JPH0528859A - Ｎｂ３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ３Ｓｎ系超電導線材の製造方法Info
- Publication number
- JPH0528859A JPH0528859A JP3203873A JP20387391A JPH0528859A JP H0528859 A JPH0528859 A JP H0528859A JP 3203873 A JP3203873 A JP 3203873A JP 20387391 A JP20387391 A JP 20387391A JP H0528859 A JPH0528859 A JP H0528859A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- powder
- wire
- processing
- superconducting wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高磁場中で使用するＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材
の冷間加工性を低下させず、長尺で均一な線材が得られ
ると共に、超電導特性を大巾に向上させた。 【構成】 Ｎｂ系パイプ内に、銅粉及び錫粉からなる圧
粉体を充填し、しかる後冷間加工で縮径加工を施し、そ
の後Ｎｂ3 Ｓｎ生成のための熱処理を行うＮｂ3 Ｓｎ系
超電導線材の製造方法において、銅粉及び錫粉末を銅パ
イプに充填した後スウェージングにより圧粉加工したも
のをＮｂパイプに挿入し、しかる後縮径加工することを
特徴とするＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製造方法。
の冷間加工性を低下させず、長尺で均一な線材が得られ
ると共に、超電導特性を大巾に向上させた。 【構成】 Ｎｂ系パイプ内に、銅粉及び錫粉からなる圧
粉体を充填し、しかる後冷間加工で縮径加工を施し、そ
の後Ｎｂ3 Ｓｎ生成のための熱処理を行うＮｂ3 Ｓｎ系
超電導線材の製造方法において、銅粉及び錫粉末を銅パ
イプに充填した後スウェージングにより圧粉加工したも
のをＮｂパイプに挿入し、しかる後縮径加工することを
特徴とするＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高磁場中で利用する化
合物超電導線の製造方法に係り、特に粉末法によるＮｂ
3 Ｓｎ系超電導線材の製造方法に関するものである。
合物超電導線の製造方法に係り、特に粉末法によるＮｂ
3 Ｓｎ系超電導線材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来Ｎｂ3 Ｓｎ系超電導線材
の製造方法として、ブロンズ法・内部拡散法・外部拡散
法・インサイチュー法等があった。しかし近年これらの
方法では加工中に硬いＣｕ−Ｓｎ合金ができてしまい、
加工上の問題が多いことから、Ｎｂパイプを用いるＮｂ
チューブ法が検討されている。すなわちＮｂパイプ内に
銅や錫の芯材、または粉末を高密度に配置し、これを冷
間にて各種の加工行程を経て線材とし、最後に熱処理す
ることにより、中間焼鈍を行うことなく線材とするもの
で、銅や錫の純金属を用いているため、高錫組成のもの
を用いても加工上の問題はなく、高電流密度の線材がで
きる利点がある。粉末法ではＮｂパイプ内に銅と錫の混
合粉、複合粉、あるいは触媒を含む混合粉を圧粉したも
のを充填し、パイプ両端を真空封入した冷間加工により
フィラメントとし、これらを数十本あるいは数百本を一
体化した複合線とし静水圧押し出しや冷間加工する方法
が提案されている。しかしこのような粉末を加工する方
法では、加工途中で断線することが多かった。断線の原
因にはいくつかあるがそのひとつに線材長手方向に均一
な圧粉体ができず、不連続となった粉体部から亀裂が入
り断線することがあった。すなわち従来の圧粉体の製造
は、油圧プレスや静水圧プレスした粉体をＮｂパイプに
入れて加工していたためＮｂパイプが長い場合は圧粉体
を多数個入れることになるので、加工中粉体のつなぎ目
の部分が不連続になり、加工を続けていくとこの部分か
ら断線することが多かった。
の製造方法として、ブロンズ法・内部拡散法・外部拡散
法・インサイチュー法等があった。しかし近年これらの
方法では加工中に硬いＣｕ−Ｓｎ合金ができてしまい、
加工上の問題が多いことから、Ｎｂパイプを用いるＮｂ
チューブ法が検討されている。すなわちＮｂパイプ内に
銅や錫の芯材、または粉末を高密度に配置し、これを冷
間にて各種の加工行程を経て線材とし、最後に熱処理す
ることにより、中間焼鈍を行うことなく線材とするもの
で、銅や錫の純金属を用いているため、高錫組成のもの
を用いても加工上の問題はなく、高電流密度の線材がで
きる利点がある。粉末法ではＮｂパイプ内に銅と錫の混
合粉、複合粉、あるいは触媒を含む混合粉を圧粉したも
のを充填し、パイプ両端を真空封入した冷間加工により
フィラメントとし、これらを数十本あるいは数百本を一
体化した複合線とし静水圧押し出しや冷間加工する方法
が提案されている。しかしこのような粉末を加工する方
法では、加工途中で断線することが多かった。断線の原
因にはいくつかあるがそのひとつに線材長手方向に均一
な圧粉体ができず、不連続となった粉体部から亀裂が入
り断線することがあった。すなわち従来の圧粉体の製造
は、油圧プレスや静水圧プレスした粉体をＮｂパイプに
入れて加工していたためＮｂパイプが長い場合は圧粉体
を多数個入れることになるので、加工中粉体のつなぎ目
の部分が不連続になり、加工を続けていくとこの部分か
ら断線することが多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、圧粉体の加
工方法を変えることにより、長尺で均一な圧粉体が簡単
にでき、しかもこれを用いた線材加工において、冷間加
工が良好に行えると共に最終線材の臨界電流密度を大幅
に向上できるＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製造方法を開発
したものである。
工方法を変えることにより、長尺で均一な圧粉体が簡単
にでき、しかもこれを用いた線材加工において、冷間加
工が良好に行えると共に最終線材の臨界電流密度を大幅
に向上できるＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製造方法を開発
したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｎｂパイプ内
に銅粉と錫粉の圧粉体を充填し、しかる後冷間加工で縮
径加工を施し、その後Ｎｂ3 Ｓｎの生成のための熱処理
を行うＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製造において、銅粉及
び錫粉末を銅パイプに充填した後スウェージングにより
圧粉加工したものをＮｂパイプに挿入し、しかる後縮径
加工することを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製
造方法である。
に銅粉と錫粉の圧粉体を充填し、しかる後冷間加工で縮
径加工を施し、その後Ｎｂ3 Ｓｎの生成のための熱処理
を行うＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製造において、銅粉及
び錫粉末を銅パイプに充填した後スウェージングにより
圧粉加工したものをＮｂパイプに挿入し、しかる後縮径
加工することを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製
造方法である。
【０００５】
【作用】上記の銅及び錫粉末は粒径・形状はいずれのも
のでもよい。またこれらにＮｂ3 Ｓｎの結晶粒微細化に
よる電流密度向上のためのＴｉやＴａ等の添加元素を加
えてもよい。粉末は混合状態、あるいはプレスによりペ
レット状態としたものを薄肉の銅パイプ内に充填し、好
ましくは真空封入した後スウェージング加工を行う。ス
ウェージングは通常の加工装置でよく、本方法により油
圧プレスや静水圧プレスでは達成できない高密度で長手
方向に均一な圧粉体製造が可能となる。さらに本方法で
は数mmから数十mmの任意の直径で、長さも数ｍで整直さ
れたものができ、その後のＮｂパイプに挿入するには好
適な材料構造となっている。Ｎｂパイプと複合化した後
はスウェージングや引き抜き加工により２〜３mmの六角
状フィラメントとし、その後これを数百本に束ね銅パイ
プに挿入し、静水圧押し出しや、引き抜き加工を施し最
終的には１mm程度の線材とする。本方法のように加工さ
れた圧粉体を用いた場合線材の冷間の加工性が極めて良
いことがわかった。このような加工性の良さは、圧粉体
が長手方向に均一であるためで、ダイスでの引き抜き等
の加工において不連続点をつくらないことに起因してい
るものと考えられる。このようにして所望の線径とした
後は、最終熱処理を施す。この最終熱処理は銅・錫合金
の形成と、銅・錫合金基地中の錫をＮｂの内部に拡散さ
せＮｂ3 Ｓｎを生成するためのものであり、通常は、真
空もしくは不活性雰囲気中で５００〜８００℃の温度で
１０〜３００時間程度加熱すれば良い。
のでもよい。またこれらにＮｂ3 Ｓｎの結晶粒微細化に
よる電流密度向上のためのＴｉやＴａ等の添加元素を加
えてもよい。粉末は混合状態、あるいはプレスによりペ
レット状態としたものを薄肉の銅パイプ内に充填し、好
ましくは真空封入した後スウェージング加工を行う。ス
ウェージングは通常の加工装置でよく、本方法により油
圧プレスや静水圧プレスでは達成できない高密度で長手
方向に均一な圧粉体製造が可能となる。さらに本方法で
は数mmから数十mmの任意の直径で、長さも数ｍで整直さ
れたものができ、その後のＮｂパイプに挿入するには好
適な材料構造となっている。Ｎｂパイプと複合化した後
はスウェージングや引き抜き加工により２〜３mmの六角
状フィラメントとし、その後これを数百本に束ね銅パイ
プに挿入し、静水圧押し出しや、引き抜き加工を施し最
終的には１mm程度の線材とする。本方法のように加工さ
れた圧粉体を用いた場合線材の冷間の加工性が極めて良
いことがわかった。このような加工性の良さは、圧粉体
が長手方向に均一であるためで、ダイスでの引き抜き等
の加工において不連続点をつくらないことに起因してい
るものと考えられる。このようにして所望の線径とした
後は、最終熱処理を施す。この最終熱処理は銅・錫合金
の形成と、銅・錫合金基地中の錫をＮｂの内部に拡散さ
せＮｂ3 Ｓｎを生成するためのものであり、通常は、真
空もしくは不活性雰囲気中で５００〜８００℃の温度で
１０〜３００時間程度加熱すれば良い。
【０００６】
【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。 実施例１ 平均粒径２０ミクロンの銅粉と錫粉をボールミルで十分
混合後、これを外径３０mmφ内径２７mmφの純銅パイプ
に入れ、真空ポンプで０．００１Torrまで真空引きしな
がらパイプ両端をビーム溶接した。これをスウェージン
グにより外径１０mmφまで加工した後、内径１０mmφ外
径１６mmφ長さ１００cmのＮｂパイプに挿入し、さらに
これを内径１６mmφ外径１８mmφの銅パイプに挿入し
て、スウェージングにより８mmφまで減面加工した。こ
れをドローベンチによる引き抜き加工を行い対辺長さ２
mmの６角線フィラメントとした。この６角線フィラメン
ト３５０本を内径５０mmφ外径５５mmφの純銅パイプに
入れ、真空中で両端をビーム溶接しながら押し出し用の
ビレットを作製した。押し出しは室温で静水圧押し出し
で行い外径２０mmφとした。さらにこれを引き抜きと伸
線加工により外径１mmとした。この線材を高純度アルゴ
ンガス中７５０℃で２００時間熱処理し、フィラメント
のＮｂ部にＮｂ3 Ｓｎを生成させ、最終製品である超電
導線材を作製した。この線材を４．２Ｋの液体ヘリウム
中に浸漬し、８〜１２テスラの印可磁界中で臨界電流密
度を測定した。その結果８テスラで６８０Ａ／mm2 、１
０テスラで６２０Ａ／mm2 、１２テスラで３８０Ａ／mm
2 の電流値が得られた。 比較例１ 実施例１の製法において内径１０mmφ外径１６mmφ長さ
１００cmのＮｂパイプ内に、外径１０mmφ長さ２０mmの
銅と錫の圧粉体を隙間がないように多数個充填し、スウ
ェージング加工により外径８mmφまで加工し、引き抜き
加工で対辺長さ２mmの６角線フィラメントを作製した。
フィラメント加工時の２〜４mmφですでに断線すること
があった。また実施例と同様の押し出しの後伸線中にお
いても断線が多発し、４mmφ以下の線材はできなかっ
た。このように金属粉末をＮｂパイプ内に充填して加工
する方法において、あらかじめ粉末をパイプにいれスウ
ェージング加工によって圧粉体棒を作りこれとＮｂパイ
プを複合化し加工することにより、線材の加工行程中に
生じる断線等の加工トラブルをなくすことができ、しか
も粉末を用いているため組成制限がなく、これにより高
性能の超電導線材の製造が可能となった。なお本発明の
製造方法は、Ｎｂ3 Ｓｎ超電導だけでなくＶ3 Ｇａ．Ｖ
3 Ｓｉ．Ｎｂ3 Ａｌ等の超電導線材の製造にも適し、同
様の効果を得ることができる。
混合後、これを外径３０mmφ内径２７mmφの純銅パイプ
に入れ、真空ポンプで０．００１Torrまで真空引きしな
がらパイプ両端をビーム溶接した。これをスウェージン
グにより外径１０mmφまで加工した後、内径１０mmφ外
径１６mmφ長さ１００cmのＮｂパイプに挿入し、さらに
これを内径１６mmφ外径１８mmφの銅パイプに挿入し
て、スウェージングにより８mmφまで減面加工した。こ
れをドローベンチによる引き抜き加工を行い対辺長さ２
mmの６角線フィラメントとした。この６角線フィラメン
ト３５０本を内径５０mmφ外径５５mmφの純銅パイプに
入れ、真空中で両端をビーム溶接しながら押し出し用の
ビレットを作製した。押し出しは室温で静水圧押し出し
で行い外径２０mmφとした。さらにこれを引き抜きと伸
線加工により外径１mmとした。この線材を高純度アルゴ
ンガス中７５０℃で２００時間熱処理し、フィラメント
のＮｂ部にＮｂ3 Ｓｎを生成させ、最終製品である超電
導線材を作製した。この線材を４．２Ｋの液体ヘリウム
中に浸漬し、８〜１２テスラの印可磁界中で臨界電流密
度を測定した。その結果８テスラで６８０Ａ／mm2 、１
０テスラで６２０Ａ／mm2 、１２テスラで３８０Ａ／mm
2 の電流値が得られた。 比較例１ 実施例１の製法において内径１０mmφ外径１６mmφ長さ
１００cmのＮｂパイプ内に、外径１０mmφ長さ２０mmの
銅と錫の圧粉体を隙間がないように多数個充填し、スウ
ェージング加工により外径８mmφまで加工し、引き抜き
加工で対辺長さ２mmの６角線フィラメントを作製した。
フィラメント加工時の２〜４mmφですでに断線すること
があった。また実施例と同様の押し出しの後伸線中にお
いても断線が多発し、４mmφ以下の線材はできなかっ
た。このように金属粉末をＮｂパイプ内に充填して加工
する方法において、あらかじめ粉末をパイプにいれスウ
ェージング加工によって圧粉体棒を作りこれとＮｂパイ
プを複合化し加工することにより、線材の加工行程中に
生じる断線等の加工トラブルをなくすことができ、しか
も粉末を用いているため組成制限がなく、これにより高
性能の超電導線材の製造が可能となった。なお本発明の
製造方法は、Ｎｂ3 Ｓｎ超電導だけでなくＶ3 Ｇａ．Ｖ
3 Ｓｉ．Ｎｂ3 Ａｌ等の超電導線材の製造にも適し、同
様の効果を得ることができる。
【０００７】
【発明の効果】このように本発明により、線材の加工行
程中の各種トラブルを解消し、高電流密度の超電導線材
の製造が可能となり、これをマグネット等に利用し、高
性能の機器を得ることができる等、工業上顕著な効果を
得るものである。
程中の各種トラブルを解消し、高電流密度の超電導線材
の製造が可能となり、これをマグネット等に利用し、高
性能の機器を得ることができる等、工業上顕著な効果を
得るものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 Ｎｂ系パイプ内に、銅粉及び錫粉からな
る圧粉体を充填し、しかる後冷間加工で縮径加工を施
し、その後Ｎｂ3 Ｓｎ生成のための熱処理を行うＮｂ3
Ｓｎ系超電導線材の製造方法において、銅粉及び錫粉末
を銅パイプに充填した後スウェージングにより圧粉加工
したものをＮｂパイプに挿入し、しかる後縮径加工する
ことを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ系超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203873A JPH0528859A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Ｎｂ３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203873A JPH0528859A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Ｎｂ３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0528859A true JPH0528859A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16481130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3203873A Pending JPH0528859A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Ｎｂ３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0528859A (ja) |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP3203873A patent/JPH0528859A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4411959A (en) | Submicron-particle ductile superconductor | |
| CN115295243A (zh) | 元素掺杂型高临界电流密度的铌三锡超导股线的制备方法 | |
| US4363675A (en) | Process for producing compound based superconductor wire | |
| JPS61194155A (ja) | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 | |
| EP1701390A2 (en) | Precursor for fabricating Nb3Sn superconducting wire, and Nb3Sn superconducting wire, and method for fabricating same | |
| JP4034802B2 (ja) | 超電導線材製造用ＮｂまたはＮｂ基合金棒およびＮｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 | |
| US6699821B2 (en) | Nb3Al superconductor and method of manufacture | |
| EP0498413B1 (en) | Method of manufacturing Nb3Sn superconducting wire | |
| JPH0528859A (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 | |
| JPH0528860A (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 | |
| JPH0855527A (ja) | Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の製造方法 | |
| JPH08500466A (ja) | 高臨界温度超伝導性材料の外装ワイヤの製造方法 | |
| JPH04277416A (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法 | |
| JP4652938B2 (ja) | 粉末法Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 | |
| JP4434576B2 (ja) | Ｎｂ３（Ａｌ，Ｇｅ）又はＮｂ３（Ａｌ，Ｓｉ）化合物系超伝導多芯線の製造法 | |
| JPH05266735A (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| JPH01140521A (ja) | Ｎｂ↓３Ａ１化合物超電導線材の製造法 | |
| JPH04141916A (ja) | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線材の製造方法 | |
| JP2006185861A (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびその製造方法 | |
| JPH04155714A (ja) | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 | |
| JP3033606B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JPH0343915A (ja) | 多芯超電導導体の製造方法 | |
| JPH07105765A (ja) | 酸化物超電導線素材の製造方法及び酸化物超電導線 | |
| JPS625990B2 (ja) | ||
| JPH06187857A (ja) | 超電導線の製造方法 |