JPH0612931A - 化合物超電導線材の製造方法 - Google Patents
化合物超電導線材の製造方法Info
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- JPH0612931A JPH0612931A JP4167557A JP16755792A JPH0612931A JP H0612931 A JPH0612931 A JP H0612931A JP 4167557 A JP4167557 A JP 4167557A JP 16755792 A JP16755792 A JP 16755792A JP H0612931 A JPH0612931 A JP H0612931A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/30—Reducing waste in manufacturing processes; Calculations of released waste quantities
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- Wire Processing (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、材料の損失を低下させて歩留まり
を向上させるとともに、加工作業の能率を向上させるこ
とができる化合物超電導線材の製造方法を得ることを目
的とするものである。 【構成】 押出用ビレットの中心部にＣｕ管３を配置す
ることにより、押出用ビレット全体を予め管状とし、押
出加工後の複合パイプに穴明けをせずに済むようにし
た。
を向上させるとともに、加工作業の能率を向上させるこ
とができる化合物超電導線材の製造方法を得ることを目
的とするものである。 【構成】 押出用ビレットの中心部にＣｕ管３を配置す
ることにより、押出用ビレット全体を予め管状とし、押
出加工後の複合パイプに穴明けをせずに済むようにし
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばＮｂ3Ｓｎや
Ｎｂ3Ａｌなどの超電導化合物を有する化合物超電導線
材の製造方法に関するものである。
Ｎｂ3Ａｌなどの超電導化合物を有する化合物超電導線
材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｎｂ３Ｓｎ，Ｎｂ3Ａｌなどの超
電導化合物を有する極細多心線材の製造方法として、次
のような方法が知られている。即ち、Ｎｂ3Ｓｎの場合
を例にとれば、図２〜図６に加工中の横断面を示すごと
くである。図中、１は多数のＮｂ棒、２は各Ｎｂ棒１を
被覆したＣｕ管、５はこれらを収容した大径Ｃｕ管、６
は大径Ｃｕ管５の中央に配置されたＣｕ棒、７は一体化
Ｃｕ（図３）、８は穴あけ中空部（図４）、９はＳｎ棒
（図５）、１０はＣｕ−Ｓｎ合金（図１０）、１１はＮ
ｂ3Ｓｎ化合物層（図１０）である。
電導化合物を有する極細多心線材の製造方法として、次
のような方法が知られている。即ち、Ｎｂ3Ｓｎの場合
を例にとれば、図２〜図６に加工中の横断面を示すごと
くである。図中、１は多数のＮｂ棒、２は各Ｎｂ棒１を
被覆したＣｕ管、５はこれらを収容した大径Ｃｕ管、６
は大径Ｃｕ管５の中央に配置されたＣｕ棒、７は一体化
Ｃｕ（図３）、８は穴あけ中空部（図４）、９はＳｎ棒
（図５）、１０はＣｕ−Ｓｎ合金（図１０）、１１はＮ
ｂ3Ｓｎ化合物層（図１０）である。
【０００３】次に、製造方法について説明する。まず、
図２に示すように、多数のＣｕ被覆Ｎｂ棒１，２を、Ｃ
ｕ棒６を中心に配置して、大径Ｃｕ管５の中に整列して
充填する。これを熱間押出加工すると、Ｃｕは互いに接
合してその横断面が図３に示すごとくになる。この後、
図４に示すように、一体化Ｃｕ７の中心部に穴あけ中空
部８を設け、そこにＳｎ棒９を差し込む。そして、この
Ｎｂ／Ｃｕ／Ｓｎ複合棒に縮径加工を施すと、その横断
面は図５に示すごとくとなる。
図２に示すように、多数のＣｕ被覆Ｎｂ棒１，２を、Ｃ
ｕ棒６を中心に配置して、大径Ｃｕ管５の中に整列して
充填する。これを熱間押出加工すると、Ｃｕは互いに接
合してその横断面が図３に示すごとくになる。この後、
図４に示すように、一体化Ｃｕ７の中心部に穴あけ中空
部８を設け、そこにＳｎ棒９を差し込む。そして、この
Ｎｂ／Ｃｕ／Ｓｎ複合棒に縮径加工を施すと、その横断
面は図５に示すごとくとなる。
【０００４】この後、熱処理すると、Ｓｎが拡散し、図
６に示すごとく、Ｃｕ部はＣｕ−Ｓｎ合金１０となりＮ
ｂフィラメント１の周囲にはＮｂ3Ｓｎ化合物層１１が
生成される。このようなＮｂ3Ｓｎ生成熱処理は、小さ
なコイルでは多くの場合、線材を巻回してコイルにした
後に施す。その理由は、Ｎｂ3Ｓｎの脆い性質に基づ
く。Ｎｂ3Ｓｎを生成させると、極低温において超電導
状態となり、例えば高磁場発生用に使用できるようにな
る。
６に示すごとく、Ｃｕ部はＣｕ−Ｓｎ合金１０となりＮ
ｂフィラメント１の周囲にはＮｂ3Ｓｎ化合物層１１が
生成される。このようなＮｂ3Ｓｎ生成熱処理は、小さ
なコイルでは多くの場合、線材を巻回してコイルにした
後に施す。その理由は、Ｎｂ3Ｓｎの脆い性質に基づ
く。Ｎｂ3Ｓｎを生成させると、極低温において超電導
状態となり、例えば高磁場発生用に使用できるようにな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のＮｂ3Ｓｎ超電導線材の製造方法においては、Ｃ
ｕを一体化した後、複合棒の縦方向に長い穴をあけなけ
ればならず、その困難性から、複合棒を長さ方向に複数
本に分断した後、穴あけ加工することとなるため、その
後の引抜加工等の断面縮小加工において、先端、後端に
おける材料損失が多くなり、また加工作業の段取が多く
なり、作業能率が低いものとなるなどの問題点があっ
た。
従来のＮｂ3Ｓｎ超電導線材の製造方法においては、Ｃ
ｕを一体化した後、複合棒の縦方向に長い穴をあけなけ
ればならず、その困難性から、複合棒を長さ方向に複数
本に分断した後、穴あけ加工することとなるため、その
後の引抜加工等の断面縮小加工において、先端、後端に
おける材料損失が多くなり、また加工作業の段取が多く
なり、作業能率が低いものとなるなどの問題点があっ
た。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、複合体を分断
することなく、大きな体積のまま縮径加工して、加工に
よる材料損失を低下させ、また加工作業の能率を向上さ
せることができる化合物超電導線の製造方法を得ること
を目的とする。
ることを課題としてなされたものであり、複合体を分断
することなく、大きな体積のまま縮径加工して、加工に
よる材料損失を低下させ、また加工作業の能率を向上さ
せることができる化合物超電導線の製造方法を得ること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る化
合物超電導線材の製造方法は、押出用ビレットの中心部
にＣｕ又はＣｕ基合金からなるパイプを配置することに
より、管状の押出用ビレットを作るようにしたものであ
る。
合物超電導線材の製造方法は、押出用ビレットの中心部
にＣｕ又はＣｕ基合金からなるパイプを配置することに
より、管状の押出用ビレットを作るようにしたものであ
る。
【０００８】請求項２の発明に係る化合物超電導線材の
製造方法は、押出用ビレットの中心部にＣｕ又はＣｕ基
合金からなるパイプを配置することにより、管状の押出
用ビレットを作るようにし、また超電導化合物の高融点
成分を含む金属としてＮｂ又はＮｂ基合金を用い、低融
点成分を含む金属としてＳｎ，Ｓｎ基合金，Ａｌ及びＡ
ｌ基合金のいずれか１種類の金属を用いたものである。
製造方法は、押出用ビレットの中心部にＣｕ又はＣｕ基
合金からなるパイプを配置することにより、管状の押出
用ビレットを作るようにし、また超電導化合物の高融点
成分を含む金属としてＮｂ又はＮｂ基合金を用い、低融
点成分を含む金属としてＳｎ，Ｓｎ基合金，Ａｌ及びＡ
ｌ基合金のいずれか１種類の金属を用いたものである。
【０００９】請求項３の発明に係る化合物超電導線材の
製造方法は、押出用ビレットの中心部にＣｕ又はＣｕ基
合金からなるパイプを配置することにより、管状の押出
用ビレットを作るようにし、１５０℃〜１０５０℃の温
度で押出加工するようにしたものである。
製造方法は、押出用ビレットの中心部にＣｕ又はＣｕ基
合金からなるパイプを配置することにより、管状の押出
用ビレットを作るようにし、１５０℃〜１０５０℃の温
度で押出加工するようにしたものである。
【００１０】
【作用】この発明においては、押出用ビレットを予め管
状に製作することにより、押出加工後の穴明け加工を省
略する。
状に製作することにより、押出加工後の穴明け加工を省
略する。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は請求項１ないし請求項３の発明の一実施例
による押出用ビレットの断面図である。図において、３
は押出用ビレットの中心部に配置されたＣｕ管で、４は
その中空部である。従来の押出用ビレットでは、図２の
ように中心部にＣｕ棒３を配置したのに対して、この実
施例における押出用ビレットでは、中心部にＣｕ管３を
使用して中空部４を設け、全体を管状にしている。ま
た、押出用ビレットの大きさは、外径２３０ｍｍ、内径
９２ｍｍ、長さ７００ｍｍであった。その中に、Ｃｕ被
覆Ｎｂ棒１，２を１０００本充填した（図１は簡略化し
て示している）。
する。図１は請求項１ないし請求項３の発明の一実施例
による押出用ビレットの断面図である。図において、３
は押出用ビレットの中心部に配置されたＣｕ管で、４は
その中空部である。従来の押出用ビレットでは、図２の
ように中心部にＣｕ棒３を配置したのに対して、この実
施例における押出用ビレットでは、中心部にＣｕ管３を
使用して中空部４を設け、全体を管状にしている。ま
た、押出用ビレットの大きさは、外径２３０ｍｍ、内径
９２ｍｍ、長さ７００ｍｍであった。その中に、Ｃｕ被
覆Ｎｂ棒１，２を１０００本充填した（図１は簡略化し
て示している）。
【００１２】次に、Ｎｂ3Ｓｎ超電導線材の製造方法に
ついて説明する。まず、管状の押出用ビレットを５５０
℃に加熱して押出加工した。押出後の複合パイプ寸法
は、外径５５ｍｍ、内径２２ｍｍ、長さ６ｍであった。
この複合パイプを切断することなくＳｕ棒を組合せた
後、引抜加工をした。このとき、先端では外径５５ｍｍ
のとき、長さ１５０ｍｍに相当する部分、後端では同じ
く長さ２０ｍｍに相当する部分で材料不均質が生じ、最
終的に切除した。従来は、同様の大きさの複合棒を４本
に切断し引抜加工していたので、切除部分は８カ所に及
んでいた。しかし、この実施例によれば、切除部分は先
端、後端の２カ所のみであり、材料のロスは１／４と、
大幅に減少する。また、引抜加工作業は、その準備作業
が従来４回かかっていたところを、上記実施例では１
回、即ち従来の１／４で済み、加工能率も向上する。
ついて説明する。まず、管状の押出用ビレットを５５０
℃に加熱して押出加工した。押出後の複合パイプ寸法
は、外径５５ｍｍ、内径２２ｍｍ、長さ６ｍであった。
この複合パイプを切断することなくＳｕ棒を組合せた
後、引抜加工をした。このとき、先端では外径５５ｍｍ
のとき、長さ１５０ｍｍに相当する部分、後端では同じ
く長さ２０ｍｍに相当する部分で材料不均質が生じ、最
終的に切除した。従来は、同様の大きさの複合棒を４本
に切断し引抜加工していたので、切除部分は８カ所に及
んでいた。しかし、この実施例によれば、切除部分は先
端、後端の２カ所のみであり、材料のロスは１／４と、
大幅に減少する。また、引抜加工作業は、その準備作業
が従来４回かかっていたところを、上記実施例では１
回、即ち従来の１／４で済み、加工能率も向上する。
【００１３】なお、上記実施例では押出用ビレットを５
５０℃に加熱して押出加工を行ったが、これはＣｕを接
合して、一体化するために必要な作業であって、一般に
は１５０℃〜１０５０℃の温度範囲で、温間又は熱間で
押出加工することが望ましい。これは、Ｃｕをより確実
に一体化させるためであり、Ｃｕを一体化させると、そ
の後の伸線加工、例えば、この複合棒を細くまで（φ３
ｍｍ程度）加工し、さらにこの線を切断して約７〜５０
０本までの集束体とし、Ｃｕパイプ又はＴａパイプに入
れて組合せ体として引抜加工するときなどに、加工を安
定させるのに大きな効果をもたらす。
５０℃に加熱して押出加工を行ったが、これはＣｕを接
合して、一体化するために必要な作業であって、一般に
は１５０℃〜１０５０℃の温度範囲で、温間又は熱間で
押出加工することが望ましい。これは、Ｃｕをより確実
に一体化させるためであり、Ｃｕを一体化させると、そ
の後の伸線加工、例えば、この複合棒を細くまで（φ３
ｍｍ程度）加工し、さらにこの線を切断して約７〜５０
０本までの集束体とし、Ｃｕパイプ又はＴａパイプに入
れて組合せ体として引抜加工するときなどに、加工を安
定させるのに大きな効果をもたらす。
【００１４】また、押出用ビレットは、中央に孔を有す
る円板上の蓋を両端に配置し、電子ビーム溶接などの方
法によって減圧密封して組合せ体とする。これは、押出
用ビレット内のガスを取り除いて、Ｃｕをより確実に一
体化し、押出加工を良好に行うために必要な工程であ
る。
る円板上の蓋を両端に配置し、電子ビーム溶接などの方
法によって減圧密封して組合せ体とする。これは、押出
用ビレット内のガスを取り除いて、Ｃｕをより確実に一
体化し、押出加工を良好に行うために必要な工程であ
る。
【００１５】さらに、Ｎｂ3Ｓｎの高融点金属として
は、Ｎｂの他に、Ｎｂ−Ｚｒ合金、Ｎｂ−Ｖ合金、Ｎｂ
−Ｔａ合金、Ｎｂ−Ｈｆ合金等、０.１〜５０ｗｔ％の
添加物を含むＮｂ基合金とすることができる。また、Ｃ
ｕ母材としては、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ｃ
ｕ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ａｌ合金等のＣ
ｕ基合金とすることができる。さらに、低融点成分金属
としては、Ｓｎ、Ｓｎ基合金、Ａｌ、Ａｌ基Ｃｕ合金
等、Ｓｎ基又はＡｌ基合金とすることができる。
は、Ｎｂの他に、Ｎｂ−Ｚｒ合金、Ｎｂ−Ｖ合金、Ｎｂ
−Ｔａ合金、Ｎｂ−Ｈｆ合金等、０.１〜５０ｗｔ％の
添加物を含むＮｂ基合金とすることができる。また、Ｃ
ｕ母材としては、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ｃ
ｕ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ａｌ合金等のＣ
ｕ基合金とすることができる。さらに、低融点成分金属
としては、Ｓｎ、Ｓｎ基合金、Ａｌ、Ａｌ基Ｃｕ合金
等、Ｓｎ基又はＡｌ基合金とすることができる。
【００１６】さらにまた、この発明による製造方法は、
Ｎｂ3ＳＮやＮｂ3ＡｌなどのＮｂ基超電導化合物からな
る線材の製造方法として実施できるだけでなく、Ｖ3Ｇ
ａやＶ3ＳｎなどのＶ基超電導化合物から成る線材の製
造方法にも適用できる。
Ｎｂ3ＳＮやＮｂ3ＡｌなどのＮｂ基超電導化合物からな
る線材の製造方法として実施できるだけでなく、Ｖ3Ｇ
ａやＶ3ＳｎなどのＶ基超電導化合物から成る線材の製
造方法にも適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
化合物超電導線材の製造方法は、管状の押出用ビレット
を押出加工して複合パイプを製作するようにしたので、
押出加工後に穴明けを行う必要がなくなり、従って大き
な体積の材料を分断することなく縮径加工することがで
き、この結果材料の損失を低下させて、歩留まりを向上
させることができるという効果を奏する。また、材料を
分断せずに済むので、後段の加工の回数も減少させるこ
とができ、加工作業の能率を大幅に向上させることがで
きるという効果も奏する。
化合物超電導線材の製造方法は、管状の押出用ビレット
を押出加工して複合パイプを製作するようにしたので、
押出加工後に穴明けを行う必要がなくなり、従って大き
な体積の材料を分断することなく縮径加工することがで
き、この結果材料の損失を低下させて、歩留まりを向上
させることができるという効果を奏する。また、材料を
分断せずに済むので、後段の加工の回数も減少させるこ
とができ、加工作業の能率を大幅に向上させることがで
きるという効果も奏する。
【００１８】また、請求項２の発明の化合物超電導線材
の製造方法は、超電導化合物の高融点成分を含む金属と
してＮｂ又はＮｂ基合金を用い、低融点成分を含む金属
としてＳｎ，Ｓｎ基合金，Ａｌ及びＡｌ基合金のいずれ
か１種類の金属を用いたので、上記請求項１の発明の効
果に加えて、高価なＮｂ材の損失を低減させることがで
き、経済性を大幅に向上させることができるという効果
を奏する。
の製造方法は、超電導化合物の高融点成分を含む金属と
してＮｂ又はＮｂ基合金を用い、低融点成分を含む金属
としてＳｎ，Ｓｎ基合金，Ａｌ及びＡｌ基合金のいずれ
か１種類の金属を用いたので、上記請求項１の発明の効
果に加えて、高価なＮｂ材の損失を低減させることがで
き、経済性を大幅に向上させることができるという効果
を奏する。
【００１９】さらに、請求項３の発明の化合物超電導線
材の製造方法は、１５０℃〜１０５０℃の温度で押出加
工するようにしたので、上記請求項１の発明の効果に加
えて、Ｃｕをより確実に一体化することができ、これに
より伸線加工を安定させ、品質を向上させることができ
るという効果を奏する。
材の製造方法は、１５０℃〜１０５０℃の温度で押出加
工するようにしたので、上記請求項１の発明の効果に加
えて、Ｃｕをより確実に一体化することができ、これに
より伸線加工を安定させ、品質を向上させることができ
るという効果を奏する。
【図１】請求項１ないし請求項３の発明の一実施例によ
る押出用ビレットの横断面図である。
る押出用ビレットの横断面図である。
【図２】従来の押出用ビレットの一例の横断面図であ
る。
る。
【図３】図２の押出用ビレットに押出加工を施した状態
を示す横断面図である。
を示す横断面図である。
【図４】図３の複合棒に穴明け加工を施した状態を示す
横断面図である。
横断面図である。
【図５】図４のものにＳｎ棒を挿入して縮径加工を施し
た状態を示す横断面図である。
た状態を示す横断面図である。
【図６】図５のものを熱処理した状態を示す横断面図で
ある。
ある。
１ Ｎｂ棒 ２ Ｃｕ管 ３ Ｃｕ管 ５ 大径Ｃｕ管 ９ Ｓｎ棒 １１ Ｎｂ3Ｓｎ層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】さらにまた、この発明による製造方法は、
Ｎｂ3ＳｎやＮｂ3ＡｌなどのＮｂ基超電導化合物からな
る線材の製造方法として実施できるだけでなく、Ｖ3Ｇ
ａやＶ3ＳｎなどのＶ基超電導化合物から成る線材の製
造方法にも適用できる。
Ｎｂ3ＳｎやＮｂ3ＡｌなどのＮｂ基超電導化合物からな
る線材の製造方法として実施できるだけでなく、Ｖ3Ｇ
ａやＶ3ＳｎなどのＶ基超電導化合物から成る線材の製
造方法にも適用できる。
Claims (3)
- 【請求項１】 超電導化合物の高融点成分を含む金属
と、Ｃｕ又はＣｕ基合金とにより管状の押出用ビレット
を作る工程と、 押出加工により上記押出用ビレットから複合パイプを作
る工程と、 上記超電導化合物の低融点成分を含む金属を、上記複合
パイプの中空部に挿入し、これらを一体として縮径加工
し熱処理する工程とを有していることを特徴とする化合
物超電導線材の製造方法。 - 【請求項２】 Ｎｂ又はＮｂ基合金と、Ｃｕ又はＣｕ基
合金とにより管状の押出用ビレットを作る工程と、 押出加工により上記押出用ビレットから複合パイプを作
る工程と、 Ｓｎ，Ｓｎ基合金，Ａｌ及びＡｌ基合金のいずれか１種
類の金属を、上記複合パイプの中空部に挿入し、これら
を一体として縮径加工し熱処理する工程とを有している
ことを特徴とする化合物超電導線材の製造方法。 - 【請求項３】 超電導化合物の高融点成分を含む金属
と、Ｃｕ又はＣｕ基合金とにより管状の押出用ビレット
を作る工程と、 １５０℃〜１０５０℃の温度で押出加工することによ
り、上記押出用ビレットから複合パイプを作る工程と、 上記超電導化合物の低融点成分を含む金属を、上記複合
パイプの中空部に挿入し、これらを一体として縮径加工
し熱処理する工程とを有していることを特徴とする化合
物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167557A JPH0612931A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 化合物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167557A JPH0612931A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 化合物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0612931A true JPH0612931A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15851936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167557A Pending JPH0612931A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 化合物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612931A (ja) |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4167557A patent/JPH0612931A/ja active Pending
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