JPH0644420B2 - 銅安定化Ｎｂ−Ｔｉ超電導線 - Google Patents
銅安定化Ｎｂ−Ｔｉ超電導線Info
- Publication number
- JPH0644420B2 JPH0644420B2 JP60191693A JP19169385A JPH0644420B2 JP H0644420 B2 JPH0644420 B2 JP H0644420B2 JP 60191693 A JP60191693 A JP 60191693A JP 19169385 A JP19169385 A JP 19169385A JP H0644420 B2 JPH0644420 B2 JP H0644420B2
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- JP
- Japan
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- copper
- superconducting wire
- stabilized
- wire
- matrix
- 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.)
- Expired - Lifetime
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-
- 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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明はパルスマグネット用銅安定化Nb−Ti超電導線
に関するものである。
に関するものである。
〈従来の技術とその問題点〉 核融合ポロイダルマグネット、電力系統安定化のための
エネルギー貯蔵用マグネット、発電機の界磁用マグネッ
ト等においては、急速励磁および消磁を繰返すパルス運
転が行なわれるので、このパルス運転に伴ない線材には
繰返し応力が印加されることになる。従って、パルスマ
グネット用超電導線材としては、疲労強度が大きいこと
が不可欠である。
エネルギー貯蔵用マグネット、発電機の界磁用マグネッ
ト等においては、急速励磁および消磁を繰返すパルス運
転が行なわれるので、このパルス運転に伴ない線材には
繰返し応力が印加されることになる。従って、パルスマ
グネット用超電導線材としては、疲労強度が大きいこと
が不可欠である。
しかしながら、従来パルスマグネット用超電導線材とし
て用いられる銅安定化Nb−Ti極細多芯線（銅マトリック
スの中にフイラメント状のNb−Ti超電導体を多数本埋込
んだもの）では機械的強度、特に疲労強度が低いことが
欠点とされている。
て用いられる銅安定化Nb−Ti極細多芯線（銅マトリック
スの中にフイラメント状のNb−Ti超電導体を多数本埋込
んだもの）では機械的強度、特に疲労強度が低いことが
欠点とされている。
これは超電導の安定性を良くするために、最終工程で銅
のひずみ取り焼鈍を行ない、銅を軟化させているため
と、疲労クラックは線材の表面から発生し、内部へ伝播
するものであるが、表面の銅を軟化させているために、
疲労クラックが発生しやすく、また疲労強度が低くなる
ためである。
のひずみ取り焼鈍を行ない、銅を軟化させているため
と、疲労クラックは線材の表面から発生し、内部へ伝播
するものであるが、表面の銅を軟化させているために、
疲労クラックが発生しやすく、また疲労強度が低くなる
ためである。
〈問題点を解決するための手段〉 この発明は上記の点に鑑みて、疲労強度の大きい銅安定
化Nb−Ti超電導線を得るべく検討の結果、見出されたも
のである。
化Nb−Ti超電導線を得るべく検討の結果、見出されたも
のである。
即ち、この発明は銅マトリックス中にフィラメント状の
Nb−Ti合金を埋め込んだ銅マトリックスNb−Ti多芯線に
おいて、外周層がZr、Cd、Crの中から選ばれた１種類の
元素を0.02〜0.2重量％含有した銅合金であることを特
徴とする銅安定化Nb−Ti超電導線を提供せんとするもの
である。
Nb−Ti合金を埋め込んだ銅マトリックスNb−Ti多芯線に
おいて、外周層がZr、Cd、Crの中から選ばれた１種類の
元素を0.02〜0.2重量％含有した銅合金であることを特
徴とする銅安定化Nb−Ti超電導線を提供せんとするもの
である。
〈作用〉 以下、この発明を図面を参照して説明する。
この発明は第１図に断面図として示すように、銅マトリ
ックス１の中にNb−Tiフイラメント２が埋込まれてお
り、銅マトリックス１の外周層として銅合金層３を設け
た構造の銅安定化Nb−Ti超電導線である。
ックス１の中にNb−Tiフイラメント２が埋込まれてお
り、銅マトリックス１の外周層として銅合金層３を設け
た構造の銅安定化Nb−Ti超電導線である。
そして３の銅合金層としては、Zr、Cd、Crの中から１種
類の元素を0.02〜0.2重量％含有した銅合金を用いるも
のである。
類の元素を0.02〜0.2重量％含有した銅合金を用いるも
のである。
ここで銅合金中に含むZr、Cd、Crの元素の量を0.02〜0.
2重量％とするのは、0.02重量％以下ではいたずらにマ
トリックスの電気抵抗を増加させ、超電導の安定性を低
下させるだけであって、疲労強度を増加させる効果はな
く、また0.2重量％以上では加工硬化が大きくなり、線
材の加工性が低下すること、および銅マトリックスへの
第３元素の拡散が大きくなってマトリックスの電気抵抗
を増加させるためである。
2重量％とするのは、0.02重量％以下ではいたずらにマ
トリックスの電気抵抗を増加させ、超電導の安定性を低
下させるだけであって、疲労強度を増加させる効果はな
く、また0.2重量％以上では加工硬化が大きくなり、線
材の加工性が低下すること、および銅マトリックスへの
第３元素の拡散が大きくなってマトリックスの電気抵抗
を増加させるためである。
かくして得られるこの発明の銅安定化超電導線Ａは、こ
れを撚り合わせて第２図（ａ）にその断面図として示す
ような成型平角撚線として、または第２図（ｂ）に示す
ように、超電導線Ａを撚り合わせてこれをコンジットチ
ューブ４で囲んだバンドル型撚線としてケーブル導体な
どに使用することができるのである。
れを撚り合わせて第２図（ａ）にその断面図として示す
ような成型平角撚線として、または第２図（ｂ）に示す
ように、超電導線Ａを撚り合わせてこれをコンジットチ
ューブ４で囲んだバンドル型撚線としてケーブル導体な
どに使用することができるのである。
〈実施例〉 以下、実施例にてこの発明を詳細に説明する。
第１表に示す組成のCu合金を最外層とする外径70mm、肉
厚2.5mmの管と、内側が無酸素銅からなる外径65mm、肉
厚３mmの管からなる２重管内部に、銅を被覆したNb−Ti
六角線を127本稠密充填し、真空チャンバー中で内部を
真空引きし、上、下に銅の蓋を電子ビーム溶接して複合
ビレットを作製した。
厚2.5mmの管と、内側が無酸素銅からなる外径65mm、肉
厚３mmの管からなる２重管内部に、銅を被覆したNb−Ti
六角線を127本稠密充填し、真空チャンバー中で内部を
真空引きし、上、下に銅の蓋を電子ビーム溶接して複合
ビレットを作製した。
これを押出機を用いて外径25mmφに押出した。ここでCu
合金、無酸素銅、Nb−Tiの断面積割合は、それぞれ15
％、48％、37％であった。
合金、無酸素銅、Nb−Tiの断面積割合は、それぞれ15
％、48％、37％であった。
次に押出材を３mmφに伸線、300℃で１時間の焼鈍を行
った後、回転曲げ疲労試験により耐疲労強度を調べた。
その結果は第１表に示したが、比較のために示したCuマ
トリックスのNb−Ti多芯線（Nb−Tiの断面積割合37％、
フイラメント本数127本）に比べて疲労強度が著しく改
善されていることが認められた。
った後、回転曲げ疲労試験により耐疲労強度を調べた。
その結果は第１表に示したが、比較のために示したCuマ
トリックスのNb−Ti多芯線（Nb−Tiの断面積割合37％、
フイラメント本数127本）に比べて疲労強度が著しく改
善されていることが認められた。
〈発明の効果〉 この発明は、上記のように外周層を銅合金層としたこと
により、 線材の外周層が強化され、疲労強度が増加するという効
果が得られるのである。これは外周層を銅合金化させた
ことにより再結晶温度が上昇し、最終工程で銅マトリッ
クスのひずみ取り焼鈍を行っても、外周の合金層は加工
硬化状態のまま存在するためである。
により、 線材の外周層が強化され、疲労強度が増加するという効
果が得られるのである。これは外周層を銅合金化させた
ことにより再結晶温度が上昇し、最終工程で銅マトリッ
クスのひずみ取り焼鈍を行っても、外周の合金層は加工
硬化状態のまま存在するためである。
さらにこの発明の超電導線を撚り合わせてケーブル導体
として使用する場合には、上記の疲労強度が増加すると
いう効果に加えて、変動磁界に伴なう電気的損失が減少
するという効果も得られるのである。これは合金化する
ことにより外周層の電気抵抗が増加して、素線間の実効
抵抗が増加し、変動磁界に誘起される結合電流が減少す
るためである。
として使用する場合には、上記の疲労強度が増加すると
いう効果に加えて、変動磁界に伴なう電気的損失が減少
するという効果も得られるのである。これは合金化する
ことにより外周層の電気抵抗が増加して、素線間の実効
抵抗が増加し、変動磁界に誘起される結合電流が減少す
るためである。
第１図はこの発明の超電導線の断面図、第２図（ａ）お
よび（ｂ）はこの発明の超電導線を撚り合わせたケーブ
ルル導体の断面図である。 １……銅マトリックス、２……Nb−Tiフイラメント ３……銅合金層
よび（ｂ）はこの発明の超電導線を撚り合わせたケーブ
ルル導体の断面図である。 １……銅マトリックス、２……Nb−Tiフイラメント ３……銅合金層
Claims (1)
- 【請求項１】銅マトリックス中にフィラメント状のNb−
Ti合金を埋め込んだ銅マトリックスNb−Ti多芯線におい
て、表面の外周層がZr、Cd、Crの中から選ばれた１種類
の元素を0.02〜0.2重量％含有した銅合金であることを
特徴とする銅安定化Nb−Ti超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191693A JPH0644420B2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 銅安定化Ｎｂ−Ｔｉ超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191693A JPH0644420B2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 銅安定化Ｎｂ−Ｔｉ超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6251113A JPS6251113A (ja) | 1987-03-05 |
| JPH0644420B2 true JPH0644420B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=16278891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191693A Expired - Lifetime JPH0644420B2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 銅安定化Ｎｂ−Ｔｉ超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644420B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59224007A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-15 | 日立電線株式会社 | 複合超電導導体 |
| JPS6062009A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-10 | 日立電線株式会社 | Ａｇ入り無酸素銅により安定化された複合超電導体 |
| JPS61224213A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-04 | 住友電気工業株式会社 | 超電導複合導体用安定化材 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP60191693A patent/JPH0644420B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6251113A (ja) | 1987-03-05 |
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