JPH076641A - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
- Publication number
- JPH076641A JPH076641A JP3278846A JP27884691A JPH076641A JP H076641 A JPH076641 A JP H076641A JP 3278846 A JP3278846 A JP 3278846A JP 27884691 A JP27884691 A JP 27884691A JP H076641 A JPH076641 A JP H076641A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- billet
- extrusion
- composite
- alloy material
- 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
- 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
Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導合金素材のロスの少ない超電導線の製
造方法を提供する。 【構成】複合超電導ビレット（４）の先端部に相当する
金属製蓋（３）に、押出ダイス（６）のテーパー部内容
積と等しいか、又はそれ以上の体積を有するテーパー部
を設ける。この複合超電導ビレット（４）を押出加工し
て得られる押出加工材は、ビレット中心部の先進率が小
さくなり、従って超電導合金素材が不足した不良部分が
減少し、依って超電導合金素材のロスが低減する。
造方法を提供する。 【構成】複合超電導ビレット（４）の先端部に相当する
金属製蓋（３）に、押出ダイス（６）のテーパー部内容
積と等しいか、又はそれ以上の体積を有するテーパー部
を設ける。この複合超電導ビレット（４）を押出加工し
て得られる押出加工材は、ビレット中心部の先進率が小
さくなり、従って超電導合金素材が不足した不良部分が
減少し、依って超電導合金素材のロスが低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導合金素材のロス
の少ない超電導線の製造方法に関する。
の少ない超電導線の製造方法に関する。
【従来の技術】超電導線は、フラックスフローに伴う急
激な温度上昇、つまりクエンチを防止する為、Ｎｂ−Ｔ
ｉ合金等の超電導合金素材に熱伝導性に優れた銅又は銅
合金等を複合して構成されている。このような構成の超
電導線の製造は、例えば銅製パイプ内にＮｂ−Ｔｉ超電
導合金線材を１本充填し、このパイプ内を真空脱気した
のち、パイプの両端に銅製蓋を固設して複合ビレットと
なし、この複合ビレットを所望形状に押出加工し、この
押出加工材に引抜き等の減面加工を施して製造される。
このようにして製造された超電導線は銅マトリックス中
に超電導合金線材が１本複合された単芯の超電導線であ
るが、実際にはこの単芯超電導線の多数本を銅パイプ内
に充填し、これを減面加工して多芯超電導線となして、
超電導合金素材つまり超電導フィラメントをできるだけ
細く分散させて熱拡散が良好なものとして用いられてい
る。
激な温度上昇、つまりクエンチを防止する為、Ｎｂ−Ｔ
ｉ合金等の超電導合金素材に熱伝導性に優れた銅又は銅
合金等を複合して構成されている。このような構成の超
電導線の製造は、例えば銅製パイプ内にＮｂ−Ｔｉ超電
導合金線材を１本充填し、このパイプ内を真空脱気した
のち、パイプの両端に銅製蓋を固設して複合ビレットと
なし、この複合ビレットを所望形状に押出加工し、この
押出加工材に引抜き等の減面加工を施して製造される。
このようにして製造された超電導線は銅マトリックス中
に超電導合金線材が１本複合された単芯の超電導線であ
るが、実際にはこの単芯超電導線の多数本を銅パイプ内
に充填し、これを減面加工して多芯超電導線となして、
超電導合金素材つまり超電導フィラメントをできるだけ
細く分散させて熱拡散が良好なものとして用いられてい
る。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に押出
加工材は、図３にそのメタルフローを示したように、押
出ビレット５と図示しない押出ダイス内面との間の摩擦
抵抗の影響で、押出ビレット５の表面に相当する部分の
変形が遅れた形状を呈し、この遅れの傾向は押出加工材
の先端部分及び後端部分において顕著に現れるものであ
る。他方、超電導線の製造にて用いる複合ビレットは、
図４にその縦断面図を示したように、金属製蓋３の厚さ
を薄くして押出加工時に内部に超電導合金素材２が充満
した部分ができるだけ長く位置するようにビレットが作
製されており、その結果この複合ビレット４を押し出し
て得られた押出加工材は、図５にその縦断面図を示した
ように、その先端部分及び後端部分に超電導合金素材２
が不足した不良部分が大量に発生し、この不良部分は切
断除去する為、高価な超電導合金素材を大量にロスして
しまうという問題があった。
加工材は、図３にそのメタルフローを示したように、押
出ビレット５と図示しない押出ダイス内面との間の摩擦
抵抗の影響で、押出ビレット５の表面に相当する部分の
変形が遅れた形状を呈し、この遅れの傾向は押出加工材
の先端部分及び後端部分において顕著に現れるものであ
る。他方、超電導線の製造にて用いる複合ビレットは、
図４にその縦断面図を示したように、金属製蓋３の厚さ
を薄くして押出加工時に内部に超電導合金素材２が充満
した部分ができるだけ長く位置するようにビレットが作
製されており、その結果この複合ビレット４を押し出し
て得られた押出加工材は、図５にその縦断面図を示した
ように、その先端部分及び後端部分に超電導合金素材２
が不足した不良部分が大量に発生し、この不良部分は切
断除去する為、高価な超電導合金素材を大量にロスして
しまうという問題があった。
【０００３】
【課題を解決する為の手段及び作用】本発明は、このよ
うな状況の中で鋭意研究を行った結果なされたもので、
その目的とするところは、超電導合金素材のロスの少な
い超電導線の製造方法を提供することにある。即ち本発
明は、安定化母材中に超電導材を埋設してなる単芯、又
は多芯の複合超電導ビレットを、任意のテーパー角度を
有する押出ダイスを用いて押し出す熱間押出加工を含む
減面加工を施す超電導線の製造方法に於いて、複合超電
導ビレットの先端部に、当該押出ダイスのテーパー部内
容積と等しいか、或いはそれ以上の体積を有するテーパ
ー部を設けて熱間押出を行うことを特徴とするものであ
る。
うな状況の中で鋭意研究を行った結果なされたもので、
その目的とするところは、超電導合金素材のロスの少な
い超電導線の製造方法を提供することにある。即ち本発
明は、安定化母材中に超電導材を埋設してなる単芯、又
は多芯の複合超電導ビレットを、任意のテーパー角度を
有する押出ダイスを用いて押し出す熱間押出加工を含む
減面加工を施す超電導線の製造方法に於いて、複合超電
導ビレットの先端部に、当該押出ダイスのテーパー部内
容積と等しいか、或いはそれ以上の体積を有するテーパ
ー部を設けて熱間押出を行うことを特徴とするものであ
る。
【０００４】本発明に於いて、安定化母材には、主に無
酸素銅、タフピッチ銅、銅−錫合金等の銅又は銅合金が
用いられるが、熱伝導性に優れたものであれば、任意の
金属材料が用いられる。又、熱間押出方法としては、直
接押出法、間接押出法、静水圧押出法のいずれの場合に
も適用される。又、本発明に於いて、複合超電導ビレッ
ト先端部に設けたテーパー部の体積を押出ダイス・テー
パー部の内容積と等しいか、或いはそれ以上とした理由
は、図６（１）に示すように、複合超電導ビレット先端
部に設けたテーパー部の体積が押出ダイス・テーパー部
の内容積未満の場合は、図６（２）のように押出時にア
ップセットした時、断面積減少が始まる前にダイス内を
充填するべくビレット先端部が変形し、その際超電導合
金素材の中心部が先進してしまう為に不良部増加を助長
させる結果となり、本来の目的を達し得ない為である。
以下に本発明の超電導線の製造方法を図を参照して具体
的に説明する。図１（１）、（２）は本発明方法にて用
いる複合ビレットの態様例を示す縦断面図、図１（３）
は熱間押出に用いる押出ダイス、図２は前記複合ビレッ
トの押出加工材のメタルフローの態様例を示す縦断面説
明図である。図１（１）の複合ビレットは、先端部に設
けたテーパー部の体積が押出ダイス６のテーパー部の内
容積に等しく、図１（２）の複合ビレットは、押出ダイ
ス６のテーパー部の内容積よりも大きい。複合ビレット
は、図１に示したように金属製パイプ１内に超電導合金
素材２を充填し、次いでこの金属製パイプ１内を真空脱
気したのち、両端に金属製蓋３を溶接して作製される。
次に、このようにして作製した複合ビレット４は、必要
に応じタッピングやＨＩＰ処理等を施して、外周の金属
製パイプ１と内部の超電導合金素材２との密着性を高め
たのち、熱間で所望形状に押出加工する。得られた押出
加工材は、図２に示したように押出前アップセット時の
変形（ビレット中心部の先進）を抑えることができたこ
とで先進率が小さくなり、従って超電導合金素材が不足
して不良となる部分が低減する。このようにして得られ
た押出加工材は、このあと不良部分を切断除去し、次い
でスウェージャーや引抜き等の減面加工法により所定形
状の超電導線に加工される。
酸素銅、タフピッチ銅、銅−錫合金等の銅又は銅合金が
用いられるが、熱伝導性に優れたものであれば、任意の
金属材料が用いられる。又、熱間押出方法としては、直
接押出法、間接押出法、静水圧押出法のいずれの場合に
も適用される。又、本発明に於いて、複合超電導ビレッ
ト先端部に設けたテーパー部の体積を押出ダイス・テー
パー部の内容積と等しいか、或いはそれ以上とした理由
は、図６（１）に示すように、複合超電導ビレット先端
部に設けたテーパー部の体積が押出ダイス・テーパー部
の内容積未満の場合は、図６（２）のように押出時にア
ップセットした時、断面積減少が始まる前にダイス内を
充填するべくビレット先端部が変形し、その際超電導合
金素材の中心部が先進してしまう為に不良部増加を助長
させる結果となり、本来の目的を達し得ない為である。
以下に本発明の超電導線の製造方法を図を参照して具体
的に説明する。図１（１）、（２）は本発明方法にて用
いる複合ビレットの態様例を示す縦断面図、図１（３）
は熱間押出に用いる押出ダイス、図２は前記複合ビレッ
トの押出加工材のメタルフローの態様例を示す縦断面説
明図である。図１（１）の複合ビレットは、先端部に設
けたテーパー部の体積が押出ダイス６のテーパー部の内
容積に等しく、図１（２）の複合ビレットは、押出ダイ
ス６のテーパー部の内容積よりも大きい。複合ビレット
は、図１に示したように金属製パイプ１内に超電導合金
素材２を充填し、次いでこの金属製パイプ１内を真空脱
気したのち、両端に金属製蓋３を溶接して作製される。
次に、このようにして作製した複合ビレット４は、必要
に応じタッピングやＨＩＰ処理等を施して、外周の金属
製パイプ１と内部の超電導合金素材２との密着性を高め
たのち、熱間で所望形状に押出加工する。得られた押出
加工材は、図２に示したように押出前アップセット時の
変形（ビレット中心部の先進）を抑えることができたこ
とで先進率が小さくなり、従って超電導合金素材が不足
して不良となる部分が低減する。このようにして得られ
た押出加工材は、このあと不良部分を切断除去し、次い
でスウェージャーや引抜き等の減面加工法により所定形
状の超電導線に加工される。
【０００５】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 外径２２０ｍｍ，内径１５８ｍｍの無酸素銅製パイプ
に、外径１５０ｍｍ，長さ７５０ｍｍのＮｂ−Ｔｉ超電
導合金素材を厚さ１．７ｍｍのＮｂ板をバリヤーとして
１層に巻いて充填し、次いで前記パイプ内を真空脱気し
たのち、このパイプの片端に表１に示す種々の無酸素銅
製蓋（テーパー角度１２０°）を電子ビーム溶接して複
合ビレットを作製した。次いでこの複合ビレットにＨＩ
Ｐ処理を施して外径２１５ｍｍに圧縮したのち外径２０
０ｍｍに外削加工し、これを８５０℃に加熱してテーパ
ー角度１２０°，穴径２５ｍｍφの押出ダイスを用いて
直接押出法により押し出した。このようにして得られた
押出加工材について、内部に所定の径のＮｂ−Ｔｉ超電
導合金素材が充満した良品部分の長さ（収量長さ）を計
測し、又押出加工材全長に対する良品部分の長さの比率
（良品率）を求めた。結果は表１に示した。
る。 実施例１ 外径２２０ｍｍ，内径１５８ｍｍの無酸素銅製パイプ
に、外径１５０ｍｍ，長さ７５０ｍｍのＮｂ−Ｔｉ超電
導合金素材を厚さ１．７ｍｍのＮｂ板をバリヤーとして
１層に巻いて充填し、次いで前記パイプ内を真空脱気し
たのち、このパイプの片端に表１に示す種々の無酸素銅
製蓋（テーパー角度１２０°）を電子ビーム溶接して複
合ビレットを作製した。次いでこの複合ビレットにＨＩ
Ｐ処理を施して外径２１５ｍｍに圧縮したのち外径２０
０ｍｍに外削加工し、これを８５０℃に加熱してテーパ
ー角度１２０°，穴径２５ｍｍφの押出ダイスを用いて
直接押出法により押し出した。このようにして得られた
押出加工材について、内部に所定の径のＮｂ−Ｔｉ超電
導合金素材が充満した良品部分の長さ（収量長さ）を計
測し、又押出加工材全長に対する良品部分の長さの比率
（良品率）を求めた。結果は表１に示した。
【０００６】
【表１】
【０００７】表１より明らかなように、本発明例（Ｎｏ
１〜２）は、いずれも収量長さ、良品率とも高い値を示
すものであった。これに対し、比較例（Ｎｏ３〜４）で
は、いずれも本発明例と比べて収量長さ、良品率とも低
くなっており、内容積比が小さくなるにつれてより低く
なった。
１〜２）は、いずれも収量長さ、良品率とも高い値を示
すものであった。これに対し、比較例（Ｎｏ３〜４）で
は、いずれも本発明例と比べて収量長さ、良品率とも低
くなっており、内容積比が小さくなるにつれてより低く
なった。
【０００８】実施例２ 実施例１のＮｏ２の条件で得た２５ｍｍφの押出加工材
に、引抜き及び伸線加工を施して２．５ｍｍφ、長さ８
５０ｍｍの単芯超電導線を作製した。次に、この単芯超
電導線７０００本を外径２５０ｍｍ、内径１９５ｍｍの
無酸素銅製パイプ内に充填し、パイプ内を真空脱気した
のち、パイプ片端に表２に示す種々の無酸素銅製蓋（テ
ーパー角度１２０°）を電子ビーム溶接して複合ビレッ
トとなした。このようにして作製した複合ビレットにＨ
ＩＰ処理を施して外径２４０ｍｍに圧縮したのち外径２
３５ｍｍに外削加工し、この複合ビレットを５００℃に
加熱してテーパー角度１２０°，穴径７５ｍｍφの押出
ダイスを用いて間接押出法により押し出した。このよう
にして得られた押出加工材について、内部に単芯超電導
線が７０００本充満した良品部分の長さ（収量長さ）を
計測し、又良品率を求めた。結果は表２に示した。
に、引抜き及び伸線加工を施して２．５ｍｍφ、長さ８
５０ｍｍの単芯超電導線を作製した。次に、この単芯超
電導線７０００本を外径２５０ｍｍ、内径１９５ｍｍの
無酸素銅製パイプ内に充填し、パイプ内を真空脱気した
のち、パイプ片端に表２に示す種々の無酸素銅製蓋（テ
ーパー角度１２０°）を電子ビーム溶接して複合ビレッ
トとなした。このようにして作製した複合ビレットにＨ
ＩＰ処理を施して外径２４０ｍｍに圧縮したのち外径２
３５ｍｍに外削加工し、この複合ビレットを５００℃に
加熱してテーパー角度１２０°，穴径７５ｍｍφの押出
ダイスを用いて間接押出法により押し出した。このよう
にして得られた押出加工材について、内部に単芯超電導
線が７０００本充満した良品部分の長さ（収量長さ）を
計測し、又良品率を求めた。結果は表２に示した。
【０００９】
【表２】
【００１０】表２より明らかなように、本発明例（Ｎｏ
５〜６）は、いずれも収量長さ、良品率とも高い値を示
すものであった。これに対し、比較例（Ｎｏ７〜８）で
は、いずれも本発明例と比べて収量長さ、良品率とも低
くなっており、内容積比が小さくなるにつれてより低く
なった。この点は実施例１の場合と同様であり、押出方
法や単芯・多芯の違いに関わらず成立していることがわ
かる。以上、金属製パイプに１本の超電導合金素材又は
多数本の単芯超電導線を充填した複合ビレットを用いて
超電導線を製造した例について説明したが、多数本の多
芯超電導線を充填した複合ビレットを用いた場合も同様
の効果が得られる。又超電導合金素材にＮｂ−Ｔｉ超電
導合金を用いた例について説明したが、本発明方法は、
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線等、他の超電導線の製造に適用して
も同様の効果が得られるものである。
５〜６）は、いずれも収量長さ、良品率とも高い値を示
すものであった。これに対し、比較例（Ｎｏ７〜８）で
は、いずれも本発明例と比べて収量長さ、良品率とも低
くなっており、内容積比が小さくなるにつれてより低く
なった。この点は実施例１の場合と同様であり、押出方
法や単芯・多芯の違いに関わらず成立していることがわ
かる。以上、金属製パイプに１本の超電導合金素材又は
多数本の単芯超電導線を充填した複合ビレットを用いて
超電導線を製造した例について説明したが、多数本の多
芯超電導線を充填した複合ビレットを用いた場合も同様
の効果が得られる。又超電導合金素材にＮｂ−Ｔｉ超電
導合金を用いた例について説明したが、本発明方法は、
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線等、他の超電導線の製造に適用して
も同様の効果が得られるものである。
【００１１】
【効果】以上述べたように本発明方法によれば、複合超
電導ビレットの先端部に、押出ダイスのテーパー部内容
積と等しいか、又はそれ以上の体積を有するテーパー部
を設けたので、押出加工時に発生する高価な超電導合金
素材のロスを低減することができ、工業上顕著な効果を
奏する。
電導ビレットの先端部に、押出ダイスのテーパー部内容
積と等しいか、又はそれ以上の体積を有するテーパー部
を設けたので、押出加工時に発生する高価な超電導合金
素材のロスを低減することができ、工業上顕著な効果を
奏する。
【図１】本発明方法で用いる複合ビレットの縦断面図、
及び押出ダイス模式図である。
及び押出ダイス模式図である。
【図２】本発明方法における押出加工材のメタルフロー
説明図である。
説明図である。
【図３】押出加工材のメタルフロー説明図である。
【図４】従来の複合ビレットの縦断面図である。
【図５】従来の複合ビレットの押出加工材のメタルフロ
ー説明図である。
ー説明図である。
【図６】従来の押出方法による押出前アップセット時の
複合ビレットの縦断面図である。
複合ビレットの縦断面図である。
１ 金属製パイプ ２ 超電導合金素材 ３ 金属製蓋 ４ 複合ビレット ５ 押出ビレット ６ 押出ダイス ７ コンテナ
Claims (2)
- 【請求項１】 安定化母材中に超電導材を埋設してなる
単芯又は多芯の複合超電導ビレットを、任意のテーパー
角度を有する押出ダイスを用いて押し出す熱間押出加工
を含む減面加工を施す超電導線の製造方法に於いて、複
合超電導ビレットの先端部に、当該押出ダイスのテーパ
ー部内容積と等しいか、或いはそれ以上の体積を有する
テーパー部を設けて熱間押出を行うことを特徴とする超
電導線の製造方法。 - 【請求項２】 熱間押出が直接押出法、間接押出法、静
水圧押出法のいずれかであることを特徴とする超電導線
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3278846A JPH076641A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3278846A JPH076641A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076641A true JPH076641A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=17602964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3278846A Pending JPH076641A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076641A (ja) |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3278846A patent/JPH076641A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3514850A (en) | Electrical conductors | |
| US3631586A (en) | Manufacture of copper-clad aluminum rod | |
| US4674009A (en) | Tantalum capacitor lead wire | |
| US4646197A (en) | Tantalum capacitor lead wire | |
| EP1579463B1 (en) | Method for increasing the copper to superconductor ratio in a superconductor wire | |
| US4734827A (en) | Tantalum capacitor lead wire | |
| JPH076641A (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| EP0498413B1 (en) | Method of manufacturing Nb3Sn superconducting wire | |
| JPH05307917A (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| JPH04259709A (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| JP3124448B2 (ja) | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 | |
| JPH0576926A (ja) | 押出用超電導複合ビレツト | |
| JPS5991610A (ja) | 超電導線用安定化材の製造方法 | |
| JPH07114842A (ja) | ＮｂＴｉ系超電導ビレットの押出方法 | |
| JP3108496B2 (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| JPS6347086B2 (ja) | ||
| JPS6233688B2 (ja) | ||
| JP2993986B2 (ja) | アルミニウム安定化超電導線の製造方法 | |
| JPH0512939A (ja) | アルミニウム複合超電導線の製造方法 | |
| JPS62279016A (ja) | 押出し用ビレツト | |
| JPH05342932A (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| JPS6025846B2 (ja) | 単心超電導線の製造方法 | |
| JPH0146962B2 (ja) | ||
| JPH07182940A (ja) | Ｎｂ−Ｔｉ複合多心超電導線の製造方法 | |
| JPS60250512A (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ系複合超電導体の製造方法 |