JPS5938683B2 - 化合物超電導体の製造方法 - Google Patents
化合物超電導体の製造方法Info
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- JPS5938683B2 JPS5938683B2 JP49114451A JP11445174A JPS5938683B2 JP S5938683 B2 JPS5938683 B2 JP S5938683B2 JP 49114451 A JP49114451 A JP 49114451A JP 11445174 A JP11445174 A JP 11445174A JP S5938683 B2 JPS5938683 B2 JP S5938683B2
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- Japan
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- copper
- niobium
- manufacturing
- compound
- superconductor
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- Expired
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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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は安定した化合物超電導体を容易に製作できるよ
うにした化合物超電導体の製造方法に関する。
うにした化合物超電導体の製造方法に関する。
ニオブ３スズ（Ｎｂ３Ｓｎ）、バナジウム３ガリウム（
Ｖ３Ｇａ）、ニオブ３アルミニウム（Ｎｂ３Ａι）等の
化合物超電導線は他の合金系超電導線に較べて臨界温度
、臨界電流密度が高く磁気的に勝れた特性を発揮する。
Ｖ３Ｇａ）、ニオブ３アルミニウム（Ｎｂ３Ａι）等の
化合物超電導線は他の合金系超電導線に較べて臨界温度
、臨界電流密度が高く磁気的に勝れた特性を発揮する。
しかし、反面合金系超電導線に較べて機械的に弱い欠点
を有している。したがつて、通常は、化合物超電導層に
添わせて、機械的強度性および安定性を発揮する銅など
で形成された導電層を設け、この両層で電線を構成する
ようにしている。ところで、上記のように機械的強度性
および安定性を発揮する導電層を備えた化合物超電導線
を製造する方法としては、従来、固体拡散法を応用した
方法と複合加工法とが知られている。
を有している。したがつて、通常は、化合物超電導層に
添わせて、機械的強度性および安定性を発揮する銅など
で形成された導電層を設け、この両層で電線を構成する
ようにしている。ところで、上記のように機械的強度性
および安定性を発揮する導電層を備えた化合物超電導線
を製造する方法としては、従来、固体拡散法を応用した
方法と複合加工法とが知られている。
第１図ａは固体拡散法を応用して製造された化合物超電
導線を示すもので、この方法はたとえばニオビウムテー
プ１を溶融スズ中に通して両面をスズメッキし、この状
態で熱拡散処理を施してニオビウムテープ１の両面にニ
オブ３スズ層２を形成させ、このニオブ３スズ層２の外
面にハンダ層３を介して安定化材としての銅テープ４を
固着し、さらに上記銅テープ４の外面に機械的強度を発
揮させるためのステンレス鋼テープ５を添着するように
している。また、第１図ｂおよびｃは複合加工法で製造
する場合を示すもので、ｂに示すものは、銅、スズ合金
線６の外周を取り囲む形に銅材Ｔで被覆されたニオビウ
ム素線８を複数本設け、さらにこれらを銅などで形成さ
れたシース材９で包んで一体化させ、この一体化させた
線材ＶＯを冷間にて線引加工および中間焼鈍を数１０回
繰り返して、細線化し、その後に７００〜８００℃で数
１０時間熱拡散処理を行なつて仕上げるようにしている
。一方、ｃに示すものは、銅ガリウム合金線１１に穿孔
し、この孔にバナジウム素材１２を埋込み、さらにこれ
らをシース材１３で包んで一体化させ、この一体化物１
４をｂと同様に処理して仕上げるようにしている。しか
しながら、上記のような従来の製造方法にあつては、次
のような問題点があつた。
導線を示すもので、この方法はたとえばニオビウムテー
プ１を溶融スズ中に通して両面をスズメッキし、この状
態で熱拡散処理を施してニオビウムテープ１の両面にニ
オブ３スズ層２を形成させ、このニオブ３スズ層２の外
面にハンダ層３を介して安定化材としての銅テープ４を
固着し、さらに上記銅テープ４の外面に機械的強度を発
揮させるためのステンレス鋼テープ５を添着するように
している。また、第１図ｂおよびｃは複合加工法で製造
する場合を示すもので、ｂに示すものは、銅、スズ合金
線６の外周を取り囲む形に銅材Ｔで被覆されたニオビウ
ム素線８を複数本設け、さらにこれらを銅などで形成さ
れたシース材９で包んで一体化させ、この一体化させた
線材ＶＯを冷間にて線引加工および中間焼鈍を数１０回
繰り返して、細線化し、その後に７００〜８００℃で数
１０時間熱拡散処理を行なつて仕上げるようにしている
。一方、ｃに示すものは、銅ガリウム合金線１１に穿孔
し、この孔にバナジウム素材１２を埋込み、さらにこれ
らをシース材１３で包んで一体化させ、この一体化物１
４をｂと同様に処理して仕上げるようにしている。しか
しながら、上記のような従来の製造方法にあつては、次
のような問題点があつた。
すなわち、第１図ａに示した固体拡散法を応用して製造
する方法にあつては、最終段階で安定化のための銅テー
プ４をハンダ付けし、次に強度をもたせるためのステン
レス鋼テープ５を添着する作業を必要とする。このため
、製作に長時間を要する欠点がある。また、第１図Ｂ，
ｃに示した複合加工法を採用した場合にあつても、理想
的には銅スズ合金線６および銅ガリウム合金線１１のス
ズ、ガリウムの濃度が高い方が望ましいが、これらの濃
度が高くなると加工硬度が増すため、細線化作業時に中
間焼鈍を必要とし、製作に長時間を要する欠点があつた
。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、製造工程の大幅な簡略化および
容易化が図れ、しかも得られた超電導体も安定した機能
を発揮し得る化合物超電導体の製造方法を提供すること
にある。
する方法にあつては、最終段階で安定化のための銅テー
プ４をハンダ付けし、次に強度をもたせるためのステン
レス鋼テープ５を添着する作業を必要とする。このため
、製作に長時間を要する欠点がある。また、第１図Ｂ，
ｃに示した複合加工法を採用した場合にあつても、理想
的には銅スズ合金線６および銅ガリウム合金線１１のス
ズ、ガリウムの濃度が高い方が望ましいが、これらの濃
度が高くなると加工硬度が増すため、細線化作業時に中
間焼鈍を必要とし、製作に長時間を要する欠点があつた
。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、製造工程の大幅な簡略化および
容易化が図れ、しかも得られた超電導体も安定した機能
を発揮し得る化合物超電導体の製造方法を提供すること
にある。
以下、本発明方法の一実施態様を図面を参照しながら説
明する。
明する。
なお、この実施例はニオブ３スズ超電導線を製造する場
合の例を示すものである。まず、第２図に示すようにニ
オビウムの粉末化物２１と銅の粉末化物２２とを用意し
、この両粉末化物２１，２２を１対１の割合に混合して
混合粉末化物２３を形成する。次に、上記混合粉末化物
２３を焼結装置２４内に導入し１０００℃のアルゴン雰
囲気中で焼結し一体化させる。次に上記焼結によつて形
成された一体化物を溶融スズ２５中に通してスズをデイ
ツプし、続いてこれを圧延機２６で冷間にて圧延加工し
て細線化させる。次に細線化されたものを熱処理装置２
７内に導いて約７５０〜８００℃付近の温度で熱拡散処
理を施してニオブと、銅と、デイツプされたスズとの間
でニオブ３スズ相を形成させ製作を完了する。このよう
にして製造された超電導体は、第３図に示すように、銅
スズ合金３１中にニオブ３スズ化合物３２が軸方向に繊
維状に伸び、その囲りに残余のニオブ３３が存在したも
のとなつている。このような製造方法を採用すれば次の
ような利点がある。すなわち、製造された超電導線中の
銅は安定化作用と機械的強度の増大化作用を発揮するも
のであるが、この銅をベースに製造工程を進めているの
で、製作後、改めて補強部材や安定化部材をハンダ付け
するなどの作業が必要なく、また、穿孔作業や被覆作業
も必要なくしたがつて、製造工程の減少化を図ることが
できる。また、銅の粉末化物２２はニオビウムの粉末化
物２１と一緒に焼結しても固溶体を作らず、単にバイン
ダーとしての役目だけ発揮する。したがつて、たとえば
ニオビウムの粉末だけを焼結する場合に較べて焼結温度
を下げることができるばかりか合金化されていないので
圧延機２６で圧延するとき焼鈍させる必要がなく、この
点だけでも製造時間を大幅に短縮できる。さらに実施例
のように銅をベースにし、これに最終的にスズをデイツ
プし、このデイツプしたものを熱拡散処理するようにす
れば、スズが銅中を非常に早い速度で拡散することから
して化合物生成の活性化エネルギを下げることができ、
熱拡散処理時の温度を低下させることができるとともに
処理時間の短縮化を図ることができる。また、この方法
で製造された超電導線は第３図に示したようにニオブ３
スズ化合物相が一方向に繊維状に生成しているので、極
細線を形成する場合にその加工工程を頗る簡単化できる
。なお、上述した実施例はニオブ３スズ超電導線を製造
する場合の例であるが、ニオビウムをバナジウムに、ス
ズをガリウムに置き換えることによつてバナジウム３ガ
リウム超電導線を製造することができ、同様に他の超電
導線も製造できる。
合の例を示すものである。まず、第２図に示すようにニ
オビウムの粉末化物２１と銅の粉末化物２２とを用意し
、この両粉末化物２１，２２を１対１の割合に混合して
混合粉末化物２３を形成する。次に、上記混合粉末化物
２３を焼結装置２４内に導入し１０００℃のアルゴン雰
囲気中で焼結し一体化させる。次に上記焼結によつて形
成された一体化物を溶融スズ２５中に通してスズをデイ
ツプし、続いてこれを圧延機２６で冷間にて圧延加工し
て細線化させる。次に細線化されたものを熱処理装置２
７内に導いて約７５０〜８００℃付近の温度で熱拡散処
理を施してニオブと、銅と、デイツプされたスズとの間
でニオブ３スズ相を形成させ製作を完了する。このよう
にして製造された超電導体は、第３図に示すように、銅
スズ合金３１中にニオブ３スズ化合物３２が軸方向に繊
維状に伸び、その囲りに残余のニオブ３３が存在したも
のとなつている。このような製造方法を採用すれば次の
ような利点がある。すなわち、製造された超電導線中の
銅は安定化作用と機械的強度の増大化作用を発揮するも
のであるが、この銅をベースに製造工程を進めているの
で、製作後、改めて補強部材や安定化部材をハンダ付け
するなどの作業が必要なく、また、穿孔作業や被覆作業
も必要なくしたがつて、製造工程の減少化を図ることが
できる。また、銅の粉末化物２２はニオビウムの粉末化
物２１と一緒に焼結しても固溶体を作らず、単にバイン
ダーとしての役目だけ発揮する。したがつて、たとえば
ニオビウムの粉末だけを焼結する場合に較べて焼結温度
を下げることができるばかりか合金化されていないので
圧延機２６で圧延するとき焼鈍させる必要がなく、この
点だけでも製造時間を大幅に短縮できる。さらに実施例
のように銅をベースにし、これに最終的にスズをデイツ
プし、このデイツプしたものを熱拡散処理するようにす
れば、スズが銅中を非常に早い速度で拡散することから
して化合物生成の活性化エネルギを下げることができ、
熱拡散処理時の温度を低下させることができるとともに
処理時間の短縮化を図ることができる。また、この方法
で製造された超電導線は第３図に示したようにニオブ３
スズ化合物相が一方向に繊維状に生成しているので、極
細線を形成する場合にその加工工程を頗る簡単化できる
。なお、上述した実施例はニオブ３スズ超電導線を製造
する場合の例であるが、ニオビウムをバナジウムに、ス
ズをガリウムに置き換えることによつてバナジウム３ガ
リウム超電導線を製造することができ、同様に他の超電
導線も製造できる。
また、銅の粉末化物と混合粉末化物を形成する原素材は
どちらか一方であればよく特定されない。さらに、圧延
作業の後でデイツプ作業を行なつてもよい。さらにまた
、前記圧延押し出し方法は冷間圧延、冷間押し出しが最
善であるが熱間圧延、熱間押し出しであつても良い。以
上詳述したように、本発明によれば安定した性能を発揮
し得る化合物超電導体を極めて簡単な工程で製造し得る
化合物超電導体の製造方法を提供できる。
どちらか一方であればよく特定されない。さらに、圧延
作業の後でデイツプ作業を行なつてもよい。さらにまた
、前記圧延押し出し方法は冷間圧延、冷間押し出しが最
善であるが熱間圧延、熱間押し出しであつても良い。以
上詳述したように、本発明によれば安定した性能を発揮
し得る化合物超電導体を極めて簡単な工程で製造し得る
化合物超電導体の製造方法を提供できる。
第１図Ａ，ｂ，ｃは従来のこの種超電導体の製造方法を
それぞれ説明するための図、第２図は本発明方法の一実
施態様を説明するための図、第３図は本発明方法によつ
て製造された化合物超電導体の内部組織図である。 ２１・・・・・・ニオビウムの粉末化物、２２・・・・
・・銅の粉末化物、２３・・・・・・混合粉末化物、２
４・・・・・・焼結装置、２５・・・・・・溶融スズ、
２６・・・・・・圧延機、２７・・・・・・熱処理装置
。
それぞれ説明するための図、第２図は本発明方法の一実
施態様を説明するための図、第３図は本発明方法によつ
て製造された化合物超電導体の内部組織図である。 ２１・・・・・・ニオビウムの粉末化物、２２・・・・
・・銅の粉末化物、２３・・・・・・混合粉末化物、２
４・・・・・・焼結装置、２５・・・・・・溶融スズ、
２６・・・・・・圧延機、２７・・・・・・熱処理装置
。
Claims (1)
- １ 化合物超電導体を形成する原素材のうち少なくとも
１種の素材を粉末化しこれに銅の粉末化物を混合する工
程と、上記混合物を焼結して一体化部材を形成する工程
と、上記一体化部材に他の素材をディップしたのちにこ
れに圧延または押し出しを施す工程もしくは上記一体化
部材に圧延または押し出しを施したのちこれに他の素材
をディップする工程と、この工程を経た部材に熱拡散処
理を施す工程とを具備してなることを特徴とする化合物
超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49114451A JPS5938683B2 (ja) | 1974-10-04 | 1974-10-04 | 化合物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49114451A JPS5938683B2 (ja) | 1974-10-04 | 1974-10-04 | 化合物超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5140895A JPS5140895A (ja) | 1976-04-06 |
| JPS5938683B2 true JPS5938683B2 (ja) | 1984-09-18 |
Family
ID=14638049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49114451A Expired JPS5938683B2 (ja) | 1974-10-04 | 1974-10-04 | 化合物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938683B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5875874A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導材料の製造方法 |
-
1974
- 1974-10-04 JP JP49114451A patent/JPS5938683B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5140895A (ja) | 1976-04-06 |
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