JPS5978409A - Ｎｂ↓３Ｓｎ系化合物超電導線材の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｓｎ系化合物超電導線材の製造方法Info
- Publication number
- JPS5978409A JPS5978409A JP57187057A JP18705782A JPS5978409A JP S5978409 A JPS5978409 A JP S5978409A JP 57187057 A JP57187057 A JP 57187057A JP 18705782 A JP18705782 A JP 18705782A JP S5978409 A JPS5978409 A JP S5978409A
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- wire
- magnetic field
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- superconductive wire
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- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は化合物超可導線材の製造方法に関するもので
ある。 超’＋ｔｆ病・線材は核融合・加速器、物性イリＦ死用
などの高磁界全必費とする機器には不可欠な相料と力っ
ているが、最近、特に１０Ｔ（テラス）以上の高磁界で
使用でき、かつ、信頼性の関い線材が巽望されている。 そこで、最近１代表的な化合物線材であるＮｂ５ＳｎＫ
第５ＳｎＫ ’１ｌｉＸ加し、その上部臨界磁界金上げ
ることによって高ず
ある。 超’＋ｔｆ病・線材は核融合・加速器、物性イリＦ死用
などの高磁界全必費とする機器には不可欠な相料と力っ
ているが、最近、特に１０Ｔ（テラス）以上の高磁界で
使用でき、かつ、信頼性の関い線材が巽望されている。 そこで、最近１代表的な化合物線材であるＮｂ５ＳｎＫ
第５ＳｎＫ ’１ｌｉＸ加し、その上部臨界磁界金上げ
ることによって高ず
【蝕界での臨界′電流密反盆改菩す
る試みがなさノｔている。 即ち、 Ｎｂ３Ｓｎ化合物に添加される第三元素として
Ｇａ ｆ例にとれば、まず＋ ＣｕとＳｎとＧＫの三元
合金全作成【−１これ全Ｎｂ心線と組合わせｆｃ＜ｉ伸
線し０Ｍ終寸法で化合物生成熱処理を施す方法かチ】る
。第１図はこの方法の伸線前の断面図で０図において（
１１けＮｂ心線、（２）けＣｕ−３ｙｌ−Ｇａ合金であ
る。また、他の方法としては、 ＣｕとＳｎの二元合金
金作成し・これをＮｂ心線と組合せた後伸線し。 最終寸法で表面にＧａ ｆメッキして化合物生成熱処理
金施す方法もある。第２図はこの後者の方法の伸線Ｓｉ
ｔの断面図で９図において（１１けＮｂ心線。 （３１けＣｕ −Ｓｎ合金、（４１はＧａである。しか
しながら。 ｔ′４’＋Ｊ者の方法においては、 Ｃｕに合金化さ
れるＳｎとＧ、ａの鼠７’ｌ劾ロエ士制限されるうえ加
工硬化がへしく数十回にも及ぶ中間焼鈍処理が心安であ
り−また。臨界電流密度も低いという欠点がある。さら
にこの三元合金はカロエ性が劣りＩｉ、Ｉｒ林も多く嶽
伺製造上の信頼性が低い。また、後者では、 Ｃｕに
合金化さｉするＳｎの量が制限されるうえに、前者と同
様加工性も悪い、そのうえＧａ ｆ線材表面の長手分向
に均一にメッキすることができない、 Ｇａを表面に
付着した状態で化合物生成熱処理ケ施すことが難しいな
どの欠点？持っている。 この発明は上記した点［鑑みてなされたもので。 尚磁界特性に模れ、しかも量産性、信頼性に優れたＮｂ
３Ｓｎ系化合物線月を得ることができる製造方法を提供
すること全目的とするものである。 ！１ｉｌＩＪち、この光明けＮｂ基金属拐とＳｎ基金属
材の周辺にＣｕ基金属材を配置した状態で一体として断
面縮少加工して熱処理することによって超電導線相全表
造するものにおいてｍ Ｓｎ基金属材が。 ＳｎにＧａ、 Ｉｎｅ ｐｂ、及びＡｔのうち少なくと
も一棟以上を０．５〜５０ ｗｔ％官有する金属祠であ
ることを特徴とするＮｂ３Ｓｎ系化合物超奄導線杓の製
造方法である。 以下・ Ｇａ ｆ研加する場合を実施例に基き詳細に説
明する。 捷ず第３図の断面図に示すような、母相がＣｕ（５）で
あり、Ｃの母相に多数のＮｂ心線（１１が埋設された。 中央に中空部＋６１を持つ橋台多心チューブを用意した
。この実施例の場合チューブの寸法は外径２５糊、内径
９ｍ、Ｎｂ心線ｆｉｌの径０本数は約０．４ｎｍ、
１２００本であった。次に、直径８．８ＷのＳ ｎ −
５ｗｔ％Ｇａ合′金棒全用意し、これを第３図の複合多
心チューブの中空部（６）に挿入し、その外側［Ｓｎや
Ｇａの拡散障壁となるＴａチューブ、さらにその外側に
安定化のためのＣｕチューブを被ｆ３ｔ Ｌ、て、＠４
図にその断面を示すような複合棒を作成しｆｃ、、図に
おいて（７１はＳｎ −５ｗｔＧａの合金棒、（８１は
Ｔａチューブ、（９）はＣｕチューブでめるこの複合棒
を、すべ“Ｃ冷間引抜加工で直径０．５晒 まで伸線し
た。伸線加工は中間焼鈍の必要もなく安定になされ断線
は全くなかった。次に、この１９口を７５０℃で５０ｂ
ｒ熱処理することによってＮｂ３Ｓｎ化合物全生成させ
た。 こうして得た線材について、印加磁界中での臨界電流密
度（Ｊｅ）を液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）で測定した
。その結果全第５図の曲線Ａに示す。また比較のためＳ
ｎ −Ｇａ合金を使わずに純ＳＦＩ棒全挿入して作成
した同一構成の線材、及び従来のＣｕ −１０ｖｔｔ％
ｓｎ−３ｗｔ％Ｇａ三元合金ケ母相として作成した線材
についても同様の超電導特性の測定を行った。 第５図の曲線Ｂ ｉｃ ｉｉＪ者の結果を１曲線ｃｉｃ
後者の結果を示す。図かられかるように９Ｔ以下の比較
的低い磁界中ではＧａ ｆ添加しないものの方がＪｃか
旨いが、１０Ｔ以上では本発明の方法が一番毘いＪｃニ
示した。Ｃｕ−８ｎ−Ｇａ会金？母相とする線材はすべ
ての磁界においてＪｅはこの発明による線材よりも低か
った。また各線材の１２Ｔでの安定化Ｃｕｉ除く部分に
対するＪｃｆ比較すると、Ｇａ’ｉ添加しんいものは３
５０ν瞥＊ Ｃｕ−８ｎ−Ｇａ三元合金を母相とするも
のは３００Ａ／ｖｘ２であるのに対し、この発明ｒ（よ
る線材は４５０Ａ／／＋！＋１１２と非常に商い値を示
した。また、 Ｇａの景けＳｎに合金化させるため加工
性をそこなうことなく自由に加減でき、又、超電導線す
に必要な安定化のための常屯晦金Ｍ月の付着が簡単にで
きるという特徴がある。このようにこの発明による線材
は、製造信頼性、および。 高磁界特性に優れているので１０〜１２Ｔ以上の高磁界
マグネット用線材として最適である。 この発明においてＳｎ Ｋ合金化さ゛れるＧａの量とし
ては、 ０．．５ｗｔ％以上がら高磁界特性の向上に
寄与するようになるが、５０ｗｔ％以上になると伸線加
工性が阻害されるのでこれ以上の添加は望ましくない。 次にＩｎ ｆ添加した場合の他の実施例について説明す
る。前記実施例におけるＳｎ−５ｗｔ％Ｇａの代わ９
Ｋ Ｓｎ −１０ｗｔ％Ｉｎｆ用いた。この場合も５ｎ
−１ｎ台金の〃ロエ性が良いので伸線加工は極めて良好
に行なわれた。また、印加磁界中での臨界電流密度の測
定結果によると１２Ｔでの安定化Ｃｕを除く部分に対す
るＪｃは４６０ Ａ／ｍｙ２と非常に高い値であり。 Ｉｎを研加することによって高磁界特性は者しく１川上
した。Ｉｎ硝加の場合もｍ Ｇａ冷加の場合と同僚、
Ｓｎ に対して０．５ ｗｔ％以上添加すると高磁
界特性の同上に寄与するようになるが、 ５Ｑｖｒｔ
％以上になると、かえってＪｅ ｔｄ低下するようＩＩ
こなる。 以上、 ＧａとＩｎを添加した場合について述べたが
、この他に、 ＡＬ、 Ｐｂ１Ｆ４ｉＪ記実施例と同様
にＳｎに合金化した保伺を作成したが、すべて９Ｔ以上
での面磁界特性の改善がみられた。 なお、この発明において＊ Ｓｎ ＫＢ合金化るＧａ
。 Ｉｎ、Ａｔ、及びＰｂ ｉ二種以上組合せて多元合金化
すること、 Ｎｂ基金楓祠にＺｒｅ Ｈｔ＊ Ｔａｎ
及びＴ濠などの元素を添υ口すること、またＣｕ基金鴇
伺にＳｎ ＋ Ｇａ Ｔ Ｉ ｎ ＋ ＡＺＩ及びｐｂ
のうち少なくとも一種以上を力Ｕ玉子の制限金うけない
郭囲で合金化することもこの′１６明の特徴ｔＪｊＡ、
うものではない。 以上説明したようにこの発明によれば、 Ｎｂ基金楓
相と Ｓｎ基金縞材の周辺にＣｕ基金鵬拐を配置した状
妙で一体として断面縮少加工して熱処理へることによっ
て超電導線材を製造する方法において、上記Ｓｎ基金Ｍ
’ｉＡ全ｓｎにＧａ ＊ Ｉ ｎ ＋ Ｐ ｂ及びＡｔ
のうち少なくとも一棟以上ヲ０．５〜５０ｗｔ％含有す
る金楓材にすることにより烏磁界での臨界電流特性ＶＣ
慣れた線材を安定に、かつ信頼性高く製造できるので、
１０〜１２Ｔ以上の高磁界用超電導磁石を得ることが可
能になった。
る試みがなさノｔている。 即ち、 Ｎｂ３Ｓｎ化合物に添加される第三元素として
Ｇａ ｆ例にとれば、まず＋ ＣｕとＳｎとＧＫの三元
合金全作成【−１これ全Ｎｂ心線と組合わせｆｃ＜ｉ伸
線し０Ｍ終寸法で化合物生成熱処理を施す方法かチ】る
。第１図はこの方法の伸線前の断面図で０図において（
１１けＮｂ心線、（２）けＣｕ−３ｙｌ−Ｇａ合金であ
る。また、他の方法としては、 ＣｕとＳｎの二元合金
金作成し・これをＮｂ心線と組合せた後伸線し。 最終寸法で表面にＧａ ｆメッキして化合物生成熱処理
金施す方法もある。第２図はこの後者の方法の伸線Ｓｉ
ｔの断面図で９図において（１１けＮｂ心線。 （３１けＣｕ −Ｓｎ合金、（４１はＧａである。しか
しながら。 ｔ′４’＋Ｊ者の方法においては、 Ｃｕに合金化さ
れるＳｎとＧ、ａの鼠７’ｌ劾ロエ士制限されるうえ加
工硬化がへしく数十回にも及ぶ中間焼鈍処理が心安であ
り−また。臨界電流密度も低いという欠点がある。さら
にこの三元合金はカロエ性が劣りＩｉ、Ｉｒ林も多く嶽
伺製造上の信頼性が低い。また、後者では、 Ｃｕに
合金化さｉするＳｎの量が制限されるうえに、前者と同
様加工性も悪い、そのうえＧａ ｆ線材表面の長手分向
に均一にメッキすることができない、 Ｇａを表面に
付着した状態で化合物生成熱処理ケ施すことが難しいな
どの欠点？持っている。 この発明は上記した点［鑑みてなされたもので。 尚磁界特性に模れ、しかも量産性、信頼性に優れたＮｂ
３Ｓｎ系化合物線月を得ることができる製造方法を提供
すること全目的とするものである。 ！１ｉｌＩＪち、この光明けＮｂ基金属拐とＳｎ基金属
材の周辺にＣｕ基金属材を配置した状態で一体として断
面縮少加工して熱処理することによって超電導線相全表
造するものにおいてｍ Ｓｎ基金属材が。 ＳｎにＧａ、 Ｉｎｅ ｐｂ、及びＡｔのうち少なくと
も一棟以上を０．５〜５０ ｗｔ％官有する金属祠であ
ることを特徴とするＮｂ３Ｓｎ系化合物超奄導線杓の製
造方法である。 以下・ Ｇａ ｆ研加する場合を実施例に基き詳細に説
明する。 捷ず第３図の断面図に示すような、母相がＣｕ（５）で
あり、Ｃの母相に多数のＮｂ心線（１１が埋設された。 中央に中空部＋６１を持つ橋台多心チューブを用意した
。この実施例の場合チューブの寸法は外径２５糊、内径
９ｍ、Ｎｂ心線ｆｉｌの径０本数は約０．４ｎｍ、
１２００本であった。次に、直径８．８ＷのＳ ｎ −
５ｗｔ％Ｇａ合′金棒全用意し、これを第３図の複合多
心チューブの中空部（６）に挿入し、その外側［Ｓｎや
Ｇａの拡散障壁となるＴａチューブ、さらにその外側に
安定化のためのＣｕチューブを被ｆ３ｔ Ｌ、て、＠４
図にその断面を示すような複合棒を作成しｆｃ、、図に
おいて（７１はＳｎ −５ｗｔＧａの合金棒、（８１は
Ｔａチューブ、（９）はＣｕチューブでめるこの複合棒
を、すべ“Ｃ冷間引抜加工で直径０．５晒 まで伸線し
た。伸線加工は中間焼鈍の必要もなく安定になされ断線
は全くなかった。次に、この１９口を７５０℃で５０ｂ
ｒ熱処理することによってＮｂ３Ｓｎ化合物全生成させ
た。 こうして得た線材について、印加磁界中での臨界電流密
度（Ｊｅ）を液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）で測定した
。その結果全第５図の曲線Ａに示す。また比較のためＳ
ｎ −Ｇａ合金を使わずに純ＳＦＩ棒全挿入して作成
した同一構成の線材、及び従来のＣｕ −１０ｖｔｔ％
ｓｎ−３ｗｔ％Ｇａ三元合金ケ母相として作成した線材
についても同様の超電導特性の測定を行った。 第５図の曲線Ｂ ｉｃ ｉｉＪ者の結果を１曲線ｃｉｃ
後者の結果を示す。図かられかるように９Ｔ以下の比較
的低い磁界中ではＧａ ｆ添加しないものの方がＪｃか
旨いが、１０Ｔ以上では本発明の方法が一番毘いＪｃニ
示した。Ｃｕ−８ｎ−Ｇａ会金？母相とする線材はすべ
ての磁界においてＪｅはこの発明による線材よりも低か
った。また各線材の１２Ｔでの安定化Ｃｕｉ除く部分に
対するＪｃｆ比較すると、Ｇａ’ｉ添加しんいものは３
５０ν瞥＊ Ｃｕ−８ｎ−Ｇａ三元合金を母相とするも
のは３００Ａ／ｖｘ２であるのに対し、この発明ｒ（よ
る線材は４５０Ａ／／＋！＋１１２と非常に商い値を示
した。また、 Ｇａの景けＳｎに合金化させるため加工
性をそこなうことなく自由に加減でき、又、超電導線す
に必要な安定化のための常屯晦金Ｍ月の付着が簡単にで
きるという特徴がある。このようにこの発明による線材
は、製造信頼性、および。 高磁界特性に優れているので１０〜１２Ｔ以上の高磁界
マグネット用線材として最適である。 この発明においてＳｎ Ｋ合金化さ゛れるＧａの量とし
ては、 ０．．５ｗｔ％以上がら高磁界特性の向上に
寄与するようになるが、５０ｗｔ％以上になると伸線加
工性が阻害されるのでこれ以上の添加は望ましくない。 次にＩｎ ｆ添加した場合の他の実施例について説明す
る。前記実施例におけるＳｎ−５ｗｔ％Ｇａの代わ９
Ｋ Ｓｎ −１０ｗｔ％Ｉｎｆ用いた。この場合も５ｎ
−１ｎ台金の〃ロエ性が良いので伸線加工は極めて良好
に行なわれた。また、印加磁界中での臨界電流密度の測
定結果によると１２Ｔでの安定化Ｃｕを除く部分に対す
るＪｃは４６０ Ａ／ｍｙ２と非常に高い値であり。 Ｉｎを研加することによって高磁界特性は者しく１川上
した。Ｉｎ硝加の場合もｍ Ｇａ冷加の場合と同僚、
Ｓｎ に対して０．５ ｗｔ％以上添加すると高磁
界特性の同上に寄与するようになるが、 ５Ｑｖｒｔ
％以上になると、かえってＪｅ ｔｄ低下するようＩＩ
こなる。 以上、 ＧａとＩｎを添加した場合について述べたが
、この他に、 ＡＬ、 Ｐｂ１Ｆ４ｉＪ記実施例と同様
にＳｎに合金化した保伺を作成したが、すべて９Ｔ以上
での面磁界特性の改善がみられた。 なお、この発明において＊ Ｓｎ ＫＢ合金化るＧａ
。 Ｉｎ、Ａｔ、及びＰｂ ｉ二種以上組合せて多元合金化
すること、 Ｎｂ基金楓祠にＺｒｅ Ｈｔ＊ Ｔａｎ
及びＴ濠などの元素を添υ口すること、またＣｕ基金鴇
伺にＳｎ ＋ Ｇａ Ｔ Ｉ ｎ ＋ ＡＺＩ及びｐｂ
のうち少なくとも一種以上を力Ｕ玉子の制限金うけない
郭囲で合金化することもこの′１６明の特徴ｔＪｊＡ、
うものではない。 以上説明したようにこの発明によれば、 Ｎｂ基金楓
相と Ｓｎ基金縞材の周辺にＣｕ基金鵬拐を配置した状
妙で一体として断面縮少加工して熱処理へることによっ
て超電導線材を製造する方法において、上記Ｓｎ基金Ｍ
’ｉＡ全ｓｎにＧａ ＊ Ｉ ｎ ＋ Ｐ ｂ及びＡｔ
のうち少なくとも一棟以上ヲ０．５〜５０ｗｔ％含有す
る金楓材にすることにより烏磁界での臨界電流特性ＶＣ
慣れた線材を安定に、かつ信頼性高く製造できるので、
１０〜１２Ｔ以上の高磁界用超電導磁石を得ることが可
能になった。
第１図及び第２図は各々従来法による断面縮少加工ｆｉ
ｉＪの線材の断面図で、第３図はこの発明の実施例に係
わる複合多心チューブの断面図、第４図はこの発明の実
施例のＦｏＴ１１］］縮少）ＪＤ工削の複合棒の断面図
である。第５図１１″ｔ４．２ＫＫおける印加磁界と臨
界亀流密反の関係會示したもので１曲線Ａはこの発明の
実施例の巌杓の上記特性図９曲線Ｂは比較例のＧａｋ鉦
加しない線材の上記特性図９曲線Ｃは従来例のＣｕ−８
ｎ−ＧａＱ金を母相とした縁材の上記特性図である。 図においてｆｉｌはＮｂ心線、（２）は母相のＣｕ −
Ｓｎ −Ｑ、ｆ金、（３１は母相のＣｕ −Ｓｎ合金、
（４１ｎ Ｇｍメッキ。 （５１は母相のＣｕ 、（６１は中空部、（７；は５ｎ
−Ｇａ 合金。 （８１はＴ＆チューブ、（９）はＣｕ チューブである
。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分金示す。 代理人 葛 野 信 −
ｉＪの線材の断面図で、第３図はこの発明の実施例に係
わる複合多心チューブの断面図、第４図はこの発明の実
施例のＦｏＴ１１］］縮少）ＪＤ工削の複合棒の断面図
である。第５図１１″ｔ４．２ＫＫおける印加磁界と臨
界亀流密反の関係會示したもので１曲線Ａはこの発明の
実施例の巌杓の上記特性図９曲線Ｂは比較例のＧａｋ鉦
加しない線材の上記特性図９曲線Ｃは従来例のＣｕ−８
ｎ−ＧａＱ金を母相とした縁材の上記特性図である。 図においてｆｉｌはＮｂ心線、（２）は母相のＣｕ −
Ｓｎ −Ｑ、ｆ金、（３１は母相のＣｕ −Ｓｎ合金、
（４１ｎ Ｇｍメッキ。 （５１は母相のＣｕ 、（６１は中空部、（７；は５ｎ
−Ｇａ 合金。 （８１はＴ＆チューブ、（９）はＣｕ チューブである
。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分金示す。 代理人 葛 野 信 −
Claims (1)
- Ｎｂ基金属伺とＳｎ ７７％衾属材の周辺にＣｕ基基金
属音配置した状態で一体として断面縮少加工して熱処理
することによって超電導蒜杓を製造するものにおいて、
上記Ｓｎ基金属材がＳｎ Ｋ Ｇａ、 Ｉｎｎｐｂ、及
びＡｔのうち少なくとも二種以上’５０．５〜５０ｗｔ
％官有する金属相であることを特徴とするＮｂ３Ｓｎ系
化合物超電等梅拐の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57187057A JPS5978409A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | Ｎｂ↓３Ｓｎ系化合物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57187057A JPS5978409A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | Ｎｂ↓３Ｓｎ系化合物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978409A true JPS5978409A (ja) | 1984-05-07 |
Family
ID=16199409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57187057A Pending JPS5978409A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | Ｎｂ↓３Ｓｎ系化合物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5978409A (ja) |
-
1982
- 1982-10-25 JP JP57187057A patent/JPS5978409A/ja active Pending
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