JPS61174366A - Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法Info
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- JPS61174366A JPS61174366A JP60016265A JP1626585A JPS61174366A JP S61174366 A JPS61174366 A JP S61174366A JP 60016265 A JP60016265 A JP 60016265A JP 1626585 A JP1626585 A JP 1626585A JP S61174366 A JPS61174366 A JP S61174366A
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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)
- Manufacturing Of Electric Cables (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は強磁場発生装置に用いられるＮｂ３Ｓｎ極細多
芯化合物超電導線およびその製造方法に関するものであ
る。
芯化合物超電導線およびその製造方法に関するものであ
る。
Ｎｂ、Ｓｎ化合物超電導材料は臨界温度、臨界磁場、臨
界電流などの超電導特性が優れていることから、核融合
炉研究用等の超電導マグネット用線材として注目されて
おり、性能向上、特に臨界電流密度の向上の為の研究が
さかんになされている。ＮｂｌＳｎにおいてフラックス
のピンニング七ンターは、結晶粒界であるので臨界電流
密度を向上させる為には、結晶粒の大きさを小さくする
ことにより、結晶粒界を多くするとよい。Ｎｂ５Ｓ ｎ
化合物層は約り５０℃〜約７５０℃の温度での拡散熱処
理によりＣｕＳｎ合金とＮｂの界面に生成するが、小さ
いＮｂ５Ｓｎの結晶粒を得る為には熱処理温度を低くし
、熱処理時間を短くすることにより結晶粒の粗大化を防
ぐことが重要であるが熱処理温度を低くしすぎたり、熱
処理時間を短くしすぎたりするとＮｂ３ Ｓ ｎ化合物
層自体の臨界電流密度は高くなるが拡散反応により生成
するＮｂ１ｌＳｎの量は少なくなるので線材全体として
の臨界電流密度が低くなってしまうと云った問題がある
。
界電流などの超電導特性が優れていることから、核融合
炉研究用等の超電導マグネット用線材として注目されて
おり、性能向上、特に臨界電流密度の向上の為の研究が
さかんになされている。ＮｂｌＳｎにおいてフラックス
のピンニング七ンターは、結晶粒界であるので臨界電流
密度を向上させる為には、結晶粒の大きさを小さくする
ことにより、結晶粒界を多くするとよい。Ｎｂ５Ｓ ｎ
化合物層は約り５０℃〜約７５０℃の温度での拡散熱処
理によりＣｕＳｎ合金とＮｂの界面に生成するが、小さ
いＮｂ５Ｓｎの結晶粒を得る為には熱処理温度を低くし
、熱処理時間を短くすることにより結晶粒の粗大化を防
ぐことが重要であるが熱処理温度を低くしすぎたり、熱
処理時間を短くしすぎたりするとＮｂ３ Ｓ ｎ化合物
層自体の臨界電流密度は高くなるが拡散反応により生成
するＮｂ１ｌＳｎの量は少なくなるので線材全体として
の臨界電流密度が低くなってしまうと云った問題がある
。
ここで（従来法）に基ずく製造方法を述べると直径が７
０叩、長さが２００ｍｍのＣｕＳｎ合金のインボッ）１
１の中央部に直径が３６ｍｍの円形の穴をあけそこへ直
径が３５ｔｏの円柱のＮｂインゴット１２を挿入した後
、減面加工により直径を１ｍｍにすると第４図のような
断面形状の複合体を得る。これを長さが２００ｍｍにな
るように切断し、外径が７０１１ＩＩＩ＋、内径が６０
ｍｍのＣｕＳｎ合金のビレットに２８８０本挿入する。
０叩、長さが２００ｍｍのＣｕＳｎ合金のインボッ）１
１の中央部に直径が３６ｍｍの円形の穴をあけそこへ直
径が３５ｔｏの円柱のＮｂインゴット１２を挿入した後
、減面加工により直径を１ｍｍにすると第４図のような
断面形状の複合体を得る。これを長さが２００ｍｍにな
るように切断し、外径が７０１１ＩＩＩ＋、内径が６０
ｍｍのＣｕＳｎ合金のビレットに２８８０本挿入する。
これを直径が０．５ｍｍになるまで減面加工するとＮｂ
フィラメントの径が４μｍでありＣｕＳｎ合金がマトリ
ックスである複合体が得られ、これを７００℃で１５０
時間熱処理した後１０テスラの磁場中で臨界電流を測定
すると１１８Ａであった。光学顕微鏡で断面を観察する
゛と第５図のようにＮｂフィラメント１８とＣｕＳｎ部
１５の界面にＮｂ３Ｓｎ層１４が生成しており、Ｎｂの
６０９６がＮｂ５Ｓｎとなっていた。
フィラメントの径が４μｍでありＣｕＳｎ合金がマトリ
ックスである複合体が得られ、これを７００℃で１５０
時間熱処理した後１０テスラの磁場中で臨界電流を測定
すると１１８Ａであった。光学顕微鏡で断面を観察する
゛と第５図のようにＮｂフィラメント１８とＣｕＳｎ部
１５の界面にＮｂ３Ｓｎ層１４が生成しており、Ｎｂの
６０９６がＮｂ５Ｓｎとなっていた。
〔問題点を解決するための手段及びその作用〕本発明は
従来フィラメントの形状が円形であったものを矩形又は
それに類する形状にすることにより、効率よ（Ｎｂ５Ｓ
ｎ層を生成させ、高い臨界電流密度のＮｂＢ Ｓ ｎ化
合物超電導線を特徴とする特許請求の範囲に記載のＮｂ
５ｓｎ超電導線の製造方法であり従来法と本発明による
実施例を比較することにより、本発明を述べることにす
る。
従来フィラメントの形状が円形であったものを矩形又は
それに類する形状にすることにより、効率よ（Ｎｂ５Ｓ
ｎ層を生成させ、高い臨界電流密度のＮｂＢ Ｓ ｎ化
合物超電導線を特徴とする特許請求の範囲に記載のＮｂ
５ｓｎ超電導線の製造方法であり従来法と本発明による
実施例を比較することにより、本発明を述べることにす
る。
ここで、本発明は効率よ＜ Ｎｂ５Ｓｎ層を生成させる
為に、ＣｕＳｎ合金マトリックス中のＮｂのフィラメン
ト径をできるだけ小さくし、拡散距離を短くしている。
為に、ＣｕＳｎ合金マトリックス中のＮｂのフィラメン
ト径をできるだけ小さくし、拡散距離を短くしている。
直径が７０１１ＩＩＩ＋、長さが２００ｍｍのＣｕ、Ｓ
ｎ合金のインゴット１の中央部に、たてが２９ｍｍ、横
が４６門 の矩形の穴をあけ、そこへ、たてが２２ｍ
ｎ＋横が４５ｍｍの横断面が矩形であるＮｂ捧２を挿入
した後、減面加工により直径をＩＭにすると第２図のよ
うな断面形状の複合体を得る。これを長さが２００−に
なるように切断し、外径が７０鵬、内径が６０閣のＣｕ
Ｓｎ合金のビレットに２８８０本挿入する。これを直径
が０．５ｍｍになるまで減面加工すると、たてが２．５
μｍ。
ｎ合金のインゴット１の中央部に、たてが２９ｍｍ、横
が４６門 の矩形の穴をあけ、そこへ、たてが２２ｍ
ｎ＋横が４５ｍｍの横断面が矩形であるＮｂ捧２を挿入
した後、減面加工により直径をＩＭにすると第２図のよ
うな断面形状の複合体を得る。これを長さが２００−に
なるように切断し、外径が７０鵬、内径が６０閣のＣｕ
Ｓｎ合金のビレットに２８８０本挿入する。これを直径
が０．５ｍｍになるまで減面加工すると、たてが２．５
μｍ。
横が５μｍの横断面が矩形のＮｂフィラメントが多数本
あるＣｕＳｎ合金をマトリックスとする複合体が得られ
、これを７００℃で１５０時間熱処理した後、１０テス
ラの磁場中で臨界電流を測定すると１６ＯＡであり、従
来法に比較して臨界電流は３６９６向上した。
あるＣｕＳｎ合金をマトリックスとする複合体が得られ
、これを７００℃で１５０時間熱処理した後、１０テス
ラの磁場中で臨界電流を測定すると１６ＯＡであり、従
来法に比較して臨界電流は３６９６向上した。
光学顕微鏡で断面を観察すると第１図のように冷部４と
ＣｕＳｎ部８の界面にＮ１）ｓＳｎ層５が生成しており
、Ｎｂの９０９６がＮｂ５Ｓｎになっていた。
ＣｕＳｎ部８の界面にＮ１）ｓＳｎ層５が生成しており
、Ｎｂの９０９６がＮｂ５Ｓｎになっていた。
なお本発明において、ＣｕＳｎ合金におけるＳｎの濃度
をｌθ〜１５．０重量％とした理由は、１０重量％以下
ではＳｎ濃度が低すぎて生成するＮｂｌＳｎ層の臨界電
流密度が低くなり、１５．０重量％以上ではＣｕＳｎ合
金の加工が不可能になってしまうからであり、Ｎｂ捧の
横断面のアスペクト比が１．５以上である理由は１．５
未満てあれば本発明による拡散距離の低下という目的が
不十分になるからであり、Ｎｂ棒の横断面は必ずしも矩
形である必要はなく、第３図のＮｂ捧２′のようにａ／
ｂが１．５以上のだ円であってもかまわない。
をｌθ〜１５．０重量％とした理由は、１０重量％以下
ではＳｎ濃度が低すぎて生成するＮｂｌＳｎ層の臨界電
流密度が低くなり、１５．０重量％以上ではＣｕＳｎ合
金の加工が不可能になってしまうからであり、Ｎｂ捧の
横断面のアスペクト比が１．５以上である理由は１．５
未満てあれば本発明による拡散距離の低下という目的が
不十分になるからであり、Ｎｂ棒の横断面は必ずしも矩
形である必要はなく、第３図のＮｂ捧２′のようにａ／
ｂが１．５以上のだ円であってもかまわない。
以上のように本発明はＣｕ中にＳｎを１０〜１５．６重
Ｆ含有するＣｕＳｎ合金のマトリックスの中に単芯のＮ
ｂがある複合体を減面加工したものを複数本束ねてビレ
ットに挿入し減面加工後、熱処理によりＮｂ３Ｓｎ化合
物層を生成せしめて成るＮｂ３Ｓｎ化合物超電導線の製
造方法においてＣｕＳｎ合金に横断面としてアスペクト
比が１．５以上の矩形の穴をあけ、該穴に横断面が矩形
のＮｂの欅を挿入後、減面加工をすることによや得られ
るＣｕＳｎマトリツクス励単芯複合体を熱処理すること
を特徴とするＮｂ１Ｓｎ超電導線の製造方法であり、Ｎ
ｂフィラメントの形状が矩形であることにより、拡散距
離が短くてすみ従って生成するＮｂｌ、Ｓｎの量が多く
なり、本発明により得られるＮｂｌＳｎ化合物超電導線
の臨界電流密度は従来法より高いものが得られる効果を
奏するものである。
Ｆ含有するＣｕＳｎ合金のマトリックスの中に単芯のＮ
ｂがある複合体を減面加工したものを複数本束ねてビレ
ットに挿入し減面加工後、熱処理によりＮｂ３Ｓｎ化合
物層を生成せしめて成るＮｂ３Ｓｎ化合物超電導線の製
造方法においてＣｕＳｎ合金に横断面としてアスペクト
比が１．５以上の矩形の穴をあけ、該穴に横断面が矩形
のＮｂの欅を挿入後、減面加工をすることによや得られ
るＣｕＳｎマトリツクス励単芯複合体を熱処理すること
を特徴とするＮｂ１Ｓｎ超電導線の製造方法であり、Ｎ
ｂフィラメントの形状が矩形であることにより、拡散距
離が短くてすみ従って生成するＮｂｌ、Ｓｎの量が多く
なり、本発明により得られるＮｂｌＳｎ化合物超電導線
の臨界電流密度は従来法より高いものが得られる効果を
奏するものである。
第１図は本発明の実施例における熱処理後のＣｕＳｎと
Ｎｂの界面を示す断面図。 第２図は本発明の実施例におけるＣｕＳｎマトリツクス
Ｎｂ単芯複合体の断面図。 第３図は本発明における他の実施例を示すＮｂの断面図
。 第４図は従来法におけるＣｕＳｎマトリツクスＮｂ単芯
複合体の断面図。 第５図は従来法における熱処理後のＣｕＳｎとＮｂの界
面を示す断面図である。 図中１はＣｕＳｎ合金のインゴット、２，２′はＮｂ棒
、３はＣｕＳｎ部、４はＮｂ部、５はＮｂ３Ｓｎ層を示
す。 牙１０ 才２図 才３母
Ｎｂの界面を示す断面図。 第２図は本発明の実施例におけるＣｕＳｎマトリツクス
Ｎｂ単芯複合体の断面図。 第３図は本発明における他の実施例を示すＮｂの断面図
。 第４図は従来法におけるＣｕＳｎマトリツクスＮｂ単芯
複合体の断面図。 第５図は従来法における熱処理後のＣｕＳｎとＮｂの界
面を示す断面図である。 図中１はＣｕＳｎ合金のインゴット、２，２′はＮｂ棒
、３はＣｕＳｎ部、４はＮｂ部、５はＮｂ３Ｓｎ層を示
す。 牙１０ 才２図 才３母
Claims (1)
- （１）Ｃｕ中にＳｎを１０〜１５．０重量％含有するＣ
ｕＳｎ合金のマトリックスの中に単芯のＮｂを含む複合
体を減面加工したものを複数本束ねてビレットに挿入し
減面加工後、熱処理によりＮｂ＿３Ｓｎ化合物層を生成
せしめるＮｂ＿３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法におい
て、ＣｕＳｎ合金に横断面としてアスペクト比が１．５
以上の矩形の穴をあけ、該穴に横断面が矩形のＮｂの棒
を挿入後、減面加工により得られるＣｕＳｎマトリック
スＮｂ単芯複合体を熱処理することを特徴とするＮｂ＿
３Ｓｎ超電導線の製造方法、
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016265A JPS61174366A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016265A JPS61174366A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174366A true JPS61174366A (ja) | 1986-08-06 |
Family
ID=11911721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60016265A Pending JPS61174366A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61174366A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963506A (en) * | 1989-04-24 | 1990-10-16 | Motorola Inc. | Selective deposition of amorphous and polycrystalline silicon |
| WO1991003060A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Superconductive wire material and method of producing the same |
| JP2007173102A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材製造用前駆体およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60016265A patent/JPS61174366A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963506A (en) * | 1989-04-24 | 1990-10-16 | Motorola Inc. | Selective deposition of amorphous and polycrystalline silicon |
| WO1991003060A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Superconductive wire material and method of producing the same |
| JP2007173102A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材製造用前駆体およびその製造方法 |
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