JPS6233688B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6233688B2 JPS6233688B2 JP54125618A JP12561879A JPS6233688B2 JP S6233688 B2 JPS6233688 B2 JP S6233688B2 JP 54125618 A JP54125618 A JP 54125618A JP 12561879 A JP12561879 A JP 12561879A JP S6233688 B2 JPS6233688 B2 JP S6233688B2
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- Japan
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- billet
- superconducting wire
- superconducting
- alloy
- wires
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- 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
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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】
本発明は、化合物系超電導線特にNb3Sn超電導
線の製造方法に関するものである。
線の製造方法に関するものである。
芯材であるNbの周上にCu―Sn合金を被覆して
なる超電導素線のビレツトを熱間押出しおよび引
抜き加工等により細線化し、このようにして細線
化された超電導素線の多数本を超電導材に対する
安定化材である銅の管中に組込んでさらに熱間押
出しおよび引抜き等加工し、最終的に熱処理を行
うことにより前記銅管（安定化材）中の多数本の
超電導素線のNbとCu―Sn合金の界面にそれぞれ
Nb3Sn層を形成させるNb3Sn超電導線の製造方法
がある。
なる超電導素線のビレツトを熱間押出しおよび引
抜き加工等により細線化し、このようにして細線
化された超電導素線の多数本を超電導材に対する
安定化材である銅の管中に組込んでさらに熱間押
出しおよび引抜き等加工し、最終的に熱処理を行
うことにより前記銅管（安定化材）中の多数本の
超電導素線のNbとCu―Sn合金の界面にそれぞれ
Nb3Sn層を形成させるNb3Sn超電導線の製造方法
がある。
このNb3Sn超電導線の製造方法において、従
来、上記超電導素線のビレツトとしては、特性上
純Nbを芯材とし、その周上にCu―４〜８重量％
Sn合金を被覆したものが使用されている。しか
るに前記組成のCu―Sn合金は押出し、引抜き等
の機械加工がきわめて難しく、いまだ工業的ベー
スでの製造加工がほとんど行われていないのが実
情である。
来、上記超電導素線のビレツトとしては、特性上
純Nbを芯材とし、その周上にCu―４〜８重量％
Sn合金を被覆したものが使用されている。しか
るに前記組成のCu―Sn合金は押出し、引抜き等
の機械加工がきわめて難しく、いまだ工業的ベー
スでの製造加工がほとんど行われていないのが実
情である。
このCu―Sn合金は、まず鋳造からして難し
く、鋳造したとき鋳肌の表面付近にSnの偏析、
プローホール等の欠陥が残存しやすいという問題
がある。このような表面欠陥が存在すると、次の
熱間あるいは冷間加工の際に材料に割れが発生
し、工業的に安定して良好な製品を得ることがで
きなくなる。
く、鋳造したとき鋳肌の表面付近にSnの偏析、
プローホール等の欠陥が残存しやすいという問題
がある。このような表面欠陥が存在すると、次の
熱間あるいは冷間加工の際に材料に割れが発生
し、工業的に安定して良好な製品を得ることがで
きなくなる。
本発明の目的は、上記に鑑み、芯材であるNb
の周上にCu―Sn合金を被覆してなる超電導素線
のビレツトを割れを起こすことなく良好に加工す
ることができ、製造を著しく安定かつ容易ならし
めたNb3Sn超電導線の製造方法を提出することに
ある。
の周上にCu―Sn合金を被覆してなる超電導素線
のビレツトを割れを起こすことなく良好に加工す
ることができ、製造を著しく安定かつ容易ならし
めたNb3Sn超電導線の製造方法を提出することに
ある。
本発明の要旨は、芯材であるNbの周上にCu―
Sn合金を被覆してなる超電導素線ビレツトを加
工により細線化し、これにより細線化された超電
導素線の多数本を超電導材に対する安定化材であ
る銅の管中に組込んでさらに加工し、最終的に熱
処理を行うことにより前記銅管（安定化材）中の
多数本の超電導素線のNbとCu―Sn合金の界面に
それぞれNb3Sn層を形成させるNb3Sn超電導線の
製造方法において、上記超電導素線のビレツトを
加工により細線化する方法として少なくとも最初
は静水圧押出しにより加工すると共に、その際該
超電導素線のビレツトの表面を良加工性金属であ
る純銅で被覆して静水圧押出しすることを特徴と
するNb3Sn超電導線の製造方法にある。
Sn合金を被覆してなる超電導素線ビレツトを加
工により細線化し、これにより細線化された超電
導素線の多数本を超電導材に対する安定化材であ
る銅の管中に組込んでさらに加工し、最終的に熱
処理を行うことにより前記銅管（安定化材）中の
多数本の超電導素線のNbとCu―Sn合金の界面に
それぞれNb3Sn層を形成させるNb3Sn超電導線の
製造方法において、上記超電導素線のビレツトを
加工により細線化する方法として少なくとも最初
は静水圧押出しにより加工すると共に、その際該
超電導素線のビレツトの表面を良加工性金属であ
る純銅で被覆して静水圧押出しすることを特徴と
するNb3Sn超電導線の製造方法にある。
本発明によれば、芯材であるNbの周上にCu―
Sn合金を被覆してなる超電導素線のビレツトを
良加工性金属である純銅で被覆することによりそ
の加工性を著しく高め、さらにその加工手段とし
て、特に静水圧押出しを利用することによりその
加工有利性をもつて、割れの発生を皆無ならしめ
たものである。
Sn合金を被覆してなる超電導素線のビレツトを
良加工性金属である純銅で被覆することによりそ
の加工性を著しく高め、さらにその加工手段とし
て、特に静水圧押出しを利用することによりその
加工有利性をもつて、割れの発生を皆無ならしめ
たものである。
静水圧押出しは、コンテナ摩擦がなくダイス潤
滑が非常に良好な点から、本発明の目的を最大限
に生かし得る非常に有利な加工手段である。
滑が非常に良好な点から、本発明の目的を最大限
に生かし得る非常に有利な加工手段である。
次に添付図面を参照して本発明方法の実施例を
説明する。
説明する。
第１図および第２図は、夫々Nb3Sn超電導線製
造のための単心静水圧押出用複合ビレツトを示
す。このビレツト１は、Nb単体ビレツト２の上
にCu―Sn合金３を被覆し、さらにその上に良加
工性金属である純銅４を被覆してなる。
造のための単心静水圧押出用複合ビレツトを示
す。このビレツト１は、Nb単体ビレツト２の上
にCu―Sn合金３を被覆し、さらにその上に良加
工性金属である純銅４を被覆してなる。
また、その両端は先端プラグ５および後端プラ
グ５′で蓋をし、真空脱気後電子ビーム溶接によ
りシールしてなる。
グ５′で蓋をし、真空脱気後電子ビーム溶接によ
りシールしてなる。
このようにして製造されたビレツト１は、全体
を加熱しても内部酸化の心配がなく、また表面に
純銅４を被覆しているから、加工性が良いために
押出挙動もきわめて良好であり、特に第３図に示
す方法で静水圧押出しすることにより、きわめて
健全な超電導素線の押出材を得ることができる。
を加熱しても内部酸化の心配がなく、また表面に
純銅４を被覆しているから、加工性が良いために
押出挙動もきわめて良好であり、特に第３図に示
す方法で静水圧押出しすることにより、きわめて
健全な超電導素線の押出材を得ることができる。
第３図では、静水圧押出機のコンテナ６内にか
かるビレツト１を挿入し、ラム７を動かすことに
より、圧力媒体８の圧下力をもつてビレツト１を
ダイ９を通して押出すことができるようになつて
いる。
かるビレツト１を挿入し、ラム７を動かすことに
より、圧力媒体８の圧下力をもつてビレツト１を
ダイ９を通して押出すことができるようになつて
いる。
表面に純銅を被覆していないビレツトの場合に
は、熱間押出しはもとより静水圧押出しの場合で
も、Cu―Sn合金の欠陥に伴う押出材の割れ発
生、あるいは押出しの際先端プラグとの接続部に
おいて押出材の破断発生する場合が多く、工業的
安定生産にいたらない。
は、熱間押出しはもとより静水圧押出しの場合で
も、Cu―Sn合金の欠陥に伴う押出材の割れ発
生、あるいは押出しの際先端プラグとの接続部に
おいて押出材の破断発生する場合が多く、工業的
安定生産にいたらない。
また、ビレツトの表面に純銅の被覆がないと、
押出しに際して普通ビレツトの先端に銅のプラグ
（円錐形のもの）を溶接するが、この場合銅のプ
ラグとビレツトのCu―Sn合金とを溶接すること
になり、Snの蒸発を伴うため工具、装置に損傷
を与えることから電子ビーム溶接を採用できない
という欠点がある。
押出しに際して普通ビレツトの先端に銅のプラグ
（円錐形のもの）を溶接するが、この場合銅のプ
ラグとビレツトのCu―Sn合金とを溶接すること
になり、Snの蒸発を伴うため工具、装置に損傷
を与えることから電子ビーム溶接を採用できない
という欠点がある。
このため、他の接合法でシールしなければなら
ず、通常の溶接法ではビレツトが全体的に加熱さ
れるために内部酸化を生じて、NbとCu―Sn合金
の界面の接着性を悪くし、押出挙動を悪化すると
共にその後の引抜加工も安定せず、線の破断を生
じやすくする。
ず、通常の溶接法ではビレツトが全体的に加熱さ
れるために内部酸化を生じて、NbとCu―Sn合金
の界面の接着性を悪くし、押出挙動を悪化すると
共にその後の引抜加工も安定せず、線の破断を生
じやすくする。
これに対し、表面を純銅で被覆したビレツトを
静水圧押出ししてなる超電導素線については、そ
の後引抜き、純銅を繰返し行つて第４図のように
数mmオーダーの六角線とし、それらをさらに数
百、数千のオーダーで集束して安定化材である鋼
管中に組込んで第５図のようにマルチ用ビレツト
を製造し、これを再度静水圧押出しし、引抜加工
して細線化すると共にこのマルチ線の加工を１〜
２回繰返して最終的に数千〜数万の単心線の入つ
たマルチ線を製造し、このマルチ線を最終熱処理
により600〜800℃に加熱してNbとCu―Sn合金の
界面にNb3Sn層を形成させて多心Nb3Sn超電導線
を製造しても、このものは長手方向にも均一であ
り、破断部分がなく寸法形状がきわめて安定して
いる。
静水圧押出ししてなる超電導素線については、そ
の後引抜き、純銅を繰返し行つて第４図のように
数mmオーダーの六角線とし、それらをさらに数
百、数千のオーダーで集束して安定化材である鋼
管中に組込んで第５図のようにマルチ用ビレツト
を製造し、これを再度静水圧押出しし、引抜加工
して細線化すると共にこのマルチ線の加工を１〜
２回繰返して最終的に数千〜数万の単心線の入つ
たマルチ線を製造し、このマルチ線を最終熱処理
により600〜800℃に加熱してNbとCu―Sn合金の
界面にNb3Sn層を形成させて多心Nb3Sn超電導線
を製造しても、このものは長手方向にも均一であ
り、破断部分がなく寸法形状がきわめて安定して
いる。
因に、このマルチ超電導線については、心線数
2317本、心線径0.007mm、外径0.245mmのマルチ線
を７本撚合わせた0.8φのNb3Sn超電導線の場
合、7Tの磁界において、従来法で実験に製造し
たものが1480A／cm2の臨界電流密度を示したのに
対し、上記方法により工業的規模で製造したもの
は、1520A／cm2の臨界電流密度を示しており、特
性的にも従来法を上回わることが確認された。
2317本、心線径0.007mm、外径0.245mmのマルチ線
を７本撚合わせた0.8φのNb3Sn超電導線の場
合、7Tの磁界において、従来法で実験に製造し
たものが1480A／cm2の臨界電流密度を示したのに
対し、上記方法により工業的規模で製造したもの
は、1520A／cm2の臨界電流密度を示しており、特
性的にも従来法を上回わることが確認された。
第１図〜第３図に示す具体的実施例としては、
予め用意した外径160φ、内径148φ、長さ1200mm
の純銅管中に、外径147φ、内径91φ、長さ1200
mmのCu―13％Sn合金中空管を挿入し、さらにそ
の管中に外径90φ、長さ1100mmのNb単体中実ビ
レツトを挿入し、このものの両端を銅プラグで蓋
をし、真空脱気後電子ビーム溶接によりシールし
て得られた複合ビレツトを静水圧押出機のコンテ
ナ内に挿入し、そしてヒマシ油を圧力媒体として
押出温度370℃、最高押出圧力14000Kg／cm2にて外
径29φに静水圧押出しした。
予め用意した外径160φ、内径148φ、長さ1200mm
の純銅管中に、外径147φ、内径91φ、長さ1200
mmのCu―13％Sn合金中空管を挿入し、さらにそ
の管中に外径90φ、長さ1100mmのNb単体中実ビ
レツトを挿入し、このものの両端を銅プラグで蓋
をし、真空脱気後電子ビーム溶接によりシールし
て得られた複合ビレツトを静水圧押出機のコンテ
ナ内に挿入し、そしてヒマシ油を圧力媒体として
押出温度370℃、最高押出圧力14000Kg／cm2にて外
径29φに静水圧押出しした。
また、この押出材のNbに対するCu、Cu―Sn合
金の断面積比は２つであり、Nb直径は約16φで
あつた。
金の断面積比は２つであり、Nb直径は約16φで
あつた。
以上の説明から明らかなように、本発明Nb3Sn
超電導線の製造方法によれば、芯材であるNbの
周上にCu―Sn合金を被覆してなる超電導素線の
ビレツトを加工により細線化する方法として、静
水圧押出しを採用すると共に、その際、該ビレツ
トの表面を良加工性金属である純銅で被覆して静
水圧押出しすることにより、前記ビレツトを前記
純銅の被覆層を介して静水圧押出しすることによ
り割れを起こすことなく良好に減面加工すること
ができ、この種超電導線の製造を著しく加工容易
にして安定なものとすることができると共に、そ
の結果として寸法形状のきわめて安定した良好な
形状の超電導線を得ることができ、それにより超
電導線としての特性の向上も望めるという効果が
あり、その工業的価値はきわめて大きいといえ
る。
超電導線の製造方法によれば、芯材であるNbの
周上にCu―Sn合金を被覆してなる超電導素線の
ビレツトを加工により細線化する方法として、静
水圧押出しを採用すると共に、その際、該ビレツ
トの表面を良加工性金属である純銅で被覆して静
水圧押出しすることにより、前記ビレツトを前記
純銅の被覆層を介して静水圧押出しすることによ
り割れを起こすことなく良好に減面加工すること
ができ、この種超電導線の製造を著しく加工容易
にして安定なものとすることができると共に、そ
の結果として寸法形状のきわめて安定した良好な
形状の超電導線を得ることができ、それにより超
電導線としての特性の向上も望めるという効果が
あり、その工業的価値はきわめて大きいといえ
る。
第１図は本発明に係る超電導素線の複合ビレツ
トの正面断面図、第２図は同側面断面図、第３図
は上記複合ビレツトの静水圧押出状態図、第４図
は静水圧押出しを経て細線化された超電導素線の
断面図、第５図は細線化された超電導素線の多数
本を銅管中に組込んでなるマルチ用ビレツトの部
分断面図である。 １：複合ビレツト、２：Nb単体ビレツト、
３：Cu―Sn合金、４：純銅。
トの正面断面図、第２図は同側面断面図、第３図
は上記複合ビレツトの静水圧押出状態図、第４図
は静水圧押出しを経て細線化された超電導素線の
断面図、第５図は細線化された超電導素線の多数
本を銅管中に組込んでなるマルチ用ビレツトの部
分断面図である。 １：複合ビレツト、２：Nb単体ビレツト、
３：Cu―Sn合金、４：純銅。
Claims (1)
- １ 芯材であるNbの周上にCu―Sn合金を被覆し
てなる超電導素線のビレツトを加工により細線化
し、これにより細線化された超電導素線の多数本
を超電導材に対する安定化材である銅の管中に組
込んでさらに加工し、最終的に熱処理を行うこと
により前記銅管（安定化材）中の多数本の超電導
素線のNbとCu―Sn合金の界面にそれぞれNb3Sn
層を形成させるNb3Sn超電導線の製造方法におい
て、上記超電導素線のビレツトを加工により細線
化する方法として少なくとも最初は静水圧押出し
により加工すると共に、その際、該超電導素線の
ビレツトの表面を良加工性金属である純銅で被覆
して静水圧押出しすることを特徴とするNb3Sn超
電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12561879A JPS5650007A (en) | 1979-09-29 | 1979-09-29 | Method of manufacturing nb3sn superconductive wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12561879A JPS5650007A (en) | 1979-09-29 | 1979-09-29 | Method of manufacturing nb3sn superconductive wire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5650007A JPS5650007A (en) | 1981-05-07 |
| JPS6233688B2 true JPS6233688B2 (ja) | 1987-07-22 |
Family
ID=14914524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12561879A Granted JPS5650007A (en) | 1979-09-29 | 1979-09-29 | Method of manufacturing nb3sn superconductive wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5650007A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03243165A (ja) * | 1990-02-19 | 1991-10-30 | Sharp Corp | 昇圧型電源回路 |
| JPH04193058A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | Sharp Corp | 昇圧型電源回路 |
-
1979
- 1979-09-29 JP JP12561879A patent/JPS5650007A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03243165A (ja) * | 1990-02-19 | 1991-10-30 | Sharp Corp | 昇圧型電源回路 |
| JPH04193058A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | Sharp Corp | 昇圧型電源回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5650007A (en) | 1981-05-07 |
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