JPS63164116A - Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線Info
- Publication number
- JPS63164116A JPS63164116A JP61315022A JP31502286A JPS63164116A JP S63164116 A JPS63164116 A JP S63164116A JP 61315022 A JP61315022 A JP 61315022A JP 31502286 A JP31502286 A JP 31502286A JP S63164116 A JPS63164116 A JP S63164116A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loss
- wire
- matrix
- population
- nb3sn
- 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
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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)
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〕
この発明は交流用超電導コイルの巻線材として用いられ
るＮｂ、ｓｎ化合物超電導線に関する。
るＮｂ、ｓｎ化合物超電導線に関する。
最近９発電機、ｆ圧器などの交流電力機器において、効
率の向上、装置の小形化を図るため超電導化の要求が高
まっている。このような装置に適用される超電導マグネ
ットの巻線材としては交流損失の小さい超電導線が不可
欠である。現在用いられているＮ Ｊ ８ ｎ超電導線
は、特公昭５４−２４１０９号公報に示されるように。
率の向上、装置の小形化を図るため超電導化の要求が高
まっている。このような装置に適用される超電導マグネ
ットの巻線材としては交流損失の小さい超電導線が不可
欠である。現在用いられているＮ Ｊ ８ ｎ超電導線
は、特公昭５４−２４１０９号公報に示されるように。
複数のフィラメント状のＮｂ、８ｎ 超電導化合物が、
８ｎ濃度が０．１〜５ｗｔ％程度のａｕｓｎ合金母相中
に埋設されている構造である。ｉ＠３図に従来のＮｂ３
Ｓｎ超電導線の横断面を示す。図において、（１）は０
ｕ８ｎ合金層、（２）はＮ ｂｌ ８ ｎフィラメント
を示している。
８ｎ濃度が０．１〜５ｗｔ％程度のａｕｓｎ合金母相中
に埋設されている構造である。ｉ＠３図に従来のＮｂ３
Ｓｎ超電導線の横断面を示す。図において、（１）は０
ｕ８ｎ合金層、（２）はＮ ｂｌ ８ ｎフィラメント
を示している。
交流で用いる超電導線には、できるだけ交流損失が少な
い仁とが必要である。交流損失は。
い仁とが必要である。交流損失は。
主として履歴損失と結合損失からなっている。
前者はフィラメント径が細い程小さくなる。一方、後者
は母相を通してフィラメント同志の結合電流が流れるた
めに起きるもので、母相の電気抵抗が大きいものほど損
失は小さくなる。
は母相を通してフィラメント同志の結合電流が流れるた
めに起きるもので、母相の電気抵抗が大きいものほど損
失は小さくなる。
しかしながら、前述のＮｂ、８ｎ超電導線では、母相が
ＯｕＳ ｎ合金であるため電気抵抗が低く、フィラメン
ト同志の電気的結合が起り、結合損失が犬きくなるとい
う欠点があった。
ＯｕＳ ｎ合金であるため電気抵抗が低く、フィラメン
ト同志の電気的結合が起り、結合損失が犬きくなるとい
う欠点があった。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、交流損失が少ないＮｔＩ３Ｓｎ化合物超電導
線を得ることを目的とする。
たもので、交流損失が少ないＮｔＩ３Ｓｎ化合物超電導
線を得ることを目的とする。
この発明のＮｂ３Ｓｎ化合物超電導線は、母相と母相に
埋設された複数のフィラメント状のＮｂ、８ｎ化合物か
らなり、母相が少なくともｓｂｉ３０ｗｔ％以下含有す
るＣｕＳｎ系合金のものである。
埋設された複数のフィラメント状のＮｂ、８ｎ化合物か
らなり、母相が少なくともｓｂｉ３０ｗｔ％以下含有す
るＣｕＳｎ系合金のものである。
この発明においては、フィラメント状のＮｂ。
Ｓｎ化合物が埋設された母相を少なくともＳｂを３０ｗ
ｔ％以下含有するＣｕＳｎ系合金とすることによって、
母相の電気抵抗が増加して、交流損失が著しく小さいＮ
ｈ、Ｓｎ化合物超電導線を優ることができる。
ｔ％以下含有するＣｕＳｎ系合金とすることによって、
母相の電気抵抗が増加して、交流損失が著しく小さいＮ
ｈ、Ｓｎ化合物超電導線を優ることができる。
実施例 １
まず、母相がＯｕ−５ｗ１％Ｓｂ合金（３）でこの母相
に１８００本のＮｂフィラメント（４）が埋設され８中
夫に中空部を持つ複合多芯チューブを用意した。次に、
８ｎ（５）を用意し、これをチューブの中空部に挿入し
、第１図にその断面を示すような複合棒を作成した。そ
して、この複合棒をすべて冷間引抜加工で直径０．１
ｒｍまで伸線した。伸線加工は中間焼鈍の必要もなく安
定になされた。また、最終寸法でＮｂフィラメントの径
は約１μ悔であっｆｃｏさらに、この線を素線として７
本からなる同心撚線を作成した。
に１８００本のＮｂフィラメント（４）が埋設され８中
夫に中空部を持つ複合多芯チューブを用意した。次に、
８ｎ（５）を用意し、これをチューブの中空部に挿入し
、第１図にその断面を示すような複合棒を作成した。そ
して、この複合棒をすべて冷間引抜加工で直径０．１
ｒｍまで伸線した。伸線加工は中間焼鈍の必要もなく安
定になされた。また、最終寸法でＮｂフィラメントの径
は約１μ悔であっｆｃｏさらに、この線を素線として７
本からなる同心撚線を作成した。
次に、この撚線を不活性ガス雰囲気中で６７５゛Ｃで３
０時間熱処理することによって、８ｎをＣｕｒｂ合金母
相中に拡散させ、Ｎｂフィラメントの表面にＮｂ３Ｓｎ
化合物を生成させた。第２図に熱処理後の素線の横断面
を示す。母相はＳｎの拡散によって０ｕ−８ｎ ｓｂ
金合金６）になっており１組成分析の結果では、Ｏｕ−
４ｗｔ％ａｎ−４．６ｗｔ％ｓｂで６った。
０時間熱処理することによって、８ｎをＣｕｒｂ合金母
相中に拡散させ、Ｎｂフィラメントの表面にＮｂ３Ｓｎ
化合物を生成させた。第２図に熱処理後の素線の横断面
を示す。母相はＳｎの拡散によって０ｕ−８ｎ ｓｂ
金合金６）になっており１組成分析の結果では、Ｏｕ−
４ｗｔ％ａｎ−４．６ｗｔ％ｓｂで６った。
このようにして得られた線について、液体ヘリウム温度
での印加磁界中の臨界電流を測定した。これによると、
臨界電流は、７Ｔで５３Ａでめった。この値は従来の母
相がブロンズ（ＣＵ−４ｗｔ％Ｓｎ合金）である同一寸
法の線に比べると約１２チ増加していた。
での印加磁界中の臨界電流を測定した。これによると、
臨界電流は、７Ｔで５３Ａでめった。この値は従来の母
相がブロンズ（ＣＵ−４ｗｔ％Ｓｎ合金）である同一寸
法の線に比べると約１２チ増加していた。
次に、交流損失を知るために、 ５０１ｂ の周波数
の交流電流を通電して結合損失時定数を測定したところ
、従来の約ｉという小さい値となり、この発明の一実施
例の線が、交流損失が極めて小さく、商用周波数の交流
に対して安定であることがわかった。これは、交流を通
電した場合、従来の線では、第３図に示すように、超電
導フィラメント間の母相は比較的電気抵抗の低い０ｕ−
８ｎ合金であるためフィラメント同志の電気的結合が起
こって損失が大きくなったが。
の交流電流を通電して結合損失時定数を測定したところ
、従来の約ｉという小さい値となり、この発明の一実施
例の線が、交流損失が極めて小さく、商用周波数の交流
に対して安定であることがわかった。これは、交流を通
電した場合、従来の線では、第３図に示すように、超電
導フィラメント間の母相は比較的電気抵抗の低い０ｕ−
８ｎ合金であるためフィラメント同志の電気的結合が起
こって損失が大きくなったが。
上記実施Ｖ」の線では、０ｕ−ａｎ合金にｓｂが固溶す
ることによって電気抵抗が約３倍高くなったため電気的
結合が起こりにくくなって交流損失が小さくなったと考
えられる。このようにこの発明の実施例の超電導線は交
流発電機、トランス、ａ気エネルギー貯蔵装置などの電
力機器流用超電導コイルの巻線材として特に優れている
。
ることによって電気抵抗が約３倍高くなったため電気的
結合が起こりにくくなって交流損失が小さくなったと考
えられる。このようにこの発明の実施例の超電導線は交
流発電機、トランス、ａ気エネルギー貯蔵装置などの電
力機器流用超電導コイルの巻線材として特に優れている
。
実施例 ２
次に、実施例１と同様の構成で、母相はＯｕ、また、中
心のＳｎ芯の代わりに８ｎ−２０ｗｔ％ｓｈ合金棒を用
いた。伸線加工は非常に容易に熱 行うことができ、最終寸法でＮｂ、８ｎ生成処理を行な
って、Ｎｂ、ａｎ超電導線ｔ−優之。この場合にも、実
施例１と同様に、臨界電流特性の向上と交流損失の低下
の効果があったが、特に。
心のＳｎ芯の代わりに８ｎ−２０ｗｔ％ｓｈ合金棒を用
いた。伸線加工は非常に容易に熱 行うことができ、最終寸法でＮｂ、８ｎ生成処理を行な
って、Ｎｂ、ａｎ超電導線ｔ−優之。この場合にも、実
施例１と同様に、臨界電流特性の向上と交流損失の低下
の効果があったが、特に。
交流損失は実施例１より約３０チ小さかつ友。
これは、生成熱処理後の母相がＯｕ−４ｗｔ％８ｎ −
７，４ｗｔ％８ｂの４元合金となって、母相の電気抵抗
が実施例１よりもさらに約３０チ低下していたためであ
る。
７，４ｗｔ％８ｂの４元合金となって、母相の電気抵抗
が実施例１よりもさらに約３０チ低下していたためであ
る。
また、母相の電気抵抗を上げ、さらに交流損失を低下さ
せるために母相の（３ｕ−８ｎ−８ｂ合金に添加する元
素としては、Ａｓ、ｒｅ、Ｎｉなど力５有効でおった。
せるために母相の（３ｕ−８ｎ−８ｂ合金に添加する元
素としては、Ａｓ、ｒｅ、Ｎｉなど力５有効でおった。
また、ベースとなる０ｕ８ｎ合金における８ｎ （１９
１度は、高いほど母相の電気抵抗が高くなり交流損失が
低下するが、臨界電流特性を考慮すると１５ｗｔ％以下
が望ましい。
１度は、高いほど母相の電気抵抗が高くなり交流損失が
低下するが、臨界電流特性を考慮すると１５ｗｔ％以下
が望ましい。
上記の実施例で述べたように、この発明の匁果は明らか
であるが、従来のＮｂ、８ｎ超電導線で臨界電流特性の
改善効果が認められているＩＩ、 Ｇａ、 ’ｒａ
、 Ｔ；などの元素をこの発明の実施例の線の８ｎｇ
、Ｃｕ母相、Ｎｂフィラメントにさらに添加することは
従来の線と同様に効果がある。
であるが、従来のＮｂ、８ｎ超電導線で臨界電流特性の
改善効果が認められているＩＩ、 Ｇａ、 ’ｒａ
、 Ｔ；などの元素をこの発明の実施例の線の８ｎｇ
、Ｃｕ母相、Ｎｂフィラメントにさらに添加することは
従来の線と同様に効果がある。
なお、交流損失及び臨界電流特性に対して。
ａｕｓｎ系合金に含有するＳｂの量は３０ｗｔ ％Ｊ）
上でも交流損失は低下するが、臨界電流特性と伸線加工
性の大きな低下を招くので、 ０ｕ８ｎ、１合金に含
有するｓｂは３０ｗｔ％以下が適当でめる。ま７ｊ、
Ａｓ、 Ｆｅ、 Ｎｉについても、同様の理由で
１０ｗｔ％以下が適当である。
上でも交流損失は低下するが、臨界電流特性と伸線加工
性の大きな低下を招くので、 ０ｕ８ｎ、１合金に含
有するｓｂは３０ｗｔ％以下が適当でめる。ま７ｊ、
Ａｓ、 Ｆｅ、 Ｎｉについても、同様の理由で
１０ｗｔ％以下が適当である。
母相と母相に埋設された複数のフィラメント状のＮｈ、
ａｎ化合物からなるＮｂ、ａｎ化合物超電導線において
、母相が、少なくともＳｂを３０ｗｔ％以下含有する０
ｕａｎ系合金であることを特徴とするものを用いること
により、従来よりも、さらに臨界電流特性が良好で、交
流損失の少ない超電導線が得られるようになったので。
ａｎ化合物からなるＮｂ、ａｎ化合物超電導線において
、母相が、少なくともＳｂを３０ｗｔ％以下含有する０
ｕａｎ系合金であることを特徴とするものを用いること
により、従来よりも、さらに臨界電流特性が良好で、交
流損失の少ない超電導線が得られるようになったので。
１ 例えば変動磁界の大きい超電導コイルの運転が可
能になり、交流発電機、トランス、超電導磁気エネルギ
ー貯蔵装置などの各種電力用機器の効率化、小形化の推
進に役立つ。
能になり、交流発電機、トランス、超電導磁気エネルギ
ー貯蔵装置などの各種電力用機器の効率化、小形化の推
進に役立つ。
第１図及び第２図は、各々、この発明の一実施例に係わ
るＮｂｓｇｎ線の熱処理前と熱処理後の横断面、＄３図
は従来の超電導線の横断面図である。 図において、（３）はＣｕｒｂ合金、（４）はＮｂ フ
ィラメント、（６）は８ｎ、（６）はＣ１１−８ｎ−８
ｂ合金である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
るＮｂｓｇｎ線の熱処理前と熱処理後の横断面、＄３図
は従来の超電導線の横断面図である。 図において、（３）はＣｕｒｂ合金、（４）はＮｂ フ
ィラメント、（６）は８ｎ、（６）はＣ１１−８ｎ−８
ｂ合金である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）母相と母相に埋設された複数のフィラメント状の
Ｎｂ＿３Ｓｎ化合物からなるＮｂ＿３Ｓｎ化合物超電導
線において、母相が、少なくともＳｂを３０ｗｔ％以下
含有するＣｕＳｎ系合金であることを特徴とするＮｂ＿
３Ｓｎ化合物超電導線。 - （２）母相がＳｂの他に、Ａｓ、Ｆｅ及びＮｉのうち少
なくとも一種を１０ｗｔ％以下含有するＣｕＳｎ系合金
である特許請求の範囲第１項記載のＮｂ＿３Ｓｎ化合物
超電導線。 - （３）母相のＣｕＳｎ系合金のＳｎ濃度が１５ｗｔ％以
下である特許請求の範囲第１項又は第２項記載のＮｂ＿
３Ｓｎ化合物超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315022A JPS63164116A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315022A JPS63164116A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63164116A true JPS63164116A (ja) | 1988-07-07 |
Family
ID=18060478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61315022A Pending JPS63164116A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63164116A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002364A1 (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-21 | Tokai University | Superconductive wire |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP61315022A patent/JPS63164116A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002364A1 (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-21 | Tokai University | Superconductive wire |
| US5837941A (en) * | 1989-08-09 | 1998-11-17 | Tokai University | Superconductor wire |
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