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Legierung zur Herstellung supraleitender Magnetbauteile
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer speziellen Legierung von Niob und Titan zur Herstellung von supraleitenden Magnetbauteilen.
Die Erscheinung der Supraleitfähigkeit ist zwar schon vor etwa 50 Jahren entdeckt worden, doch sind seither hinsichtlich der praktischen Auswertung dieser Erscheinung nur geringe Fortschritte erzielt worden, obwohl sofort erkannt worden ist, dass die Supraleitfähigkeit beispielsweise für die Entwicklung von verlustfreien Leitungssystemen und verlustfreien Magnetbauteilen von grösster Bedeutung ist. Die praktische Auswertung der Supraleitfähigkeit hat sich zuerst mindestens zum Teil infolge der Schwierigkeiten verzögert, die es bereitet, das supraleitende Material auf einer Temperatur unterhalb der Sprungtemperatur (die im allgemeinen nicht über 10 oder 110 Kelvin liegt) zu halten, doch sind diese Schwierigkeiten nunmehr durch die neuere Entwicklung der Kältetechnik weitgehend behoben worden.
Die vermutlich grösste Schwierigkeit hinsichtlich der praktischen Anwendung supraleitender Bauteile liegt in den besondern Eigenschaften der verwendbaren supraleitenden Materialien. Es ist schon frühzeitig erkannt worden, dass der supraleitende Zustand bei einem kritischen Maximalwert der wirksamen magnetischen Feldstärke verloren geht, unabhängig davon, ob das magnetische Feld von dem den Supraleiter durchsetzenden Strom selbst erzeugt wird oder aber von aussen her angelegt wird. Dieser Feldstärkewert, der gewöhnlich mit Hc (kritische Feldstärke) bezeichnet wird, sinkt bei wachsendem Strom im Supraleiter ab und steigt bei abnehmender Temperatur unterhalb der Sprungtemperatur an.
Er liegt für die meisten bisher bekannten und untersuchten supraleitenden Materialien, unabhängig davon, ob sie in elementarer Form vorliegen oder in Form einer Legierung, im Bereich von 2 bis 4 Kilogauss oder darunter.
Der Maximalwert von Hc hat natürlich ein absolutes Maximum der magnetischen Feldstärke zur Folge, die mit einem vorgegebenen supraleitenden Material, unabhängig von seiner jeweiligen Gestalt, erzielt werden kann.
Vor kurzem wurde nun entdeckt, dass Hc für das Legierungssystem Molybdän-Rhenium Werte bis zu 15 Kilogauss und mehr annimmt, und diese Entdeckung hat eine Wiederbelebung des Interesses an der praktischen Auswertung der Supraleitfähigkeit mit sich gebracht. Insbesondere ist im vergangenen Jahr ein
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Vom fertigungstechnischen Standpunkt stellen Mo-Re-Legierungen ein ideales Material dar. Sie bilden eine fast vollkommene feste Lösung, sind im gegossenen Zustand weitgehend spannungsfrei und ferner so duktil, dass sie durch übliche metallurgische Kaltbearbeitung leicht in die Form von Drähten od. dgl. gebracht werden können. Es hat sich gezeigt, dass diese Kaltbearbeitung überdies insofern vorteilhaft ist, als sie die Strombelastbarkeit des Materials erhöht. So bedeutsam aber auch der erwähnte Solenoidversuch vom theoretischen Standpunkt aus war, steht nichtsdestoweniger fest, dass Feldstärken mit dem angegebenen Wert noch mit normalleitenden Solenoiden ohne übermässige Wärmeverluste erzeugt werden können.
Das Bedürfnis nach supraleitenden Magnetbauteilen, die befähigt sind, Feldstärken in der Grössenordnung von 50 Kilogauss und mehr zu liefern, wo die Vermeidung der Wärmeverlustleistung bei normaler Solenoidausführung schwierig wird, ist aber unbefriedigt geblieben.
Innerhalb der letzten Monate ist nun entdeckt worden, dass die supraleitende Verbindung Nb, Sn, wenn sie in bestimmter Weise zubereitet wird, befähigt ist, starken Strömen und Feldstärken in der Grö-
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ssenordnung von 88 Kilogauss und mehr standzuhalten. Diese neu entdeckten Eigenschaften von Nb3 Sn sind zwar überraschend günstig, doch verhindert die Sprödigkeit dieses Materials seine Verarbeitung zu Drähten od. dgl.
Tatsächlich sind die erwähnten überraschenden Eigenschaften in Nbg Sn-Material beobachtet worden, das durch Reaktion der einzelnen Elemente nach Überführung des elementaren Materials in Pulverform, Mischung der Pulver und Einbringen des Pulvergemisches in eine Röhre erzeugt worden ist, wobei die Röhre samt Inhalt sodann durch Kaltbearbeitung in die gewünschte Abmessung und in die ge-
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ordnung von 100 Kilogauss gerechtfertigt, solange kein ähnliches günstiges Material vorhanden ist, das in einfacherer Weise in die gewünschte Gestalt gebracht werden kann.
Es liegt nun zwar Grund zu der Annahme vor, dass Stromdichten der angegebenen Grössenordnung nicht ohne weiteres in besser duktilen Materialien erzielt werden können, doch besteht schon ein erhebliches Interesse an Materialien mit verbesserten mechanisehen Eigenschaften, die befähigt sind, hohen magnetischen Feldstärken, wenn auch bei geringer kritischer Stromdichte, standzuhalten. Während nämlich die kritische Feldstärke eine absolute Grenze für das maximale Feld darstellt, das in einer supraleitenden Spule erzeugt werden kann, kann die Strombelastbarkeit stets durch blosse Vergrösserung des Durchmessers des Spulendrahtes erhöht werden.
Es wird allgemein angenommen, dass zwischen der kritischen Temperatur (Sprungtemperatur) und dem kritischen Feld eine innige Beziehung besteht, weil übereinstimmend beobachtet worden ist, dass der supraleitende Zustand mit abnehmender kritischer Temperatur des Materials bei immer niedriger werdender Feldstärke zerstört wird. Auch hinsichtlich der Materialien Mo-Re und Nbs Sn ist keine Abweichung von dieser festgestellten Beziehung beobachtet worden, weil Mo-Re-Material eine maximale kritische
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kritische Temperatur in der Grössenordnung von 18 K bei einer kritischen Feldstärke von 88 Kilogauss zeigt.
Da Duktilität und Kaltbearbeitbarkeit im allgemeinen nicht für chemische Verbindungen, sondern für feste Lösungen charakteristisch sind, und da kritische Temperaturen, die über jener des Mo-Re-Materials liegen, bisher nur für chemische Verbindungen gefunden worden sind, schien es bis vor kurzem unwahrscheinlich, dass ein duktiles Material. gefunden werden könnte, dessen kritische Feldstärke Hc an jene von nib, Sn-Material heranreicht.
Die Erfindung beruht nun auf der Entdeckung, dass Legierungen des Systems Niob-Titan, obwohl sie maximale kritische Temperaturen zeigen, die niedriger sind als jene des Systems Mo-Re, Feldstärken in der Grössenordnung von 88 Kilogauss und mehr standhalten, während sie sich im supraleitenden Zustand befinden. Die Strombelastbarkeit von Legierungen des Nb-Ti-Systems liegt zwar merklich niedriger als jene von Nb 3Sn, doch wird bei Verwendung von Legierungen des Nb-Ti-Systems die zur Herstellung von Drähten aus nib, Sn-Material erforderliche Umhüllung des Materials erübrigt, wodurch die Strombelastbarkeit relativ anwächst. Die bisher durchgeführten Untersuchungen haben für Nb-Ti-Legierungen kritische Stromdichten in der Grössenordnung von 2. 10" A/cm2 und mehr ergeben.
Erfindungsgemäss wird also zur Herstellung supraleitender Magnetbauteile eine Legierung des Systems
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günstige supraleitende Eigenschaften werden bei Verwendung einer Legierung erzielt, die 45 - 55 Atom-Ufo Niob und 55 - 45 Atom-% Titan enthält.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert werden. Fig. 1 ist eine zum Teil geschnittene Ansicht eines Magnetbauteiles in Form eines ringförmigen Kryostaten, der gemäss der Erfindung eine Vielzahl von Windungen eines Drahtes aus einer Legierung auf der Basis Nb-Ti aufweist. Fig. 2 stellt in Diagrammform die Abhängigkeit der in K auf der Ordinatenachse aufgetragenen Sprungtemperatur von der auf der Abszisse in Atomprozenten angegebenen Zusammensetzung der Legierung Nb-Ti dar. Das halblogarithmische Diagramm nach Fig. 3 gibt die Stromdichte in A/cm in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke in Kilogauss an und lässt somit die Beziehung zwischen der kritischen Stromstärke und der kritischen Feldstärke für die als Parameter angegebenen Legierungen erkennen.
In Fig. l ist ein ringförmiger Kryostat mit einem Aussendurchmesser von 45, 72 cm, einem Innendurchmesser von 15,24 cm und einer Länge von 76,2 cm dargestellt, der mit flüssigem Helium gefüllt ist und je cm Länge 4000 Windungen aus Nb-Ti-Draht 2 aufweist. Aus der Wicklung sind die Anschlussleitungen 5 und 6 hinausgeführt. Der Kryostat kann an eine (nicht dargestellte) Pumpe angeschlossen werden, so dass eine Temperaturänderung entsprechend der Änderung des Siedepunktes des flüssigen Heliums bei den verschiedenen Drücken möglich ist. Die bei den nachstehend beschriebenen Versuchen verwen-
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dete Pumpe ermöglichte eine Temperaturänderung zwischen l, 50K und 4, 2 K, entsprechend einem Druckbereich von 3,6 mm Hg-Säule bis Atmosphärendruck.
Bei den nachfolgend beschriebenen Versuchen ist zur Ermittlung der angegebenen Messwerte eine Gleichstromquelle in Serie mit einem veränderbaren Widerstand verwendet worden. Hiemit war es möglich, den über die supraleitende Probe fliessenden Strom einzuregeln ; durch gleichzeitige Einregelung des wirksamen angelegten Feldes konnte die Beziehung zwischen der kritischen Stromstärke und der kritischen
Feldstärke ermittelt werden. Im praktischen Betrieb können bei einer Solenoideinheit gemäss Fig. 1 Widerstandsverluste und das Erfordernis einer Gleichstromquelle durch Anwendung eines Stromnebenschlusses vermieden werden. Solche Anordnungen sind dem Fachmann bekannt. Beide Möglichkeiten haben ihre besonderen Vorteile.
Wenn das magnetische Feld während des Betriebes geändert werden soll, ist es erforderlich, eine kontinuierliche Gleichstromquelle in Verbindung mit einem veränderbaren Widerstand oder einem andern Regelorgan anzuwenden. Wird hingegen eine konstante Feldstärke gefordert, so wird durch Anwendung eines Stromnebenschlusses der höchste Wirkungsgrad erzielt. Wenn extrem hohe Stromdichten angewandt werden sollen, kann es unzweckmässig sein, eine kontinuierliche Gleichstromquelle u. a. dem Stromfluss ausgesetzte Schaltelemente zu verwenden, weil diese zu starken Stromwärmeverlusten führen.
Das Diagramm nach Fig. 2 wurde unter Anwendung normaler Flussausschlussmethoden mit Hilfe eines ballistischen Galvanometers gewonnen, das an zwei Sekundärspulen angeschlossen war, die elektrisch gegensinnig ip Serie geschaltet waren und beide innerhalb von Primärspulen lagen. Nach dieser Messmethode wird der Probekörper in eine der Sekundärspulen eingebracht und die Primärspulen werden mit Hilfe eines Schliess- und Trennkontakte enthaltendenKreises mit Impulsen von beispielsweise 6 V und 10 mA beaufschlagt.
Eine der Primärspulen, die einen Luftkern oder einen nicht supraleitenden Kern aufweist, induziert infolge der veränderlichen Flussdurchsetzung sekundär eine zeitlich veränderliche Spannung, wogegen die das supraleitende Material enthaltende Primärspule keine derartige Spannung liefert, weil der Fluss durch den Supraleiter ausgeschlossen wird. Wenn die Probe, die in eine der Sekundärwicklungen eingeführt wird, supraleitend ist, wird daher ein in bestimmter Richtung von Null abweichender Zeigerausschlag am Galvanometer erhalten.
Es wurde ein Galvanometer verwendet, das innerhalb einer Zeitspanne von ungefähr 1 sec, also innerhalb eines Zeitintervalls, das angemessen ist, um eine vollständige Durchdringung des nichtsupraleitenden Materials in der einen Sekundärwicklung sicherzustellen, integrierend wirkte. Die Messungen wurden an ungefähr 12 Proben bei steigender Temperatur durchgeführt, bis sich schliesslich der Zeigerausschlag Null ergab, der eine vollständige Flussdurchsetzung des untersuchten Materials und damit den Zusammenbruch des supraleitenden Zustandes anzeigte.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass die höchste Sprungtemperatur des Nb-Ti-Systems bei etwa 11, 60K liegt und einer Legierung mit 60 - 800/0 Nb zukommt. Die Sprungtemperaturen, welche den Grenzzusammensetzungen 10% Nb-90% Ti und 90% Nb-10% Ti entsprechen, betragen ungefähr 7,7 bzw. 10, 50K.
Die im Diagramm nach Fig. 3 verwerteten Messwerte wurden auf folgende Weise gewonnen. Ein prismatischer Probekörper mit den Seitenabmessungen 0, 12 mm, 3, 04 mm und 22,2 mm wurde von einem bearbeiteten oder unbearbeiteten Körper ausgeschnitten und an den Enden dieses. Probekörpers wurden Stromzuleitungen aus Kupfer angebracht. Ferner wurden in Abständen von ungefähr 6,35 mm von beiden Enden des Probekörpers Potentialleitungen aus Kupfer angebracht, so dass diese Leitungen einen gegenseitigen Abstand von 9, 52 mm hatten. Der Probekörper wurde sodann in einen Kryostaten eingebracht, der flüssiges Helium enthielt, und innerhalb eines Solenoids so angeordnet, dass die Hauptachse des Probekörpers normal zur Achse des Solenoidkernes verlief.
Die Stromzuleitungen wurden über einen veränderbaren Widerstand an eine 6 V-Gleichstromquelle angeschlossen. Die Potentialleitungen wurden an den Eingang eines Liston-Becker-Gleichstromverstärkers gelegt, dessen Ausgang mit einem Aufzeichnungsgerät (Leeds and Northrup type H Speedomax Recorder) verbunden war.
Im Kryostaten standen zwei Bezugstemperaturen zur Verfügung und die Messungen erfolgten bei der einen oder andern Temperatur oder bei beiden, wie dies in Fig. 3 der Zeichnung als Parameter angegeben ist. Die erste Bezugstemperatur von 4, 2 K entspricht dem Siedepunkt von Helium unter Atmosphärendruck. Die zweite Bezugstemperatur von 1, 5 K wurde durch Herstellung eines Vakuums in der Grössenordnung von 3, 6 mm Hg-Säule über dem Heliumspiegel erzielt.
Die kritischen Ströme für die verschiedenen kritischen Feldstärkenwerte wurden durch Auswählen eines bestimmten Feldstärkewertes und durch Erhöhung des über den Probekörper verlaufenden Stromes ermittelt, indem der veränderbare Widerstand so lange vermindert wurde, bis ein messbarer Spannungsabfall in der Grössenordnung von einigen Hundertstel Mikrovolt beobachtet werden konnte. Wegen des verwendeten Solenoids und der zugehörigen Schal-
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tung mussten die Messungen auf eine maximale Feldstärke von 88 Kilogauss und auf maximale Ströme beschränkt werden, die etwas unter 35 A lagen. Der kritische Strom wurde im allgemeinen für ungefähr 10 verschiedene Werte der kritischen Feldstärke gemessen.
Auf der Ordinate in Fig. 3 ist die kritische Stromdichte in A/cm2 aufgetragen. Dieser Parameter wird üblicherweise zur Angabe der Strombelastbarkeit von supraleitenden Massen verwendet und durch Division des gemessenen Stromes durch die Querschnittsfläche gewonnen. Es ist allerdings zu bemerken, dass diese Berechnungsart eine bestimmte Stromverteilung über den Querschnitt voraussetzt, u. zw. für den Vergleich der hier berichteten Messergebnisse, bei denen alle zugehörigen Probekörper ungefähr den gleichen Querschnitt hatten, genau anwendbar ist, aber unter Umständen keine genaue Vergleichsbasis für Probekörper andern Querschnitts bildet.
Von unbearbeiteten Materialien des Nb-Ti-Systems ist zu erwarten, dass sie die Eigenschaften eines "weichen" Supraleiters zeigen, d. h., dass bei ihnen der Stromfluss auf eine sehr dünne Aussenschicht beschränkt ist, deren Dicke gleich der Eindringtiefe ist und die sich über die gesamte Oberfläche des Probekörpers erstreckt. Anderseits beweist die Tatsache, dass der kritische Strom bei Kaltbearbeitung (in Fig. 3 sind die bearbeiteten Probekörper mit B, die unbearbeiteten mit U bezeichnet) stark ansteigt, dass das bearbeitete Material einige Eigenschaften eines "harten" Supraleiters annimmt, wobei dann der Stromfluss zumindest zum Teil fadenförmig verläuft.
Es wurde für verschiedene Systeme experimentell ermittelt, dass der kritische Strom eines "harten" Supraleiters mehr oder weniger von der Querschnittsfläche abhängt, wogegen der kritische Strom eines "weichen" Supraleiters in erster Näherung vom Durchmesser des Probekörpers abhängig ist. Die für bearbeitete Nb-Ti-Materialien angegebenen Werte beziehen sich auf Stromdichten, die mit Nb-Ti-Drähten beliebigen Querschnitts bei gleichem Bearbeitungsgrad erzielt wurden. Wenn aus irgend einem Grunde die Messergebnisse von unbearbeiteten Nb-TiMaterialien als Bemessungsgrundlagen dienen sollen, so müssen die angegebenen Werte entsprechend dem Querschnitt umgerechnet werden. Es kann angenommen werden, dass der Fachmann die angegebenen Werte in diesem Sinne richtig zu interpretieren vermag. Zweifellos beruhen die Verschiedenheiten der Kurvenverläufe z.
T. auf der Abhängigkeit der Messergebnisse vom Grad der Kaltbearbeitung.
Die weiteren Grenzangaben für die Zusammensetzung, die zwischen 10 und 90% Nb liegen, basieren auf Untersuchungen, welche die Notwendigkeit eines entsprechenden Legierungszusatzes zeigen, um eine wesentliche Abweichung der supraleitenden Eigenschaften der Legierung von jenen des reinen Elementes zu erzielen. Demgemäss führt der Zusatz von wesentlich weniger als 10% Ti zu Nb zu einer festen Lösung, deren Eigenschaften stärker jenen von reinem Nb ähneln, und die nicht wesentlich höhere Werte von Hc aushalten können als das reine Nb. Die Angaben über die Sprungtemperatur, die dem Diagramm nach Fig. 2 entnommen werden können, zeigen, dass alle erfassten Legierungszusammensetzungen innerhalb des erwähnten breiten Bereiches die erläuterten günstigen supraleitenden Eigenschaften aufweisen.
Die bevorzugten Bereiche können weitgehend aus dem Verlauf der Kurven in Fig. 3 abgeleitet werden. Diese Bereiche umgrenzen jene Legierungszusammensetzungen, die vom Standpunkt des maximalen tolerierbaren Feldes und/oder des maximalen tolerierbaren Stromes besonders empfehlenswert sind.
Die Kurven in Fig. 3 sollen die charakteristischen Änderungen des kritischen Stromes mit der kritischen Feldstärke für verschiedene Zusammensetzungen des Nb-Ti-Systems erläutern. Es sind Kurven für ein unbearbeitetes Material mit 50% Nb-50% Ti und für bearbeitete Materialien mit 40% Nb-60% Ti, 50% Nb-50% Ti und 60% Nb-40% Ti dargestellt. Alle diese Kurven sind bei 1, 50K ermittelt worden.
Zum Vergleich ist noch eine bei 4, 2 K ermittelte Kurve für ein bearbeitetes Material mit 60% Nb bis 40% Ti dargestellt.
Im Rahmen der Erfindung soll eine Kaltbearbeitung angewendet werden, die zu einer Querschnittsverminderung von mindestens 60% führt. Da die Anzahl der Stromfäden mit zunehmender Querschnittsverminderung anwächst, empfiehlt es sich im allgemeinen, eine möglichst starke Kaltbearbeitung anzuwenden. Materialien des Nb-Ti-Systems können durch Kaltbearbeitung im Querschnitt leicht um 90% oder mehr reduziert werden, und dieser Wert stellt das Minimum des erfindungsgemäss bevorzugten Grades
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ausgedrückt.
Da Materialien gemäss der Erfindung nicht ohne weiteres zur Verfügung stehen, soll noch ein geeig-
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gnetes Verfahren zu deren Zubereitung angegeben werden, nämlich jenes, das praktisch zur Herstellung der gemessenen Probekörper angewendet wurde.
Zubereitung von Nb-Ti-Material.
Die gewünschten Mengen der elementaren Stoffe werden abgewogen und in einem Lichtbogenofen geschmolzen. Die verwendete Apparatur umfasst einen wassergekühlten Kupfertiegel, der einen halbkugeligen Hohlraum mit einem Durchmesser von 19 mm aufweist. Der Hohlraum wirkt samt seinem Inhalt als aie eine Elektrode. Eine zweite Elektrode, die ebenfalls wassergekühlt ist und beispielsweise aus Wolfram besteht, wird in geeignetem Abstand (z. B. 6,4 mm) von der Oberfläche des Hohlrauminhaltes angeordnet und sodann wird mit Hilfe eines Hochfrequenzstromes (z. B. 0,5 MHz) ein Bogen gezündet und zugleich eine hinreichend hohe Gleichspannung angelegt, um das Schmelzen zu bewirken. Bei einer gesamten Charge von 10 g ergibt sich mit einer Spannung von 40 V und einem Elektrodenabstand von 6,35 mm ein Strom von 300 A, der ausreicht, um die Charge in 10 - 15 sec zu schmelzen.
Da ein Schmelzen an der Zwischenfläche zwischen dem Tiegelinhalt und dem wassergekühlten Tiegel verhindert wird, kann eine homogene Masse nur durch Rühren des Tiegelinhaltes und mehrfache Wiederholung des geschilderten Vorganges erreicht werden. Bei den hier beschriebenen Versuchen sind 4 - 6 solcher Wiederholungen angewendet und als ausreichend befunden worden.
Zur Herstellung der Probekörper für die berichteten Versuche wurde wie folgt verfahren. Die Charge von insgesamt 10 g ergab eine Pastille von ungefähr 19 mm Durchmesser und 9,52 mm Höhe. Unter Anwendung einer rotierenden Schneidscheibe wurde die knopfförmige Pastille zunächst in zwei Halbkreisscheiben unterteilt, worauf parallel zu diesem Schnitt eine Scheibe von ungefähr 0, 38 mm Dicke abgetrennt wurde. Von dieser Scheibe wurden Streifen mit einem Querschnitt von 0,38 x 0, 38 mm und einer dem Pastillendurchmesser entsprechenden Länge abgetrennt.
Der Rest der Halbkreisscheibe, von welcher die Scheibe abgetrennt worden war, wurde zu einem Streifen von ungefähr 19 mm Breite und 19 mm Länge ausgewalzt (Querschnittsreduktion ungefähr 970/0). Je nach der verwendeten Zusammensetzung wurden sodann die Elektrodenkontakte in den schon angegebenen Abständen durch Lötung mit Ultraschallfrequenz oder Schweissung angebracht.
Es ist zu beachten, dass die Hauptbedeutung der vorliegenden Erfindung auf der Entdeckung beruht, dass Materialien des Nb-Ti-Systems kritische Feldstärkenwerte zeigen, die merklich grösser als jene sind, die auf Grund der kritischen Temperatur oder Sprungtemperatur zu erwarten sind. Demgemäss ist gezeigt worden, dass ein breiter Bereich von Nb-Ti-Materialien, obwohl ihm eine maximale Sprungtemperatur in der Grössenordnung von 11, 60K (im Vergleich zu einer maximalen Sprungtemperatur von über 12 K für das Mo-Re-System) zukommt, kritische Feldstärkewerte von 88 Kilogauss und mehr zeigt (im Vergleich zu einem Maximum in der Grössenordnung von weniger als 20 Kilogauss bei dem älteren Material).
Die angeführten Messwerte beweisen, dass Nb-Ti-Materialien innerhalb des breiten Zusammen-
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Tibis90% NbbislO% Ti überproportionalerzielt. Obgleich, verglichen mit NbSn, dem einzigen Material mit H-Werten gleicher Grössenord - nung, das neue Material auf erheblich niedrigere kritische Stromwerte beschränkt ist, sind doch die Materialien auf der Basis Nb-Ti vorteilhaft, weil sie gewalzt oder auf andere Weise kalt bearbeitet werden können, um sie nach üblichen metallurgischen Verfahren in Form von Drähten od. dgl. zu bringen.
In Anbetracht der Vergleiche mit dem duktilen Material Mo-Re und dem spröden Material Nb, Sn ist anzunehmen, dass das Hauptgewicht der vorliegenden Erfindung auf dem Gebiete der Herstellung von supraleitenden Magneten aus Drähten liegt, die so bemessen sind, dass die Feldstärke höher ist als jene im bekannten Mo-Re-System. In supraleitenden Magneten, wie in üblichen Solenoiden, hängt die Feldstärke H von der Windungszahl und dem Strom gemäss der Beziehung
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Grössenordnung von 30 Kilogauss oder mehr ergibt, weil angenommen wird, dass in diesem Bereich der Hauptwert der Erfindung liegt.
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Die Erfindung ist vorstehend an Hand einer begrenzten Anzahl von Beispielen beschrieben worden, lässt aber auf experimenteller Basis noch verschiedene Variationen zu. Ferner hat sich die Beschreibung auf ein reines System Nb-Ti bezogen, doch können auch kleinereMengen andererLegierungskomponenten zugesetzt werden, um gewünschte Änderungen der Materialeigenschaften zu erreichen.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Verwendung einer Legierung des Systems Niob-Titan mit 10 - 90 Atom-% Niob und 90 bis 10 Atom-% Titan zur Herstellung supraleitender Magnetbauteile.
2. Verwendung einer Legierung mit 40 - 80 Atom-% Niob und 60 - 20 Atom-% Titan für den in Anspruch 1 angegebenen Zweck.
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**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.