JP2021516428A - 金属超伝導ワイヤのための拡散障壁 - Google Patents
金属超伝導ワイヤのための拡散障壁 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021516428A JP2021516428A JP2020546144A JP2020546144A JP2021516428A JP 2021516428 A JP2021516428 A JP 2021516428A JP 2020546144 A JP2020546144 A JP 2020546144A JP 2020546144 A JP2020546144 A JP 2020546144A JP 2021516428 A JP2021516428 A JP 2021516428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- diffusion barrier
- cross
- superconducting
- diffusion
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
- H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
- H01B12/10—Multi-filaments embedded in normal conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
- H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
- H01B12/06—Films or wires on bases or cores
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0128—Manufacture or treatment of composite superconductor filaments
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0156—Manufacture or treatment of devices comprising Nb or an alloy of Nb with one or more of the elements of group 4, e.g. Ti, Zr, Hf
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0184—Manufacture or treatment of devices comprising intermetallic compounds of type A-15, e.g. Nb3Sn
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/20—Permanent superconducting devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Description
本願は、その開示全体が、参照することによって本明細書に組み込まれる、2018年3月7日に出願された、米国仮特許出願第62/639,530号の利益および優先権を主張する。
一連の実験が、著しく引き伸ばされた超伝導ワイヤにおける処理性、したがって、拡散障壁として使用するための好適性の観点から、Nb−W合金材料を評価するために実施された。材料の加工は、ボタン炉内における3つの異なるNb−W合金の溶解から開始した。3つの異なるサンプルは、2.9重量パーセントのW、5.7重量パーセントのW、および11.4重量パーセントのWを有しており、3つ全てのボタンは、加工後、680.4グラムの重量であった。中心区分が、帯のこ上での切断およびやすりを用いたバリ取りを介して、ボタンのそれぞれから抽出された。各区分の厚さが、測定され、一連の圧延実験のための開始厚として利用された。サンプルは、公称5%通過スケジュールにおいて、圧延機上で圧延された。周期的に、圧延の間、サンプルの厚さが、測定され、各サンプルの一部が、硬度試験のために抽出された。中間焼鈍または他の処理は、サンプル上で実施されなかった。圧延実験の結果は、下記の表1に示され、これは、厚さおよび対応する面積の低減(ROA)を報告する。
Claims (44)
- 拡散抵抗および機械的強度を保有する超伝導ワイヤであって、前記超伝導ワイヤは、
Cuを含む外側ワイヤマトリクスと、
拡散障壁であって、前記拡散障壁は、前記ワイヤマトリクス内に配置され、0.1%〜20%のWを含有するNb合金または0.1%〜20%のWを含有するNb−Ta合金を含む、拡散障壁と、
複数の複合フィラメントであって、前記複数の複合フィラメントは、前記拡散障壁によって囲繞され、前記拡散障壁によって前記外側ワイヤマトリクスから分離される、複数の複合フィラメントと
を備え、
各複合フィラメントは、(i)複数のモノフィラメントと、(ii)前記複数のモノフィラメントを囲繞するCuを含むクラッディングとを含み、
各モノフィラメントは、Nbを含むコアと、前記コアを囲繞し、Cuを含むクラッディングとを含み、
前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの断面積の1%〜20%を占有し、
前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの軸方向寸法を通して延在する、超伝導ワイヤ。 - 前記複合フィラメントと前記拡散障壁との間に配置されるNbベースの超伝導相を含む環状領域をさらに備える、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記環状領域は、Nb3Snを含む、請求項2に記載のワイヤ。
- 前記環状領域は、前記拡散障壁に共形化し、それと接触する、請求項2に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの断面積の1%〜10%を占有する、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの断面積の2%〜10%を占有する、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの断面積の3%〜10%を占有する、請求項1に記載のワイヤ。
- 各モノフィラメントの前記コアは、Ti、Zr、Hf、Ta、Y、またはLaのうちの少なくとも1つと合金化されるNbを含む、請求項1に記載のワイヤ。
- 各モノフィラメントの前記コアは、Nb3Snを含む、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、Nb−6WまたはNb−Ta−3Wを含む、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、加えて、Ru、Pt、Pd、Rh、Os、Ir、Mo、Re、またはSiから成る群から選択される1つ以上の合金化元素を含有する、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記複合フィラメントはそれぞれ、六角形の断面形状を有する、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記モノフィラメントはそれぞれ、六角形の断面形状を有する、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記複数の複合フィラメント内に配置され、前記拡散障壁によって囲繞される安定化要素をさらに含み、前記安定化要素は、0.1%〜20%のWを含有するTa合金、0.1%〜20%のWを含有するNb合金、または0.1%〜20%のWを含有するNb−Ta合金を含む、請求項1に記載のワイヤ。
- 前記超伝導ワイヤの降伏強度は、少なくとも100MPaである、請求項1に記載のワイヤ。
- 拡散抵抗および機械的強度を保有する超伝導ワイヤであって、前記超伝導ワイヤは、
Cuを含むワイヤマトリクスと、
前記ワイヤマトリクス内に埋め込まれる複数の複合フィラメントと
を備え、
各複合フィラメントは、(i)複数のモノフィラメントと、(ii)拡散障壁であって、前記拡散障壁は、0.1%〜20%のWを含有するNb合金または0.1%〜20%のWを含有するNb−Ta合金を含み、前記複合フィラメントの軸方向寸法を通して延在し、前記複数のモノフィラメントを囲繞する、拡散障壁と、(iii)前記拡散障壁を囲繞するCuを含むクラッディングであって、前記拡散障壁は、前記複数のモノフィラメントから前記クラッディングを分離する、クラッディングとを含み、
前記拡散障壁は、集合的に、前記超伝導ワイヤの断面積の1%〜20%を占有し、
各モノフィラメントは、Nbを含むコアと、前記コアを囲繞し、Cuを含むクラッディングとを含む、超伝導ワイヤ。 - 前記モノフィラメントと前記複合フィラメントのうちの少なくとも1つの拡散障壁との間に配置され、Nbベースの超伝導相を含む環状領域をさらに備える、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記環状領域は、Nb3Snを含む、請求項17に記載のワイヤ。
- 前記環状領域は、前記拡散障壁に共形化し、それと接触する、請求項17に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、集合的に、前記超伝導ワイヤの断面積の1%〜10%を占有する、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、集合的に、前記超伝導ワイヤの断面積の2%〜10%を占有する、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、集合的に、前記超伝導ワイヤの断面積の3%〜10%を占有する、請求項16に記載のワイヤ。
- 各モノフィラメントの前記コアは、Ti、Zr、Hf、Ta、Y、またはLaのうちの少なくとも1つと合金化されるNbを含む、請求項16に記載のワイヤ。
- 各モノフィラメントの前記コアは、Nb3Snを含む、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、Nb−6WまたはNb−Ta−3Wを含む、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、加えて、Ru、Pt、Pd、Rh、Os、Ir、Mo、Re、またはSiから成る群から選択される1つ以上の合金化元素を含有する、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記超伝導ワイヤの降伏強度は、少なくとも100MPaである、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記複合フィラメントはそれぞれ、六角形の断面形状を有する、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記モノフィラメントはそれぞれ、六角形の断面形状を有する、請求項16に記載のワイヤ。
- 前記複数の複合フィラメント内に配置される安定化要素をさらに含み、前記安定化要素は、0.1%〜20%のWを含有するTa合金、0.1%〜20%のWを含有するNb合金、または0.1%〜20%のWを含有するNb−Ta合金を含む、請求項16に記載のワイヤ。
- 拡散抵抗および機械的強度を保有する超伝導ワイヤであって、前記超伝導ワイヤは、
Cuを含む内側ワイヤ安定化マトリクスと、
拡散障壁であって、前記拡散障壁は、前記ワイヤ安定化マトリクスの周囲に配置され、0.1%〜20%のWを含有するNb合金または0.1%〜20%のWを含有するNb−Ta合金を含む、拡散障壁と、
複数の複合フィラメントであって、前記複数の複合フィラメントは、前記拡散障壁の周囲に配置され、前記拡散障壁によって、前記ワイヤ安定化マトリクスから分離される、複数の複合フィラメントと
を備え、
各複合フィラメントは、(i)複数のモノフィラメントと、(ii)前記複数のモノフィラメントを囲繞するCuを含むクラッディングとを含み、
各モノフィラメントは、Nbを含むコアと、前記コアを囲繞し、Cuを含むクラッディングとを含み、
前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの断面積の1%〜20%を占有し、
前記拡散障壁は、前記ワイヤの軸方向寸法を通して延在する、超伝導ワイヤ。 - 前記複合フィラメントと前記拡散障壁との間に配置され、Nbベースの超伝導相を含む環状領域をさらに備える、請求項31に記載のワイヤ。
- 前記環状領域は、Nb3Snを含む、請求項32に記載のワイヤ。
- 前記環状領域は、前記拡散障壁に共形化し、それと接触する、請求項32に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの断面積の1%〜10%を占有する、請求項31に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの断面積の2%〜10%を占有する、請求項31に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、前記超伝導ワイヤの断面積の3%〜10%を占有する、請求項31に記載のワイヤ。
- 各モノフィラメントの前記コアは、Ti、Zr、Hf、Ta、Y、またはLaのうちの少なくとも1つと合金化されるNbを含む、請求項31に記載のワイヤ。
- 各モノフィラメントの前記コアは、Nb3Snを含む、請求項31に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、Nb−6WまたはNb−Ta−3Wを含む、請求項31に記載のワイヤ。
- 前記拡散障壁は、加えて、Ru、Pt、Pd、Rh、Os、Ir、Mo、Re、またはSiから成る群から選択される1つ以上の合金化元素を含有する、請求項31に記載のワイヤ。
- 前記超伝導ワイヤの降伏強度は、少なくとも100MPaである、請求項31に記載のワイヤ。
- 前記複合フィラメントはそれぞれ、六角形の断面形状を有する、請求項31に記載のワイヤ。
- 前記モノフィラメントはそれぞれ、六角形の断面形状を有する、請求項31に記載のワイヤ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862639530P | 2018-03-07 | 2018-03-07 | |
US62/639,530 | 2018-03-07 | ||
PCT/US2019/021156 WO2019173593A1 (en) | 2018-03-07 | 2019-03-07 | Diffusion barriers for metallic superconducting wires |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021516428A true JP2021516428A (ja) | 2021-07-01 |
JP7110372B2 JP7110372B2 (ja) | 2022-08-01 |
Family
ID=67845852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020546144A Active JP7110372B2 (ja) | 2018-03-07 | 2019-03-07 | 金属超伝導ワイヤのための拡散障壁 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3762950A4 (ja) |
JP (1) | JP7110372B2 (ja) |
KR (1) | KR102423559B1 (ja) |
CN (1) | CN111819639B (ja) |
WO (1) | WO2019173593A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021133193A1 (ru) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | Акционерное Общество "Твэл" | Заготовка для получения длинномерного сверхпроводящего провода на основе nb3sn |
CN113113186B (zh) * | 2021-04-14 | 2022-10-04 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种改进Nb3Sn超导股线卢瑟福绞缆性能的优化方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008084547A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Kobe Steel Ltd | Nb3Sn超電導線材およびそのための前駆体 |
JP2009004128A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Kobe Steel Ltd | ブロンズ法Nb3Sn超電導線材およびその前駆体 |
JP2014137917A (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Hitachi Metals Ltd | Nb3Sn超電導前駆体線材、Nbフィラメント素線、Nb3Sn超電導線材並びにその製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6981309B2 (en) * | 2003-10-17 | 2006-01-03 | Oxford Superconducting Technology | Method for producing (Nb, Ti)3Sn wire by use of Ti source rods |
WO2006011170A1 (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Columbus Superconductors S.R.L. | Superconducting composite wire made from magnesium diboride |
JP4728024B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2011-07-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 粉末法Nb3Sn超電導線材の製造方法 |
JP5588303B2 (ja) * | 2010-10-28 | 2014-09-10 | 株式会社Shカッパープロダクツ | Nb3Sn超電導線材の前駆体及びそれを用いたNb3Sn超電導線材 |
JP2013062239A (ja) | 2011-08-25 | 2013-04-04 | Hitachi Cable Ltd | Nb3Sn超電導線材及びその製造方法 |
JP5661582B2 (ja) * | 2011-09-12 | 2015-01-28 | ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 | Nb3Sn超電導線材製造用前駆体およびNb3Sn超電導線材 |
DE102015203305A1 (de) * | 2015-02-24 | 2016-08-25 | Bruker Eas Gmbh | Halbzeugdraht mit PIT-Elementen für einen Nb3Sn-haltigen Supraleiterdraht und Verfahren zur Herstellung des Halbzeugdrahts |
CN107850745B (zh) * | 2015-07-14 | 2022-07-29 | H.C.施塔克公司 | 强化的超导导线的制造 |
-
2019
- 2019-03-07 WO PCT/US2019/021156 patent/WO2019173593A1/en unknown
- 2019-03-07 JP JP2020546144A patent/JP7110372B2/ja active Active
- 2019-03-07 KR KR1020207025319A patent/KR102423559B1/ko active IP Right Grant
- 2019-03-07 EP EP19764725.8A patent/EP3762950A4/en active Pending
- 2019-03-07 CN CN201980016559.4A patent/CN111819639B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008084547A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Kobe Steel Ltd | Nb3Sn超電導線材およびそのための前駆体 |
JP2009004128A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Kobe Steel Ltd | ブロンズ法Nb3Sn超電導線材およびその前駆体 |
JP2014137917A (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Hitachi Metals Ltd | Nb3Sn超電導前駆体線材、Nbフィラメント素線、Nb3Sn超電導線材並びにその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111819639A (zh) | 2020-10-23 |
CN111819639B (zh) | 2023-10-24 |
EP3762950A4 (en) | 2021-11-24 |
KR102423559B1 (ko) | 2022-07-20 |
WO2019173593A8 (en) | 2020-08-27 |
EP3762950A1 (en) | 2021-01-13 |
JP7110372B2 (ja) | 2022-08-01 |
WO2019173593A1 (en) | 2019-09-12 |
KR20200106221A (ko) | 2020-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102205386B1 (ko) | 금속성 초전도성 와이어에 대한 확산 배리어 | |
US11495372B2 (en) | Diffusion barriers for metallic superconducting wires | |
KR102587809B1 (ko) | 강화된 초전도성 와이어의 제작 | |
JP7110372B2 (ja) | 金属超伝導ワイヤのための拡散障壁 | |
JP2011124575A (ja) | 機械強度が向上した超電導体 | |
JP5805469B2 (ja) | Nb3Sn超電導線材製造用前駆体およびNb3Sn超電導線材 | |
JP4723306B2 (ja) | Nb3Al系超電導線材の製造方法、Nb3Al系超電導線材製造用一次複合材及びその製造方法、並びにNb3Al系超電導線材製造用多芯複合材 | |
WO2021024529A1 (ja) | Nb3Sn超伝導線材用前駆体、その製造方法、および、それを用いたNb3Sn超伝導線材の製造方法 | |
US11574749B2 (en) | Diffusion barriers for metallic superconducting wires | |
JP2007258112A (ja) | Nb基化合物超伝導線材の製造方法 | |
JP2011192639A (ja) | Nb3Sn超電導線材製造用前駆体およびNb3Sn超電導線材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200903 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211029 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220624 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220720 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7110372 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |