JP2519035B2 - Ｎｂ▲下３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ▲下３▼Ｓｎ超電導線の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は超電導線の製造方法にかかり、特にパイプ法
によるNb3Sn超電導線の製造方法の改良に関する。
によるNb3Sn超電導線の製造方法の改良に関する。
（従来の技術） Nb3Sn超電導線の製造方法として、従来よりパイプ法
によるものが知られている（特開昭52−16997号公
報）。この方法はSnロッドの外周にCu管、Nb管および安
定材となるCu管を順次被覆した複合線の複数本をさらに
Cu管中に収容して冷間加工を施した後、Nb3Sn生成の熱
処理を施すもので、Cu−Sn合金を用いるいわゆるブロン
ズ法の欠点である多数回の中間焼鈍を不要とする利点を
有する。
によるものが知られている（特開昭52−16997号公
報）。この方法はSnロッドの外周にCu管、Nb管および安
定材となるCu管を順次被覆した複合線の複数本をさらに
Cu管中に収容して冷間加工を施した後、Nb3Sn生成の熱
処理を施すもので、Cu−Sn合金を用いるいわゆるブロン
ズ法の欠点である多数回の中間焼鈍を不要とする利点を
有する。
しかしながら、上記のパイプ法においては、減面加工
度が104を越えるような高加工度の場合にNb管の管壁の
破断や断線を生じ易く、熱処理の際にSnがマトリックス
中に拡散し臨界電流値の低下や冷却不安定化を招くとい
う問題を生ずる。
度が104を越えるような高加工度の場合にNb管の管壁の
破断や断線を生じ易く、熱処理の際にSnがマトリックス
中に拡散し臨界電流値の低下や冷却不安定化を招くとい
う問題を生ずる。
このようなパイプ法の欠点を解消する方法として、本
出願人等はNb管中に0.1〜5at％のTiを含有せしめる方法
を先に出願した（特願昭58−204209号）。
出願人等はNb管中に0.1〜5at％のTiを含有せしめる方法
を先に出願した（特願昭58−204209号）。
上記の改良されたパイプ法においては、Nb管へのTi添
加による加工性の改善および14〜15T程度の高磁界での
臨界電流密度（Jc）の向上が著しく、現在NMR用の線材
や高磁界発生マグネット用線材として広く使用されてお
り、この線材を用いて16.7Tの世界最高水準の磁界発生
も実現されている。
加による加工性の改善および14〜15T程度の高磁界での
臨界電流密度（Jc）の向上が著しく、現在NMR用の線材
や高磁界発生マグネット用線材として広く使用されてお
り、この線材を用いて16.7Tの世界最高水準の磁界発生
も実現されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の方法において、拡散熱処理時にNb
パイプ中のTiが安定化Cu中へ拡散し、残留抵抗比（以下
RRRと称する。）が大幅に低下するという超電導コイル
として好ましくない現象を生ずることが判明した。
パイプ中のTiが安定化Cu中へ拡散し、残留抵抗比（以下
RRRと称する。）が大幅に低下するという超電導コイル
として好ましくない現象を生ずることが判明した。
第３図は構造の異なるシングル線についてRRRの測定
結果を示したもので、300℃×24時間熱処理後、725℃で
加熱した時の値を示す。ここでＡは純銅、ＢはCu被覆Nb
−1at％Zr合金、ＣはCu被覆Nb、ＤはCu被覆Nb−1.9at％
Ti合金、ＥはSnの外周にNb−1.9at％Ti合金およびCuを
順次被覆した線材を示す。この図から明らかなようにNb
管中へTiを添加した線材のRRRの低下が著しい。
結果を示したもので、300℃×24時間熱処理後、725℃で
加熱した時の値を示す。ここでＡは純銅、ＢはCu被覆Nb
−1at％Zr合金、ＣはCu被覆Nb、ＤはCu被覆Nb−1.9at％
Ti合金、ＥはSnの外周にNb−1.9at％Ti合金およびCuを
順次被覆した線材を示す。この図から明らかなようにNb
管中へTiを添加した線材のRRRの低下が著しい。
本発明は以上述べた改良されたパイプ法、すなわちNb
管中にTiを添加したパイプ法の難点を解消するためにな
されたもので、RRRの低下を防止したパイプによるNb3Sn
超電導線の製造方法を提供することをその目的とする。
管中にTiを添加したパイプ法の難点を解消するためにな
されたもので、RRRの低下を防止したパイプによるNb3Sn
超電導線の製造方法を提供することをその目的とする。
［発明の構成］ （問題を解決するための手段と作用） 本発明のNb3Sn超電導線の製造方法は、SnまたはSn系
合金ロッドの外周に、CuまたはCu系合金管、0.1〜５原
子％のTiを含有するNb系合金管およびNbまたはNb系合金
管を順次被覆してなる複合体をCuマトリックス中に配置
した後、減面加工を施し、次いでNb3Sn生成の熱処理を
施すことにより、熱処理時にNb管から安定化銅中へのTi
の拡散を防止し、RRRの低下を防ぐようにしたものであ
る。
合金ロッドの外周に、CuまたはCu系合金管、0.1〜５原
子％のTiを含有するNb系合金管およびNbまたはNb系合金
管を順次被覆してなる複合体をCuマトリックス中に配置
した後、減面加工を施し、次いでNb3Sn生成の熱処理を
施すことにより、熱処理時にNb管から安定化銅中へのTi
の拡散を防止し、RRRの低下を防ぐようにしたものであ
る。
本発明において、中心部に配置されるSn系金属は、そ
れぞれCu系金属で被覆された複合体の複数本を集合した
ものを用いることもでき、この場合はより加工性を改善
することができる。同様にCu系合金管も複数の線材を環
状に配置することにより加工性が改善される。なお、Cu
安定化材中に配置される複合体は多数本を配置して多心
構造とし得ることは言うまでもない。
れぞれCu系金属で被覆された複合体の複数本を集合した
ものを用いることもでき、この場合はより加工性を改善
することができる。同様にCu系合金管も複数の線材を環
状に配置することにより加工性が改善される。なお、Cu
安定化材中に配置される複合体は多数本を配置して多心
構造とし得ることは言うまでもない。
（実施例） 以下、本発明の一実施例について説明する。
第２図は本発明の方法による減面加工前の複合部材の
断面を示したもので、Nb管１の内側にTiを添加したNb合
金管２を配置し、その内側にCu3を被覆したSnロッド４
を収容した複合体５を安定化材である無酸素銅マトリッ
クス６中に配置した構造を有する。
断面を示したもので、Nb管１の内側にTiを添加したNb合
金管２を配置し、その内側にCu3を被覆したSnロッド４
を収容した複合体５を安定化材である無酸素銅マトリッ
クス６中に配置した構造を有する。
この複合部材は減面加工後、600〜800℃でNb3Sn生成
の熱処理が施され、第１図に示すようにNb管１′の内側
にNb3Sn層７が環状に生成される。
の熱処理が施され、第１図に示すようにNb管１′の内側
にNb3Sn層７が環状に生成される。
なお、第１図で符号８はCu−Sn合金部分を示す。
具体例 内径7mmφ、厚さ0.5mmのNb管の内側に外径6.8mmφ、
厚さ0.7mmのNb−1.9at％TiよりなるNb合金管を配置し、
この内側にCu被覆Snロッドを配置して複合体を形成し
た。この複合体の外側にCu管を被覆した後、減面加工を
施して対辺間距離2.13mmの断面正六角形の線材を製造し
た。この線材の264本を束ねて外径49mmφ、内径41mmφ
のCu管中に収容した後、伸線加工を施して外径1.0mmφ
の多心線を製造した。
厚さ0.7mmのNb−1.9at％TiよりなるNb合金管を配置し、
この内側にCu被覆Snロッドを配置して複合体を形成し
た。この複合体の外側にCu管を被覆した後、減面加工を
施して対辺間距離2.13mmの断面正六角形の線材を製造し
た。この線材の264本を束ねて外径49mmφ、内径41mmφ
のCu管中に収容した後、伸線加工を施して外径1.0mmφ
の多心線を製造した。
上記の多心線に725℃で30時間の熱処理を施して得たN
b3Sn超電導線のRRRを測定した結果、その値は100を示
し、Nbバリヤを設けない場合の約２倍の値を示した。
b3Sn超電導線のRRRを測定した結果、その値は100を示
し、Nbバリヤを設けない場合の約２倍の値を示した。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明の方法によれば、次のような
効果が得られる。
効果が得られる。
イ）熱処理時に安定化材中へTiが拡散することを防止で
きることにより、RRRの低下を押えることができる。
きることにより、RRRの低下を押えることができる。
ロ）Nb合金管中に比較して、その外側のNb系金属管中で
のNb3Sn生成速度が低下するため、Nb−Ti合金管の全量
をNb3Snに変えるため熱処理条件の選定が極めて容易と
なり、均一なNb3Sn層の生成が可能になる。
のNb3Sn生成速度が低下するため、Nb−Ti合金管の全量
をNb3Snに変えるため熱処理条件の選定が極めて容易と
なり、均一なNb3Sn層の生成が可能になる。
ハ）未反応のNb系金属管をテンションメンバーとして用
いることができ、従来のTi添加Nb合金管の一部を未反応
領域とする方法に比較して経済的に有利である。
いることができ、従来のTi添加Nb合金管の一部を未反応
領域とする方法に比較して経済的に有利である。
第１図は本発明の方法によって製造されるNb3Sn超電導
線の一実施例を示す断面図、第２図はその熱処理前の状
態を示す断面図、第３図は各種構造のシングル線の熱処
理によるRRRの変化を示すグラフである。 １、１′……Nb管 ２……Ti添加Nb合金管 ３……Cu管 ４……Snロッド ５……複合体 ６……無酸素銅マトリックス ７……Nb3Sn層 ８……Cu−Sn合金
線の一実施例を示す断面図、第２図はその熱処理前の状
態を示す断面図、第３図は各種構造のシングル線の熱処
理によるRRRの変化を示すグラフである。 １、１′……Nb管 ２……Ti添加Nb合金管 ３……Cu管 ４……Snロッド ５……複合体 ６……無酸素銅マトリックス ７……Nb3Sn層 ８……Cu−Sn合金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神定 良昌 川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号 昭 和電線電纜株式会社内 (72)発明者 熊野 智幸 川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号 昭 和電線電纜株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−97514（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】SnまたはSn系合金ロッドの外周に、Cuまた
はCu系合金管、0.1〜５原子％のTiを含有するNb系合金
管およびNbまたはNb系合金管を順次被覆してなる複合体
をCuマトリックス中に配置した後、減面加工を施し、次
いでNb3Sn生成の熱処理を施すことを特徴とするNb3Sn超
電導線の製造方法。 - 【請求項２】SnまたはSn系合金ロッドは、銅または銅合
金で被覆されたSnまたはSn系合金ロッドの集合体よりな
る特許請求の範囲第１項記載のNb3Sn超電導線の製造方
法。 - 【請求項３】CuまたはCu系合金管は、複数本のCuまたは
Cu系合金線を環状に配列してなる特許請求の範囲第１項
あるいは第２項記載のNb3Sn超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61114186A JP2519035B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | Ｎｂ▲下３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61114186A JP2519035B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | Ｎｂ▲下３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62270756A JPS62270756A (ja) | 1987-11-25 |
| JP2519035B2 true JP2519035B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=14631347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61114186A Expired - Fee Related JP2519035B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | Ｎｂ▲下３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519035B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4523861B2 (ja) | 2005-03-10 | 2010-08-11 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP61114186A patent/JP2519035B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62270756A (ja) | 1987-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |