JP3036160B2 - 超電導導体用安定化材 - Google Patents
超電導導体用安定化材Info
- Publication number
- JP3036160B2 JP3036160B2 JP3271986A JP27198691A JP3036160B2 JP 3036160 B2 JP3036160 B2 JP 3036160B2 JP 3271986 A JP3271986 A JP 3271986A JP 27198691 A JP27198691 A JP 27198691A JP 3036160 B2 JP3036160 B2 JP 3036160B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting conductor
- stabilizer
- copper
- superconducting
- aluminum
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導導体の特性を安
定させる超電導導体用安定化材の構造に関する。
定させる超電導導体用安定化材の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉ，Ｃｕ／Ｎｂ3 Ｓｎ等
の超電導導体を実際に使用する場合には、特性を安定さ
せるために所定の安定化材を被覆，一体化している。安
定化材としては、極低温下での電気抵抗，磁気抵抗効果
が低い高純度アルミニウムが使用される。ところで、高
純度アルミニウムは、Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉ等の超電導導体
と変形抵抗の差が大きいため、安定化材として用いる場
合に通常の一体化複合減面加工によって超電導導体に形
成することが困難である。このため、従来は一成分押出
加工によってアルミニウムを超電導導体に直接被覆する
か、若しくは半田等で一体化していた。図５には、半田
付けによって超電導導体に一体化する場合の安定化材の
構造が示されている。この安定化材１０は、半田付け性
を向上させるために高純度アルミニウム１２の外周に銅
または銅合金の被覆層１４を形成している。
の超電導導体を実際に使用する場合には、特性を安定さ
せるために所定の安定化材を被覆，一体化している。安
定化材としては、極低温下での電気抵抗，磁気抵抗効果
が低い高純度アルミニウムが使用される。ところで、高
純度アルミニウムは、Ｃｕ／Ｎｂ−Ｔｉ等の超電導導体
と変形抵抗の差が大きいため、安定化材として用いる場
合に通常の一体化複合減面加工によって超電導導体に形
成することが困難である。このため、従来は一成分押出
加工によってアルミニウムを超電導導体に直接被覆する
か、若しくは半田等で一体化していた。図５には、半田
付けによって超電導導体に一体化する場合の安定化材の
構造が示されている。この安定化材１０は、半田付け性
を向上させるために高純度アルミニウム１２の外周に銅
または銅合金の被覆層１４を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように銅又は銅合金を被覆層１４として用いた安定化材
１０は、交流損失が大きいという問題点があった。すな
わち、上記のような安定化材１０の交流損失は、磁化法
（最大磁界０．３Ｔ，５０Ｈｚ）によって測定したとこ
ろ６０００ｋｗ／ｍ3 であった。上記のような交流損失
は、特に、高速励磁される超電導マグネットにおいて弊
害が大きく、極低温（４．２Ｋ程度）で使用される超電
導マグネットの負荷が大幅に増大してしまう。この結
果、冷却用の液体ヘリウムの使用量やヘリウム冷凍機の
負荷が大きくなる。
ように銅又は銅合金を被覆層１４として用いた安定化材
１０は、交流損失が大きいという問題点があった。すな
わち、上記のような安定化材１０の交流損失は、磁化法
（最大磁界０．３Ｔ，５０Ｈｚ）によって測定したとこ
ろ６０００ｋｗ／ｍ3 であった。上記のような交流損失
は、特に、高速励磁される超電導マグネットにおいて弊
害が大きく、極低温（４．２Ｋ程度）で使用される超電
導マグネットの負荷が大幅に増大してしまう。この結
果、冷却用の液体ヘリウムの使用量やヘリウム冷凍機の
負荷が大きくなる。
【０００４】
【発明の目的】本発明はかかる点に鑑みて成されたもの
であり、交流損失の小さな超電導導体用安定化材を提供
することを目的とする。
であり、交流損失の小さな超電導導体用安定化材を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超電導導体
用安定化材は、複数に分割された高純度アルミニウム
と、各高純度アルミニウムを個々に被覆するアルミニウ
ム合金層と、アルミニウム合金層に被覆された高純度ア
ルミニウム全体を被覆する銅又は銅合金の被覆層とを備
えている。
用安定化材は、複数に分割された高純度アルミニウム
と、各高純度アルミニウムを個々に被覆するアルミニウ
ム合金層と、アルミニウム合金層に被覆された高純度ア
ルミニウム全体を被覆する銅又は銅合金の被覆層とを備
えている。
【０００６】
【作用】上記のように、本発明に係る超電導導体用安定
化材は、複数に分割された各高純度アルミニウムをアル
ミニウム合金によって被覆し、更にこれら全体を銅又は
銅合金によって被覆することにより、高純度アルミニウ
ムを直接銅又は銅合金によって被覆した場合に比べ、例
えば、磁化法（最大磁界０．３Ｔ，５０Ｈｚ）による測
定の結果、交流損失が１／２以下に低減された。
化材は、複数に分割された各高純度アルミニウムをアル
ミニウム合金によって被覆し、更にこれら全体を銅又は
銅合金によって被覆することにより、高純度アルミニウ
ムを直接銅又は銅合金によって被覆した場合に比べ、例
えば、磁化法（最大磁界０．３Ｔ，５０Ｈｚ）による測
定の結果、交流損失が１／２以下に低減された。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
つつ詳細に説明する。図１には実施例に係る超電導導体
用安定化材の構造（製造過程）が示されている。超電導
導体用安定化材２０の製造に際しては、先ず、外径１
６．８ｍｍ，内径１５．０ｍｍのアルミニウム合金管
（ＪＩＳ規格 ５０５６材，Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ−Ｃｒ）
２１に外径１４．６ｍｍの高純度アルミニウム（純度９
９．９９９％）２２を挿入し、１パス加工度約２０％の
引抜き加工により対辺距離６．６８ｍｍの六角形状に成
形する。そして、この六角材を７本、外径２２．６ｍ
ｍ，内径２１．０ｍｍの無酸素銅管２４に挿入し、これ
を１パス加工度約２０％の引抜き加工により外径１．０
ｍｍに成形する。アルミニウム合金管２１の素材として
は、アルミニウムに対してＣｒ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍ
ｇ，Ｚｎ，Ｆｅのうち１種類以上を含有させる。この
際、高純度アルミニウム２２に変形抵抗が近くなるよう
に組成を設定する。
つつ詳細に説明する。図１には実施例に係る超電導導体
用安定化材の構造（製造過程）が示されている。超電導
導体用安定化材２０の製造に際しては、先ず、外径１
６．８ｍｍ，内径１５．０ｍｍのアルミニウム合金管
（ＪＩＳ規格 ５０５６材，Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ−Ｃｒ）
２１に外径１４．６ｍｍの高純度アルミニウム（純度９
９．９９９％）２２を挿入し、１パス加工度約２０％の
引抜き加工により対辺距離６．６８ｍｍの六角形状に成
形する。そして、この六角材を７本、外径２２．６ｍ
ｍ，内径２１．０ｍｍの無酸素銅管２４に挿入し、これ
を１パス加工度約２０％の引抜き加工により外径１．０
ｍｍに成形する。アルミニウム合金管２１の素材として
は、アルミニウムに対してＣｒ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍ
ｇ，Ｚｎ，Ｆｅのうち１種類以上を含有させる。この
際、高純度アルミニウム２２に変形抵抗が近くなるよう
に組成を設定する。
【０００８】以上のように製造された超電導導体用安定
化材２０について、温度４．２Ｋ，磁束密度５Ｔという
条件で磁気抵抗を測定したところ、比抵抗は２．２×１
０-9であった。これに対し、同一径の高純度アルミニウ
ムの比抵抗は１．８×１０-9であり、大きな差は見られ
なかった。また、交流損失を磁化法（最大磁界０．３
Ｔ，５０Ｈｚ）によって測定したところ、約３０００ｋ
ｗ／ｍ3 であり、従来の約１／２まで低減された。
化材２０について、温度４．２Ｋ，磁束密度５Ｔという
条件で磁気抵抗を測定したところ、比抵抗は２．２×１
０-9であった。これに対し、同一径の高純度アルミニウ
ムの比抵抗は１．８×１０-9であり、大きな差は見られ
なかった。また、交流損失を磁化法（最大磁界０．３
Ｔ，５０Ｈｚ）によって測定したところ、約３０００ｋ
ｗ／ｍ3 であり、従来の約１／２まで低減された。
【０００９】なお、上記実施例においては、被覆材（２
４）として無酸素銅を用いているが、Ｃｕ−Ｎｉ合金等
の銅合金を用いても良く、このような銅合金を用いれば
更に交流損失が低減される。また、アルミニウム合金２
１と高純度アルミニウム２２による部材（六角形状）の
本数は７本に限定されず、３１本や８５本でも良く、分
割数が多い程交流損失が低減されるが、サイズ効果によ
って磁気抵抗が増加する恐れがあるため、慎重に設定さ
れる。
４）として無酸素銅を用いているが、Ｃｕ−Ｎｉ合金等
の銅合金を用いても良く、このような銅合金を用いれば
更に交流損失が低減される。また、アルミニウム合金２
１と高純度アルミニウム２２による部材（六角形状）の
本数は７本に限定されず、３１本や８５本でも良く、分
割数が多い程交流損失が低減されるが、サイズ効果によ
って磁気抵抗が増加する恐れがあるため、慎重に設定さ
れる。
【００１０】図２，図３及び図４には、本実施例に係る
超電導導体用安定化材２０を用いた超電導線材の断面構
造が示されている。なお、図２及び図３においては、説
明の便宜上、安定化材２０のみ斜線で示す。図２に示さ
れた超電導線材３０は、一般的な円形撚線構造であり、
安定化材２０と超電導導体３２とを撚り合わせている。
この場合、安定化材２０と超電導導体３２とを半田付け
しても良い。図３に示された超電導線材４０は、成型撚
線構造であり、安定化材２０と超電導導体３２とを交互
に撚り合わせている。この場合も、安定化材２０と超電
導導体３２とを半田付けしても良い。図４に示された超
電導線材５０は、門型安定化銅５２内に矩形断面の超電
導導体５４と安定化材５６（安定化材２０と内部構造同
一）を半田付けしたものである。
超電導導体用安定化材２０を用いた超電導線材の断面構
造が示されている。なお、図２及び図３においては、説
明の便宜上、安定化材２０のみ斜線で示す。図２に示さ
れた超電導線材３０は、一般的な円形撚線構造であり、
安定化材２０と超電導導体３２とを撚り合わせている。
この場合、安定化材２０と超電導導体３２とを半田付け
しても良い。図３に示された超電導線材４０は、成型撚
線構造であり、安定化材２０と超電導導体３２とを交互
に撚り合わせている。この場合も、安定化材２０と超電
導導体３２とを半田付けしても良い。図４に示された超
電導線材５０は、門型安定化銅５２内に矩形断面の超電
導導体５４と安定化材５６（安定化材２０と内部構造同
一）を半田付けしたものである。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超電
導導体用安定化材は、複数に分割された各高純度アルミ
ニウムをアルミニウム合金によって被覆し、更にこれら
全体を銅又は銅合金によって被覆しているため、交流損
失が大幅に低減されるという効果がある。また、本発明
に係る安定化材を用いた超電導導体においては、当該導
体の使用時の冷却効率が向上するという利点がある。
導導体用安定化材は、複数に分割された各高純度アルミ
ニウムをアルミニウム合金によって被覆し、更にこれら
全体を銅又は銅合金によって被覆しているため、交流損
失が大幅に低減されるという効果がある。また、本発明
に係る安定化材を用いた超電導導体においては、当該導
体の使用時の冷却効率が向上するという利点がある。
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る超電導導体用
安定化材の構造を示す断面図である。
安定化材の構造を示す断面図である。
【図２】図２は、実施例に係る安定化材を用いた超電導
線の構成を示す断面図である。
線の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、実施例に係る安定化材を用いた超電導
線の構成を示す断面図である。
線の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、実施例に係る安定化材を用いた超電導
線の構成を示す断面図である。
線の構成を示す断面図である。
【図５】図５は、従来の超電導導体用安定化材の構造を
断面図である。
断面図である。
２０，５６ 超電導導体用安定化材 ２１ アルミニウム合金 ２２ 高純度アルミニウム ２４ 被覆材としての無酸素銅管 ３０，４０，５０ 超電導線材 ３２，５４ 超電導導体 ５２ 安定化銅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−227306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−105088（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 12/00 - 12/16 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 超電導導体と一体化して使用される超電
導導体用安定化材において、 複数に分割された高純度アルミニウムと、 前記各高純度アルミニウムを個々に被覆するアルミニウ
ム合金層と、 前記アルミニウム合金に被覆された前記高純度アルミニ
ウム層全体を被覆する銅又は銅合金の被覆層とを備えた
ことを特徴とする超電導導体用安定化材。 - 【請求項２】 前記アルミニウム合金が、合金元素とし
てＣｒ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｆｅの少なく
とも１元素を含有していることを特徴とする請求項１記
載の超電導導体用安定化材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3271986A JP3036160B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 超電導導体用安定化材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3271986A JP3036160B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 超電導導体用安定化材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0581940A JPH0581940A (ja) | 1993-04-02 |
| JP3036160B2 true JP3036160B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=17507559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3271986A Expired - Fee Related JP3036160B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 超電導導体用安定化材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3036160B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012205843A1 (de) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Bruker Eas Gmbh | NbTi-Supraleiter mit reduziertem Gewicht |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3271986A patent/JP3036160B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0581940A (ja) | 1993-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4103075A (en) | Composite monolithic low-loss superconductor for power transmission line | |
| US5266416A (en) | Aluminum-stabilized superconducting wire | |
| JPH0419918A (ja) | Ｎｂ↓３Ａｌ系超電導線材の製造方法並びに製造装置 | |
| JP3036160B2 (ja) | 超電導導体用安定化材 | |
| JPH0471112A (ja) | アルミ安定化超電導々体の製造方法 | |
| JP3042094B2 (ja) | 超電導導体用安定化材及びこれを用いた超電導導体 | |
| JP2699732B2 (ja) | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 | |
| JP3354171B2 (ja) | 複合超電導々体および超電導コイル | |
| JPH0574235A (ja) | アルミニウム安定化超電導線 | |
| JPH0973821A (ja) | アルミニウム安定化複合超電導導体 | |
| JPH05109328A (ja) | 超電導導体用アルミニウム安定化材及びこれを用いた超電導導体 | |
| JPH0146963B2 (ja) | ||
| JP3489293B2 (ja) | ＮｂＴｉ系超電導撚線 | |
| JPH05198221A (ja) | 超電導導体用安定化材、及びこれを用いた超電導導体 | |
| JP3363164B2 (ja) | 超電導導体 | |
| JPH05282929A (ja) | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 | |
| JP3356459B2 (ja) | 超電導コイル | |
| JP3099460B2 (ja) | Ｎｂ−Ｔｉ合金超電導線材 | |
| JPH10154422A (ja) | Ｎｂ−Ｔｉ超電導線材 | |
| JPH046713A (ja) | アルミ安定化超電導線 | |
| JPH0143410B2 (ja) | ||
| JPS5855193A (ja) | 超電導導体用はんだ | |
| JPS61231143A (ja) | 複合超電導導体用安定化材の製造方法 | |
| JP2001028211A (ja) | 強制冷却型超電導導体 | |
| JPH07282649A (ja) | アルミニウム安定化超電導導体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |