JP3080500B2 - 化合物超電導線材の製造方法 - Google Patents
化合物超電導線材の製造方法Info
- Publication number
- JP3080500B2 JP3080500B2 JP05031539A JP3153993A JP3080500B2 JP 3080500 B2 JP3080500 B2 JP 3080500B2 JP 05031539 A JP05031539 A JP 05031539A JP 3153993 A JP3153993 A JP 3153993A JP 3080500 B2 JP3080500 B2 JP 3080500B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- diameter
- alloy
- composite
- compound superconducting
- 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 - Lifetime
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
- Wire Processing (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内部拡散法による特にＮ
ｂ―Ｓｎ系の化合物超電導線材の製造方法に関するもの
である。
ｂ―Ｓｎ系の化合物超電導線材の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ―Ｓｎ超電導線材は核融合、加速
器、物性研究用などの高磁界を必要とする機器に不可欠
な材料となっており、特に１０Ｔ以上の高磁界で使用す
るためには、線材に第三元素としてＴｉを添加し上部臨
界磁場を上げ、高磁界での臨界電流密度を改善するのが
一般的手法である。また線材の交流損失を下げるため
に、Ｃｕマトリックス（母材）を高抵抗化することが必
要で、マトリックスに対してＭｎ等を添加することも行
われている。即ち、内部Ｓｎ拡散法によるＮｂ―Ｓｎ超
電導線材製造においては、例えば、純Ｃｕマトリックス
中にＮｂ芯が分散したビレットの中心に、例えば、溶融
Ｓｎ中にスポンジＴｉを加え鋳型に鋳込むことで得たＳ
ｎ−Ｔｉ合金棒を配し、またマトリックスにＭｎ添加Ｃ
ｕ合金を用い細線化加工を施した後、Ｎｂ―Ｓｎ化合物
生成熱処理を行っていた。なお、この分野の技術につい
ては、例えば刊行物｛ＡＤＶ．ＣＲＹＯ．ＥＮＧＲ．Ｍ
ＡＴＥＲ．，ｖｏｌ．３２ ｐ９９５〜１００２（１９
８６）｝に示されている。
器、物性研究用などの高磁界を必要とする機器に不可欠
な材料となっており、特に１０Ｔ以上の高磁界で使用す
るためには、線材に第三元素としてＴｉを添加し上部臨
界磁場を上げ、高磁界での臨界電流密度を改善するのが
一般的手法である。また線材の交流損失を下げるため
に、Ｃｕマトリックス（母材）を高抵抗化することが必
要で、マトリックスに対してＭｎ等を添加することも行
われている。即ち、内部Ｓｎ拡散法によるＮｂ―Ｓｎ超
電導線材製造においては、例えば、純Ｃｕマトリックス
中にＮｂ芯が分散したビレットの中心に、例えば、溶融
Ｓｎ中にスポンジＴｉを加え鋳型に鋳込むことで得たＳ
ｎ−Ｔｉ合金棒を配し、またマトリックスにＭｎ添加Ｃ
ｕ合金を用い細線化加工を施した後、Ｎｂ―Ｓｎ化合物
生成熱処理を行っていた。なお、この分野の技術につい
ては、例えば刊行物｛ＡＤＶ．ＣＲＹＯ．ＥＮＧＲ．Ｍ
ＡＴＥＲ．，ｖｏｌ．３２ ｐ９９５〜１００２（１９
８６）｝に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶融Ｓ
ｎ中にスポンジＴｉを溶かし、鋳型に鋳こむことでＳｎ
−Ｔｉ合金棒を得る際に、合金棒の冷却過程でＳｎ―Ｔ
ｉ金属間化合物が生成し、しかもその成長が速く、粒径
〜１００μｍに成長した。細線化工程において、そのＳ
ｎ―Ｔｉ金属間化合物がＳｎ材より大きくなり、線材の
マトリックスを破壊し、さらにマトリックスとして用い
られたＣｕ―Ｍｎ合金が硬いために断線が頻発し、線材
製造上の信頼性が非常に低く、安定して長い線材を得る
のは困難であり、Ｓｎ中のＴｉ濃度、Ｃｕ中のＭｎ濃度
をかなり下げる必要があった。
ｎ中にスポンジＴｉを溶かし、鋳型に鋳こむことでＳｎ
−Ｔｉ合金棒を得る際に、合金棒の冷却過程でＳｎ―Ｔ
ｉ金属間化合物が生成し、しかもその成長が速く、粒径
〜１００μｍに成長した。細線化工程において、そのＳ
ｎ―Ｔｉ金属間化合物がＳｎ材より大きくなり、線材の
マトリックスを破壊し、さらにマトリックスとして用い
られたＣｕ―Ｍｎ合金が硬いために断線が頻発し、線材
製造上の信頼性が非常に低く、安定して長い線材を得る
のは困難であり、Ｓｎ中のＴｉ濃度、Ｃｕ中のＭｎ濃度
をかなり下げる必要があった。
【０００４】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、量産性、信頼性に優れた、また高磁界特
性に優れた化合物超電導線材の製造方法を得ることを目
的とするものである。
されたもので、量産性、信頼性に優れた、また高磁界特
性に優れた化合物超電導線材の製造方法を得ることを目
的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物超電導線
材の製造方法は、複数のＮｂ芯およびＮｂ基合金芯の少
なくとも一種とＳｎ材とが、ＣｕおよびＣｕ基合金の少
なくとも一種の母材によって分離されるように配置した
複合線材を、細線加工するものにおいて、上記Ｓｎ材
が、上記細線加工工程でのＳｎ材の径を越えない径の金
属粒子を、Ｓｎ金属に分散したものであることを特徴と
する方法である。
材の製造方法は、複数のＮｂ芯およびＮｂ基合金芯の少
なくとも一種とＳｎ材とが、ＣｕおよびＣｕ基合金の少
なくとも一種の母材によって分離されるように配置した
複合線材を、細線加工するものにおいて、上記Ｓｎ材
が、上記細線加工工程でのＳｎ材の径を越えない径の金
属粒子を、Ｓｎ金属に分散したものであることを特徴と
する方法である。
【０００６】また、金属粒子がＴｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉ
ｎ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａの少なくとも一種であり、そ
の径が１０μｍ以下のものである。
ｎ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａの少なくとも一種であり、そ
の径が１０μｍ以下のものである。
【０００７】本発明の別の発明の化合物超電導線材の製
造方法は、複数のＮｂ芯およびＮｂ基合金の少なくとも
一種と、Ｓｎ―Ｔｉ合金とが、互いにＣｕ母材によって
分離され、かつ上記母材と上記Ｓｎ―Ｔｉ合金とがＣｕ
―Ｓｎによって分離されるように配置した複合線材を、
細線加工する方法である。
造方法は、複数のＮｂ芯およびＮｂ基合金の少なくとも
一種と、Ｓｎ―Ｔｉ合金とが、互いにＣｕ母材によって
分離され、かつ上記母材と上記Ｓｎ―Ｔｉ合金とがＣｕ
―Ｓｎによって分離されるように配置した複合線材を、
細線加工する方法である。
【０００８】また、上記複合線材を、複数のＮｂ芯が分
散したＣｕ母材にＳｎ―Ｔｉ合金を配し、３００〜１０
００℃で１０分〜１０００時間熱処理して得る。
散したＣｕ母材にＳｎ―Ｔｉ合金を配し、３００〜１０
００℃で１０分〜１０００時間熱処理して得る。
【０００９】
【作用】本発明において、細線化工程にわたって、Ｓｎ
材の径を越えない径の金属粒子（１０μｍ以下）をＳｎ
材に分散したので、線材の母材を破壊するのを防ぐこと
ができ、量産性、信頼性に優れた製造方法となる。ま
た、金属粒子がＴｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｚｒ、Ｈｆお
よびＴａであると高磁界特性に優れたものとなる。
材の径を越えない径の金属粒子（１０μｍ以下）をＳｎ
材に分散したので、線材の母材を破壊するのを防ぐこと
ができ、量産性、信頼性に優れた製造方法となる。ま
た、金属粒子がＴｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｚｒ、Ｈｆお
よびＴａであると高磁界特性に優れたものとなる。
【００１０】本発明の別の発明において、Ｃｕ―Ｓｎが
Ｓｎ―ＴｉとＣｕ母材を分離し、細線化中Ｃｕ―Ｓｎが
Ｓｎ―Ｔｉより硬くなるため、細線化工程でＳｎ―Ｔｉ
によりＣｕマトリックスが破壊されるのを防止する。
Ｓｎ―ＴｉとＣｕ母材を分離し、細線化中Ｃｕ―Ｓｎが
Ｓｎ―Ｔｉより硬くなるため、細線化工程でＳｎ―Ｔｉ
によりＣｕマトリックスが破壊されるのを防止する。
【００１１】
実施例１．Ｓｎシートの表面をワイヤーブラシで粗研磨
し、その上に粒径約１０μｍのＴｉ微粒子をまぶしなが
ら、ロール状に巻き、さらに溝ロールで加工することに
よって直径２０ｍｍのＴｉ微粒子が分散したＳｎ材の棒
を得た。次に中心に直径２０．５ｍｍの穴が開けられた
直径５０ｍｍの純ＣｕマトリックスにＮｂ芯が分散した
ビレットの中心穴に、そのＳｎ―Ｔｉ微粒子複合棒を挿
入した。得られた複合ビレットは、直径１ｍｍまでの引
き抜き加工を実施したが、線材の断線は見られず、量産
性の高い、特性均一性に優れたＮｂ−Ｓｎ化合物超電導
線材を得ることができた。また線材の断面観察を行う
と、図１に示すような中心Ｓｎ部分に〜１０μｍのＴｉ
微粒子が分散していた。なお、図１は本発明の一実施例
に係わる細線加工した複合線材の断面構成図であり、図
中１はＳｎ材、２は金属粒子であるＴｉ微粒子、３はＮ
ｂ芯、４はＣｕ母材、５はＳｎ拡散バリヤ、６は安定化
Ｃｕである。
し、その上に粒径約１０μｍのＴｉ微粒子をまぶしなが
ら、ロール状に巻き、さらに溝ロールで加工することに
よって直径２０ｍｍのＴｉ微粒子が分散したＳｎ材の棒
を得た。次に中心に直径２０．５ｍｍの穴が開けられた
直径５０ｍｍの純ＣｕマトリックスにＮｂ芯が分散した
ビレットの中心穴に、そのＳｎ―Ｔｉ微粒子複合棒を挿
入した。得られた複合ビレットは、直径１ｍｍまでの引
き抜き加工を実施したが、線材の断線は見られず、量産
性の高い、特性均一性に優れたＮｂ−Ｓｎ化合物超電導
線材を得ることができた。また線材の断面観察を行う
と、図１に示すような中心Ｓｎ部分に〜１０μｍのＴｉ
微粒子が分散していた。なお、図１は本発明の一実施例
に係わる細線加工した複合線材の断面構成図であり、図
中１はＳｎ材、２は金属粒子であるＴｉ微粒子、３はＮ
ｂ芯、４はＣｕ母材、５はＳｎ拡散バリヤ、６は安定化
Ｃｕである。
【００１２】比較例１．実施例１におけるＳｎ―Ｔｉ微
粒子複合棒の代わりに、従来の加熱溶解（１０００℃）
で作製した、Ｓｎ―Ｔｉ合金棒を用いて作製した線材を
同様な細線加工工程で引き抜き加工を行ったが、直径５
ｍｍ以下において、断線が多発し、直径１ｍｍまでの引
き抜き加工においては数ｍ以上の線材を得ることは不可
能であった。そのＳｎ―Ｔｉ合金棒の断面観察による
と、〜１００μｍのＳｎ―Ｔｉ金属間化合物が存在し、
それが純Ｃｕマトリックスを破壊しＮｂ芯を破断させて
いる部分が多く観察された。
粒子複合棒の代わりに、従来の加熱溶解（１０００℃）
で作製した、Ｓｎ―Ｔｉ合金棒を用いて作製した線材を
同様な細線加工工程で引き抜き加工を行ったが、直径５
ｍｍ以下において、断線が多発し、直径１ｍｍまでの引
き抜き加工においては数ｍ以上の線材を得ることは不可
能であった。そのＳｎ―Ｔｉ合金棒の断面観察による
と、〜１００μｍのＳｎ―Ｔｉ金属間化合物が存在し、
それが純Ｃｕマトリックスを破壊しＮｂ芯を破断させて
いる部分が多く観察された。
【００１３】実施例２．約３００℃で溶融したＳｎ溶湯
中に粒径５μｍのＴｉ微粒子を投入し、Ｔｉ棒で充分攪
拌し、直径２０ｍｍの鋳型に鋳こんだ直後、プレスによ
って圧力をかけながら冷却し、Ｓｎ―Ｔｉ微粒子複合イ
ンゴットを得た。インゴット中のＴｉ微粒子の一部はＳ
ｎ中に固溶したと思われるが、大部分は金属Ｔｉの微粒
子として存在していた。次に中心に直径２０．５ｍｍの
穴が開けられた直径５０ｍｍの純ＣｕマトリックスにＮ
ｂ芯が分散したビレットの中心穴に、そのＳｎ―Ｔｉ微
粒子複合インゴットを挿入した。得られた複合ビレット
は直径１ｍｍまでの伸線加工を施したが、線材の断線は
見られず、量産性の高い、特性均一性に優れたＮｂ―Ｓ
ｎ化合物超電導線材を得ることができた。また線材の断
面観察を行うと、図２に示すような中心Ｓｎ部分に〜４
μｍのＴｉ微粒子が分散していた。なお、図２は本発明
の他の実施例に係わる細線加工した複合線材の断面構成
図である。
中に粒径５μｍのＴｉ微粒子を投入し、Ｔｉ棒で充分攪
拌し、直径２０ｍｍの鋳型に鋳こんだ直後、プレスによ
って圧力をかけながら冷却し、Ｓｎ―Ｔｉ微粒子複合イ
ンゴットを得た。インゴット中のＴｉ微粒子の一部はＳ
ｎ中に固溶したと思われるが、大部分は金属Ｔｉの微粒
子として存在していた。次に中心に直径２０．５ｍｍの
穴が開けられた直径５０ｍｍの純ＣｕマトリックスにＮ
ｂ芯が分散したビレットの中心穴に、そのＳｎ―Ｔｉ微
粒子複合インゴットを挿入した。得られた複合ビレット
は直径１ｍｍまでの伸線加工を施したが、線材の断線は
見られず、量産性の高い、特性均一性に優れたＮｂ―Ｓ
ｎ化合物超電導線材を得ることができた。また線材の断
面観察を行うと、図２に示すような中心Ｓｎ部分に〜４
μｍのＴｉ微粒子が分散していた。なお、図２は本発明
の他の実施例に係わる細線加工した複合線材の断面構成
図である。
【００１４】実施例３．中心に直径５．５ｍｍの穴を開
けた直径２０ｍｍのＳｎ棒に、粒径１０μｍのＴｉ微粉
末をプレスによって直径５ｍｍに成形したものを詰めて
Ｓｎ―Ｔｉの複合体を得た。次に中心に直径２０．５ｍ
ｍの穴が開けられた直径５０ｍｍの純Ｃｕマトリックス
にＮｂ芯が分散したビレットの中心穴に、そのＳｎ―Ｔ
ｉ複合体を挿入した。得られた複合ビレットは直径１ｍ
ｍまでの細線加工を施したが、線材の断線は見られず、
量産性の高い、特性均一性に優れたＮｂ―Ｓｎ化合物超
電導線材を得ることができた。線材の断面観察を行う
と、図３に示すような線材中心部分に直径約５０μｍの
Ｔｉ占積部分が観察された。なお、図３は本発明のさら
に他の実施例に係わる細線加工した複合線材の断面構成
図である。
けた直径２０ｍｍのＳｎ棒に、粒径１０μｍのＴｉ微粉
末をプレスによって直径５ｍｍに成形したものを詰めて
Ｓｎ―Ｔｉの複合体を得た。次に中心に直径２０．５ｍ
ｍの穴が開けられた直径５０ｍｍの純Ｃｕマトリックス
にＮｂ芯が分散したビレットの中心穴に、そのＳｎ―Ｔ
ｉ複合体を挿入した。得られた複合ビレットは直径１ｍ
ｍまでの細線加工を施したが、線材の断線は見られず、
量産性の高い、特性均一性に優れたＮｂ―Ｓｎ化合物超
電導線材を得ることができた。線材の断面観察を行う
と、図３に示すような線材中心部分に直径約５０μｍの
Ｔｉ占積部分が観察された。なお、図３は本発明のさら
に他の実施例に係わる細線加工した複合線材の断面構成
図である。
【００１５】なお上記実施例ではＳｎへの添加元素とし
てＴｉの微粒子について述べたが、それ以外の高磁界に
おける臨海電流密度を向上させるＧａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｚ
ｒ、ＨｆおよびＴａ等の微粒子を用いても良く、これら
金属粒子の添加量は２０ｗｔ％以下が望ましい。またＣ
ｒ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＭｇおよびＭｎをマトリックスに添加
するとマトリックスの抵抗を高め、Ｎｂフィラメント間
の近接効果を低下させ、交流損失を下げることができ、
Ｎｂ芯の代わりにＮｂ基合金芯を用いても良い。
てＴｉの微粒子について述べたが、それ以外の高磁界に
おける臨海電流密度を向上させるＧａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｚ
ｒ、ＨｆおよびＴａ等の微粒子を用いても良く、これら
金属粒子の添加量は２０ｗｔ％以下が望ましい。またＣ
ｒ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＭｇおよびＭｎをマトリックスに添加
するとマトリックスの抵抗を高め、Ｎｂフィラメント間
の近接効果を低下させ、交流損失を下げることができ、
Ｎｂ芯の代わりにＮｂ基合金芯を用いても良い。
【００１６】実施例４．Ｓｎのブロックを坩堝に入れ、
アルゴン雰囲気中で約１２００℃まで加熱することで溶
かし、スポンジＴｉをＳｎ−１０ｗｔ％Ｔｉとなるよう
にＳｎ溶湯中に添加した。Ｓｎ―Ｔｉの溶湯は良く攪拌
した後に内径２５ｍｍの鉄製の鋳型に鋳込み、Ｓｎ―Ｔ
ｉ合金インゴットを得、外周切削により直径２０ｍｍの
Ｓｎ−Ｔｉ合金棒を得た。次に中心に直径２０．５ｍｍ
の穴が開けられた直径５０ｍｍの純Ｃｕマトリックスに
Ｎｂ芯が分散したビレットの中心穴に、上記のようにし
て得たＳｎ―Ｔｉ合金棒を挿入した。その後数回の引き
抜き加工によって直径１０ｍｍまで加工した後、アルゴ
ンガス中で７００℃、３０分の熱処理を施し、アルゴン
ガスを吹き付け急冷した。この段階において、線材断面
を観察すると、図４に示すような、中心Ｓｎ―Ｔｉ合金
芯の周囲に厚さ約１ｍｍのブロンズ層が生成していた。
また中心のＳｎ―Ｔｉ合金芯部分には約１００μｍのＳ
ｎ―Ｔｉ金属間化合物が観察された。なお、図４は本発
明の別の発明の一実施例に係わる複合線材の断面構成図
であり、図中７はＳｎ―Ｔｉ合金芯、８はＣｕ―Ｓｎ層
（ブロンズ）である。さらに直径１ｍｍまでの引き抜き
加工を続けたが、線材の断線は見られず、線材の断面観
察を行うと、中心のＳｎ―Ｔｉ合金芯部分にあった約１
００μｍのＳｎ―Ｔｉ金属間化合物は１０μｍ以下に粉
砕されており、Ｃｕマトリックスへのくい込み等の悪影
響も皆無であった。中心のＳｎ―Ｔｉ合金芯とＮｂ芯の
間に形成されたブロンズ層は細線化が進むにつれ、徐々
に加工硬化し、最終的には純Ｃｕマトリックスの３倍の
硬度を持つに至り、細線化工程において硬いＳｎ―Ｔｉ
金属間化合物を粉砕し、純Ｃｕマトリックスの破壊を防
ぎ、量産性の高い、特性の均一性に優れたＮｂ―Ｓｎ化
合物線材を得ることができた。
アルゴン雰囲気中で約１２００℃まで加熱することで溶
かし、スポンジＴｉをＳｎ−１０ｗｔ％Ｔｉとなるよう
にＳｎ溶湯中に添加した。Ｓｎ―Ｔｉの溶湯は良く攪拌
した後に内径２５ｍｍの鉄製の鋳型に鋳込み、Ｓｎ―Ｔ
ｉ合金インゴットを得、外周切削により直径２０ｍｍの
Ｓｎ−Ｔｉ合金棒を得た。次に中心に直径２０．５ｍｍ
の穴が開けられた直径５０ｍｍの純Ｃｕマトリックスに
Ｎｂ芯が分散したビレットの中心穴に、上記のようにし
て得たＳｎ―Ｔｉ合金棒を挿入した。その後数回の引き
抜き加工によって直径１０ｍｍまで加工した後、アルゴ
ンガス中で７００℃、３０分の熱処理を施し、アルゴン
ガスを吹き付け急冷した。この段階において、線材断面
を観察すると、図４に示すような、中心Ｓｎ―Ｔｉ合金
芯の周囲に厚さ約１ｍｍのブロンズ層が生成していた。
また中心のＳｎ―Ｔｉ合金芯部分には約１００μｍのＳ
ｎ―Ｔｉ金属間化合物が観察された。なお、図４は本発
明の別の発明の一実施例に係わる複合線材の断面構成図
であり、図中７はＳｎ―Ｔｉ合金芯、８はＣｕ―Ｓｎ層
（ブロンズ）である。さらに直径１ｍｍまでの引き抜き
加工を続けたが、線材の断線は見られず、線材の断面観
察を行うと、中心のＳｎ―Ｔｉ合金芯部分にあった約１
００μｍのＳｎ―Ｔｉ金属間化合物は１０μｍ以下に粉
砕されており、Ｃｕマトリックスへのくい込み等の悪影
響も皆無であった。中心のＳｎ―Ｔｉ合金芯とＮｂ芯の
間に形成されたブロンズ層は細線化が進むにつれ、徐々
に加工硬化し、最終的には純Ｃｕマトリックスの３倍の
硬度を持つに至り、細線化工程において硬いＳｎ―Ｔｉ
金属間化合物を粉砕し、純Ｃｕマトリックスの破壊を防
ぎ、量産性の高い、特性の均一性に優れたＮｂ―Ｓｎ化
合物線材を得ることができた。
【００１７】比較例２．実施例４において、直径１０ｍ
ｍまで加工した後の７００℃における熱処理を施さなか
った線材も実施例４と同様な細線化工程で引き抜き加工
を行ったが、直径５ｍｍ以下において、断線が多発し、
直径１ｍｍまでの引き抜き加工においては数ｍ以上の線
材を得ることは不可能であった。また線材の断面観察に
おいては、依然としてＳｎ―Ｔｉ合金芯部分に〜１００
μｍのＳｎ―Ｔｉ金属間化合物が存在し、それが純Ｃｕ
マトリックスに突き刺さっている部分も見られた。
ｍまで加工した後の７００℃における熱処理を施さなか
った線材も実施例４と同様な細線化工程で引き抜き加工
を行ったが、直径５ｍｍ以下において、断線が多発し、
直径１ｍｍまでの引き抜き加工においては数ｍ以上の線
材を得ることは不可能であった。また線材の断面観察に
おいては、依然としてＳｎ―Ｔｉ合金芯部分に〜１００
μｍのＳｎ―Ｔｉ金属間化合物が存在し、それが純Ｃｕ
マトリックスに突き刺さっている部分も見られた。
【００１８】実施例５．Ｓｎのブロックを坩堝に入れ、
アルゴン雰囲気中で約１２００℃まで加熱することで溶
かし、スポンジＴｉをＳｎ―１０ｗｔ％Ｔｉとなるよう
にＳｎ溶湯中に添加した。Ｓｎ―Ｔｉの溶湯は良く攪拌
した後に内径２５ｍｍの鉄製の鋳型に鋳込み、Ｓｎ―Ｔ
ｉ合金インゴットを得、外周切削により直径２０ｍｍの
Ｓｎ―Ｔｉ合金棒を得た。その合金棒を内径２１ｍｍの
Ｃｕ―１０ｗｔ％Ｓｎ合金パイプに詰め、引き抜き加工
によって直径２０ｍｍの（Ｃｕ―Ｓｎ）―（Ｓｎ―Ｔ
ｉ）複合棒を得た。次に中心に直径２０．５ｍｍの穴が
開けられた直径５０ｍｍの純ＣｕマトリックスにＮｂ芯
が分散したビレットの中心穴に、その（Ｃｕ―Ｓｎ）―
（Ｓｎ―Ｔｉ）複合棒を挿入し、図５に示すような複合
ビレットを得た。図５は本発明の別の発明の他の実施例
に係わる複合線材の断面構成図である。さらに、引く抜
き加工によって直径１ｍｍまで加工したが、断線は起こ
らず、実施例４に示した本発明による線材と同様な効果
を持つ量産性の高い、特性の信頼性に優れた線材を得る
ことができた。
アルゴン雰囲気中で約１２００℃まで加熱することで溶
かし、スポンジＴｉをＳｎ―１０ｗｔ％Ｔｉとなるよう
にＳｎ溶湯中に添加した。Ｓｎ―Ｔｉの溶湯は良く攪拌
した後に内径２５ｍｍの鉄製の鋳型に鋳込み、Ｓｎ―Ｔ
ｉ合金インゴットを得、外周切削により直径２０ｍｍの
Ｓｎ―Ｔｉ合金棒を得た。その合金棒を内径２１ｍｍの
Ｃｕ―１０ｗｔ％Ｓｎ合金パイプに詰め、引き抜き加工
によって直径２０ｍｍの（Ｃｕ―Ｓｎ）―（Ｓｎ―Ｔ
ｉ）複合棒を得た。次に中心に直径２０．５ｍｍの穴が
開けられた直径５０ｍｍの純ＣｕマトリックスにＮｂ芯
が分散したビレットの中心穴に、その（Ｃｕ―Ｓｎ）―
（Ｓｎ―Ｔｉ）複合棒を挿入し、図５に示すような複合
ビレットを得た。図５は本発明の別の発明の他の実施例
に係わる複合線材の断面構成図である。さらに、引く抜
き加工によって直径１ｍｍまで加工したが、断線は起こ
らず、実施例４に示した本発明による線材と同様な効果
を持つ量産性の高い、特性の信頼性に優れた線材を得る
ことができた。
【００１９】実施例６．Ｓｎのブロックを坩堝に入れ、
アルゴン雰囲気中で〜１２００℃まで加熱することで溶
かし、スポンジＴｉをＳｎ―１０ｗｔ％Ｔｉとなるよう
にＳｎ溶湯中に添加した。Ｓｎ―Ｔｉの溶湯は良く攪拌
した後に内径２５ｍｍのヒーターによって約７００℃に
加熱した純Ｃｕ鋳型に鋳こんだ。鋳型は加熱されていた
ために冷却速度は遅く、鋳こんだ溶湯の周囲に約２ｍｍ
のブロンズ拡散層が生じた。得られたＳｎ―Ｔｉ合金は
鋳型内周に生じたブロンズ層を残すようにしながら、鋳
型ごと外周を切削し、外周にブロンズ層を持つＳｎ―Ｔ
ｉ合金棒を得、溝ロール圧延により、直径２０ｍｍまで
加工した。次に中心に直径２０．５ｍｍの穴が開けられ
た直径５０ｍｍの純ＣｕマトリックスにＮｂ芯が分散し
たビレットの中心穴に、そのＣｕ―Ｓｎ―Ｔｉ合金棒を
挿入し、図６に示すような複合ビレットを得た。図６は
本発明の別の発明のさらに他の実施例に係わる複合線材
の断面構成図である。さらに、引く抜き加工によって直
径１ｍｍまで加工したが、断線は起こらず、実施例４に
示した本発明による線材と同様な効果を持つ線材を得る
ことができた。
アルゴン雰囲気中で〜１２００℃まで加熱することで溶
かし、スポンジＴｉをＳｎ―１０ｗｔ％Ｔｉとなるよう
にＳｎ溶湯中に添加した。Ｓｎ―Ｔｉの溶湯は良く攪拌
した後に内径２５ｍｍのヒーターによって約７００℃に
加熱した純Ｃｕ鋳型に鋳こんだ。鋳型は加熱されていた
ために冷却速度は遅く、鋳こんだ溶湯の周囲に約２ｍｍ
のブロンズ拡散層が生じた。得られたＳｎ―Ｔｉ合金は
鋳型内周に生じたブロンズ層を残すようにしながら、鋳
型ごと外周を切削し、外周にブロンズ層を持つＳｎ―Ｔ
ｉ合金棒を得、溝ロール圧延により、直径２０ｍｍまで
加工した。次に中心に直径２０．５ｍｍの穴が開けられ
た直径５０ｍｍの純ＣｕマトリックスにＮｂ芯が分散し
たビレットの中心穴に、そのＣｕ―Ｓｎ―Ｔｉ合金棒を
挿入し、図６に示すような複合ビレットを得た。図６は
本発明の別の発明のさらに他の実施例に係わる複合線材
の断面構成図である。さらに、引く抜き加工によって直
径１ｍｍまで加工したが、断線は起こらず、実施例４に
示した本発明による線材と同様な効果を持つ線材を得る
ことができた。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通り、複数のＮ
ｂ芯およびＮｂ基合金芯の少なくとも一種とＳｎ材と
が、ＣｕおよびＣｕ基合金の少なくとも一種の母材によ
って分離されるように配置した複合線材を、細線加工す
るものにおいて、上記Ｓｎ材が、上記細線加工工程での
Ｓｎ材の径を越えない径（例えば１０μｍ以下）の金属
粒子を、Ｓｎ金属に分散したものであることにより、量
産性、信頼性に優れた化合物超電導線材の製造方法を得
ることができる。また、上記発明において、上記金属粒
子がＴｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａの
少なくとも一種であるとさらに高磁界特性に優れた化合
物超電導線材となる。
ｂ芯およびＮｂ基合金芯の少なくとも一種とＳｎ材と
が、ＣｕおよびＣｕ基合金の少なくとも一種の母材によ
って分離されるように配置した複合線材を、細線加工す
るものにおいて、上記Ｓｎ材が、上記細線加工工程での
Ｓｎ材の径を越えない径（例えば１０μｍ以下）の金属
粒子を、Ｓｎ金属に分散したものであることにより、量
産性、信頼性に優れた化合物超電導線材の製造方法を得
ることができる。また、上記発明において、上記金属粒
子がＴｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａの
少なくとも一種であるとさらに高磁界特性に優れた化合
物超電導線材となる。
【００２１】また、本発明の別の発明は、複数のＮｂ芯
およびＮｂ基合金芯の少なくとも一種と、Ｓｎ―Ｔｉ合
金とが、互いにＣｕ母材によって分離され、かつ上記母
材と上記Ｓｎ―Ｔｉ合金とがＣｕ―Ｓｎによって分離さ
れるように配置した複合線材を、細線加工することによ
り、高磁界特性に優れ、しかも量産性、信頼性に優れた
化合物超電導線材の製造方法を得ることができ、例えば
上記複合線材を、複数のＮｂ芯が分散したＣｕマトリッ
クスにＳｎ―Ｔｉ合金を配し、３００〜１０００℃で１
０分〜１０００時間熱処理して得ることができる。
およびＮｂ基合金芯の少なくとも一種と、Ｓｎ―Ｔｉ合
金とが、互いにＣｕ母材によって分離され、かつ上記母
材と上記Ｓｎ―Ｔｉ合金とがＣｕ―Ｓｎによって分離さ
れるように配置した複合線材を、細線加工することによ
り、高磁界特性に優れ、しかも量産性、信頼性に優れた
化合物超電導線材の製造方法を得ることができ、例えば
上記複合線材を、複数のＮｂ芯が分散したＣｕマトリッ
クスにＳｎ―Ｔｉ合金を配し、３００〜１０００℃で１
０分〜１０００時間熱処理して得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係わる伸線処理した複合線
材の断面構成図である。
材の断面構成図である。
【図２】本発明の他の実施例に係わる伸線処理した複合
線材の断面構成図である。
線材の断面構成図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例に係わる伸線処理し
た複合線材の断面構成図である。
た複合線材の断面構成図である。
【図４】本発明の別の発明の一実施例に係わる複合線材
の断面構成図である。
の断面構成図である。
【図５】本発明の別の発明の他の実施例に係わる複合線
材の断面構成図である。
材の断面構成図である。
【図６】本発明の別の発明のさらに他の実施例に係わる
複合線材の断面構成図である。
複合線材の断面構成図である。
１ Ｓｎ材 ２ 金属粒子 ３ Ｎｂ芯 ４ Ｃｕ母材 ７ Ｓｎ―Ｔｉ合金芯 ８ Ｃｕ―Ｓｎ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−174354（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129109（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294008（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 12/00 - 13/00 B21F 19/00 C22F 1/00
Claims (5)
- 【請求項１】 複数のＮｂ芯およびＮｂ基合金芯の少な
くとも一種とＳｎ材とが、ＣｕおよびＣｕ基合金の少な
くとも一種の母材によって分離されるように配置した複
合線材を、細線加工するものにおいて、上記Ｓｎ材が、
上記細線加工工程でのＳｎ材の径を越えない径の金属粒
子を、Ｓｎ金属に分散したものであることを特徴とする
化合物超電導線材の製造方法。 - 【請求項２】 請求項第１項記載のものにおいて、金属
粒子がＴｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａ
の少なくとも一種であることを特徴とする化合物超電導
線材の製造方法。 - 【請求項３】 請求項第１項記載のものにおいて、金属
粒子の径が１０μｍ以下であることを特徴とする化合物
超電導線材の製造方法。 - 【請求項４】 複数のＮｂ芯およびＮｂ基合金芯の少な
くとも一種と、Ｓｎ―Ｔｉ合金とが、互いにＣｕ母材に
よって分離され、かつ上記母材と上記Ｓｎ―Ｔｉ合金と
がＣｕ―Ｓｎによって分離されるように配置した複合線
材を、細線加工する化合物超電導線材の製造方法。 - 【請求項５】 請求項第４項記載のものにおいて、複合
線材を、複数のＮｂ芯が分散したＣｕ母材にＳｎ―Ｔｉ
合金を配し、３００〜１０００℃で１０分〜１０００時
間熱処理して得ることを特徴とする化合物超電導線材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05031539A JP3080500B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 化合物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05031539A JP3080500B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 化合物超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06243746A JPH06243746A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3080500B2 true JP3080500B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=12333999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05031539A Expired - Lifetime JP3080500B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 化合物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3080500B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3946966B2 (ja) * | 2001-04-19 | 2007-07-18 | 三菱電機株式会社 | Ｓｎ−Ｔｉ系化合物を含むＳｎ基合金の製造方法 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP05031539A patent/JP3080500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06243746A (ja) | 1994-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20060103160A (ko) | 분말 야금 처리 Ｎｂ₃Ｓｎ 초전도 와이어의 제조 방법 및분말 야금 처리 Ｎｂ₃Ｓｎ 초전도 와이어에 대한 전구체 | |
| US4435228A (en) | Process for producing NB3 SN superconducting wires | |
| US4665611A (en) | Method of fabricating superconductive electrical conductor | |
| US20070227623A1 (en) | Method for producing a superconductive element | |
| JP3080500B2 (ja) | 化合物超電導線材の製造方法 | |
| EP1868212A1 (en) | Process for producing superconducting wire rod | |
| JP3433937B2 (ja) | 超伝導性合金を製造する方法 | |
| JP5065582B2 (ja) | 超伝導素子及びその製造方法 | |
| JP4652938B2 (ja) | 粉末法Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 | |
| JP6999066B2 (ja) | 超伝導線材用Ｓｎ・Ｔｉ合金粉末、その製造方法、及びそれを利用した超伝導線材の製造方法 | |
| JP2996378B2 (ja) | 冷間圧延によって圧延される導電線用銅合金ロッドの製造法 | |
| JP3948291B2 (ja) | Ｎｂ３Ａｌ系化合物超電導線およびその製造方法 | |
| JP2001052547A (ja) | Ｎｂ３Ａｌ化合物系超電導線およびその製造方法 | |
| JP4434576B2 (ja) | Ｎｂ３（Ａｌ，Ｇｅ）又はＮｂ３（Ａｌ，Ｓｉ）化合物系超伝導多芯線の製造法 | |
| JP3014524B2 (ja) | 超電導線及びその製造方法 | |
| JPH0676625B2 (ja) | Ｓｎ−Ｔｉ合金の製造方法 | |
| Xu et al. | Development of internal-tin diffusion multifilamentary Nb/sub 3/Sn conductors including hydrostatic extrusion | |
| JP3792604B2 (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ系超電導線の製造方法 | |
| EP0463568A2 (en) | Manufacturing method of copper stabilized multifilamentary Nb-Ti alloy superconducting wire | |
| JPH08339726A (ja) | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ系超電導線材の製造方法 | |
| JPH04315709A (ja) | Ｖ３Ｇａ超電導線材の製造方法 | |
| JPH0358123B2 (ja) | ||
| JPH04155714A (ja) | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 | |
| JPH05342932A (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| JPH04133215A (ja) | Ｎｂ↓３（Ａｌ，Ｇｅ）超伝導線材の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080623 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080623 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130623 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |