JP4237341B2

JP4237341B2 - Ｎｂ３Ｓｎ化合物超電導線およびその製造方法

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Publication number: JP4237341B2
Application number: JP23155499A
Authority: JP
Inventors: 茂雄中山; 穣山田; 伴之服部; 努来栖; 暁村瀬; 保次森井; 久樹坂本; 信一郎目黒; 壮遠藤
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Toshiba Corp
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Toshiba Corp
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP2001057118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｎｂ_３Ｓｎ化合物超電導線およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、実用化されている超電導線としては、Ｎｂ_３ＳｎやＮｂ_３Ａｌ等の化合物系超電導線を用いたものや、合金系Ｎｂ―Ｔｉ超電導線を用いたものが知られている。それらの線を用いて送電ケーブルや電力をほとんど消費することなく強磁界の形成が可能な超電導コイル等への実用化が進められている。
【０００３】
このように化合物超電導線を用いた超電導線は、予めＳｎを添加してあるＣｕ系マトリックスを使用するブロンズ法や、Ｓｎ棒やＮｂ棒をそれぞれ配置したＣｕ系マトリックスを使用する内部Ｓｎ拡散法、Ｎｂチューブの中にＳｎ棒を挿入し、Ｃｕ系マトリックスを使用するＮｂチューブ法等によって製造されている。
【０００４】
前述のブロンズ法を適用したＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線は、図７の横断面図に示すように、複数のＣｕ―Ｓｎ合金（ブロンズ）チューブ１と各チューブ１内にそれぞれ埋設されたＮｂ芯線（ニオブ・フィラメント）２とからなるニオブ・ブロンズ複合体１０と、拡散防止材３、安定化材４、例えば安定化銅が同心円状に配置されている。
【０００５】
このような構成の超電導線は、例えば以下のようにして製造される。まずＣｕ―Ｓｎ合金チューブ１内にＮｂ芯線２を埋設した複合体を多数複合し、拡散防止材３、安定化材４とを一体化した後、スエージングマシン等によって所定の外径まで減面加工を施す。この後、Ｎｂ_３Ｓｎの生成温度で熱処理を施すことによって、Ｎｂ芯線２とニオブ・ブロンズ複合体１０中のＳｎとを反応させて、Ｎｂ芯線２の外周側にＮｂ_３Ｓｎ超電導体層を形成する。
【０００６】
前述のように超電導線の断面構成の中で、超電導時の安定性を保持するために安定化材を構成する安定化銅４を必ず設けるが、隣接するニオブ・ブロンズ複合体１０中のＳｎの安定化銅４への拡散による安定化銅４の純度低下を防止するため、安定化銅４とニオブ・ブロンズ複合体１０との間に拡散防止材３を設けている。
【０００７】
ところで、前述したようなＮｂ_３Ｓｎ等の化合物超電導体を用いた超電導線は、長手方向の引張り力や曲げ歪が加わった際に臨界電流密度等の超電導特性が低下するという欠点を有している。例えば、引張り特性は０．２％耐力で、１６０ＭＰａ程度しかなく、高いフープ力によって線材に１６０ＭＰａ以上の大きな引張り力が掛る高磁界マグネットの設計、製作には到底採用できず、工業化への大きな難点となっていた。
【０００８】
最近では、１０Ｔ以上の大型かつ高磁界コイルの要求も増えているが、そうしたコイルの作製が事実上困難であった。
【０００９】
そこで、引張り特性等の機械的特性を改善するためにＮｂ_３Ｓｎの生成温度でも軟化しにくい例えばアルミナ分散強化銅を補強材として組み込んだものを製作した。なお、このアルミナ分散強化銅は、Ｃｕ中にＡｌ_２Ｏ_３粒子を１〜２重量％程度の範囲で分散させることによって、分散強化させた強化Ｃｕ合金であり、例えば酸化銅粉末とアルミナ粉末との混合物を還元焼結させることによって得られる。その結果、引張り特性は０．２％耐力で２６０ＭＰａとなり、従来より大幅に強度が上がり改善された。
【００１０】
しかし、Ｎｂ_３Ｓｎ生成熱処理条件が６５０℃で２４０時間と長時間であることから、アルミナ分散強化銅に含まれている未反応の残留Ａｌが安定化銅に拡散するため、安定化銅の純度が悪くなり、線材としての残留抵抗比が小さくなる。
【００１１】
すなわち、安定化銅の電気伝導率及び熱伝導率が悪くなる。こうした線材では、常電導に転移したときに、その大きな抵抗のために、多量の発熱が生じて、通電中に超電導線が焼き切れる事故が発生する。
【００１２】
この対策として、安定化銅の厚さを十分厚くして長時間の熱処理時間に対して安定化銅がＳｎで拡散されない領域を設けることにより、安定化銅の純度を維持して超電導線としての安定性を維持できるようにする方法もある。
【００１３】
しかし、この方法では、安定化銅の厚さが厚くなりすぎて線材断面積が増すため、この線をマグネットとして巻いた場合の重量はかなり大きくなり、冷却のための冷媒量が増したり、大型冷凍機が必要になったりすることで実用的には扱いにくくなる欠点がある。また、ブロンズ中のＳｎがアルミナ分散強化銅へ拡散するため、ブロンズ中のＳｎ濃度が低下しＮｂ３Ｓｎの生成量が減り、臨界電流密度の低下を生じる等超電導特性を低下させる新たな問題点が生じていた。
【００１４】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、化合物超電導体にアルミナ分散強化銅などの強化材を用いても、臨界電流密度の低下も残留抵抗比の低下も引き起こさないＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線およびその製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、ニオブ・フィラメントを内包するニオブ・ブロンズ複合体と、純銅からなる安定化銅と、アルミナ分散強化銅からなる強化材と、Ｔａ、Ｎｂのいずれかからなり２層の第１及び第２の拡散防止材が同心円状に配置されるものであって、その横断面において中心から外周側に向けて、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記第１の拡散防止材、前記強化材、前記第２の拡散防止材、前記安定化銅を順次配列して部材を構成し、この部材に熱処理を施しＮｂ_３Ｓｎ層を形成してなることを特徴とするＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線である。
前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、ニオブ・フィラメントを内包するニオブ・ブロンズ複合体と、純銅からなる安定化銅と、アルミナ分散強化銅からなる強化材と、Ｔａ、Ｎｂのいずれかからなり２層の第１及び第２の拡散防止材が同心円状に配置されるものであって、その横断面において、中心から外周側に向けて、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記第１の拡散防止材、前記安定化銅、前記第２の拡散防止材、前記強化材を順次配列して部材を構成し、この部材に熱処理を施しＮｂ _３Ｓｎ層を形成してなることを特徴とするＮｂ _３Ｓｎ化合物超電導線である。
【００１７】
前記目的を達成するため、請求項３に対応する発明は、次のようにしたものである。
すなわち、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記安定化銅、前記強化材の体積比率が、それぞれ３０―７０％、１０―３０％、１０―５０％であることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれか一つに記載のＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線である。
【００１８】
前記目的を達成するため、請求項４に対応する発明は、次のようにしたものである。
すなわち、前記安定化銅の厚みが、２０―１５０ミクロンの範囲であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のＮｂ _３Ｓｎ化合物超電導線である。
【００１９】
前記目的を達成するため、請求項５に対応する発明は、ニオブを内包するブロンズ合金からなる複合体と、純銅からなる安定化銅、アルミナ分散強化銅からなる強化材、Ｔａ、Ｎｂのいずれかからなり２層の拡散防止材として第１の拡散防止材と第２の拡散防止材を同心円状であって、その横断面において中心から外周側に向けて、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記第１の拡散防止材、前記強化材、前記第２の拡散防止材、前記安定化銅を順次配列して部材を作製する第１の工程と、
前記第１の工程で得られた部材を減面加工する第２の工程と、
前記第２の工程で減面加工された部材に熱処理を施しＮｂ_３Ｓｎ層を形成させる第３の工程と、
を具備したことを特徴とするＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法である。
前記目的を達成するため、請求項６に対応する発明は、ニオブを内包するブロンズ合金からなる複合体と、純銅からなる安定化銅、アルミナ分散強化銅からなる強化材、Ｔａ、Ｎｂのいずれかからなり２層の拡散防止材として第１の拡散防止材と第２の拡散防止材を同心円状であって、その横断面において中心から外周側に向けて、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記第１の拡散防止材、前記安定化銅、前記第２の拡散防止材、前記強化材を順次配列して部材を作製する第１の工程と、
前記第１の工程で得られた部材を減面加工する第２の工程と、
前記第２の工程で減面加工された部材に熱処理を施しＮｂ _３Ｓｎ層を形成させる第３の工程と、
を具備したことを特徴とするＮｂ _３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法である。
前記目的を達成するため、請求項７に対応する発明は、次のようにしたものである。すなわち、前記安定化銅の厚みが、２０−１５０ミクロンの範囲であることを特徴とする請求項５又は６記載のＮｂ _３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法である。
【００２０】
請求項１、２及び請求項５、６のいずれか一つに対応する発明によれば、強化材に隣接する安定化銅との間に拡散防止材をそれぞれ設けることにより、Ｎｂ_３Ｓｎ生成のための熱処理で生じるブロンズ中のＳｎやアルミナ分散強化銅中のＡｌの拡散を抑制できるため、残留抵抗比や臨界電流密度の低下のない実用的で信頼性の高いＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線およびその製造方法を提供できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は本発明によるＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の第１の実施形態を示す横断面図である。本実施形態は、概略前述した図７の従来の構成、すなわちＮｂ芯線２と、Ｎｂ芯線２を内包するＣｕ―Ｓｎ合金（ブロンズ）チューブ１からなるニオブ・ブロンズ複合体１０と、拡散防止材（第１の拡散防止材）３、純銅からなる安定化銅４と、強化材５を備えたものに、新たに第２の拡散防止材６を設けたものである。
【００２３】
具体的には、その横断面において中心から外周側に向けて、ニオブ・ブロンズ複合体１０、第１の拡散防止材３、強化材５、第２の拡散防止材６、安定化銅４を順次同心円状に配列したものである。
【００２４】
このような構成の超電導線は、次のようにして製造される。始めに、Ｓｎ濃度１０％からなるブロンズのパイプにＮｂ棒を挿入しスエージングマシン等により一体化加工して所定の外形まで減面加工しながら外形が正六角形のロッドに成型する。この正六角形のロッドを多数本束ね、例えばＴａ管からなる拡散防止材３へ挿入し、再びスエージングマシン等により一体化して後、次に強化材５を構成する例えばアルミナ分散強化銅のパイプに挿入し一体化加工を施す。
【００２５】
次に二層目の拡散防止材６を構成する例えばＴａ管からなる拡散防止材６を挿入し、スエージングマシン等で一体化加工を施す。最後に安定化銅４となる無酸素銅のパイプに挿入し、スエージングマシン等で一体化加工を施す。図１は、このようにしてできた超電導線の断面を示している。
【００２６】
以上述べた実施形態によれば、強化材５を構成するパイプ状のアルミナ分散強化銅の内周面及び外周面にはそれぞれ拡散防止材３，６が存在する。この２層の拡散防止材３，６により、次のような作用効果が得られる。拡散防止材３は、Ｎｂ_３Ｓｎ生成のための熱処理によってブロンズからのＳｎのアルミナ分散強化銅への拡散を防止してブロンズ中のＳｎ濃度減少による臨界電流密度の低下を防ぎ、拡散防止材６はアルミナ分散強化銅中の未反応Ａｌの安定化銅への拡散を防止し、安定化銅４の純度を維持する役目がそれぞれにある。
【００２７】
また、Ｎｂ３Ｓｎ生成熱処理条件の６５０度２４０時間によるＳｎの拡散距離以上の安定化銅４の厚さを持たせることにより、強化材５と安定化銅４との間に拡散防止材６が不要になる場合が考えられるが、安定化銅４の厚さを厚くすることはそれだけ重量を増すことになり、構造支持材の増加や冷媒の増加、冷凍能力の増加等設計上の負担がより大きくなり、実用的には欠点がある。
【００２８】
このため、やはり強化材５と安定化銅４との間にも拡散防止材６が必要である。この拡散防止層があると安定化銅４の厚さを必要最小限に抑えることが可能であり、線材重量の軽減、冷媒の軽減、冷凍機の冷凍能力の軽減等コンパクト化が可能となる利点がある。
【００２９】
従って、超電導線の強度を高めるためにアルミナ分散強化銅を用いる場合、アルミナ分散強化銅の内周面及び外周面には、前述した拡散防止材３，６を設けることが必要条件となる。
【００３０】
以上述べた拡散防止層を構成する拡散防止材３，６は、実施形態で使用したタンタル（Ｔａ）に限定されるものではなく、他にニオブ（Ｎｂ）があげられる。また補強のために用いた強化材５としては、アルミナ分散強化銅の他に、Ｎｂ−Ｃｕ合金、Ｎｂがあげられる。
【００３１】
次に、本発明の超電導線の製造方法の具体例について、説明する。
【００３２】
まず、Ｓｎ濃度１０％からなるＣｕ−Ｓｎ合金（ブロンズ）のパイプ（外径１０．０ｍｍ、内径３．２ｍｍ）に、外径３ｍｍのＮｂ棒を挿入し、スエージングマシン等で一体化加工をする。
【００３３】
一体化加工途中で加工硬化するので、５００℃で６０分アルゴンガス中で熱処理を行い軟化させてから、さらに加工を加え六角形の形状にする。これを２５６本束ね、１層目の拡散防止層となるＴａ管（外径４７ｍｍ、内径４５ｍｍ）に挿入する。次に、それをアルミナ分散強化銅のパイプ（外径５０ｍｍ、内径４７．２ｍｍ）に挿入する。
【００３４】
さらに２層目の拡散防止層となるＴａ管（外径５２ｍｍ、内径５０．３ｍｍ）に挿入する。
【００３５】
最後に安定化銅のパイプ（外径５５ｍｍ、内径５２．３ｍｍ）に挿入後両端を溶接で密封する。これらの成型品を５００℃の熱間押出し機で押し出して径を小さくするとともに、さらにスエージングマシン等による縮径工程と熱処理による軟化工程を繰り返すことにより、本発明の超電導線（線径２．２ｍｍ）を完成させた。
【００３６】
このようにしてできた本発明の超電導線と比較を行うため、従来線材で行われているように、ブロンズからの安定化銅へのＳｎの拡散のみを防ぐ目的で、Ｔａ拡散防止層がブロンズマトリックスと安定化銅との間に１層のみ存在する線材、すなわち、図１のＴａ拡散防止材３のみが存在する線材と、Ｔａ拡散防止材６のみが存在する線材を作製した。更に、Ｔａ拡散防止材３のみの従来線材と本発明の超電導線では定化銅の厚さを変えたものを用意し、残留抵抗比への影響を調べた。
【００３７】
これらの線材を１．２５×１０^-5 torrの真空中で、６５０℃で２４０時間の熱処理をおこなった。本発明の線と比較用の線の臨界電流密度と残留抵抗比を測った結果を図２〜図４に示す。
【００３８】
図２は磁場Ｂ［Ｔｅｓｌａ］に対する臨界電流密度Ｊｃ［Ａ／ｍｍ^２］の特性について、本発明と従来例とを比較して示したものである。本発明による２層の拡散防止材３，６を設けた超電導線の磁場に対する臨界電流密度特性は、比較例として安定化銅と強化銅との間に１層の拡散防止材６を設けた場合よりも高く、本発明の有効性を示している。
【００３９】
図３は、熱処理時間に対する残留抵抗比の特性を本発明と従来例とを比較して示したものである。１層の拡散防止材を設けた従来例では熱処理時間［Ｈ］が経過するにつれて残留抵抗比が徐々に低下する傾向を示すが、２層の拡散防止材３，６を設けた本発明の線材構成では熱処理時間が２４０時間以上でも残留抵抗比にほとんど変化はなく、本発明の有効性を示している。特に、臨界電流密度が実用的な５００Ａ／ｍｍ^２（４Ｋ，１２Ｔ）以上を確保するには、Ｎｂ3Ｓｎ線では一般的に、２４０時間以上の熱処理が必要であると言われており、こうした長時間領域での残留抵抗比が重要である。
【００４０】
図４は従来例に見られるような拡散防止材３が１層の場合と、本発明の拡散防止材３，６と２層の場合を比較した結果である。熱処理は、６５０℃で２４０時間行った。明らかに拡散防止材が２層の本発明の場合が高い残留抵抗比が得られた。
【００４１】
また、各場合で、安定化銅の厚みを変えて、残留抵抗比への影響を調べた。本発明のように拡散防止層２層の場合では安定化銅の厚さが２０―５０ミクロンと薄くても安定化銅とアルミナ分散強化銅との間に設けた１層目のＡｌ拡散防止層のために安定化銅の純度は残留抵抗比１００（臨界温度直上の抵抗率としては、１．０×１０^- ^８Ωｃｍの低い値）以上を示している。
【００４２】
拡散防止層が１層の従来例では、安定化銅の厚さが５０ミクロン以下では残留抵抗比は約１０、また、６０―１００ミクロンでは２０―６０のレベルであった。
【００４３】
こうした低い残留抵抗比では、線材が超電導状態から常電導状態に転移したとき、高い抵抗値（臨界温度直上の抵抗率１．０×１０^- ^６Ωｃｍ）により、ジュール熱が発生して焼き切れる。すなわち、Ｔａの拡散防止層が１層のみでは、線材を巻回して作製した超電導コイルが焼損し、超電導装置として使うことができない。
【００４４】
また、図４には、１層のＴａ拡散防止材３のみの場合に、安定化銅の厚さを厚くしていった場合の残留抵抗比の変化も示した。この場合、１５０ミクロンの厚さでは、安定化銅が汚染される割合が少なくなり、残留抵抗比が１０５となるが、他方、線材重量が増加する大きな欠点を有し、実用的ではない。すなわち、超電導コイルの冷却系統の負担が大きくなり、非常に大型の超電導装置になってしまう。
【００４５】
更に、図に示した具体例の他に、本線材の構成部の比率を変えたものを種々作製した。すなわち、ニオブ・ブロンズ複合体、純銅からなる安定化銅、強化材の体積比率の変化による残留抵抗比と、各構成で超電導線としての長尺加工が可能か、実用的な臨界電流密度が得られるかを調べた。その結果、ニオブ・ブロンズ複合体、純銅からなる安定化銅、強化材の体積比率が、それぞれ３０―７０％、１０―３０％、１０―５０％で長尺線材に加工でき、かつ、残留抵抗比も１００以上の良好な値が得られた。
【００４６】
ニオブ・ブロンズ複合体が３０％以下では生成するＮｂ_３Ｓｎの量が少なく、十分高い臨界電流密度が得られない。また、７０％以上では純銅の量が少なく、残留抵抗比も小さくなる。純銅については、その量が１０％以下では残留抵抗比が１０程度になり使えない。他方、３０％以上では、臨界電流密度が減り、かつ、強化材の量も減るので、強度も低下する。強化材の量は、十分な強度を得るには１０―５０％が必要である。
【００４７】
更に、Ｔａの拡散防止層の厚みを調べた。１―５０ミクロンの厚みで線材を設計し作製したが、５ミクロン未満では、線材の加工途中でＴａの層が切れてしまい、拡散防止の役目を果たすことができないことがわかった。実用的な見地から、長手方向に連続性を保つためには、５ミクロン以上の厚みが必要である。
【００４８】
以上述べた第１の形態によれば、化合物超電導体の超電導特性や残留抵抗比が低下することなく維持され、さらに機械的強度特性が改善されることから実用性を大幅に向上させたＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線が得られる。
【００４９】
つまり、Ｎｂ芯線２が多数存在するニオブ・ブロンズ複合体１０とアルミナ分散強化銅などの強化材５との間に拡散防止材３を設けると、ブロンズ中のＳｎのアルミナ分散強化銅への拡散が抑制されるため、ブロンズ中のＳｎ濃度は減少しない。従って、ＳｎとＮｂの反応が十分進み、各々のＮｂ芯線２にＮｂ_３Ｓｎ超電導層ができて臨界電流密度の低下はおこらない。
【００５０】
次に、また強化材５例えばアルミナ分散強化銅と安定化銅４との間にも拡散防止材６を設けると、アルミナ分散強化銅中の未反応Ａｌの安定化銅４への拡散が抑制されるため、安定化銅４の純度が維持され残留抵抗比は高い値（抵抗率としては×１０^―８Ωｃｍの低い値）を示す。
【００５１】
このため、超電導線は不安定要因によるジュール熱が発生しても低い抵抗率のため焼き切れることはなく、超電導マグネットの信頼性を高められる。
【００５２】
前述の図１の実施形態では、各部材の構成は、線材の中心から外側に、順番に、ニオブ・ブロンズ複合体１０、第１の拡散防止材３、強化材５、第２の拡散防止材６、安定化銅４であるが、もちろん、安定化銅４の純度を拡散防止材により保てばよいので、以下に示す構成も有効であった。
【００５３】
すなわち、図５の概略横断面図に示すように、線材中心から外周側に、ニオブ・ブロンズ複合体１０、第１の拡散防止材３、安定化銅４、第２の拡散防止材６、強化材５を順次配列したものである。
【００５４】
また、図６の概略横断面図に示すように、線材中心から外周側に、安定化銅４、第１の拡散防止材３、ニオブ・ブロンズ複合体１０、第２の拡散防止材６、強化材５を順次配列したものである。
【００５５】
このように、図５及び図６は、いずれも純銅からなる安定化銅４が、例えばＴａの拡散防止材３，６により隔離されているので、１００以上の良好な残留抵抗比を得ることができた。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、化合物超電導体にアルミナ分散強化銅などの強化材を用いても、臨界電流密度の低下も残留抵抗比の低下も引き起こさないＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の第１の実施形態の概略構成を示す横断面図。
【図２】本発明及び従来例によるＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の磁場に対する臨界電流密度の特性を示す図。
【図３】本発明及び従来例によるＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線による熱処理時間に対する残留抵抗比の特性を示す図。
【図４】本発明及び従来例によるＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線による安定化銅の厚さによる残留抵抗比の変化を示す図。
【図５】本発明によるＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の第２の実施形態の概略構成を示す横断面図。
【図６】本発明によるＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の第３の実施形態の概略構成を示す横断面図。
【図７】拡散防止層が１層のみの従来型Ｎｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の構成図。
【符号の説明】
１…Ｃｕ―Ｓｎ合金（ブロンズ）チューブ
２…Ｎｂ芯線（ニオブ・フィラメント）
３…第１の拡散防止材
４…安定化銅
５…強化材
６…第２の拡散防止材
１０…ニオブ・ブロンズ複合体

Claims

ニオブ・フィラメントを内包するニオブ・ブロンズ複合体と、純銅からなる安定化銅と、アルミナ分散強化銅からなる強化材と、Ｔａ、Ｎｂのいずれかからなり２層の第１及び第２の拡散防止材が同心円状に配置されるものであって、その横断面において中心から外周側に向けて、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記第１の拡散防止材、前記強化材、前記第２の拡散防止材、前記安定化銅を順次配列して部材を構成し、この部材に熱処理を施しＮｂ_３Ｓｎ層を形成してなることを特徴とするＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線。
ニオブ・フィラメントを内包するニオブ・ブロンズ複合体と、純銅からなる安定化銅と、アルミナ分散強化銅からなる強化材と、Ｔａ、Ｎｂのいずれかからなり２層の第１及び第２の拡散防止材が同心円状に配置されるものであって、その横断面において、中心から外周側に向けて、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記第１の拡散防止材、前記安定化銅、前記第２の拡散防止材、前記強化材を順次配列して部材を構成し、この部材に熱処理を施しＮｂ_３Ｓｎ層を形成してなることを特徴とするＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線。
前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記安定化銅、前記強化材の体積比率が、それぞれ３０―７０％、１０―３０％、１０―５０％であることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれか一つに記載のＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線。
前記安定化銅の厚みが、２０―１５０ミクロンの範囲であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線。
ニオブを内包するブロンズ合金からなる複合体と、純銅からなる安定化銅、アルミナ分散強化銅からなる強化材、Ｔａ、Ｎｂのいずれかからなり２層の拡散防止材として第１の拡散防止材と第２の拡散防止材を同心円状であって、その横断面において中心から外周側に向けて、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記第１の拡散防止材、前記強化材、前記第２の拡散防止材、前記安定化銅を順次配列して部材を作製する第１の工程と、
前記第１の工程で得られた部材を減面加工する第２の工程と、
前記第２の工程で減面加工された部材に熱処理を施しＮｂ_３Ｓｎ層を形成させる第３の工程と、
を具備したことを特徴とするＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法。
ニオブを内包するブロンズ合金からなる複合体と、純銅からなる安定化銅、アルミナ分散強化銅からなる強化材、Ｔａ、Ｎｂのいずれかからなり２層の拡散防止材として第１の拡散防止材と第２の拡散防止材を同心円状であって、その横断面において中心から外周側に向けて、前記ニオブ・ブロンズ複合体、前記第１の拡散防止材、前記安定化銅、前記第２の拡散防止材、前記強化材を順次配列して部材を作製する第１の工程と、
前記第１の工程で得られた部材を減面加工する第２の工程と、
前記第２の工程で減面加工された部材に熱処理を施しＮｂ _３Ｓｎ層を形成させる第３の工程と、
を具備したことを特徴とするＮｂ _３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法。
前記安定化銅の厚みが、２０−１５０ミクロンの範囲であることを特徴とする請求項５又は６記載のＮｂ_３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法。