JPH01319647A - Nb↓3X系超電導材およびその製造方法 - Google Patents
Nb↓3X系超電導材およびその製造方法Info
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- JPH01319647A JPH01319647A JP63149348A JP14934888A JPH01319647A JP H01319647 A JPH01319647 A JP H01319647A JP 63149348 A JP63149348 A JP 63149348A JP 14934888 A JP14934888 A JP 14934888A JP H01319647 A JPH01319647 A JP H01319647A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野−1
本発明は、臨界温度と臨界磁界が高いことで知られてい
るNb3Ga系あるいはN[)3ハ1系の超電導側およ
びその製造方法に関する。
るNb3Ga系あるいはN[)3ハ1系の超電導側およ
びその製造方法に関する。
「従来の技術−1
臨界温度と臨界磁界が1司り優れた化合物超電導体とし
て、従来から、Nb3Sn、 VzGa、 Nb、Ga
。
て、従来から、Nb3Sn、 VzGa、 Nb、Ga
。
NbsΔlなどのAI5型化合物が知られている。
これらのAI5型化合物超電導体において、Nb。
Sn、V、、Gaなとの化合物超電導体を用いた超電導
線は、外部拡散法あるいは内部拡散法などを応用した種
々゛の製造方法の開発により実用化が進められ、N b
3 S n系あるいはV 3G a系の超電導線、ま
たは超電導マクネットとして実用に供されるに至ってい
る1、 ところか、+iij記△15型化合物超電導体において
、Nb3Ga、 NbJAIなどの化合物超電導体は、
平衡状態で(」その組成が化学量論比よりムGaあるい
はAIか少ない方に4−れる傾向があるために、従来知
られている平衡状態におけろ拡散法を利用した製造方法
を実施した場合、化学量論組成比に合致しない組成であ
って、著しく臨界温度の低い化合物超電導体が生成され
ろ問題があった。
線は、外部拡散法あるいは内部拡散法などを応用した種
々゛の製造方法の開発により実用化が進められ、N b
3 S n系あるいはV 3G a系の超電導線、ま
たは超電導マクネットとして実用に供されるに至ってい
る1、 ところか、+iij記△15型化合物超電導体において
、Nb3Ga、 NbJAIなどの化合物超電導体は、
平衡状態で(」その組成が化学量論比よりムGaあるい
はAIか少ない方に4−れる傾向があるために、従来知
られている平衡状態におけろ拡散法を利用した製造方法
を実施した場合、化学量論組成比に合致しない組成であ
って、著しく臨界温度の低い化合物超電導体が生成され
ろ問題があった。
従って従来、NbzGaあるいはN[)3△1化合物超
電導体を製造する場合(」、蒸着法などの特別な製造方
法を用いて強制的に組成を揃えろか、あるしくj、前記
化合物超電!4体が1400℃以1′、の高温で安定な
相であることを利用して1400°C以」−の高温にお
(する溶融反応を行ってこれらの化合物超電導体を生成
上ろことか可能であった。
電導体を製造する場合(」、蒸着法などの特別な製造方
法を用いて強制的に組成を揃えろか、あるしくj、前記
化合物超電!4体が1400℃以1′、の高温で安定な
相であることを利用して1400°C以」−の高温にお
(する溶融反応を行ってこれらの化合物超電導体を生成
上ろことか可能であった。
[−発明か解決1.ようとずろ課題」
ところか1111述の蒸着法では、製造できる化合物超
電導体の大きさに限界があり、線側などの長尺物に(」
適用できない欠点がある。
電導体の大きさに限界があり、線側などの長尺物に(」
適用できない欠点がある。
また、+400’C以上の高温に加熱して溶融反応を生
じさせる製造方法では、安定化1月1などを含ぬた線材
化を考慮した場合、17100℃以上の高温の熱処理に
耐えろる構造]」か見当たらなし1問題がある。1.か
しこのような高温に加熱するごとにより生成さUた化合
物超電導体の結晶粒(」、高温熱処111の影響で粗大
化しているために臨界電流密度が低い問題がある。
じさせる製造方法では、安定化1月1などを含ぬた線材
化を考慮した場合、17100℃以上の高温の熱処理に
耐えろる構造]」か見当たらなし1問題がある。1.か
しこのような高温に加熱するごとにより生成さUた化合
物超電導体の結晶粒(」、高温熱処111の影響で粗大
化しているために臨界電流密度が低い問題がある。
ところで、例えば、Nb3Ga系の化合物超電導線を溶
融反応法を応用して製造しようとずろ場合、第10図と
第1.1図を基に以下に説明する方法を実施できること
が想定できる。
融反応法を応用して製造しようとずろ場合、第10図と
第1.1図を基に以下に説明する方法を実施できること
が想定できる。
まず、Nb製の管体lの内部にG a製のロット2を挿
入して複合体3を作成し、この複合体3を1400℃以
」二で加熱してN bと(J aとの間に溶融拡散反応
を生じさせ、管体1とロッド2の境界部分に第1+図に
示tようにNb、Gaからなる化合物超電導層4を生成
させることによりNb3Ga系の超電導線5を製造でき
る。
入して複合体3を作成し、この複合体3を1400℃以
」二で加熱してN bと(J aとの間に溶融拡散反応
を生じさせ、管体1とロッド2の境界部分に第1+図に
示tようにNb、Gaからなる化合物超電導層4を生成
させることによりNb3Ga系の超電導線5を製造でき
る。
ところが前述の方法で製造されたNb3Ga系の超電導
線5においては、管体Iとロッ)・2の境界部分に化合
物超電導層4を生成できろものの、線材の中心部側に(
」未反応のGaか残留し、しかも未反応(J aの内部
にボイドC)か生成されてしまう問題かある。なお、線
(Δの中心部に残留するGaの融点は2978°Cてあ
ろのて線材の内部にこのような低融点物質が残留するこ
と自体好ましくない。
線5においては、管体Iとロッ)・2の境界部分に化合
物超電導層4を生成できろものの、線材の中心部側に(
」未反応のGaか残留し、しかも未反応(J aの内部
にボイドC)か生成されてしまう問題かある。なお、線
(Δの中心部に残留するGaの融点は2978°Cてあ
ろのて線材の内部にこのような低融点物質が残留するこ
と自体好ましくない。
一力、NbaGa系のテープ状の超電導導体を製造しよ
うと4′る場合、第12図と第13図を基に以下に説明
4−ろ方法を実施できることが想定できる。
うと4′る場合、第12図と第13図を基に以下に説明
4−ろ方法を実施できることが想定できる。
まず、第12図に示d−ように、N bからなるテープ
+A’ 7の上面にCx aからなる。ノソギ層8を形
成し、両名を1400℃以1−に加熱して溶融反応を生
じさUろことにより、テープ+A7の−1−、部に第1
2図に示すようにNbJGaからなる化合物超電導層9
を生成できろ。
+A’ 7の上面にCx aからなる。ノソギ層8を形
成し、両名を1400℃以1−に加熱して溶融反応を生
じさUろことにより、テープ+A7の−1−、部に第1
2図に示すようにNbJGaからなる化合物超電導層9
を生成できろ。
ところがごのような方法で(」、G aの融点か極めて
低い関係から1400℃以十に加熱4−ろ熱処理時のG
aの蒸気圧は極めて高くなり、熱処理中にGaが蒸発し
て消失する傾向があるために、生成されたN +) 3
G a超電導体においてGa含有量が著しく不足し、
N l) 3 Ga超電導体の化学jt論組成がくずれ
、結果的に優れた超電導特性を得ろことができない問題
がある。まノこ、この製法で得ら相た超電導体は結晶粒
が粗大化しているために、臨界電流密度が低くなる問題
がある。
低い関係から1400℃以十に加熱4−ろ熱処理時のG
aの蒸気圧は極めて高くなり、熱処理中にGaが蒸発し
て消失する傾向があるために、生成されたN +) 3
G a超電導体においてGa含有量が著しく不足し、
N l) 3 Ga超電導体の化学jt論組成がくずれ
、結果的に優れた超電導特性を得ろことができない問題
がある。まノこ、この製法で得ら相た超電導体は結晶粒
が粗大化しているために、臨界電流密度が低くなる問題
がある。
以上のような背景からNbaGa系あるいはNb3△1
系の超電導線の製造方法が種々試ゐられて(Jいろが、
I 000℃以Fの温度で行う熱処理により特性の優れ
ノコ超電導線を製造4゛ろ何効な方法は未だ開発されて
いないのが現状である。ところが最近本発明者らはA、
g基地の内部で拡散反応を生しさUることにより、特性
の優れたNb5GaあるいはN l)s A、 Iを生
成できることをり、11見した。
系の超電導線の製造方法が種々試ゐられて(Jいろが、
I 000℃以Fの温度で行う熱処理により特性の優れ
ノコ超電導線を製造4゛ろ何効な方法は未だ開発されて
いないのが現状である。ところが最近本発明者らはA、
g基地の内部で拡散反応を生しさUることにより、特性
の優れたNb5GaあるいはN l)s A、 Iを生
成できることをり、11見した。
本発明は前記背景に鑑ゐろとともに本発明者゛らが知見
した内容に括いてなされたもので、化学は論組成に合致
した組成であ−)で臨界温度と臨界磁場のt=b L)
N b3X系超電導(Aを提供するごと、お上び、60
0〜1000’cに加熱する熱処理で前記Nb、、X系
超電!41Aを製造てきろ方法をIJI供するごとを「
I的とする。
した内容に括いてなされたもので、化学は論組成に合致
した組成であ−)で臨界温度と臨界磁場のt=b L)
N b3X系超電導(Aを提供するごと、お上び、60
0〜1000’cに加熱する熱処理で前記Nb、、X系
超電!41Aを製造てきろ方法をIJI供するごとを「
I的とする。
[−課題を解決するための手段−1
請求項1に記・I戊1.た発明(J前記課題を解決]゛
るノごめ(こ、NL+X(ノニだし、 x u A +
あるし)i」Gaを水上)系超電導祠にY3いて、Ag
’J:たはAg合金からなろJ■(地の内部に、N1)
、△1あろいはN 113 G aからなる繊賄状の超
電導フィツメントを多数分散してなるものである。
るノごめ(こ、NL+X(ノニだし、 x u A +
あるし)i」Gaを水上)系超電導祠にY3いて、Ag
’J:たはAg合金からなろJ■(地の内部に、N1)
、△1あろいはN 113 G aからなる繊賄状の超
電導フィツメントを多数分散してなるものである。
請求項2に記載した発明1Jliij記課題を解決する
ノこめに、Ag」:た(」Ag合金からなる基地の内部
て)じ索XとNbとの拡1″?I反応を生しさUてNb
、X超電導体を生成させるしのである。
ノこめに、Ag」:た(」Ag合金からなる基地の内部
て)じ索XとNbとの拡1″?I反応を生しさUてNb
、X超電導体を生成させるしのである。
請求項3に記載した発明は、前記課題を解決するために
、Nb、X(たたしX +」i A +あろいi:l:
G aを示ず)系の超電導線材の製造方法において、
A、gまた(」Ag合金からなる基地の内部にNbの樹
枝状晶か分散されてなるインザイチコインゴットを溶製
し、このインサイチーフィンゴツトを加圧してテープ状
あるいは線状の基(オを溶製し、この括(」にΔ1ある
いはGaを含有4′る添加材を一体化して複合体を作成
し、次いでこの複合体を600−+000°Cて加熱す
る熱処理を族4−乙のである3、1作用−1 Ag+:たはAg合金からなる基地の内部でN t、+
と元素Xを拡散反応させるために、600〜1000°
(:で行う熱処理により化学量論組成に合致した超電導
特性の優れたNb3Ga系あるいはNb3Δ1系の超電
導体が生成する。
、Nb、X(たたしX +」i A +あろいi:l:
G aを示ず)系の超電導線材の製造方法において、
A、gまた(」Ag合金からなる基地の内部にNbの樹
枝状晶か分散されてなるインザイチコインゴットを溶製
し、このインサイチーフィンゴツトを加圧してテープ状
あるいは線状の基(オを溶製し、この括(」にΔ1ある
いはGaを含有4′る添加材を一体化して複合体を作成
し、次いでこの複合体を600−+000°Cて加熱す
る熱処理を族4−乙のである3、1作用−1 Ag+:たはAg合金からなる基地の内部でN t、+
と元素Xを拡散反応させるために、600〜1000°
(:で行う熱処理により化学量論組成に合致した超電導
特性の優れたNb3Ga系あるいはNb3Δ1系の超電
導体が生成する。
AgまたげA、g合金からなる基地の内部にNbの樹枝
状晶を分散させた基(」に、Δ1あるいはGaを拡散さ
せてNb、lΔ1あるいはNbaGa化合物超電導体を
生成させるので、600〜I 000 ’Cの温度で行
う熱処理により、組成が整一で超電導特性に優れ、機械
強度も高いNb3Δ1あるいtJ’、 N b 3 G
a化合物超電導材が得られる。
状晶を分散させた基(」に、Δ1あるいはGaを拡散さ
せてNb、lΔ1あるいはNbaGa化合物超電導体を
生成させるので、600〜I 000 ’Cの温度で行
う熱処理により、組成が整一で超電導特性に優れ、機械
強度も高いNb3Δ1あるいtJ’、 N b 3 G
a化合物超電導材が得られる。
[実施例 ]
第1図ないし第5図は、N t、+ 3A I系の超電
導線の製造方法に適用した本発明方法の一例を1悦明す
るためのちので、第1図に示す超電導線Aを製造d−る
に(j、ます、秀導加熱溶解法などの手段によりAg−
Nb合金からなる第2図に示すインザイヂコインコソト
10を溶製4゛ろ3、このインサイヂコインゴッl−1
,0f」、AgまたはAg合金からなる基地11の内部
にNbからなる樹枝状晶I2が多数分散された構造のち
のである。
導線の製造方法に適用した本発明方法の一例を1悦明す
るためのちので、第1図に示す超電導線Aを製造d−る
に(j、ます、秀導加熱溶解法などの手段によりAg−
Nb合金からなる第2図に示すインザイヂコインコソト
10を溶製4゛ろ3、このインサイヂコインゴッl−1
,0f」、AgまたはAg合金からなる基地11の内部
にNbからなる樹枝状晶I2が多数分散された構造のち
のである。
次に、インザイヂ=!インゴノ)・10を鍛造加工ある
いはil/1’ シノール加工なとの方法で所望の直径
まで縮径して第3図に不正インザイヂョ線13を作I戊
6′ろ。ii’j 7+己インザイヂコインコ゛ノド1
0は八gまたはAg合金からなる。1](地11の内部
にN bの樹枝状晶か分散された構造で加工性に富むの
で、加工中に断線などを引さ起ご4−ごとなく容易に縮
径加圧かてきろ。前1記インザイヂコ線I3の内部に(
j前記Nbの樹枝状晶か変形されてなる繊維状の連続あ
るい(J不連続の繊維状のフィラメンl−14がインサ
イヂ、線13の長さ方向に揃って多数分散さS′lた構
造となっている。
いはil/1’ シノール加工なとの方法で所望の直径
まで縮径して第3図に不正インザイヂョ線13を作I戊
6′ろ。ii’j 7+己インザイヂコインコ゛ノド1
0は八gまたはAg合金からなる。1](地11の内部
にN bの樹枝状晶か分散された構造で加工性に富むの
で、加工中に断線などを引さ起ご4−ごとなく容易に縮
径加圧かてきろ。前1記インザイヂコ線I3の内部に(
j前記Nbの樹枝状晶か変形されてなる繊維状の連続あ
るい(J不連続の繊維状のフィラメンl−14がインサ
イヂ、線13の長さ方向に揃って多数分散さS′lた構
造となっている。
次に前記インザイチご!線13を複数本(この例では6
本)用意するとともに、Al製の芯線(添加材)15の
周囲に第4図に示すように束ねて配置し、仝休を′1゛
aあるいI:J Nbからん゛る管体16に収納し2、
更に純Cu製の管体I7に収納j7て複合体I8を作成
する。
本)用意するとともに、Al製の芯線(添加材)15の
周囲に第4図に示すように束ねて配置し、仝休を′1゛
aあるいI:J Nbからん゛る管体16に収納し2、
更に純Cu製の管体I7に収納j7て複合体I8を作成
する。
次いでこの複合体18を所望の直径まで縮径して第5図
に示す素線I9を得る。この素線19は、前記芯線15
が縮径された芯部20を中心部に備え、その外方にイン
ザイチュ線I3を圧密した圧密層2Iが形成され、更に
その外方にnij記管体I6が縮径された拡散バリア層
22と、前記純Cu製の管体17が縮径された安定化層
23か形成された構造となっている。
に示す素線I9を得る。この素線19は、前記芯線15
が縮径された芯部20を中心部に備え、その外方にイン
ザイチュ線I3を圧密した圧密層2Iが形成され、更に
その外方にnij記管体I6が縮径された拡散バリア層
22と、前記純Cu製の管体17が縮径された安定化層
23か形成された構造となっている。
次に前記素線19に拡散熱処理を施す。この拡散熱処理
は真空雰囲気あるいは不活性カス雰囲気などにおいて、
600〜1000℃て、よりQfま1、<は600〜9
50°Cて数時間〜数百1+!i間加熱することで行う
。この拡散熱処理により芯部20の△lが圧密層2I側
に拡散し、月密層21の内部のN bフィラメノトと反
応してNb5A+系の超市導フィラメンl−Pか生成さ
れ、第1図に7」マす超電導線Aを得ろごとがてきろ6
、Cお、前1肥圧密層2Iの外方に(」拡散バリア層2
2が形成されているため1こ、拡散熱処T111時?、
=AIfJ拡散バリア層22の外側に拡散するごとかム
<、1々定化層23の10染を阻止できろ。
は真空雰囲気あるいは不活性カス雰囲気などにおいて、
600〜1000℃て、よりQfま1、<は600〜9
50°Cて数時間〜数百1+!i間加熱することで行う
。この拡散熱処理により芯部20の△lが圧密層2I側
に拡散し、月密層21の内部のN bフィラメノトと反
応してNb5A+系の超市導フィラメンl−Pか生成さ
れ、第1図に7」マす超電導線Aを得ろごとがてきろ6
、Cお、前1肥圧密層2Iの外方に(」拡散バリア層2
2が形成されているため1こ、拡散熱処T111時?、
=AIfJ拡散バリア層22の外側に拡散するごとかム
<、1々定化層23の10染を阻止できろ。
以−1−の製造方法により、600−1000’C程度
の/lll!l瓜に加熱4−る熱処理であっCb化・下
晴論組成に合致した組成のNblΔI化合物超電導体を
生成さ口ろごとができろ。」]ノご、熱処理温度を60
0〜1000°Cにできるので、生成される化合物超7
11導体の結晶1′!γの粗大化を抑制することができ
、微細ム゛結晶拉のNb:+△)超電導体を生成させる
ごとができる。従−1て臨界電流密度が高く、臨界温度
も高い優れたNb、、AI系の超゛市η線(超′市導1
)Aを11Jるご七かてきろ。更に、1)1j記超電埠
線A +、Jい△gtた(jΔg合金からなる基地11
の内部に微細な繊維状の超電導フィラメントFか多数形
成され、各超電導フィラメントPか基地IIを強化して
いるので、超電導線Δの機械強度が向上しているとと乙
に、機械歪に、Lる臨界電流牛、)性の劣化も少なL)
。
の/lll!l瓜に加熱4−る熱処理であっCb化・下
晴論組成に合致した組成のNblΔI化合物超電導体を
生成さ口ろごとができろ。」]ノご、熱処理温度を60
0〜1000°Cにできるので、生成される化合物超7
11導体の結晶1′!γの粗大化を抑制することができ
、微細ム゛結晶拉のNb:+△)超電導体を生成させる
ごとができる。従−1て臨界電流密度が高く、臨界温度
も高い優れたNb、、AI系の超゛市η線(超′市導1
)Aを11Jるご七かてきろ。更に、1)1j記超電埠
線A +、Jい△gtた(jΔg合金からなる基地11
の内部に微細な繊維状の超電導フィラメントFか多数形
成され、各超電導フィラメントPか基地IIを強化して
いるので、超電導線Δの機械強度が向上しているとと乙
に、機械歪に、Lる臨界電流牛、)性の劣化も少なL)
。
な、[へ通常の平衡状態におし)て、600 ” l
0oo0cで行う拡散反応によりN b表AIの反応か
らNt、+3Δ1を生成させた場合は、化学量論組成か
ら一4゛れた組成の超電導化合物が滑−成される(ば1
向があるが、ごの例の如く、AgまたはAg合金からな
る坊地11の内部にN bのフィラメンI・14を分散
さ且たインザイヂ:I綜13に、AIを600−100
0 ℃で拡散反応さUた場合IJI、’JLJが何等か
の触媒効果を発揮オろために化学量論組成に合致した化
合物超電導体か生成するものと本発明者は推定している
。
0oo0cで行う拡散反応によりN b表AIの反応か
らNt、+3Δ1を生成させた場合は、化学量論組成か
ら一4゛れた組成の超電導化合物が滑−成される(ば1
向があるが、ごの例の如く、AgまたはAg合金からな
る坊地11の内部にN bのフィラメンI・14を分散
さ且たインザイヂ:I綜13に、AIを600−100
0 ℃で拡散反応さUた場合IJI、’JLJが何等か
の触媒効果を発揮オろために化学量論組成に合致した化
合物超電導体か生成するものと本発明者は推定している
。
/、J′お、前述の例でtJNb3Δl系の超電導Hの
製造方法に本発明方法を適用した例について説明したか
、複合体18の内部に配する芯線15をGaから形成す
るならば、Nb3Ga化合物超電導線を製造することが
できろ。まノー、複合体18の内部に配する芯線I5は
複数であっても良いし、芯線15を設(Jる位置は中心
部以外でも差(、支えない。
製造方法に本発明方法を適用した例について説明したか
、複合体18の内部に配する芯線15をGaから形成す
るならば、Nb3Ga化合物超電導線を製造することが
できろ。まノー、複合体18の内部に配する芯線I5は
複数であっても良いし、芯線15を設(Jる位置は中心
部以外でも差(、支えない。
一方、息子に、本発明方法をNb3Ga系超電導桐の製
造方法に適用した例について第6図ないし第9図をジ1
(に説明する。
造方法に適用した例について第6図ないし第9図をジ1
(に説明する。
ごの例を実施4−ろに(j、ま」、第2図に示ケイノザ
イヂコインゴットI Oと同宿の1°111造の第6図
に示すインザイチコイノコ゛ソト50を作成する。
イヂコインゴットI Oと同宿の1°111造の第6図
に示すインザイチコイノコ゛ソト50を作成する。
このインザイヂ:]イン=Jソ)・50は、Agまたは
Ag合金からなる基地51の内部にN bの樹枝状晶5
2が多数分散された構造となっている。
Ag合金からなる基地51の内部にN bの樹枝状晶5
2が多数分散された構造となっている。
次にこのインザイヂュ、インゴッh 50を圧延加工あ
るいは鍛造加土して第7図に示すインザイヂコテープ2
4を作成する。このインザイヂコテープ24(j第3図
に示]−インザイチコ線I3と同様に、八g」[たはA
g合金からなる基地の内部にN l)からなる連続ある
いは不連続の繊維状のフィラメント25か多数分散さ矛
またl:、W 迅である。
るいは鍛造加土して第7図に示すインザイヂコテープ2
4を作成する。このインザイヂコテープ24(j第3図
に示]−インザイチコ線I3と同様に、八g」[たはA
g合金からなる基地の内部にN l)からなる連続ある
いは不連続の繊維状のフィラメント25か多数分散さ矛
またl:、W 迅である。
次に[)[j記インザイチrノテープ24の外面に第8
図に示中浸漬装置Sを使用してG aからなる被覆層(
話力10A)26を形成する。
図に示中浸漬装置Sを使用してG aからなる被覆層(
話力10A)26を形成する。
nU記浸/ili装置S 17、ハrガスなよの不活性
カス雰ur(気に維持可能な調整室30の内部にインダ
クノヨンヒータなどの加熱ヒータ31と、この加熱ヒー
タ31により加熱される容器32とを主体として構成さ
れ、容器32の内部に(Jグラフアイ)・製の案内=1
033.34が設置されろととムに、容器32の上方に
も案内コロ35.36,37.38が設(づられていて
、案内コ〔)33〜38に沿−)で第7図に示すインザ
イヂュテープ24を案内した場合に、インサイヂコテー
プ24が容器32の内部を通過できるように各案内コo
33〜38が配置されている。また、容器32の内部
には加熱ヒータ31により加熱溶融された状態のGaの
溶湯39が収容されている。
カス雰ur(気に維持可能な調整室30の内部にインダ
クノヨンヒータなどの加熱ヒータ31と、この加熱ヒー
タ31により加熱される容器32とを主体として構成さ
れ、容器32の内部に(Jグラフアイ)・製の案内=1
033.34が設置されろととムに、容器32の上方に
も案内コロ35.36,37.38が設(づられていて
、案内コ〔)33〜38に沿−)で第7図に示すインザ
イヂュテープ24を案内した場合に、インサイヂコテー
プ24が容器32の内部を通過できるように各案内コo
33〜38が配置されている。また、容器32の内部
には加熱ヒータ31により加熱溶融された状態のGaの
溶湯39が収容されている。
調整室30の内部を不活性ガス雰囲気としたならば、案
内コロ33〜38によってインザイヂ、1テープ27I
をGaの溶湯39に浸にiして所定の速度で引き−1−
げる。この操作によ−・−ζ第7図に示セような被覆層
26をインザイチコフ・−プ24の外周面に形成(2て
テープ状の複合体40を得ることができろ。
内コロ33〜38によってインザイヂ、1テープ27I
をGaの溶湯39に浸にiして所定の速度で引き−1−
げる。この操作によ−・−ζ第7図に示セような被覆層
26をインザイチコフ・−プ24の外周面に形成(2て
テープ状の複合体40を得ることができろ。
次にこのフ゛−プ状の複合体/10を111j記の例と
同+?Aに600〜I (] OO℃て熱処理ずろ七被
覆層26のG aをインザイチコう゛−プ2 lIの内
部側に拡散さU′ろごとかてき、これによ−)で第9図
に示−計ようにAgよへijAg合金からなろ基地4I
の内部に多数の繊iイf状の超電導フィラメン)・l)
をイ1−: Iikさ口て超t[l導テープ(超電導材
)Bを得ろことができろ。
同+?Aに600〜I (] OO℃て熱処理ずろ七被
覆層26のG aをインザイチコう゛−プ2 lIの内
部側に拡散さU′ろごとかてき、これによ−)で第9図
に示−計ようにAgよへijAg合金からなろ基地4I
の内部に多数の繊iイf状の超電導フィラメン)・l)
をイ1−: Iikさ口て超t[l導テープ(超電導材
)Bを得ろことができろ。
この、)、うに製造された超電導テープF3にあ、−1
でら先に説明した場合と同一イiの効果を得ろことがで
きる。なお、第12図と第13図を、21(に説明(2
だ従来例にあ−、て(j、1400°C以1−の高温に
加熱する必要か、パうり、このような品lin’tに加
熱した場合にIJ: G ;1か蒸発して11&少七ろ
問題かぁ−、]ごか、この例の製ノz方法では600〜
+000’Cで熱処理可能てあろのて、G aの蒸発に
よろ減少を従来より少なくすることかてき、インザイチ
コテープ24内のフィラメント25に1−分な量のGa
を拡散さセろことがて1Sるのて化学量論組成に合致し
た特性の優れノこ超、(L心フィラメントI2を生成さ
して超電導テープI3を得ることができろ。
でら先に説明した場合と同一イiの効果を得ろことがで
きる。なお、第12図と第13図を、21(に説明(2
だ従来例にあ−、て(j、1400°C以1−の高温に
加熱する必要か、パうり、このような品lin’tに加
熱した場合にIJ: G ;1か蒸発して11&少七ろ
問題かぁ−、]ごか、この例の製ノz方法では600〜
+000’Cで熱処理可能てあろのて、G aの蒸発に
よろ減少を従来より少なくすることかてき、インザイチ
コテープ24内のフィラメント25に1−分な量のGa
を拡散さセろことがて1Sるのて化学量論組成に合致し
た特性の優れノこ超、(L心フィラメントI2を生成さ
して超電導テープI3を得ることができろ。
なおごの例では、インザイチご1テープ24に被覆層2
6を形成して超電導テープ13を作成したが、先に説明
したインザイチコ線13に被覆層26を形成して熱処理
を行−・て超電導線を製造−4〜ろことムできろ。
6を形成して超電導テープ13を作成したが、先に説明
したインザイチコ線13に被覆層26を形成して熱処理
を行−・て超電導線を製造−4〜ろことムできろ。
]−製造例11
Ag−20wt%Nb
製し、直径2 0 mmのインザイチコインゴツトを作
成した。次にこのインザイチュインゴヅI・を鍛造加二
[および溝ロール加工により縮径して直1¥3m11の
インザイヂュ線を得た。次に、純△1製の直径3mmの
芯材の周囲に前記インサイチ.,腺を6木集合して束ね
、外径15mm、内径10mmのNll管に全体を挿入
し、更にこれを外径20mm、内径16mm0′)Cu
管に挿入し、縮径加工を施して直i¥07mmの複合体
を得た。
成した。次にこのインザイチュインゴヅI・を鍛造加二
[および溝ロール加工により縮径して直1¥3m11の
インザイヂュ線を得た。次に、純△1製の直径3mmの
芯材の周囲に前記インサイチ.,腺を6木集合して束ね
、外径15mm、内径10mmのNll管に全体を挿入
し、更にこれを外径20mm、内径16mm0′)Cu
管に挿入し、縮径加工を施して直i¥07mmの複合体
を得た。
次にこの複合体をへrガス雰囲気中において、600℃
で4[」間加熱し、更に、800’Cて1「1間加熱す
る熱処理を行い、Nt:+、6Δ1系の超電導線を j
(j 〕こ 。
で4[」間加熱し、更に、800’Cて1「1間加熱す
る熱処理を行い、Nt:+、6Δ1系の超電導線を j
(j 〕こ 。
得られた超電心線の臨界温度(Tc; mid !’)
oint)iJ: I 7 、 8 Kを示し、臨界電
流密度(、Ic)fj: I 0 1’(テスラ)の磁
場中において2×IO″′△/cm2の優秀な値を発揮
した。
oint)iJ: I 7 、 8 Kを示し、臨界電
流密度(、Ic)fj: I 0 1’(テスラ)の磁
場中において2×IO″′△/cm2の優秀な値を発揮
した。
[製造例2−]
Ag−20wt%Nb
製し、直径20mmのインザイチュインコソトを得た。
ごの後に鍛造加」、と171t L’V−ル加二[を行
1・て幅3mm、厚さ0.5mmのインザイヂ,テープ
を作成した。このインザイヂコテープを600℃に保温
された(J a溶湯に線速5m/分て連続的に浸漬し2
て引き]−げてGaメノギ層を形成した。このG aメ
ノニ)−層の厚さiJ:40,!ymてあー・ノこ。
1・て幅3mm、厚さ0.5mmのインザイヂ,テープ
を作成した。このインザイヂコテープを600℃に保温
された(J a溶湯に線速5m/分て連続的に浸漬し2
て引き]−げてGaメノギ層を形成した。このG aメ
ノニ)−層の厚さiJ:40,!ymてあー・ノこ。
次いてこのチープレをArカス雰囲気中において6 0
0 0(ンζ2「1間、更に8 0 0 ℃で1[、
1間加熱する熱処理を施してl’JbaGa超電導テー
プを得た。
0 0(ンζ2「1間、更に8 0 0 ℃で1[、
1間加熱する熱処理を施してl’JbaGa超電導テー
プを得た。
ごの超電導テープの臨界温度(Tc: mid poi
nt)ハI 8 、 5 Kを示し、臨界di ME密
:隻ハI O ’I’ 0’) 磁場中において2x1
05△/cm2の優秀な値を発揮した。
nt)ハI 8 、 5 Kを示し、臨界di ME密
:隻ハI O ’I’ 0’) 磁場中において2x1
05△/cm2の優秀な値を発揮した。
[発明の効果」
以ト説明したように本発明は、Agまた(」Δg合金か
らなる基地の内部にへ1)、A1あるいはNh.Ga超
電導フィラメントを配してなる構造のために、600〜
1000℃の熱処理によるN +.)とA1の拡散反応
、あるいl:l N bとGaの拡散反応により超電導
フィラメントを生成さ且て製造することができる。また
、従来に比較して低0温度で行う熱処理により超電導フ
ィラメントを生成さ且るので、超電導フィラメン]・の
結晶粒の1′f1大化が抑制されて微細な結晶粒の超電
導フィラメントか得られる。
らなる基地の内部にへ1)、A1あるいはNh.Ga超
電導フィラメントを配してなる構造のために、600〜
1000℃の熱処理によるN +.)とA1の拡散反応
、あるいl:l N bとGaの拡散反応により超電導
フィラメントを生成さ且て製造することができる。また
、従来に比較して低0温度で行う熱処理により超電導フ
ィラメントを生成さ且るので、超電導フィラメン]・の
結晶粒の1′f1大化が抑制されて微細な結晶粒の超電
導フィラメントか得られる。
従−1て臨界温度と臨界磁場の高い優れたN1gGa系
あるいはNb5A+系の超電導材を提供i−ろごとかで
きる。
あるいはNb5A+系の超電導材を提供i−ろごとかで
きる。
また、インザイヂニ1インニ1ソj・を力]j玉し,て
Gaあろい(」A1を600〜+ 0 0 0 °Cて
拡散さ口ろ方法により、結晶粒か微細で組成の整った臨
界電流密度の高(ハNba G a系あろい(:l N
haAl系の超電導体を/1成させることができる。
Gaあろい(」A1を600〜+ 0 0 0 °Cて
拡散さ口ろ方法により、結晶粒か微細で組成の整った臨
界電流密度の高(ハNba G a系あろい(:l N
haAl系の超電導体を/1成させることができる。
また、インザイチ:Iイン二ノ゛ツj・(J加−1,性
に優れるので断線ム゛とのトシフルを生しろごとなく縮
径加工するごとがてきる。更に、i5Iられた超電導し
くJ、Δgまたf、1: A g合金からム゛ろ、21
(地を超電導フィラメンj・で補強した構造となるので
、機賊強度か高く機(成子が生し。
に優れるので断線ム゛とのトシフルを生しろごとなく縮
径加工するごとがてきる。更に、i5Iられた超電導し
くJ、Δgまたf、1: A g合金からム゛ろ、21
(地を超電導フィラメンj・で補強した構造となるので
、機賊強度か高く機(成子が生し。
た場合でも臨界電流時)ゾ1が低−1・しなL)(9れ
たNb。
たNb。
Ga系あるいはN1)3Δ1系の超電導材を得ろことが
できろ1゜ 4 図面の簡+lj、 /6.説明 第1図ないし第5図(」、本発明の一実施例を示す乙の
で、第1図は超1(i導線の断面図、第2図(」イン→
]゛イヂコインゴソ]・の断面図、第3図(」インザイ
チコ線の断面図、第・1図はインザイチコ線の集合状態
を7トす断面図、第5図は素線の断面図、第6図なり、
IL第9図は本発明の他の実施例を説明ケろ丸めの乙の
て、第0図(Jインツ゛イチ:2イン−1ソトの断面図
、第7図(」インザイチコナーブと複合体の断面図、第
8図(」浸漬装置を示す構成図、第9図(J超電導材の
断面図、第1O図と第1I図は従来の製造方法の一例を
示オムので、第1O図(」N l)管とGaロッ)・の
複合状態を示4−断面図、第11区1は超電導線の断面
図、第12図と第13図(」従来の製造方法の他の例を
示すもので、第12図は複合アープの断面図、第13図
(」超電導アープの断面図である。
できろ1゜ 4 図面の簡+lj、 /6.説明 第1図ないし第5図(」、本発明の一実施例を示す乙の
で、第1図は超1(i導線の断面図、第2図(」イン→
]゛イヂコインゴソ]・の断面図、第3図(」インザイ
チコ線の断面図、第・1図はインザイチコ線の集合状態
を7トす断面図、第5図は素線の断面図、第6図なり、
IL第9図は本発明の他の実施例を説明ケろ丸めの乙の
て、第0図(Jインツ゛イチ:2イン−1ソトの断面図
、第7図(」インザイチコナーブと複合体の断面図、第
8図(」浸漬装置を示す構成図、第9図(J超電導材の
断面図、第1O図と第1I図は従来の製造方法の一例を
示オムので、第1O図(」N l)管とGaロッ)・の
複合状態を示4−断面図、第11区1は超電導線の断面
図、第12図と第13図(」従来の製造方法の他の例を
示すもので、第12図は複合アープの断面図、第13図
(」超電導アープの断面図である。
A 超電導線(超電導H)、
10.50 インザイヂご1インゴツト、If、51
基地、12.52 樹枝状晶、13 インザイヂ
ュ線、I5 芯線(添加(Δ)、14、.25 フィ
ラメンI・、18.40 複合体、24 インザイヂ
ュフ゛−ブ、26 被覆層、I3 超電導テープ(超
電導材)、4I 基地、1=’ 超電導フィラメンI
・4゜
基地、12.52 樹枝状晶、13 インザイヂ
ュ線、I5 芯線(添加(Δ)、14、.25 フィ
ラメンI・、18.40 複合体、24 インザイヂ
ュフ゛−ブ、26 被覆層、I3 超電導テープ(超
電導材)、4I 基地、1=’ 超電導フィラメンI
・4゜
Claims (3)
- (1)Nb_3X(たたしXはGaあるいはAlを示す
。)系超電導材において、AgまたはAg合金からなる
基地の内部に、Nb_3Xからなる化合物超電導フィラ
メントを多数分散させてなることを特徴とするNb_3
X系超電導材。 - (2)Nb_3X系超電導材の製造方法において、Ag
またはAg合金からなる基地の内部で元素XとNbとの
拡散反応を生じさせてNb_3X超電導体を生成させる
ことを特徴とするNb_3X系の超電導材の製造方法。 - (3)Nb_3X系超電導材の製造方法において、Ag
またはAg合金からなる基地の内部にNbの樹枝状晶が
分散されてなるインサイチュインゴットを溶製し、この
インサイチュインゴットを加工して線状あるいはテープ
状の基材を作成し、この基材にGaあるいはAlを含有
する添加材を一体化させて複合体を作成し、次いでこの
複合体を600〜1000℃で加熱して複合体の内部に
Nb_3X超電導体を生成させることを特徴とするNb
_3X系超電導材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63149348A JPH01319647A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Nb↓3X系超電導材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63149348A JPH01319647A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Nb↓3X系超電導材およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01319647A true JPH01319647A (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=15473157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63149348A Pending JPH01319647A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Nb↓3X系超電導材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01319647A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991018402A1 (en) * | 1990-05-11 | 1991-11-28 | Hitachi, Ltd. | METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING SUPERCONDUCTING Nb3-Al WIRE |
JPH0652743A (ja) * | 1991-08-29 | 1994-02-25 | Natl Res Inst For Metals | Nb3 Al化合物の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63149348A patent/JPH01319647A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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