JPH0211732A - Nb↓3Sn多心超電導線の製造方法 - Google Patents

Nb↓3Sn多心超電導線の製造方法

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Publication number
JPH0211732A
JPH0211732A JP63160303A JP16030388A JPH0211732A JP H0211732 A JPH0211732 A JP H0211732A JP 63160303 A JP63160303 A JP 63160303A JP 16030388 A JP16030388 A JP 16030388A JP H0211732 A JPH0211732 A JP H0211732A
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JP
Japan
Prior art keywords
superconducting wire
nb3sn
matrix
tube
purity
Prior art date
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Pending
Application number
JP63160303A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidemoto Suzuki
鈴木 英元
Masamitsu Ichihara
市原 政光
Yoshimasa Kamisada
神定 良昌
Tomoyuki Kumano
智幸 熊野
Toshihisa Ogaki
大垣 俊久
Yukihiko Wada
幸彦 和田
Nobuo Aoki
伸夫 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SWCC Corp
Original Assignee
Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication date
Application filed by Showa Electric Wire and Cable Co filed Critical Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication of JPH0211732A publication Critical patent/JPH0211732A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は超電導線の製造方法に係り、特にパイプ法によ
るNb3 Sn超電導線の安定性を改善した製造方法に
関する。
[従来の技術] 従来、Nb3 Sn超電導線の製造方法としてパイプ法
によるものが知られている。この方法は、Nb管内部に
Cu被覆Snロッドを収容するとともに、このNb管の
外側にCuを配置した複合体に断面減少加工を施した後
、Nb管内部のCu、!:Snの拡散熱処理およびNb
3 Sn生成の熱処理を施すことにより、Nb3 Sn
超電導線を製造するもので(特開昭52−16997号
公報) 、Cu−Sn合金を用いるブロンズ法で必要と
する多数の中間焼鈍を全く必要としない上、高い臨界電
流密度の線材が得られる利点を有する。
この方法で多心線、いわゆるマルチ線を製造する場合に
は、熱処理前の複合体に断面減少加工を施して、断面が
略正六角形の複合線を製造し、この複合線の多数本をそ
の側面を当接してCu管内に収容した後、静水圧押出加
工、スウエージング加工、冷間伸線加工等により所定形
状の線材に加工し、次いで拡散熱処理およびNb3Sn
生成の熱処理を施す方法が採用されている。
ところで上記の複合線の最外層のCuおよびCu管は安
定化材として機能するもので、この安定化材の役割は、
超電導フィラメントの局部的な常電導への転移によるク
ウェンチの発生を抑え、安定な超電導状態を維持するこ
とにあり、比抵抗値が小さい程、より安定な導体である
といえる。
[発明が解決しようとする課8] 上記の方法においては、安定化材として一般に無酸素銅
か使用されているが、そのRRR、すなわち、(室温で
の抵抗/臨界温度(Tc )直上での抵抗)の値が10
0程度までが限度であり、これ以上の値を必要とする場
合には十分な安定性が1りられないという問題があった
すなわち、超電導線の構造は主として超電導部分の面積
と安定化銅の面積で決定されるか、安定化銅の比抵抗は
ほぼ一定であるため、高磁界コイルにおいては、コイル
の安定性をある程度犠牲にして高磁界特性を優先にした
設計か行われる。このため銅比を1.0程度とし、コイ
ルの蓄積エネルギーをできるたけ外部に放出し、導体の
温度上昇を小さくするように製作される。
前述の安定化材、すなわマトリックスには、通常無酸素
銅が採用されているか、この場合には十分な安定性が得
られず、また安定化材の一部に高純度アルミニウムを用
いた場合には、加工性か低下し細線化か困難となる。
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、
多心構造のNb3Sn超電導線の臨界電流値(Ic )
を低下させずに、安定性を向上させることのできる改良
された製造方法を提供することをその目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明のNb3 Sn多心超電導線の製造方法は、Cu
マトリックス内に複数本のNb管を配置し、前記Nb管
内部にCu彼覆Snロットを収容した複合体に断面減少
加工を施した後、Nb3 Sn生成の熱処理を施すこと
により超電導線を製造する場合に、前記Cu7トリツク
スの一部を99.9999%以上の純度を有する高純度
のCuに置換えたことを特徴とする。
本発明における高純度のCuはCu7トリツクス、すな
わち線材の中央部に配置することかでき、この場合、そ
の外側に遮蔽利を配置してSn等の拡散時の汚染から防
止することか効果的である。さらにCuマトリックスの
外層を遮蔽材を介して配置することもできる。もちろん
上記の高純度のCuをマトリックスの外層に遮蔽材を介
して配置してもよい。
上記の遮蔽材としては、Nb、 Taあるいはこれらの
合金を用いることができる。またマトリックスには通常
無酸素銅か用いられるか、Nb管には1゛i等の元素を
添加した合金を用いることもてきる。
[作用] 本発明においては、マトリックス内に高純度のCuを配
置することにより、複合体の加工性も良好であり、線祠
としての残留抵抗比(RRR;室温の抵抗/臨界温度直
上の抵抗)を高くすることかでき、したかって安定性を
向上させることかできる。
すなわち一般に無酸素銅では熱処理後RRRは100程
度であるが、6N (99,9999%)以上の高純度
のCuでは5000〜10000程度の値が得られる。
その結果、実質的に高純度のCuに置換えられたマトリ
ックス部の面積が50〜100倍に増加した効果を発揮
できる。
[実施例] 以下本発明の一実施例について説明する。
第1図は複合体1の断面を示したもので、Cuマトリッ
クス2内には複数本のNb管3が配置されており、この
Nb管3内にはCu管4およびSnロッド5か収容され
ている。上記のCuマトリックス2の中心部はTa管6
を被覆した6N以上の純度を有する高純度Cu7が配置
されており、このように構成された複合体1に静水圧押
出加工や伸線加工等の断面減少加工を施した後、755
℃以下の温度で熱処理を施すことにより多心超電導線が
製造される。第2図に示すように、この超電導線8のフ
ィラメント部は無酸素銅マトリックス9中に多数の管状
のNl)フィラメント10か配置され、このフィラメン
トの内側にNb3 Snl 1か環状に生成された構造
を有する。なお、NbB Sn層の内側はCu−Sn合
金12である。
さらに上記のNb3Sn生成の熱処理に先立ってCuと
Snの合金化のための拡散熱処理を施すことも有効であ
る。
具体例 外径19.0mmφ、内径17.0mmφのTa管内に
外径IG、5mmφ、純度99.9999%以上の高純
度Cuを収容し、上記のTa管の外側に対辺間距離2.
1.3mmの断面正六角形のシングル線の840本をそ
の側面を当接して稠密に配置した後、これらを外径80
mmφ、内径71m…φの無酸素Cu管内へ収容して複
合体を構成した。
上記のシングル線はSnロットの外周に、無酸素Cu管
、Nb管および無酸素Cu管を順次配置し、これに断面
減少加工を施して正六角形断面に成形したものでNb管
内のCuとSnの量は、これらが拡散後Cu30vt%
Snとなるように選定した。
上記の複合体に断面減少加工を施し、2mm X4mm
の平角線を製造した後、710°C×30時間の熱処理
を施してNb3 Sn多心超電導線を製造した。この超
電導線の臨界電流値(Ic)は15T(テスラ)で25
00A 、銅比0.9Aであり、その残留抵抗比(1傭
R)は200以上であった。
比較例 対辺間距離2.13+nmの断面正六角形の無酸素Cu
線の85本をその側面を当接して稠密に配置し、この外
側に実施例と同一のシングル線の840本を密接に配置
した後、これらを外径80mmφ、内径71…mφの無
酸素Cu管内へ収容して複合体を構成した。以後、実施
例と同様の方法により製造した超電導線のIcは15T
 テ2500A 、銅比0.9 、RRI? Li10
0 テあった。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、パイプ法により多心
構造の超電導線を製造する場合に、銅比を1.0程度の
設51を行っても、加工性や臨界電流値を低下させずに
、その残留抵抗比を大きくすることかてき、安定性を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法に用いられる断面減少加工前の複
合体の一実施例を示す断面図、第2図は本発明によって
製造されるNb3 Sn多心超電導線のフィラメント部
の一実施例を示す断面図である。 1・・・・・・複合体 2・・・・・・・・Cu7トリツクス 3 ・ ・・・ Nl+菅 4・・・・・・・・Cu管 5・・・・・Snロッド 6・・・・・・・Ta管 7・・・・・・・・高純度Cu 8・・・・・・・・超電導線 9・・・・・・無酸素銅マトリックス 10・・・・・・・・・Nbフィラメント]]・・・・
・・・Nb3 Sn層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Cuマトリックス内に複数本のNb管を配置し、前記N
    b管内部にCu被覆Snロッドを収容した複合体に断面
    減少加工を施した後、Nb_3Sn生成の熱処理を施す
    ことにより超電導線を製造する方法において、前記Cu
    マトリックスの一部を99.9999%以上の純度を有
    する高純度のCuに置換えたことを特徴とするNb_3
    Sn多心超電導線の製造方法。
JP63160303A 1988-06-28 1988-06-28 Nb↓3Sn多心超電導線の製造方法 Pending JPH0211732A (ja)

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JP63160303A JPH0211732A (ja) 1988-06-28 1988-06-28 Nb↓3Sn多心超電導線の製造方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761607B1 (ko) * 2005-03-10 2007-09-27 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Nb₃Sn 초전도 선재 제조용 전구체, Nb₃Sn 초전도선재 및 이를 제조하는 방법
JP2008084547A (ja) * 2006-09-25 2008-04-10 Kobe Steel Ltd Nb3Sn超電導線材およびそのための前駆体

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