JPH0266814A - Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法Info
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- JPH0266814A JPH0266814A JP21781588A JP21781588A JPH0266814A JP H0266814 A JPH0266814 A JP H0266814A JP 21781588 A JP21781588 A JP 21781588A JP 21781588 A JP21781588 A JP 21781588A JP H0266814 A JPH0266814 A JP H0266814A
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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］
本発明は超電導線の製造方法に係り、特にブロンズ法あ
るいは内部拡散法による場合の超電導特性の低下を防止
したＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法に関する。
るいは内部拡散法による場合の超電導特性の低下を防止
したＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法に関する。
［従来の技術］
Ｎｂ３３１超電導線の製造方法として、一般的にブロン
ズ法と内部拡散法が知られている。
ズ法と内部拡散法が知られている。
前者のブロンズ法はＣｕ−Ｓｎ合金マトリックス中にＮ
ｂフィラメントを埋め込み、ＮｂとＳｎとを熱処理によ
り反応させてＮｂフィラメントの外側にＮｂ２Ｓｎ層を
生成させるもので、一方、内部拡散法はＣｕマトリック
ス中に埋め込まれたＮｂとＳｎを加工後、ＳｎをＣｕマ
トリックス中に拡散させ、次いでＮｂとＳｎとを反応さ
せる２段階の熱処理を施してＮｂフィラメンＩ−の外側
にＮｂ２Ｓｎ層を生成させるものである。
ｂフィラメントを埋め込み、ＮｂとＳｎとを熱処理によ
り反応させてＮｂフィラメントの外側にＮｂ２Ｓｎ層を
生成させるもので、一方、内部拡散法はＣｕマトリック
ス中に埋め込まれたＮｂとＳｎを加工後、ＳｎをＣｕマ
トリックス中に拡散させ、次いでＮｂとＳｎとを反応さ
せる２段階の熱処理を施してＮｂフィラメンＩ−の外側
にＮｂ２Ｓｎ層を生成させるものである。
これ等の方法においては、いずれも最終的にマトリック
スがＣｕ−Ｓｎ合金として存在するため、安定化銅を拡
散障壁を介して外側に配置することが一般に行われてい
る。この場合の拡散障壁は安定化銅をＳｎの汚染から保
護するために配置されるものであるが、加工性を考慮し
て一般にＮｂパイプが用いられている。
スがＣｕ−Ｓｎ合金として存在するため、安定化銅を拡
散障壁を介して外側に配置することが一般に行われてい
る。この場合の拡散障壁は安定化銅をＳｎの汚染から保
護するために配置されるものであるが、加工性を考慮し
て一般にＮｂパイプが用いられている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記のＮｂパイプを使用する方法におい
ては、Ｎｂ３ Ｓｎ生成の熱処理時にこのＮｂパイプの
内側にもＮｂ３Ｓｎ層が生成されるという問題がある。
ては、Ｎｂ３ Ｓｎ生成の熱処理時にこのＮｂパイプの
内側にもＮｂ３Ｓｎ層が生成されるという問題がある。
このＮｂパイプに生成するＮｂ３Ｓｎ層はＮｂフィラメ
ントに生成するものに比べて反応量が大きいため、電力
ロス発生の原因となり超電導特性を低下させる。
ントに生成するものに比べて反応量が大きいため、電力
ロス発生の原因となり超電導特性を低下させる。
上記の難点を回避する手段として、拡散障壁にＴａを用
いることも行われているが、加工性が低い上、高価格で
あるという問題がある。
いることも行われているが、加工性が低い上、高価格で
あるという問題がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、拡散障壁と
してＮｂを用いることにより長尺化が可能な良好な加工
性と低コストを維持し、かつこの拡散障壁の内側にＮｂ
３ Ｓｎ層が生成することを防止することにより、超電
導特性の向上を図ることのできるＮｂ３Ｓｎ超電導線の
製造方法を提供することをその目的とする。
してＮｂを用いることにより長尺化が可能な良好な加工
性と低コストを維持し、かつこの拡散障壁の内側にＮｂ
３ Ｓｎ層が生成することを防止することにより、超電
導特性の向上を図ることのできるＮｂ３Ｓｎ超電導線の
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］
本発明は、ＮｂまたはＮｂ基合金よりなる遮蔽層の外側
に安定化材を配置するとともに、前記遮蔽層の内側のＳ
ｎを含むマトリックス中に多数のＮｂフィラメントを配
置した複合体に減面加工を施し、次いで熱処理を施すこ
とにより前記Ｎｂフィラメントの外側にＮｂＢ Ｓｎ層
を生成させるＮｂ３ Ｓｎ超電導線の製造方法において
、前記遮蔽層と７トリツクスの間に旧を含む金属層を配
置したことを特徴とする。
に安定化材を配置するとともに、前記遮蔽層の内側のＳ
ｎを含むマトリックス中に多数のＮｂフィラメントを配
置した複合体に減面加工を施し、次いで熱処理を施すこ
とにより前記Ｎｂフィラメントの外側にＮｂＢ Ｓｎ層
を生成させるＮｂ３ Ｓｎ超電導線の製造方法において
、前記遮蔽層と７トリツクスの間に旧を含む金属層を配
置したことを特徴とする。
本発明は従来のブロンズ法および内部拡散法のいずれに
も適用し得るもので、上記のマトリックスはブロンズ法
の場合にはＣｕ−Ｓｎ合金であり、方、内部拡散法の場
合には通常Ｃｕであるがマトリックス中に同時にＳｎも
配置される。
も適用し得るもので、上記のマトリックスはブロンズ法
の場合にはＣｕ−Ｓｎ合金であり、方、内部拡散法の場
合には通常Ｃｕであるがマトリックス中に同時にＳｎも
配置される。
本発明において遮蔽層とマトリックス間に配置されるＮ
ｊを含む金属としては、Ｃｕ−（０，３〜３０）ｗｔ％
Ｎｉ合金が適する。この理由はＮｉｆｆ１が０．３ｗｔ
％未満であると遮蔽層にＮｂ３ Ｓｎが生成し、また３
０ｗｔ％を越えると伸線加工性か低下するためである。
ｊを含む金属としては、Ｃｕ−（０，３〜３０）ｗｔ％
Ｎｉ合金が適する。この理由はＮｉｆｆ１が０．３ｗｔ
％未満であると遮蔽層にＮｂ３ Ｓｎが生成し、また３
０ｗｔ％を越えると伸線加工性か低下するためである。
［作用］
従来のＮｂまたはＮｂ基合金よりなる遮蔽層とマトリッ
クスが直接に接触する構造においては、マド６′リツク
ス中のＳｎとＮｂがＣｕを介して拡散することにより、
Ｎｂ３ Ｓｎか遮蔽層の内側に生成されるが、この拡散
路にＮｉが存在するとＮｂ３Ｓｎ生成の反応が阻害され
、一定態上のＮ１濃度ではＮｂ３ Ｓｎが生成されない
。したがって遮蔽層とマトリックスとの間に旧を含む金
属層を介在させることにより、超電導特性を向上させる
ことが可能となる。
クスが直接に接触する構造においては、マド６′リツク
ス中のＳｎとＮｂがＣｕを介して拡散することにより、
Ｎｂ３ Ｓｎか遮蔽層の内側に生成されるが、この拡散
路にＮｉが存在するとＮｂ３Ｓｎ生成の反応が阻害され
、一定態上のＮ１濃度ではＮｂ３ Ｓｎが生成されない
。したがって遮蔽層とマトリックスとの間に旧を含む金
属層を介在させることにより、超電導特性を向上させる
ことが可能となる。
［実施例コ
外径４１．５ｍｍφ、内径３１．８ｍｍφのＣｕパイプ
の内部に外径３１．６ｍｍφのＮｂロッドを収容し、こ
れに減面加工を施して対辺間距離２．１３＋ｎｍの断面
六角形のＣｕ被覆Ｎｂ線を製造した。一方、外径９．１
ｍｍφ、内径８．１ｒＩ１ｍφのＣｕパイプに外径７．
９ｍｍφのＳｎロッドを収容し、Ｃｕ被覆線と同寸法形
状のＣｕ被覆Ｓｎ線を製造した。
の内部に外径３１．６ｍｍφのＮｂロッドを収容し、こ
れに減面加工を施して対辺間距離２．１３＋ｎｍの断面
六角形のＣｕ被覆Ｎｂ線を製造した。一方、外径９．１
ｍｍφ、内径８．１ｒＩ１ｍφのＣｕパイプに外径７．
９ｍｍφのＳｎロッドを収容し、Ｃｕ被覆線と同寸法形
状のＣｕ被覆Ｓｎ線を製造した。
次いてＣｕ被覆Ｓｎ線の９１本をその側面を当接して密
接配置し、この外側に焼鈍したＣｕ被覆Ｎｂ線の２１０
本を密接配置した後、さらにこの外側に外径４３ｍｍφ
、内径４１ｎｖφのＣｕ−１０ｗｔ％Ｎ１パイプ、外径
４５．５ｍｍφ、内径４３．５ｍｍφのＮｂパイプ（遮
蔽層）、外径５５ｍｍφ、内径４６ｍｍφのＣｕパイプ
（安定化材）を順に配置し、これに冷間て減面加工を施
して外径１ 、０ｍｎφの複合線を製造した。このよう
にして得られた複合線の断面図を模式的に第２図に示す
。
接配置し、この外側に焼鈍したＣｕ被覆Ｎｂ線の２１０
本を密接配置した後、さらにこの外側に外径４３ｍｍφ
、内径４１ｎｖφのＣｕ−１０ｗｔ％Ｎ１パイプ、外径
４５．５ｍｍφ、内径４３．５ｍｍφのＮｂパイプ（遮
蔽層）、外径５５ｍｍφ、内径４６ｍｍφのＣｕパイプ
（安定化材）を順に配置し、これに冷間て減面加工を施
して外径１ 、０ｍｎφの複合線を製造した。このよう
にして得られた複合線の断面図を模式的に第２図に示す
。
同図において複合線１は、Ｃｕパイプ２の内側にＮｂパ
イプ３およびＣｕ−Ｎｉパイプ４が順に配置され、さら
にこのＣｕ−Ｎｉパイプ４の内側のＣｕマトリックス５
内部にＮｂフィラメント６およびＳｎフィラメント７の
多数本が配置された構造を有する。
イプ３およびＣｕ−Ｎｉパイプ４が順に配置され、さら
にこのＣｕ−Ｎｉパイプ４の内側のＣｕマトリックス５
内部にＮｂフィラメント６およびＳｎフィラメント７の
多数本が配置された構造を有する。
上記の複合線１に７２５℃×６日間の熱処理を施して、
第１図に示す超電導線８を製造した。この超電導線８は
、Ｃｕパイプ２の内側にＮｂパイプ３およびＣｕ−Ｎｉ
−３ｎパイプ９が配置され、さらにこの内側のＣｕ−Ｓ
ｎ合金マトリックス１０中に外周にＮｂ３Ｓｎ層１１が
生成されたＮｂフィラメント６′の多数本が配置された
構造を有し、その臨界電流値（ＩＣ）は１１Ｔで２９Ｏ
Ａであった。またヒステリシスロスは遮蔽層とマトリッ
クス間にＣｕ−Ｎｉパイプを配置しないで他は実施例と
同様にして製造した構造、すなわち第３図に示すように
Ｎｂパイプ３の内側にＮｂＢＳｎ層１２が主１２れた超
電導線１３に比較して約５０％低ドした。
第１図に示す超電導線８を製造した。この超電導線８は
、Ｃｕパイプ２の内側にＮｂパイプ３およびＣｕ−Ｎｉ
−３ｎパイプ９が配置され、さらにこの内側のＣｕ−Ｓ
ｎ合金マトリックス１０中に外周にＮｂ３Ｓｎ層１１が
生成されたＮｂフィラメント６′の多数本が配置された
構造を有し、その臨界電流値（ＩＣ）は１１Ｔで２９Ｏ
Ａであった。またヒステリシスロスは遮蔽層とマトリッ
クス間にＣｕ−Ｎｉパイプを配置しないで他は実施例と
同様にして製造した構造、すなわち第３図に示すように
Ｎｂパイプ３の内側にＮｂＢＳｎ層１２が主１２れた超
電導線１３に比較して約５０％低ドした。
なお第１〜第３図において同一部分は同？〕号で示 し
２ ノこ 。
２ ノこ 。
［発明の効果］
以す、述べたように本発明によれば、ＮｂまたはＮｂ基
合金よりなる遮蔽層の内側にＮ１を含む金属層を配置す
ることにより、遮蔽層の内側にＮｂ３Ｓｎ層か生成する
ことを防止できる。一般に変動磁場内で牛する電力ロス
の中、ヒステリシスロスはフィラメントの径に比例する
。そのため従来法の場合に遮蔽層の内側に生成したＮｂ
３ Ｓｎ層はフィラメントに生成したＮｂ３ Ｓｎ層に
比較して大きな電力ロスを牛する。本発明によれば、遮
蔽層の内側にＮｂ３Ｓｎ層を生成することを防止できる
ため、急速な励消磁や交流用に対Ｉ７ても適する超電導
線が得られる。
合金よりなる遮蔽層の内側にＮ１を含む金属層を配置す
ることにより、遮蔽層の内側にＮｂ３Ｓｎ層か生成する
ことを防止できる。一般に変動磁場内で牛する電力ロス
の中、ヒステリシスロスはフィラメントの径に比例する
。そのため従来法の場合に遮蔽層の内側に生成したＮｂ
３ Ｓｎ層はフィラメントに生成したＮｂ３ Ｓｎ層に
比較して大きな電力ロスを牛する。本発明によれば、遮
蔽層の内側にＮｂ３Ｓｎ層を生成することを防止できる
ため、急速な励消磁や交流用に対Ｉ７ても適する超電導
線が得られる。
第１図は本発明により製造された超電導線の一実施例を
示す断面図、第２図はその熱処理前の状態を示す断面図
、第３図は従来法により製造さ封た超電導線０断面図７
あ６・ ２・・・・・・・・Ｃｕバイブ ３・・・・・ ・・Ｎｂバイブ ４・・・・・・・・・Ｃｕ−Ｎ ｉ バイブ５・・・・
・・・・・・・Ｃｕ７トリツクス６．６′・・・Ｎｂフ
ィラメント ７・・・・・・・・ ・Ｓｎフィラメント８・・・・・
・・・・超電導線 ９・・・・・・・・・・Ｃｕ−Ｎｉ−８ｎバイブ１０・
・・・・・・・・Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリ１］・・・・
・ ・ ・・Ｎｂ３ Ｓｎｎワック ス願人 昭和電線電纜株式会社
示す断面図、第２図はその熱処理前の状態を示す断面図
、第３図は従来法により製造さ封た超電導線０断面図７
あ６・ ２・・・・・・・・Ｃｕバイブ ３・・・・・ ・・Ｎｂバイブ ４・・・・・・・・・Ｃｕ−Ｎ ｉ バイブ５・・・・
・・・・・・・Ｃｕ７トリツクス６．６′・・・Ｎｂフ
ィラメント ７・・・・・・・・ ・Ｓｎフィラメント８・・・・・
・・・・超電導線 ９・・・・・・・・・・Ｃｕ−Ｎｉ−８ｎバイブ１０・
・・・・・・・・Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリ１］・・・・
・ ・ ・・Ｎｂ３ Ｓｎｎワック ス願人 昭和電線電纜株式会社
Claims (2)
- （１）ＮｂまたはＮｂ基合金よりなる遮蔽層の外側に安
定化材を配置するとともに、前記遮蔽層の内側のＳｎを
含むマトリックス中に多数のＮｂフィラメントを配置し
た複合体に減面加工を施し、次いで熱処理を施すことに
より前記Ｎｂフィラメントの外側にＮｂ＿３Ｓｎを生成
させる方法において、前記遮蔽層とマトリックスの間に
Ｎｉを含む金属層を配置したことを特徴とするＮｂ＿３
Ｓｎ超電導線の製造方法。 - （２）Ｎｉを含む金属層はＣｕ−（０．３〜３０）ｗｔ
％Ｎｉ合金層である請求項第１記載のＮｂ＿３Ｓｎ超電
導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21781588A JPH0266814A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21781588A JPH0266814A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266814A true JPH0266814A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16710172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21781588A Pending JPH0266814A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266814A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006339041A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21781588A patent/JPH0266814A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006339041A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
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