JPH03236118A - 超電導ビレットの製造方法 - Google Patents

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、超電導線を製造する際の押出用素材となす超
電導ビレットの製造方法に関する。

〔従来の技術とその課題］ 超電導ビレットは、第１図に模式図を示したように金属
マトリックスｌ中に超電導芯材２を埋込んだ超を導棒材
３を金属製中空体４内部に複数本充填したものであって
、この超電導ビレット５は押出し、引抜き等の伸延加工
を施して所望形状の多芯超電導線６に加工される。

ところで、上記超電導ビレットは、超電導棒材の充填率
が低いと後の伸延加工工程において加工が均一になされ
なくなり線細りゃ断線が起きたりする。

このようなことから上記超電導棒材の充填率を高める為
、超電導ビレットは第２図にその断面図空体４と超電導
棒材３との間隙にフィラー７を詰める等して充填率を高
める工夫がなされているが充填率は９５〜９６％どまり
であって高品質の超電導線を安定して製造することがで
きず、又工数が多く、コスト的にも高価になるという問
題があった。

〔課題を解決する為の手段］ 本発明はか−る状況に鑑み鋭意研究の結果なされたもの
で、その目的とするところは超電導棒材の充填率の高い
超電導ビレットを効率よく製造する方法を提供すること
にある。

即ち、本発明は、金属マトリックス中に超電導芯材を埋
込んだ超電導棒材を複数本金属製中空体内に充填し、次
いで前記超電導棒材を充填した金属製中空体を、真空封
止したのち静水圧を付与して圧縮加工して、前記金属製
中空体内の超電導棒材の充填率を９７％以上に高めるこ
とを特徴とするものである。

本発明において、金属製中空体内に充填する超電導棒材
はＮｂ−Ｔｉ合金やＮｂ３Ｓｎ金属間化合物等の超電導
芯材を金属マトリックス中乙こ少なくともｌ＄複合した
もの、即ち単芯又は多芯の超電導棒材か通用される。上
記超電導棒材の製造は、例えばアーク溶解法等により溶
解し鋳造したＮｂ−Ｔ１インゴットを所定形状に成形し
、これをＣｕ又はＡＡ等の金属製管に充填し、これを伸
延加工して単芯の超電導棒材となしてなされる。

而して上記超電導棒材の断面形状は、六角形や円形等任
意の形状のものが用いられる。

本発明において、上記超電導棒材を充填する金属製中空
体は、超電導線に加工して使用される際に熱又は電気的
安定化材としての作用を果たすもので、その材料にはＣ
ｕ、Ａ４２等の導電性に優れた金属材料が用いられる。

本発明において、超電導棒材は金属製中空体内にできる
だけ稠密に充填するのが後の静水圧付与による圧縮加工
が短時間になされて好ましい。

本発明において、上記超電導棒材を充填した金属製中空
体を真空封止する理由は、静水圧付与による圧縮加工工
程において、酸化を防止して超電導棒材同士及び超電導
棒材と金属製中空体内面との密着性を高める為で、封止
は電子ビーム溶接により行うのが溶接熱の影響が少ない
等の利点があり好ましい。

上記の真空封止した超電導ビレットへの静水圧付与は、
金属製中空体の降伏応力以上の圧力をかけて行うもので
、ＨＩＰ　（熱間静水圧圧ｍ）又はＣＩＰ　（冷間静水
圧圧縮）等の方法によりなされる。

本発明方法において、金属製中空体内の超電導棒材の充
填率を９７％以上に限定した理由は、充填率が９７％未
満では、このビレットを超電導線に伸延加工するに際し
、断線したり、線細り等の欠陥が生しる為である。

本発明方法により製造した超電導ビレットは、例えば熱
間押出し法により所望形状の超電導素材となし、次いで
これを通常の伸線等の伸延加工法により途中に適宜加熱
処理を入れる等して所定形状の超電導線に加工される。

［作用］ 本発明においては、超電導棒材を充填した金属製中空体
を真空封止したのち、静水圧を付与して圧縮加工するの
で金属製中空体が、更には内部の超電導棒材が前記金属
製中空体を介して等方的に均質に圧縮されて金属製中空
体内の超電導棒材の充填率が向上する。又その充填率を
９７％以上に高度に限定したので後の伸延加工が線細り
ゃ断線を起こすことなく良好になされる。又超電導棒材
には、断面形状が円形等任意の形状のものが使用でき、
更に空隙にフィラー等を詰める必要もなく、従って工数
及び製造コストの低減が計れる。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例ｌ Ｎｂ５０％、残部ＴｉからなるＮｂ−Ｔｉ合金を消耗電
極式アーク溶解法により溶解し鋳造して１０４ｍｍφの
インコ゛ントとなし、次いでこのインゴットを表面を２
ＩＩＩ１１面削して外径１３０１、内径１００ＩＴＩ１
１φのＣｕ管に嵌合せしめて複合体を形成し、次いでこ
の複合体を真空封止したのち、熱間押出し及び冷間で引
抜き加工を行って、５１１ｍφの断面円形の超電導棒材
となした。

しかるのち、上記超電導棒材を長さ１．５　ｍに切出し
、これを外径３００ｍｍ、内径２５０１のＣｕ製中空体
に２０００本充填した。次いで上記Ｃｕ製中空体の両端
に吸引パイプ付きＣｕ製キャップを電子ビームにより溶
接して被せ、上記吸引パイプから内部を真空に引いて封
止したのち、このＣ０製中空体をＨＩＰ装置を用いて、
種々温度、圧力にて静水圧を付与して圧縮加工を施して
超電導ビレットを製造した。

実施例２ 実施例１において、静水圧付与をＨＩＰ装置に代えてＣ
ＩＰ装置を用い、常温にて圧力を種々に変えて行った他
は実施例１と同し条件により超電導ビレットを製造した
。

実施例３ 実施例１において、金属製中空体にＣｕ製中空体に代え
てＡｌ製中空体を用い、静水圧付与条件をＡｌ材に合わ
せて低めに設定した他は実施例１と同し方法により超電
導ビレ、トを製造した。

実施例４ 実施例３において静水圧付与をＨＩＰ装置に代えてＣｆ
Ｐ装置を用いて、常温にて圧力を種々Ｇこ変えて行った
他は実施例３と同し方法により超電導ビレットを製造し
た。

比較例１ 実施例１で製造した超電導棒材を対辺長さ５．０５１の
正六角断面形状に加工し、この断面正六角形の超電導棒
材を実施例１と同じＣｕ製中空体内に稠密に充填し金属
製中空体と超電導棒材との間隙にＣｕ製フィラーを詰め
て充填率を富めて超電導ビレットを製造した。

比較例２ 比較例１において、金属製中空体に（：ｕｊｌｊ中空体
に代えてＡｌ製中空体を用いた他は比較例１と同し方法
により超電導ビレットを製造した。

尚、超電導棒材の金属マトリ、クス及び金属製中空体の
材料には、Ｃｕ材は９９．９９６％純度、Ａｌ材は９９
．９９７％純度の高純度材を用いた。

斯くの如くして得られた各々の超電導ビレットについて
充填率を測定した。又各々の超電導ビレットを熱間押出
しにより８０ｍｌ１φに押出し、これを途中に適宜加熱
処理を入れて、圧延及び伸線加工を施して０．８　Ｘ　
］、７Ｉの平角状の超電導線に加工して伸線性を調査し
た。結果は王な製造条件を併記して第１表に示した。

第１表より明らかなように、本発明品（ＮＯ１〜１１）
は、伸延加工性に優れ、断線はおろか線細り等の品質不
良を起こすこともなかった。これは、超電導ビレットが
静水圧付与により等方的に均質に圧縮され、且つ超電導
棒材の充填率が９７％以上に向上した為である。

これに対し、比較方法品（Ｎｏ１２〜１３）はいずれも
伸延加工性に劣るものであった。これは超電導ビレット
の超電導棒材の充填率が低く、伸線等の伸延加工が均質
になされなかった為である。

〔効果〕

以上述べたように本発明方法によれば、円形等任意の断
面形状の超電導棒材が９７％以上の充填率で均質に充填
され、依って伸延加工性に優れた超電導ビレットが容易
に製造されるので、工業上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、超電導ビレットの構成及び上記ビレットを伸
延加工して得られる多芯超電導線の一態様を示す模式図
、第２図は断面正六角形の超電導棒材を用いた超電導ビ
レットの断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属マトリックス中に超電導芯材を埋込んだ超電導棒材
   を複数本金属製中空体内に充填し、次いで前記超電導棒
   材を充填した金属製中空体を、真空封止したのち静水圧
   を付与して圧縮加工して、前記金属製中空体内の超電導
   棒材の充填率を９７％以上に高めることを特徴とする超
   電導ビレットの製造方法。