JPH03245415A - 高強度アルミ安定化超電導撚線 - Google Patents
高強度アルミ安定化超電導撚線Info
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 38
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- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims 1
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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
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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〕
本発明は、マグネット用導体等に用いられる高強度Ａｆ
安定化超電導撚線に関する。
安定化超電導撚線に関する。
超電導線は、電気抵抗の小さい高純度Ｃｕ等の金属マト
リックス中にＮｂ−Ｔｉ等の超電導芯線を複合した構造
からなるものである。
リックス中にＮｂ−Ｔｉ等の超電導芯線を複合した構造
からなるものである。
ところで、金属マトリックスは超電導芯線と複合して超
電導芯線の加工性を改善する作用とともに、使用時の熱
及び電気的安定化材としての作用をも果たすものである
。
電導芯線の加工性を改善する作用とともに、使用時の熱
及び電気的安定化材としての作用をも果たすものである
。
このようなことから、安定化材としては極低温における
電気抵抗がＣｕより小さい高純度Ａｊ！の方がＣｕより
も適した材料とされている。
電気抵抗がＣｕより小さい高純度Ａｊ！の方がＣｕより
も適した材料とされている。
しかしながら、マグネット等では使用中導体には、強い
電磁力が加わり、その結果安定化材が高純度Ａｌのよう
な低強度材料の場合は、導体が電磁力によって変形して
しまうという問題があり高純度Ａｌを安定化材として用
いることができなかった。
電磁力が加わり、その結果安定化材が高純度Ａｌのよう
な低強度材料の場合は、導体が電磁力によって変形して
しまうという問題があり高純度Ａｌを安定化材として用
いることができなかった。
本発明は、かかる状況に鑑み鋭意研究を行った結果なさ
れたもので、その目的とするところは高強度のＡＩ！、
安定化超電導撚線を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは高強度のＡＩ！、
安定化超電導撚線を提供することにある。
即ち、本発明は、Ａｊ’マトリックス中に少なくとも１
本の超電導芯線を複合した超電導線を複数本、補強用線
材を中心に配置して撚合わせたＡＩｌ安定化超電導撚線
であって、前記超電導線と補強用線材との間にＺｎ材を
充満させて超電導線を補強用線材に固定し強化したこと
を特徴とするものである。
本の超電導芯線を複合した超電導線を複数本、補強用線
材を中心に配置して撚合わせたＡＩｌ安定化超電導撚線
であって、前記超電導線と補強用線材との間にＺｎ材を
充満させて超電導線を補強用線材に固定し強化したこと
を特徴とするものである。
以下に本発明を図を参照して具体的に説明する。
第１図は本発明撚線の一態様を示す断面図である０図に
おいて、１は補強用線材、５はＺｎ材である。
おいて、１は補強用線材、５はＺｎ材である。
平角状の補強用線材１を芯にして、Ａｆｆｉマトリック
ス２に超電導芯線３を７本復合した超電導線４が１０本
撚合わされ、上記超電導線４及び補強用線材１の間隙に
Ｚｎ材５が充満されており、各々の超電導線４は補強用
線材１に固定され強化されている。
ス２に超電導芯線３を７本復合した超電導線４が１０本
撚合わされ、上記超電導線４及び補強用線材１の間隙に
Ｚｎ材５が充満されており、各々の超電導線４は補強用
線材１に固定され強化されている。
第２図は本発明の超電導撚線の他の態様を示す断面図で
、通常の７本撚線の中心線を補強用線材１１となし、他
の６本を超電導線４となしたものである。
、通常の７本撚線の中心線を補強用線材１１となし、他
の６本を超電導線４となしたものである。
第３図は、第１図に示したＡ２安定化超電導撚線の周囲
にＡｊ！材を被覆したもので、上記／ｌ安定化超電導撚
線とＡｆ′Ｍｊｌ材６との間にもＺｎ材５が充満されて
いて、双方間の熱伝導性が良好に保持されるようになっ
ている。
にＡｊ！材を被覆したもので、上記／ｌ安定化超電導撚
線とＡｆ′Ｍｊｌ材６との間にもＺｎ材５が充満されて
いて、双方間の熱伝導性が良好に保持されるようになっ
ている。
本発明において、超電導芯線にはＮｂ−Ｔｉ合金等の任
意の超電導材料が用いられる。又上記超電導芯線に複合
するＡｌマトリックスには導電性に優れた高純度のＡＩ
！、が好適である。又補強用線材としては、特に限定す
るものではないが、Ｃｕ、Ｆｅ％Ｎｉ５Ｃｏ、Ｔｉ 、
Ｚｒ及びこれらの合金又はＳＵＳ等の金属材料が、強度
のみならず靭性にも優れていて好ましい。
意の超電導材料が用いられる。又上記超電導芯線に複合
するＡｌマトリックスには導電性に優れた高純度のＡＩ
！、が好適である。又補強用線材としては、特に限定す
るものではないが、Ｃｕ、Ｆｅ％Ｎｉ５Ｃｏ、Ｔｉ 、
Ｚｒ及びこれらの合金又はＳＵＳ等の金属材料が、強度
のみならず靭性にも優れていて好ましい。
本発明において、超電導線と補強用線材との間にＺｎ材
を充満させる方法としては、例えば超電導線をルーズに
撚合わせて、これを溶融Ｚｎ浴中に浸漬して充満させる
方法、或いは予め超電導線及び補強用線材にＺｎを厚め
に溶融メンキしたのち、これを撚合わせる方法等が適用
されるが、いずれの場合もＺｎを充満させたあとダイス
を通して圧縮加工を施すとＺｎ材の密度が向上して好ま
しい、 尚、上記において、超電導撚線の表面にＺｎ材
が付着していても何ら差支えない。
を充満させる方法としては、例えば超電導線をルーズに
撚合わせて、これを溶融Ｚｎ浴中に浸漬して充満させる
方法、或いは予め超電導線及び補強用線材にＺｎを厚め
に溶融メンキしたのち、これを撚合わせる方法等が適用
されるが、いずれの場合もＺｎを充満させたあとダイス
を通して圧縮加工を施すとＺｎ材の密度が向上して好ま
しい、 尚、上記において、超電導撚線の表面にＺｎ材
が付着していても何ら差支えない。
本発明のＡｆ安定化超電導撚線は、超電導撚線が補強用
線材にＺｎ材を介して固定されているので、マグネット
等の導体に使用した場合でも、使用中に加わる１を磁力
によって導体が、変形したりすることがない。
線材にＺｎ材を介して固定されているので、マグネット
等の導体に使用した場合でも、使用中に加わる１を磁力
によって導体が、変形したりすることがない。
又本発明の超電導撚線は、超電導線間がＺｎ材によって
充満されているので熱伝導性に優れ、超電導芯線の冷却
が効率よくなされて良好な超電導特性が得られる。
充満されているので熱伝導性に優れ、超電導芯線の冷却
が効率よくなされて良好な超電導特性が得られる。
消耗電極式アーク溶解炉で溶解し、１００■鋼φのビレ
ットに鋳造した０次にこのビレットを８０ＩＩ＋１−に
鍛造し、５１１ｆｆｉ厚さ面削したのち、この鍛造材を
熱間押出しして６開φのＮｂ−Ｔｉ棒材となし、次いで
このＮｂ−Ｔｉ棒材に９９．９９９３％純度の／ｌを押
出被覆して９■φの超電導素材となした。
ットに鋳造した０次にこのビレットを８０ＩＩ＋１−に
鍛造し、５１１ｆｆｉ厚さ面削したのち、この鍛造材を
熱間押出しして６開φのＮｂ−Ｔｉ棒材となし、次いで
このＮｂ−Ｔｉ棒材に９９．９９９３％純度の／ｌを押
出被覆して９■φの超電導素材となした。
上記の押出被覆は、回転する溝付ホイールとこの溝上に
配置固定されたシューブロックとの間の摩擦力でＡｌを
、別に導入したＮｂ−Ｔｉ棒材上に複合する機構のコン
フォーム押出法により行った。
配置固定されたシューブロックとの間の摩擦力でＡｌを
、別に導入したＮｂ−Ｔｉ棒材上に複合する機構のコン
フォーム押出法により行った。
而して前記の超電導素材を強制潤滑伸線法により伸線し
て３ＩＩＩＩφのＡＩ！、被覆超電導線となし、次いで
この超電導線を７本１００ｍｍのピッチで撚合せ、これ
を丸ダイスで８．１開φに圧縮成形したのち、これに前
記と同様にして高純度ＡＩ！、を押出被覆して９．５
ｔａｓｇφの棒材となした０次にこの棒材を再び強制潤
滑伸線法によりマトリックスがＡＩ！、からなる０、２
ａｕ＋φの超電；４ｗＡとなし、次いでこの超電導線を
３２本断面寸法が０．２ Ｘ ０．６驕−の５ＵＳ３１
６製補強用線材の周囲に撚合わせて、１． ＯＸ １．
４開の平角状の撚線となした０次いでこの撚線を４５０
’Ｃに加熱した溶融Ｚｎ浴中に連続的に２秒間浸漬して
上記撚線内の空隙にＺｎ材を充満させた。
て３ＩＩＩＩφのＡＩ！、被覆超電導線となし、次いで
この超電導線を７本１００ｍｍのピッチで撚合せ、これ
を丸ダイスで８．１開φに圧縮成形したのち、これに前
記と同様にして高純度ＡＩ！、を押出被覆して９．５
ｔａｓｇφの棒材となした０次にこの棒材を再び強制潤
滑伸線法によりマトリックスがＡＩ！、からなる０、２
ａｕ＋φの超電；４ｗＡとなし、次いでこの超電導線を
３２本断面寸法が０．２ Ｘ ０．６驕−の５ＵＳ３１
６製補強用線材の周囲に撚合わせて、１． ＯＸ １．
４開の平角状の撚線となした０次いでこの撚線を４５０
’Ｃに加熱した溶融Ｚｎ浴中に連続的に２秒間浸漬して
上記撚線内の空隙にＺｎ材を充満させた。
尚、Ｚｎ材は上記撚線の表面にも最も薄いところで２μ
■厚さに付着し、撚線形状は断面かはイ円形を呈するも
のとなった。
■厚さに付着し、撚線形状は断面かはイ円形を呈するも
のとなった。
実施例２
実施例１で製造した／ｌｌ安定超超導撚線にＡｌを０．
２ ｍｍｙＪ−さに押出被覆した。
２ ｍｍｙＪ−さに押出被覆した。
比較例１
実施例１で用いたと同し０．２１ｗｏ＋φの超電導線３
２本を補強用線材を用いずに断面円形に撚合わせ、次い
でこれを０．８ Ｘ １．４ ｍｍの平角状に成形して
Ａｌ安定化超電導撚線を製造した。
２本を補強用線材を用いずに断面円形に撚合わせ、次い
でこれを０．８ Ｘ １．４ ｍｍの平角状に成形して
Ａｌ安定化超電導撚線を製造した。
比較例２
実施例１において、１． ＯＸ １．４ ｍｓ＋の平角
状撚線を溶融Ｚｎ浴中に浸漬しなかった他は実施例１と
同じ方法によりＡｆｆｉｆｆ化超電導撚線を製造した。
状撚線を溶融Ｚｎ浴中に浸漬しなかった他は実施例１と
同じ方法によりＡｆｆｉｆｆ化超電導撚線を製造した。
比較例３
比較例１において、超電導線にマトリックスが９９、９
９９８％純度の無酸素Ｃｕからなる超電導線を用いた他
は比較例１と同し方法によりＣｕ安定化超電導撚線を製
造した。
９９８％純度の無酸素Ｃｕからなる超電導線を用いた他
は比較例１と同し方法によりＣｕ安定化超電導撚線を製
造した。
斯くのごとくして得られた各々のＡｆ又はＣｕ安定化超
電導撚線について、０．２％耐力及びＲＲＲ（残留抵抗
比； ３００にとＩＯＫにおける電気抵抗比）を測定し
た。又各々の超電導撚線を絶縁被覆したのち、マグネッ
トコイルに成形して、これを液体Ｈｅ中にて５テスラー
の強磁場下で抵抗が１０−０μΩｃｍに達した時の臨界
電流値を測定した。結果は主な製造条件を併記して第１
表に示した。
電導撚線について、０．２％耐力及びＲＲＲ（残留抵抗
比； ３００にとＩＯＫにおける電気抵抗比）を測定し
た。又各々の超電導撚線を絶縁被覆したのち、マグネッ
トコイルに成形して、これを液体Ｈｅ中にて５テスラー
の強磁場下で抵抗が１０−０μΩｃｍに達した時の臨界
電流値を測定した。結果は主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（実施例１．２）
は、従来のＣｕ安定化超電導撚線（比較例３）に較べて
、０．２％耐力が同等で、ＲＲＲが格段に優れ、臨界電
流値は安定して高い値のものとなった。
は、従来のＣｕ安定化超電導撚線（比較例３）に較べて
、０．２％耐力が同等で、ＲＲＲが格段に優れ、臨界電
流値は安定して高い値のものとなった。
これに対し、比較例１は補強用線材を用いなかった為０
．２％耐力が低く、又撚線にＺｎ材を充満させなかった
為超電導線が個々に動き易くなり、又熱伝導性に劣り熱
的に不安定となって、臨界電流値は低い値で大きく変動
した。又比較例２は補強用線材を用いたので０．２％耐
力は向上したが、臨界電流値は、比較例１と同じ理由で
低下し又大きく変動した。
．２％耐力が低く、又撚線にＺｎ材を充満させなかった
為超電導線が個々に動き易くなり、又熱伝導性に劣り熱
的に不安定となって、臨界電流値は低い値で大きく変動
した。又比較例２は補強用線材を用いたので０．２％耐
力は向上したが、臨界電流値は、比較例１と同じ理由で
低下し又大きく変動した。
以上述べたように本発明のＡｆｆｉｆｆ化超電導撚線は
補強用線材及びＺｎ材により固定強化され、又熱伝導性
も改善されたものなので、高電流を安定して通電するこ
とができ、マグネット用導体等に用いて、顕著な効果を
奏するものである。
補強用線材及びＺｎ材により固定強化され、又熱伝導性
も改善されたものなので、高電流を安定して通電するこ
とができ、マグネット用導体等に用いて、顕著な効果を
奏するものである。
第１〜３図は、本発明の高強度Ａｌ安定化超電導撚線の
態様を示すそれぞれ断面図である。 １・−・−補強用線材、２−・・〜Ａｊ！マトリックス
、３−超電導芯線、４−超１を導線、５ ・−Ｚ ｎ材
、６−Ａ Ｉ！被覆材。
態様を示すそれぞれ断面図である。 １・−・−補強用線材、２−・・〜Ａｊ！マトリックス
、３−超電導芯線、４−超１を導線、５ ・−Ｚ ｎ材
、６−Ａ Ｉ！被覆材。
Claims (1)
- アルミマトリックス中に少なくとも１本の超電導芯線を
複合した超電導線を複数本、補強用線材を中心に配置し
て撚合わせたアルミ安定化超電導撚線であって、前記超
電導線と補強用線材との間に亜鉛材を充満させて超電導
線を補強用線材に固定し強化したことを特徴とする高強
度アルミ安定化超電導撚線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040695A JPH03245415A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 高強度アルミ安定化超電導撚線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040695A JPH03245415A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 高強度アルミ安定化超電導撚線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03245415A true JPH03245415A (ja) | 1991-11-01 |
Family
ID=12587691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2040695A Pending JPH03245415A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 高強度アルミ安定化超電導撚線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03245415A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8512799B2 (en) * | 2002-06-12 | 2013-08-20 | International Superconductivity Technology Center, The Juridical Foundation | Process of producing a superconducting magnet made of a high-temperature bulk superconductor |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP2040695A patent/JPH03245415A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8512799B2 (en) * | 2002-06-12 | 2013-08-20 | International Superconductivity Technology Center, The Juridical Foundation | Process of producing a superconducting magnet made of a high-temperature bulk superconductor |
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