JPH03280307A - 多芯超電導線の製造方法 - 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、高品質の多芯超電導線を効率よく製造する方
法に関する。

〔従来の技術とその課題〕

多芯超電導線は、例えばＣｕマトリックス中にＮｂ−Ｔ
ｉフィラメントを多数本複合した線材で、液体Ｈｅ温度
に冷却してＮｂ−Ｔｉフィラメントを超電導状態となし
て使用されるもので、Ｃｕマトリックスは冷却媒体とし
ての働きと超１Ｎ状態が局部的に破壊するクエンチ時の
電流のバイパスとしての作用を果たすものである。

而してか＼る多芯超電導線の製造は、従来第２図イ１口
に示したように、Ｃｕ製バイブ９内に超電導棒材３を装
入しこれを伸延加工して単芯超電導線ＩＯとなしく図イ
）、次いでこれを複数本金属製中空ビレット６内に充填
して押出し、圧延、引抜き等の伸延加工を施して多芯超
電導線８となしく回目）、必要に応じこの多芯超電導線
を複数本再び銅製中空ビレットに充填し伸延加工して、
更に多数のＮｂ−Ｔｉ　フィラメントを複合した多芯超
電導線に加工して製造されるものであった。

しかしながら、Ｃｕ製中空ビレットへの単芯超電導線の
充填密度が低いとこれの伸延加工が均一になされず、そ
の結果Ｎｂ−Ｔｉフィラメントの断線が多発して高い超
電導特性が得られなくなるという問題があり、このよう
なことがら単芯超電導線を断面六角形に加工し、更にＣ
ｕ製中空体との隙間にはＣｕ線等を詰めて充填密度を高
める対策がとられているが、単芯超電導線の充填本数が
数千〜数万本に及ぶ為、充填作業には多大の労力を要す
る上、十分高い充填密度を得ることは困難であった。

このような事から、充填及び伸延加工工程を複数回に分
けて、１回当たりの充填本数を減らすとともに充填密度
を高める方法、即ち超１ｉ導棒材をＣｕバイブ内に装入
し、これを伸延加工して単芯超電導線となし、この単芯
超電導線を比較的少ない本数Ｃｕパイプ内に充填し、伸
延加工して少数芯の多芯超電導線となし、しかるのちこ
の多芯超電導線をＣｕビレット内に充填し、伸延加工し
て目的とする多芯超電導線となす方法が行われているが
、この方法によると充填及び伸延加工の工程を３回も繰
返す為、生産性に劣り又コスト高になるという欠点があ
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高品質の多芯超電導線を効
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、複数本の孔を長手方向に設けた金属製
中空体の前記各々の中空部に超電導棒材を装入して複合
素材となし、次いで前記複合素材を伸延加工して所望形
状の複合棒材となし、しかるのち前記複合棒材を複数本
金属製中空ビレットに充填して複合ビレットとなすＡ工
程、前記複合ビレットを伸延加工して所望形状の複合線
材となすＢ工程の２工程を順次所望回施すことを特徴と
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図イ
〜ハは本発明方法の一態様を示す多芯超電導線の製造工
程を示す説明図である０図において１は金属製ビレット
、２は孔、３は超電導棒材である。

金属製ビレットｌに複数本の孔２が長手方向に設けられ
ており（図イ）、上記孔２に超電導棒材３を装入して複
合素材４となし、次いでこの複合素材４を押出又は引抜
き等の伸延加工法により断面六角形の複合棒材５となし
く図＋１：ｌ）、Ｌ、かるのちこの複合棒材５を複数本
金属製中空ビレット６に充填して複合ビレット７となし
、次いでこの複合ビレット７を押出又は引抜き等の伸延
加工法により所望形状の線材に加工して多芯超電導線８
となすものである。

本発明方法は、複合する超電導フィラメント数を、例え
ば７０１１本とすると従来法では７０１１本の単芯超電
導線を引抜加工して断面六角形に加工し、これを１本１
本Ｃｕ製中空ビレットに装入し充填する必要があったが
、本発明方法によれば金属製ビレットに１９本の孔をあ
けこの１９本の孔にＮｂ−Ｔｉ合金棒材を装入し、これ
を所望形状に伸延加工して複合棒材となして充填するの
で、金属製中空ビレットに充填するＮｂ−Ｔｉ合金棒材
の本数は３６９本で済み、従来の７０１１本に比較して
大幅に数量域が計れ、生産性を著しく向上し得るもので
ある。又充填本数が少ない分、充填精度を高めることが
できて充填率向上につながる。

本発明方法において、金属製ビレット又は金属製中空ビ
レットの材料には、主にＣｕ又はＣｕ合金が用いられる
がＡｌ又はＡｆ金合金を用いても差支えない、又上記金
属製とレフトに設ける長手方向の孔は、径が２０〜５０
ｍｍφで、孔数は１０〜３０本が適当である。上記孔に
装入する超電導棒材としてはＮ　ｂ　−Ｔ　ｉ合金やＮ
ｂａＳｎ金属間化合物等の金属超電導体の他、Ｙ−Ｂａ
−Ｃｕ−０系等の酸化物超電導体も適用可能である。

〔作用〕

本発明方法においては、金属製ビレットの長手方向に複
数本（０本）の孔を設け、この０本の各々の孔に超電導
棒材を装入し、これを伸延加工して超電導線材となし、
この線材を金属製中空ビレットに充填するので充填する
線材の本数が従来の１／ｎ本に低減し、その結果充填作
業の労力を大幅に削減し得るばかりでなく、充填率が向
上して超電導フィラメントの断線数が減少し、超電導特
性が向上する。

〔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１ ２５０ｍ■φのＣｕビレットに４０−φの孔を１９本あ
け、各々の孔に４０ｍｍφのＮｂ−Ｔｉ合金棒材を装入
して複合素材となし、この複合素材の孔部を真空封止し
たのち、熱間押出し及び適宜加熱処理を施しつつ引抜加
工して対角長１４．４　ａｒｍの六角棒材に加工した。

しかるのち上記棒材を外径３００ｓ−内径２６０−の中
空Ｃｕビレットに３６９本充填して複合ビレットとなし
、次いでこの複合ビレットを両端を真空封止したのち、
熱間押出し及び途中適宜加熱処理を施しつつ冷間引抜加
工により５１１１Ｉ−の多芯超電導線を製造した。

比較例１ 実施例１で用いたのと同じ中空Ｃｕビレットに２．８０
ｍ−φのＮｂ−Ｔｉ合金棒材をＣｕで被覆した対角長３
．２９　ａｍの断面六角の単芯超電導線を７０１１本充
填した他は実施例１と同じ方法により多芯超電導線を製
造した。

斯くの如くして得られた各々の多芯超電導線についてＮ
ｂ−Ｔｉフィラメントの断線頻度を調べた。

又複合ビレットについては伸延加工前に充填率を測定し
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 ■超電導棒材の複合本数。

■複合棒材又は単芯超電導線の充填本数。

第１表より明らかなように、本発明方法品（実施例１）
は中空ビレットへの複合素材の充填本数が少なく、従っ
て充填作業が容易であり、且つ充填した複合棒材間の境
界が少ないので充填率が高い値のものとなり、その結果
伸延加工が均一になされてフィラメントの断線頻度が低
下した。

これに対し、比較方法品（比較例１）は充填材が単芯超
電導線の為、充填本数が多くなり、これを１本１本洗浄
して装入し充填していく作業に多大の労力を要した。更
に充填後の単芯超電導線の境界が多い為充填率が低下し
て、その結果伸延加工が均一になされず、フィラメント
の断線頻度が増加した。

上記サンプルのＮｂ−ＴｉフィラメントについてＥＰＭ
Ａにより合金成分の偏析有無を調べた結果、比較方法品
には若干偏析が認められたものの、本発明方法品には全
く偏析が認められなかった。これは本発明方法品は複合
棒材の製造段階で伸延加工を熱間で行った為合金の均質
化がより十分になされた為と考えられる。

〔効果〕

以上述べたように、本発明方法によれば高品質の多芯超
電導線を効率よく製造することができて工業上顕著な効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図イ〜ハは本発明方法の一態様を示す工程説明図、
第２図イ２口は従来方法の工程説明図である。 １−童属製ビレット、２−・・−孔、３−超ｉｉ導棒材
、４−複合素材、５−複合棒材、６曲金属製中空ビレッ
ト、７−複合ビレット、８・−・−多芯ａｍ導線、９・
−Ｃｕ製パイプ、１０−・・・単芯超電導線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数本の孔を長手方向に設けた金属製中空体の前記各々
   の中空部に超電導棒材を装入して複合素材となし、次い
   で前記複合素材を伸延加工して所望形状の複合棒材とな
   し、しかるのち前記複合棒材を複数本金属製中空ビレッ
   トに充填して複合ビレットとなすＡ工程、前記複合ビレ
   ットを伸延加工して所望形状の複合線材となすＢ工程の
   ２工程を順次所望回施すことを特徴とする多芯超電導線
   の製造方法。