JPH03283322A - Ｎｂ↓３Ａ１超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ａ１超電導線の製造方法Info
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- JPH03283322A JPH03283322A JP2083239A JP8323990A JPH03283322A JP H03283322 A JPH03283322 A JP H03283322A JP 2083239 A JP2083239 A JP 2083239A JP 8323990 A JP8323990 A JP 8323990A JP H03283322 A JPH03283322 A JP H03283322A
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- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting 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。
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わり、特に粉末法によ
るＮｂ３Ａｌ超電導線の製造方法の改良に関する。
るＮｂ３Ａｌ超電導線の製造方法の改良に関する。
［従来の技術］
化合物系の超電導材料は合金系の超電導材料に比較して
優れた超電導特性を有しており、と（にＮｂ３Ａｌは上
部臨界磁界が高く、かつ機械的性質に優れることが知ら
れているが、その生成温度が高い上、熱処理に長時間を
要するという問題がある。
優れた超電導特性を有しており、と（にＮｂ３Ａｌは上
部臨界磁界が高く、かつ機械的性質に優れることが知ら
れているが、その生成温度が高い上、熱処理に長時間を
要するという問題がある。
このような熱処理の条件を改善する方法の一つとして粉
末法が知られている。
末法が知られている。
上記の方法は、ＮｂとＡＩの混合粉末を金属管中に充填
して、これを加工することにより、ＮｂをＡｌ中に微細
に分散させ、次いで熱処理を施すことにより粒界拡散を
支配的に進行させて、その熱処理条件を改善するもので
ある。
して、これを加工することにより、ＮｂをＡｌ中に微細
に分散させ、次いで熱処理を施すことにより粒界拡散を
支配的に進行させて、その熱処理条件を改善するもので
ある。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記の粉末法により超電導線を製造する
場合にはＮｂとＡ１の混合粉末が延伸されるが、その硬
度差が大きいため加工性に難点があり、従ってフィラメ
ントの細線化が困難であるという問題がある。
場合にはＮｂとＡ１の混合粉末が延伸されるが、その硬
度差が大きいため加工性に難点があり、従ってフィラメ
ントの細線化が困難であるという問題がある。
このような問題を解決するために、Ａ１粉末にＭｇ等を
添加してその加工硬化度をＮｂに近づけることも検討さ
れているが、長尺化が難しい上十分な特性が得られない
という欠点があった。
添加してその加工硬化度をＮｂに近づけることも検討さ
れているが、長尺化が難しい上十分な特性が得られない
という欠点があった。
この理由は、線材加工後の熱処理によるＮｂとＡ１の拡
散反応によって、高い超電導特性を示すＮｂ３ Ａ１層
よりＮｂ２ Ａ１層の方が生成され易いことによる。
散反応によって、高い超電導特性を示すＮｂ３ Ａ１層
よりＮｂ２ Ａ１層の方が生成され易いことによる。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、外側の金属管と内部に充填する粉末の加工硬化度を近
づけて加工性を改善し、フィラメントの細線化を可能に
するとともに臨界電流密度（Ｊｃ）等の特性を向上させ
ることのできる製造方法を提供することをその目的とす
る。
、外側の金属管と内部に充填する粉末の加工硬化度を近
づけて加工性を改善し、フィラメントの細線化を可能に
するとともに臨界電流密度（Ｊｃ）等の特性を向上させ
ることのできる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］
上記目的を達成するために、本発明のＮｂｌ Ａｌ超電
導線の製造方法は、（イ） ＮｂあるいはＮｂ基合金か
らなる金属管中にＮｂｚ＾１合金粉末を充填して複合体
を形成する工程と、（ロ）前記複合体に冷間加工を施し
て線材を形成する工程と、（ハ）前記線材にＮｂ３ Ａ
ｌ生成の熱処理を施す工程とによりＮｂ、 Ａｌ超電導
線を製造するものである。
導線の製造方法は、（イ） ＮｂあるいはＮｂ基合金か
らなる金属管中にＮｂｚ＾１合金粉末を充填して複合体
を形成する工程と、（ロ）前記複合体に冷間加工を施し
て線材を形成する工程と、（ハ）前記線材にＮｂ３ Ａ
ｌ生成の熱処理を施す工程とによりＮｂ、 Ａｌ超電導
線を製造するものである。
上記の金属管を構成するＮｂ基合金としてはα−Ｎｂ、
即ち、Ｎｂ中にＡ１を固溶したＮｂ−Ａ１合金が適する
。
即ち、Ｎｂ中にＡ１を固溶したＮｂ−Ａ１合金が適する
。
また金属管中に充填する粉末として、ＮｂとＮｂｚ＾１
との混合粉末を用いることもできる。この場合、（Ｎｂ
＋＾１）中のＡ１量は２０〜２８ａｔ％の範囲に配合す
る必要がある。この理由は、上記のＡ１量の範囲内では
熱処理時間の著しい短縮が可能であるのに対し、上記の
範囲外ではＮｂ３Ａｌの生成量が減少し、臨界電流密度
（」Ｃ）や臨界温度（Ｔｃ）等の特性が低下するためで
ある。
との混合粉末を用いることもできる。この場合、（Ｎｂ
＋＾１）中のＡ１量は２０〜２８ａｔ％の範囲に配合す
る必要がある。この理由は、上記のＡ１量の範囲内では
熱処理時間の著しい短縮が可能であるのに対し、上記の
範囲外ではＮｂ３Ａｌの生成量が減少し、臨界電流密度
（」Ｃ）や臨界温度（Ｔｃ）等の特性が低下するためで
ある。
以上の混合粉末を用いる場合は、本願節２の発明として
、次のように記述される。
、次のように記述される。
すなわち、（イ） ＮｂあるいはＮｂ基合金からなる金
属管中に、Ｎｂ２ Ａ１合金とＮｂとの混合粉末をＮｂ
−（２０〜２８） ａｔ％＾１の配合量となるように充
填して複合体を形成する工程と、（ロ）前記複合体に冷
間加工を施して線材を形成する工程と、（ｌＸ）前記線
材にＮｂ３Ａｌ生成の熱処理を施す工程とからなること
を特徴とするＮｂ３Ａｌ超電導線の製造方法である。
属管中に、Ｎｂ２ Ａ１合金とＮｂとの混合粉末をＮｂ
−（２０〜２８） ａｔ％＾１の配合量となるように充
填して複合体を形成する工程と、（ロ）前記複合体に冷
間加工を施して線材を形成する工程と、（ｌＸ）前記線
材にＮｂ３Ａｌ生成の熱処理を施す工程とからなること
を特徴とするＮｂ３Ａｌ超電導線の製造方法である。
以上の発明において、冷間加工は静水圧押出加工、スェ
ージング加工、伸線加工等の加工方法によって適宜施さ
れる。
ージング加工、伸線加工等の加工方法によって適宜施さ
れる。
さらに、本願発明においては、冷間加工後の線材の複数
本を金属管中に収容し、次いて冷間加工後熱処理するこ
とにより、多芯構造を形成する場合も当然含まれる。
本を金属管中に収容し、次いて冷間加工後熱処理するこ
とにより、多芯構造を形成する場合も当然含まれる。
［作用コ
本発明の方法においては、金属管とその内部に充填され
る粉末との加工硬化度に大きな差がないため、加工性が
改善されるとともに、加工後の粉末の大部分をＮｂｘ＾
１に変化させることができるため、その臨界電流密度（
Ｊｃ）等の特性が向上する。
る粉末との加工硬化度に大きな差がないため、加工性が
改善されるとともに、加工後の粉末の大部分をＮｂｘ＾
１に変化させることができるため、その臨界電流密度（
Ｊｃ）等の特性が向上する。
［実施例］
以下本発明の一実施例について説明する。
実施例Ｉ
Ｎｂ −３５ａｔ％Ａ１合金を溶解後、これを鋳造して
インゴットを製造し、次いでこのインゴットを機械的に
破砕して粉末を製造した。
インゴットを製造し、次いでこのインゴットを機械的に
破砕して粉末を製造した。
上記の粉末を外径８．０■φ、内径５．ｌ３ｓｓφのＮ
ｂパイプ中に充填し、このＮｂパイプの外側に外径１３
．０ｓｓφ、内径８．１■φのＣｕパイプを配置して複
合体を形成した。
ｂパイプ中に充填し、このＮｂパイプの外側に外径１３
．０ｓｓφ、内径８．１■φのＣｕパイプを配置して複
合体を形成した。
以上の複合体にスェージング加工および伸線加工を施し
て対辺問丸ｉ３．６９ｍｍの断面六角形の複合線（Ａ）
を製造し、この複合線（Ａ）の９１本をその側面を当接
して外径４９ｓｖφ、内径４１＋ａｇ＋φのＣｕパイプ
中に収容して冷間加工を施し、外径１．（ｌｓｍφの複
合線（Ｂ）を製造した。
て対辺問丸ｉ３．６９ｍｍの断面六角形の複合線（Ａ）
を製造し、この複合線（Ａ）の９１本をその側面を当接
して外径４９ｓｖφ、内径４１＋ａｇ＋φのＣｕパイプ
中に収容して冷間加工を施し、外径１．（ｌｓｍφの複
合線（Ｂ）を製造した。
上記の複合線（Ｂ）に８００℃で２００時間の熱処理を
施した結果、１２Ｔ （テスラ）でＪｃ −５３００Ｏ
Ａ／ｃＪ、１６ＴでＪｃ＝ １４３００Ａ／ ｃシの値
が得られた。
施した結果、１２Ｔ （テスラ）でＪｃ −５３００Ｏ
Ａ／ｃＪ、１６ＴでＪｃ＝ １４３００Ａ／ ｃシの値
が得られた。
以上の実施例で製造した多芯構造の超電導線において、
Ｎｂパイプの外径は４９μ−φであり、内径、すなわち
Ｎｂ２ Ａｌ粉末を充填したコア径はφ３４μ−であっ
た。走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果、Ｎｂ２
Ａｌ粉末を充填したコア部分は殆どＮｂ３Ａｌに変化し
ていることが認められた。またＮｂ３Ａｌは平衡状態図
において化学量論的組成から大きくずれているが、本実
施例で製造されたＮｂ３ ＡＩは化学量論的組成に近く
、その境界組成は２０〜２８ａｔ％であった。
Ｎｂパイプの外径は４９μ−φであり、内径、すなわち
Ｎｂ２ Ａｌ粉末を充填したコア径はφ３４μ−であっ
た。走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果、Ｎｂ２
Ａｌ粉末を充填したコア部分は殆どＮｂ３Ａｌに変化し
ていることが認められた。またＮｂ３Ａｌは平衡状態図
において化学量論的組成から大きくずれているが、本実
施例で製造されたＮｂ３ ＡＩは化学量論的組成に近く
、その境界組成は２０〜２８ａｔ％であった。
実施例２
実施例１でＮｂバイブ中に充填した粉末の代わりに、Ｎ
ｂ２Ａｌ粉末とＮｂ粉末の混合粉末を２５ａｔ％Ａ１と
なるように配合し、他は実施例］と同様の方法で製造し
た外径ｌ、０１φの複合線（Ｂ′）に８００℃で９６時
間の熱処理を施した結果、１２Ｔ（テスラ）でＪｅ＝
５１０ＯＯＡ／ ｃｄ 、 １６ＴてＪｃｃ −１４０
００＾／ｃシの値が得られた。
ｂ２Ａｌ粉末とＮｂ粉末の混合粉末を２５ａｔ％Ａ１と
なるように配合し、他は実施例］と同様の方法で製造し
た外径ｌ、０１φの複合線（Ｂ′）に８００℃で９６時
間の熱処理を施した結果、１２Ｔ（テスラ）でＪｅ＝
５１０ＯＯＡ／ ｃｄ 、 １６ＴてＪｃｃ −１４０
００＾／ｃシの値が得られた。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明の方法によれば、粉末法にお
ける加工性を向上させることができるため、フィラメン
トの細線化が可能になるとともに、Ｎｂ３ Ａｌの生成
量を増大させることができるため、特性の優れた超電導
線を製造することが可能になる。
ける加工性を向上させることができるため、フィラメン
トの細線化が可能になるとともに、Ｎｂ３ Ａｌの生成
量を増大させることができるため、特性の優れた超電導
線を製造することが可能になる。
Claims (2)
- （１）（イ）ＮｂあるいはＮｂ基合金からなる金属管中
にＮｂ＿２Ａｌ合金粉末を充填して複合体を形成する工
程と、 （ロ）前記複合体に冷間加工を施して線材を形成する工
程と、 （ハ）前記線材にＮｂ＿３Ａｌ生成の熱処理を施す工程
とからなることを特徴とするＮｂ＿３Ａｌ超電導線の製
造方法。 - （２）（イ）ＮｂあるいはＮｂ基合金からなる金属管中
に、Ｎｂ＿２Ａｌ合金とＮｂとの混合粉末をＮｂ−（２
０〜２８）ａｔ％Ａｌの配合量となるように充填して複
合体を形成する工程と、 （ロ）前記複合体に冷間加工を施して線材を形成する工
程と、 （ハ）前記線材にＮｂ＿３Ａｌ生成の熱処理を施す工程
とからなることを特徴とするＮｂ＿３Ａｌ超電導線の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2083239A JPH03283322A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Ｎｂ↓３Ａ１超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2083239A JPH03283322A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Ｎｂ↓３Ａ１超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03283322A true JPH03283322A (ja) | 1991-12-13 |
Family
ID=13796774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2083239A Pending JPH03283322A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Ｎｂ↓３Ａ１超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03283322A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0554739A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-03-05 | Tokai Univ | Ｎｂ ３ Ａｌ基超電導体の製造方法 |
| US5620532A (en) * | 1992-11-30 | 1997-04-15 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing Nb3 Al group superconductor |
| CN116884700A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-13 | 西南交通大学 | 一种掺入碘单质的铌三铝超导线材及其制备方法和应用 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2083239A patent/JPH03283322A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0554739A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-03-05 | Tokai Univ | Ｎｂ ３ Ａｌ基超電導体の製造方法 |
| US5620532A (en) * | 1992-11-30 | 1997-04-15 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing Nb3 Al group superconductor |
| US5628835A (en) * | 1992-11-30 | 1997-05-13 | Hitachi, Ltd. | Nb3 Al Group superconductor containing ultrafine Nb2 Al particles |
| CN116884700A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-13 | 西南交通大学 | 一种掺入碘单质的铌三铝超导线材及其制备方法和应用 |
| CN116884700B (zh) * | 2023-07-10 | 2024-02-06 | 西南交通大学 | 一种掺入碘单质的铌三铝超导线材及其制备方法和应用 |
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