JPH0355011B2 - - Google Patents
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- JPH0355011B2 JPH0355011B2 JP60106454A JP10645485A JPH0355011B2 JP H0355011 B2 JPH0355011 B2 JP H0355011B2 JP 60106454 A JP60106454 A JP 60106454A JP 10645485 A JP10645485 A JP 10645485A JP H0355011 B2 JPH0355011 B2 JP H0355011B2
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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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は外部補強化合物超電導線の製造方法に
関し、さらに詳しくは、拡散接合により品質の優
れた外部補強化合物補超電導線の製造方法に関す
る。
関し、さらに詳しくは、拡散接合により品質の優
れた外部補強化合物補超電導線の製造方法に関す
る。
［従来技術］
従来より、Nb3Sn、V3Ga等の超電導線は8T以
上の高磁界の発生用線材として実用化されてお
り、また、核融合用炉等の大型マグネツトのため
の大容量導体に使用される線材として開発が行な
われている。
上の高磁界の発生用線材として実用化されてお
り、また、核融合用炉等の大型マグネツトのため
の大容量導体に使用される線材として開発が行な
われている。
このような大容量導体の場合には、導体に大き
な電磁力が働くため冷間加工により強度を上昇さ
せた無酸素銅およびステンレス鋼、モリブデン等
で補強して耐ストレス性を向上させていた。
な電磁力が働くため冷間加工により強度を上昇さ
せた無酸素銅およびステンレス鋼、モリブデン等
で補強して耐ストレス性を向上させていた。
また、Nb3Sn等の化合物系超電導多芯線材は、
もともと脆い性質を有しているので、小型マグネ
ツトにおいてはNb3Sn等の化合物を生成させるた
めの熱処理を行なつていない線材を使用してマグ
ネツトを巻線した後、化合物を生成するための熱
処理を行なつている（Wind and React法）。
もともと脆い性質を有しているので、小型マグネ
ツトにおいてはNb3Sn等の化合物を生成させるた
めの熱処理を行なつていない線材を使用してマグ
ネツトを巻線した後、化合物を生成するための熱
処理を行なつている（Wind and React法）。
一方、大型マグネツトにおいては実用性を考慮
すると上記説明したWind and React法を採用す
ることは困難であり、そのため熱処理により化合
物を生成させた導体を使用してマグネツトの巻線
を行なつている（React and Wind法）。
すると上記説明したWind and React法を採用す
ることは困難であり、そのため熱処理により化合
物を生成させた導体を使用してマグネツトの巻線
を行なつている（React and Wind法）。
このReact and Wind法の場合、内部補強法と
外部補強法の２種類があり、外部補強法で一般的
に実用化されている導体の構造としては、第１図
に示すような断面形状を有する門型銅埋込導体構
造のものが多く、この構造体の製造方法として一
般的に、門型無酸素銅の冷間加工材（凹部）に、
熱処理により化合物を生成させた超電導多芯線を
はんだ付けにより接合して長尺材を製造してい
る。この構造体における門型無酸素銅には高強度
および高電気電導度が要求される。
外部補強法の２種類があり、外部補強法で一般的
に実用化されている導体の構造としては、第１図
に示すような断面形状を有する門型銅埋込導体構
造のものが多く、この構造体の製造方法として一
般的に、門型無酸素銅の冷間加工材（凹部）に、
熱処理により化合物を生成させた超電導多芯線を
はんだ付けにより接合して長尺材を製造してい
る。この構造体における門型無酸素銅には高強度
および高電気電導度が要求される。
このような、化合物系多芯線を使用した門型銅
埋込導体を製造する場合に、通常は熱処理を行な
つて化合物を生成させた線材を門型銅条の凹部に
埋込み、同時にはんだ付けを行なつている。この
はんだ付けの時に、門型銅条は軟化を避けるため
にできるだけ低温で、かつ、短時間ではんだ付け
を行なう必要がある。
埋込導体を製造する場合に、通常は熱処理を行な
つて化合物を生成させた線材を門型銅条の凹部に
埋込み、同時にはんだ付けを行なつている。この
はんだ付けの時に、門型銅条は軟化を避けるため
にできるだけ低温で、かつ、短時間ではんだ付け
を行なう必要がある。
さらに、熱処理により化合物を生成させた複合
多芯線材は極めて脆いため、門型銅条に埋込む際
の作業性が悪く、具体的には該線材に約0.5％以
上の歪が加えられると超電導特性が著しく劣化す
ることは知られており、従つて、該線材を埋込
み、はんだ付け作業を行なう時には、該線材に
0.5％以上の歪が加わらないようにしなければな
らない。
多芯線材は極めて脆いため、門型銅条に埋込む際
の作業性が悪く、具体的には該線材に約0.5％以
上の歪が加えられると超電導特性が著しく劣化す
ることは知られており、従つて、該線材を埋込
み、はんだ付け作業を行なう時には、該線材に
0.5％以上の歪が加わらないようにしなければな
らない。
また、はんだ付けの場合に門型銅条と超電導多
芯線との間のはんだ層に気泡が残ることが多く、
そのため該線材の冷却が不充分となつて超電導特
性を損なうことになる。
芯線との間のはんだ層に気泡が残ることが多く、
そのため該線材の冷却が不充分となつて超電導特
性を損なうことになる。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は上記に説明したように、従来技術にお
ける門型銅条と超電導多芯線との埋込み、はんだ
付けにおける種々の問題点を解消したものであつ
て、本発明者が研究および検討を重ねた結果、外
部補強材にAl2O3を分散させた銅を使用し、ま
た、超電導多芯線の未拡散熱処理のものを使用す
ることによつて、埋込み作業およびはんだ付け等
によつて超電導特性が劣化することがない外部補
強化合物超電導線の製造方法を開発したのであ
る。
ける門型銅条と超電導多芯線との埋込み、はんだ
付けにおける種々の問題点を解消したものであつ
て、本発明者が研究および検討を重ねた結果、外
部補強材にAl2O3を分散させた銅を使用し、ま
た、超電導多芯線の未拡散熱処理のものを使用す
ることによつて、埋込み作業およびはんだ付け等
によつて超電導特性が劣化することがない外部補
強化合物超電導線の製造方法を開発したのであ
る。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る外部補強化合物超電導線の製造方
法の特徴とするところは、Al2O3分散強化銅を外
部補強材として用い、これと未拡散熱処理状態の
超電導複合芯線を複合一体化し、次いで、拡散熱
処理を行なうことにある。
法の特徴とするところは、Al2O3分散強化銅を外
部補強材として用い、これと未拡散熱処理状態の
超電導複合芯線を複合一体化し、次いで、拡散熱
処理を行なうことにある。
本発明に係る外部補強化合物超電導線の製造方
法（以下単に本発明に係る方法ということがあ
る）について以下詳細に説明する。
法（以下単に本発明に係る方法ということがあ
る）について以下詳細に説明する。
本発明に係る方法において使用するAl2O3分散
強化銅は、銅中に0.1〜5wt％程度のAl2O3を分散
させたものであつて、銅粉末とAl2O3粉末とを粉
末冶金法により製造するか、銅粉末を錯体処理し
て銅粉末表面にAl2O3膜を生成させる錯体法で製
造するか、或いは、Cu−Al系溶製材に内部酸化
法を適用して製造する。
強化銅は、銅中に0.1〜5wt％程度のAl2O3を分散
させたものであつて、銅粉末とAl2O3粉末とを粉
末冶金法により製造するか、銅粉末を錯体処理し
て銅粉末表面にAl2O3膜を生成させる錯体法で製
造するか、或いは、Cu−Al系溶製材に内部酸化
法を適用して製造する。
このAl2O3分散強化銅は、第２図に示すよう
に、高温における熱処理によつても強度の低下が
少ない。同じ第２図に示してある無酸素銅と比較
しても明らかである。また、第３図に示すよう
に、本発明に係る外部補強化合物超電導線の製造
方法により製造されたAl2O3分散強化銅のの電気
伝導度は、焼鈍温度が高くなつてもあまり低下せ
ず、常温における電気伝導度と同程度のレベルを
維持しており、焼鈍温度を変えても電気伝導度が
変化しない従来の無酸素銅と同じ性能を有してい
ることが明らかである。なお、参考のために、第
３図においては、従来の無酸素銅の常温における
電気伝導度を（▽印）で示してある。
に、高温における熱処理によつても強度の低下が
少ない。同じ第２図に示してある無酸素銅と比較
しても明らかである。また、第３図に示すよう
に、本発明に係る外部補強化合物超電導線の製造
方法により製造されたAl2O3分散強化銅のの電気
伝導度は、焼鈍温度が高くなつてもあまり低下せ
ず、常温における電気伝導度と同程度のレベルを
維持しており、焼鈍温度を変えても電気伝導度が
変化しない従来の無酸素銅と同じ性能を有してい
ることが明らかである。なお、参考のために、第
３図においては、従来の無酸素銅の常温における
電気伝導度を（▽印）で示してある。
このことから、Al2O3分散強化銅は化合物超電
導線およびNbTi合金系超電導線等の安定化材お
よび補強材として最適な材料である。
導線およびNbTi合金系超電導線等の安定化材お
よび補強材として最適な材料である。
本発明に係る方法において、複合一体化は、
Al2O3分散強化銅と末拡散熱処理状態の超電導複
合多芯線の両者を組立て、ろう付け或いは30％以
下程度の冷間抽伸、圧延等の塑性加工により減面
圧着して一体化とする。
Al2O3分散強化銅と末拡散熱処理状態の超電導複
合多芯線の両者を組立て、ろう付け或いは30％以
下程度の冷間抽伸、圧延等の塑性加工により減面
圧着して一体化とする。
また、本発明に係る方法において、拡散熱処理
は生成する化合物によつて異なるが、Nb3Snや
V3Ga等の場合には500〜900℃の温度で行なうの
が適当である。
は生成する化合物によつて異なるが、Nb3Snや
V3Ga等の場合には500〜900℃の温度で行なうの
が適当である。
本発明に係る外部補強化合物超電導線の製造方
法を説明する。
法を説明する。
(1) 化合物超電導芯線の伸線加工。
(2) 門型Al2O3分散銅条の加工。
(3) 門型Al2O3分散銅の凹部に未拡散熱処理状態
の化合物超電導多芯線を埋込むことによつて組
立て、ろう付け或いは減面密着加工を行なう。
の化合物超電導多芯線を埋込むことによつて組
立て、ろう付け或いは減面密着加工を行なう。
(4) この構造体を化合物生成のための拡散熱処理
を行なう。
を行なう。
本発明に係る方法はこのような工程によつて、
外部補強超電導線を製造することができるので、
従来のように化合物超電導多芯線の伸線加工後に
拡散熱処理を行なわず、また、組立ての際の該芯
線の取扱いにもあまり慎重になる必要がなく、超
電導特性が劣化するという問題がない。
外部補強超電導線を製造することができるので、
従来のように化合物超電導多芯線の伸線加工後に
拡散熱処理を行なわず、また、組立ての際の該芯
線の取扱いにもあまり慎重になる必要がなく、超
電導特性が劣化するという問題がない。
また、本発明に係る方法においては、化合物を
生成していない未反応、即ち、未拡散熱処理状態
の超電導多芯線を組立てるので超電導特性の劣化
する恐れがなく、ろう付け或いは冷間加工により
未拡散熱処理状態の超電導多芯線と門型のAl2O3
分散強化銅が充分に密着しているので、熱処理に
よつて拡散接合され極めて優れた品質の外部補強
化合物超電導線を製造することができる。
生成していない未反応、即ち、未拡散熱処理状態
の超電導多芯線を組立てるので超電導特性の劣化
する恐れがなく、ろう付け或いは冷間加工により
未拡散熱処理状態の超電導多芯線と門型のAl2O3
分散強化銅が充分に密着しているので、熱処理に
よつて拡散接合され極めて優れた品質の外部補強
化合物超電導線を製造することができる。
［実施例］
本発明に係る外部補強化合物超電導線の製造方
法の実施例を説明する。
法の実施例を説明する。
実施例
第１図に示すように、外径1.5×4.0mm2のNb3Sn
超電導多芯線１（芯線数10285本、bronze／Nb
＝2.8、Cu／nonCu＝0.33）とWi＝4.2mm、ti＝1.5
mm、Ｗ＝10.0mm、ｔ＝4.5mmの門型Al2O3分散強化
銅２との組立てを行なつた後、減面加工を行なつ
て4.15×9.2mm□の門型銅埋込導体とした。
超電導多芯線１（芯線数10285本、bronze／Nb
＝2.8、Cu／nonCu＝0.33）とWi＝4.2mm、ti＝1.5
mm、Ｗ＝10.0mm、ｔ＝4.5mmの門型Al2O3分散強化
銅２との組立てを行なつた後、減面加工を行なつ
て4.15×9.2mm□の門型銅埋込導体とした。
この導体を660℃×300HrArガス中で熱処理を
行なつて製品とした。
行なつて製品とした。
ここで使用した補強材としてのAl2O3分散強化
銅中のAl2O3wt％量は0.8wt％であり、錯体処理
法により製造した粉末を無酸素銅ケース中に圧縮
充填して真空封じをした後、800℃の温度で熱間
静水圧押出しを行なつたものを抽伸加工により門
型条とした。
銅中のAl2O3wt％量は0.8wt％であり、錯体処理
法により製造した粉末を無酸素銅ケース中に圧縮
充填して真空封じをした後、800℃の温度で熱間
静水圧押出しを行なつたものを抽伸加工により門
型条とした。
熱処理後のAl2O3分散強化銅部の引張強さは32
Kg／mm2、4.2Kにおける比抵抗は1.05×-7Ωcm、
11Tにおける残留抵抗は15.9μΩｍであつた。
Kg／mm2、4.2Kにおける比抵抗は1.05×-7Ωcm、
11Tにおける残留抵抗は15.9μΩｍであつた。
そして、超電導複合多芯線と門型Al2O3分散強
化銅補強材とは完全に拡散接合していた。
化銅補強材とは完全に拡散接合していた。
また、上記組立てた導体を700℃×100Hrの熱
処理を行なつてNb3Snを生成させた。
処理を行なつてNb3Snを生成させた。
熱処理後のAl2O3分散強化銅の引張強さは30
Kg／mm2、4.2Kにおける比抵抗は8.9×10-8Ωcm、
11Tにおける残留抵抗は11.5μΩｍであつた。
Kg／mm2、4.2Kにおける比抵抗は8.9×10-8Ωcm、
11Tにおける残留抵抗は11.5μΩｍであつた。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係る外部補強化
合物超電導線の製造方法は上記の構成を有してい
るので、超電導多芯線の取扱いやろう付けによる
超電導特性が劣化することがなく、また、超電導
多芯線とAl2O3分散強化銅とは複合一体化してお
り、強度および電気伝導度も優れているものが製
造できるという効果を有している。
合物超電導線の製造方法は上記の構成を有してい
るので、超電導多芯線の取扱いやろう付けによる
超電導特性が劣化することがなく、また、超電導
多芯線とAl2O3分散強化銅とは複合一体化してお
り、強度および電気伝導度も優れているものが製
造できるという効果を有している。
第１図は本発明に係る外部補強化合物超電導線
の製造方法の説明図、第２図および第３図は本発
明に係る外部補強化合物超電導線の製造方法にお
ける補強材としてのAl2O3分散強化銅の焼鈍温度
および引張強さと電気伝導度を示す図である。
の製造方法の説明図、第２図および第３図は本発
明に係る外部補強化合物超電導線の製造方法にお
ける補強材としてのAl2O3分散強化銅の焼鈍温度
および引張強さと電気伝導度を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Al2O3分散強化銅を外部補強材として用い、 これと未拡散熱処理状態の超電導複合多芯線を
複合一体化し、次いで、拡散熱処理を行なうこと
を特徴とする外部補強化合物超電導線の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106454A JPS61264609A (ja) | 1985-05-18 | 1985-05-18 | 外部補強化合物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106454A JPS61264609A (ja) | 1985-05-18 | 1985-05-18 | 外部補強化合物超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264609A JPS61264609A (ja) | 1986-11-22 |
| JPH0355011B2 true JPH0355011B2 (ja) | 1991-08-22 |
Family
ID=14434040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106454A Granted JPS61264609A (ja) | 1985-05-18 | 1985-05-18 | 外部補強化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61264609A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014199962A1 (ja) | 2013-06-12 | 2014-12-18 | ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 | 磁場発生装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68919913T3 (de) * | 1988-06-09 | 1998-07-30 | Toshiba Kawasaki Kk | Zusammengesetzter supraleitender Draht und Verfahren zu dessen Herstellung. |
| US9941033B2 (en) | 2014-03-12 | 2018-04-10 | Luvata Waterbury, Inc. | Methods and systems for preparing superconductors for reaction and integration |
-
1985
- 1985-05-18 JP JP60106454A patent/JPS61264609A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014199962A1 (ja) | 2013-06-12 | 2014-12-18 | ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 | 磁場発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61264609A (ja) | 1986-11-22 |
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