JPH04132116A - Ｎｂ↓３Ｘ多芯超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｘ多芯超電導線の製造方法Info
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- JPH04132116A JPH04132116A JP2252324A JP25232490A JPH04132116A JP H04132116 A JPH04132116 A JP H04132116A JP 2252324 A JP2252324 A JP 2252324A JP 25232490 A JP25232490 A JP 25232490A JP H04132116 A JPH04132116 A JP H04132116A
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-
- 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
- Wire Processing (AREA)
- 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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、たとえば核融合炉およびＳＭＥ Ｓ用など
の超電導線材として用いることができるＮｂ３Ｘ多芯超
電導線の製造方法に関するものである。
の超電導線材として用いることができるＮｂ３Ｘ多芯超
電導線の製造方法に関するものである。
［従来の技術および発明が解決しようとする課題］Ｎｂ
、Ａｌ超電導材料は、３０Ｔを越えると言われている高
い臨界磁界を有しており、歪特性もＮｂ３ Ｓｎより良
好なことから、ＮｂＴｉおよびＮｂ３ Ｓｎに続く第３
の実用的な超電導材料として期待されており、特に核融
合炉の超電導用マグネット用線材として期待されている
。
、Ａｌ超電導材料は、３０Ｔを越えると言われている高
い臨界磁界を有しており、歪特性もＮｂ３ Ｓｎより良
好なことから、ＮｂＴｉおよびＮｂ３ Ｓｎに続く第３
の実用的な超電導材料として期待されており、特に核融
合炉の超電導用マグネット用線材として期待されている
。
また近年、Ｎｂ３Ａｌ超電導線において、ＮｂおよびＡ
Ｉの厚みを０．１μｍ程度にまで薄くすると、臨界電流
密度が上昇し、Ｎｂ３ Ｓｎの臨界電流密度と同等か、
あるいはこれを越える高い値が得られると報告されてい
る。
Ｉの厚みを０．１μｍ程度にまで薄くすると、臨界電流
密度が上昇し、Ｎｂ３ Ｓｎの臨界電流密度と同等か、
あるいはこれを越える高い値が得られると報告されてい
る。
しかしながら、工業的にはＮｂとＡＩの加工性が良くな
いため、長尺化が困難であり、長尺の超電導線として得
ることができないという問題があった。従来、ジェリー
ロール法により、Ｎｂ３ ＡＬの長尺線材化が試みられ
ているが、未だ十分な成果は得られていない。ジェリー
ロール法での長尺化が困難な理由は、ＮｂとＡＩの多層
巻部（いわゆるジェリーロール部）において、密着性が
低゛い異種金属同士（ＮｂとＡｌ）が大きな面積で接触
しているため、伸線加工時、互いの変形量が異なって歪
が生じ、その結果、より細く加工していくと断線が発生
することにある。したがって、従来では細径化に限度が
あり、ジェリーロール法に従うＮｂとＡＩの厚さも各々
０．８μｍと０．２μｍ程度にしかならなかった。この
ような厚みにおいて、加熱処理し、Ｎｂ５ＡＬを形成し
ても、臨界電流密度は２０ＯＡ／ｍｍ２ （１２Ｔ）程
度であった。この値は、現在実用化されているＮｂ３Ｓ
ｎ超電導線の約半分でしかない。
いため、長尺化が困難であり、長尺の超電導線として得
ることができないという問題があった。従来、ジェリー
ロール法により、Ｎｂ３ ＡＬの長尺線材化が試みられ
ているが、未だ十分な成果は得られていない。ジェリー
ロール法での長尺化が困難な理由は、ＮｂとＡＩの多層
巻部（いわゆるジェリーロール部）において、密着性が
低゛い異種金属同士（ＮｂとＡｌ）が大きな面積で接触
しているため、伸線加工時、互いの変形量が異なって歪
が生じ、その結果、より細く加工していくと断線が発生
することにある。したがって、従来では細径化に限度が
あり、ジェリーロール法に従うＮｂとＡＩの厚さも各々
０．８μｍと０．２μｍ程度にしかならなかった。この
ような厚みにおいて、加熱処理し、Ｎｂ５ＡＬを形成し
ても、臨界電流密度は２０ＯＡ／ｍｍ２ （１２Ｔ）程
度であった。この値は、現在実用化されているＮｂ３Ｓ
ｎ超電導線の約半分でしかない。
この発明の目的は、ジェリーロール法に従い長尺線材を
得るに当たって、かかる従来の問題点を解消し、高い臨
界電流密度を備えながら、より長尺の線材を作成するこ
とができるＮｂ、ＡＩ等のＮｔ）３Ｘ多芯超電導線の製
造方法を提供することにある。
得るに当たって、かかる従来の問題点を解消し、高い臨
界電流密度を備えながら、より長尺の線材を作成するこ
とができるＮｂ、ＡＩ等のＮｔ）３Ｘ多芯超電導線の製
造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
この発明に従うＮｂ３Ｘ多芯超電導線の製造方法は、ジ
ェリーロール法により、Ｎｂ金属またはＮＣ合金からな
るＮｂ含有シートとＮｂと反応して超電導性を示す化合
物を作る元素Ｘまたは元素Ｘを含む合金からなるＸ含有
シートとを重ね合わせ巻上げてなる第１の線材を、Ｃｕ
またはＣｕ合金からなる安定化材で覆い、縮径化して第
２の線材を形成する工程と、第２の線材をＣｕまたはＣ
ｕ合金からなる筒材中に複数本束ねて充填した後、筒材
を押出し加工および引抜き加工の少なくともいずれか１
つの強加工により縮径化した後、さらに細い線径まで伸
線加工等により縮径加工して、Ｎｂ含有層の厚みが４０
０ｎｍ以下、Ｘ含有層の厚みが１１００ｎ以下の第３の
線材を形成する工程と、第３の線材を７５０℃以上８５
０℃以下の温度で１時間から２０時間の間、加熱処理す
る工程とを備えている。
ェリーロール法により、Ｎｂ金属またはＮＣ合金からな
るＮｂ含有シートとＮｂと反応して超電導性を示す化合
物を作る元素Ｘまたは元素Ｘを含む合金からなるＸ含有
シートとを重ね合わせ巻上げてなる第１の線材を、Ｃｕ
またはＣｕ合金からなる安定化材で覆い、縮径化して第
２の線材を形成する工程と、第２の線材をＣｕまたはＣ
ｕ合金からなる筒材中に複数本束ねて充填した後、筒材
を押出し加工および引抜き加工の少なくともいずれか１
つの強加工により縮径化した後、さらに細い線径まで伸
線加工等により縮径加工して、Ｎｂ含有層の厚みが４０
０ｎｍ以下、Ｘ含有層の厚みが１１００ｎ以下の第３の
線材を形成する工程と、第３の線材を７５０℃以上８５
０℃以下の温度で１時間から２０時間の間、加熱処理す
る工程とを備えている。
Ｎ、ｂと反応して超電導性を示す化合物を作る元素Ｘと
しては、たとえばＡＵｌＳｎまたはＧｅなどがある。
しては、たとえばＡＵｌＳｎまたはＧｅなどがある。
Ｎｂ合金および／または元素Ｘを含む合金中の含有合金
元素としては、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｈｆ、ＴａｓＺｒＳＭｇま
たはＢｅなどが挙げられる。
元素としては、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｈｆ、ＴａｓＺｒＳＭｇま
たはＢｅなどが挙げられる。
また、加熱処理工程の前に、第３の線材を０゜１時間か
ら２時間の間、８００℃以上１０００℃以下の温度で加
熱処理し、その後、第３の、線材を７５０℃以上８５０
℃以下の温度で１時−から２０時間の量論熱処理する工
程を複数回繰返すことができる。
ら２時間の間、８００℃以上１０００℃以下の温度で加
熱処理し、その後、第３の、線材を７５０℃以上８５０
℃以下の温度で１時−から２０時間の量論熱処理する工
程を複数回繰返すことができる。
さらに、第２の線材を押出し加工および／′または引抜
き加工した後、伸線加工等の縮径加工を施して第３の線
材を形成するまでの間に、２００℃以上３００℃以下ま
たは５００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理すれば
、より加工性の向上が期待できる。
き加工した後、伸線加工等の縮径加工を施して第３の線
材を形成するまでの間に、２００℃以上３００℃以下ま
たは５００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理すれば
、より加工性の向上が期待できる。
またさらに、この発明に従うＮｂ３Ｘ多芯超電導線の製
造方法において、ＸがＡｌの場合、加熱処理工程の前に
、第３の線材を６６０℃±５０℃の温度で１時間から１
０時間の間、保持することができる。
造方法において、ＸがＡｌの場合、加熱処理工程の前に
、第３の線材を６６０℃±５０℃の温度で１時間から１
０時間の間、保持することができる。
［作用］
この発明に従って得られるＮｂ３Ｘ多芯超電導線では、
第１の線材を覆う安定化材および筒材がマトリックスと
なり、その中に加熱処理により第１の線材から形成され
るＮｂ３Ｘフイラメントが埋込まれている。安定化材お
よび筒材を形成するＣｕまたはＣｕ合金は、電気抵抗が
低くマトリックスとして最適である。また、第１の線材
を覆うＣｕまたはＣｕ合金は、多芯線加工を行なう上で
互いの密着性が良く、加工性の点からも優れている。
第１の線材を覆う安定化材および筒材がマトリックスと
なり、その中に加熱処理により第１の線材から形成され
るＮｂ３Ｘフイラメントが埋込まれている。安定化材お
よび筒材を形成するＣｕまたはＣｕ合金は、電気抵抗が
低くマトリックスとして最適である。また、第１の線材
を覆うＣｕまたはＣｕ合金は、多芯線加工を行なう上で
互いの密着性が良く、加工性の点からも優れている。
また、この発明ではジェリーロール法に従う多芯線加工
時に、押出し加工および引抜き加工の少なくともいずれ
か１つの加工により縮径化した後、伸線加工等の縮径加
工を施して、Ｎｂ含有層の厚みを４００ｎｍ以下、Ｘ含
有層の厚みを１１００ｎ以下にしている。両層の厚みを
このような値以下とすることで、その後の加熱処理によ
り、ストイキオメトリ−の高いＮｂ３Ｘの組織を形成す
ることができる。その結果、高い臨界電流密度を有する
超電導線を得ることができる。なお、Ｎｂ含有層および
Ｘ含有層の厚みが上記値より大きい状態で加熱処理すれ
ば、非超電導層であるＮｂ２ＸやＮｂＸ３等が形成され
てしまい、高い臨界電流密度を得ることができない。
時に、押出し加工および引抜き加工の少なくともいずれ
か１つの加工により縮径化した後、伸線加工等の縮径加
工を施して、Ｎｂ含有層の厚みを４００ｎｍ以下、Ｘ含
有層の厚みを１１００ｎ以下にしている。両層の厚みを
このような値以下とすることで、その後の加熱処理によ
り、ストイキオメトリ−の高いＮｂ３Ｘの組織を形成す
ることができる。その結果、高い臨界電流密度を有する
超電導線を得ることができる。なお、Ｎｂ含有層および
Ｘ含有層の厚みが上記値より大きい状態で加熱処理すれ
ば、非超電導層であるＮｂ２ＸやＮｂＸ３等が形成され
てしまい、高い臨界電流密度を得ることができない。
一方、この発明に従えば、元素ＸがＡｌの場合、Ｎｂ３
Ａｌ形成のための加熱処理工程の前に、６６０℃±５０
℃で１時間から１０時間の間、保持することもできる。
Ａｌ形成のための加熱処理工程の前に、６６０℃±５０
℃で１時間から１０時間の間、保持することもできる。
Ａｌの融点は６６０℃近傍のため、上記温度に長時間保
持することで、ＮｂへのＡｌの拡散が促進される。
持することで、ＮｂへのＡｌの拡散が促進される。
また、Ｎｂ３Ｘ形成のための加熱処理工程の前に、８０
０℃以上１０００℃以下の温度で０．１時間から２時間
の量論熱処理することにより、ＮｂとＸを部分的に溶融
させることができる。その後、７５０℃以上８５０℃以
下のＮｂ３Ｘ形成温度にすれば、Ｎｂ３Ｘの良好な微結
晶を形成することができ、高い臨界電流密度を有する超
電導線が得られる。
０℃以上１０００℃以下の温度で０．１時間から２時間
の量論熱処理することにより、ＮｂとＸを部分的に溶融
させることができる。その後、７５０℃以上８５０℃以
下のＮｂ３Ｘ形成温度にすれば、Ｎｂ３Ｘの良好な微結
晶を形成することができ、高い臨界電流密度を有する超
電導線が得られる。
さらに、第２の線材を押出し加工および／または引抜き
加工した後、伸線加工等の縮径加工を施して、第３の線
材を形成するまでの間に、２００℃以上３００℃以下の
温度で加熱処理すれば、加工途中、Ｃｕを軟化させるこ
とができ、線材の加工性が向上する。一方、同じ工程の
間に５００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理すれば
、ＣｕおよびＮｂを軟化させることができ、これらの金
属の密着性を高め、線材の加工性をさらに向上させるこ
とかできる。
加工した後、伸線加工等の縮径加工を施して、第３の線
材を形成するまでの間に、２００℃以上３００℃以下の
温度で加熱処理すれば、加工途中、Ｃｕを軟化させるこ
とができ、線材の加工性が向上する。一方、同じ工程の
間に５００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理すれば
、ＣｕおよびＮｂを軟化させることができ、これらの金
属の密着性を高め、線材の加工性をさらに向上させるこ
とかできる。
［実施例コ
（実施例１）
まず、第１図に示すように、ジェリーロール法に従って
Ｎｂ箔１とＡｌ箔２をＣｕ棒材３の周囲に互いに一層ず
つ重ねて巻き、巻き上がったものをマトリックスパイプ
としてのＣｕパイプ４中に挿入し、伸線加工した。その
結果、第２図に示すような断面を有するセグメント線材
５を得た。図に示すように、セグメント線材５は、中心
と外周にＣｕからなるマトリックス６を備え、このマト
リックス６間にＮｂ箔１とＡｌ箔２が一層ずつ渦巻状に
重なっている。
Ｎｂ箔１とＡｌ箔２をＣｕ棒材３の周囲に互いに一層ず
つ重ねて巻き、巻き上がったものをマトリックスパイプ
としてのＣｕパイプ４中に挿入し、伸線加工した。その
結果、第２図に示すような断面を有するセグメント線材
５を得た。図に示すように、セグメント線材５は、中心
と外周にＣｕからなるマトリックス６を備え、このマト
リックス６間にＮｂ箔１とＡｌ箔２が一層ずつ渦巻状に
重なっている。
このようにして得られた線材を線引加工して六角セグメ
ントとし、引続き第３図に示すように、得られた六角セ
グメント５ａを７５ｍｍφ×６８ｍｍφのＣｕマトリッ
クスパイプ１０中に３６０本スタックし、Ｃｕマトリッ
クスパイプ１０を押出し加工して３５ｍｍφの線材を得
た。その後、得られた線材について２５％の断面減少率
で伸線加工を繰返し、０．５１ｍｍφの線材を得た。箪
４図はこのようにして得られた線材の断面図である。図
に示すように、線材９は、Ｃｕからなるマトリックス７
中に、Ｎｂ、ＡｌおよびＣｕで構成されるフィラメント
８が多数埋込まれた構造である。得られた線材について
、フィラメントの径ならびにＮｂおよびＡｌの厚みにつ
いて測定したところ、フィラメントの外径は１７μｍで
あり、ＮｂおよびＡＩの厚みは、それぞれ１８５ｎｍと
５０ｎｍであった。また、伸線加工の結果、得られた線
材について８００ｍ以上の単長を得ることができた。
ントとし、引続き第３図に示すように、得られた六角セ
グメント５ａを７５ｍｍφ×６８ｍｍφのＣｕマトリッ
クスパイプ１０中に３６０本スタックし、Ｃｕマトリッ
クスパイプ１０を押出し加工して３５ｍｍφの線材を得
た。その後、得られた線材について２５％の断面減少率
で伸線加工を繰返し、０．５１ｍｍφの線材を得た。箪
４図はこのようにして得られた線材の断面図である。図
に示すように、線材９は、Ｃｕからなるマトリックス７
中に、Ｎｂ、ＡｌおよびＣｕで構成されるフィラメント
８が多数埋込まれた構造である。得られた線材について
、フィラメントの径ならびにＮｂおよびＡｌの厚みにつ
いて測定したところ、フィラメントの外径は１７μｍで
あり、ＮｂおよびＡＩの厚みは、それぞれ１８５ｎｍと
５０ｎｍであった。また、伸線加工の結果、得られた線
材について８００ｍ以上の単長を得ることができた。
次に、得られた線材を７５０℃〜８５０℃で約１〜約２
０時間加熱処理してＮｂ３Ａｌを形成した。第５図に、
得られた線材の臨界電流密度と加熱条件との関係を示す
。図に示すように、７７５℃、８００℃および８２５℃
の温度では臨界電流密度が最大となる加熱処理時間が存
在した。一方、８５０℃では、処理時間が短い方が臨界
電流密度が高（，７５０℃では、処理時間が長い方が臨
界電流密度は高かった。なお、７５０℃より低い熱処理
温度では、８００Ａ／ｍｍ２ （８Ｔ、４．２Ｋ）以上
の臨界電流密度を得ることはできなかった。また、８５
０℃より高い熱処理においても臨界電流密度は急激に低
くなった。種々の条件で加熱処理した結果、得られた臨
界電流密度の最大値は、約１０００Ａ／ｍｍ２（８Ｔ、
４．２Ｋ）であった。
０時間加熱処理してＮｂ３Ａｌを形成した。第５図に、
得られた線材の臨界電流密度と加熱条件との関係を示す
。図に示すように、７７５℃、８００℃および８２５℃
の温度では臨界電流密度が最大となる加熱処理時間が存
在した。一方、８５０℃では、処理時間が短い方が臨界
電流密度が高（，７５０℃では、処理時間が長い方が臨
界電流密度は高かった。なお、７５０℃より低い熱処理
温度では、８００Ａ／ｍｍ２ （８Ｔ、４．２Ｋ）以上
の臨界電流密度を得ることはできなかった。また、８５
０℃より高い熱処理においても臨界電流密度は急激に低
くなった。種々の条件で加熱処理した結果、得られた臨
界電流密度の最大値は、約１０００Ａ／ｍｍ２（８Ｔ、
４．２Ｋ）であった。
一方、伸線加工の段階でそれぞれ得られた線材を８２０
℃で２時間加熱処理した結果、得られた線材の臨界電流
密度を測定した。第６図に各加工段階における線材の直
径と熱処理後得られた線材の臨界電流密度との関係を示
す。図から明らかなように、線径が細くなるにつれ、臨
界電流密度が次第に上昇している。このことは、この発
明に従って線径を細くしていけば、加熱処理によって確
実にＮｂ３Ａｌの微細な結晶を形成することができ、そ
の結果、高い臨界電流密度が達成されることを意味して
いる。
℃で２時間加熱処理した結果、得られた線材の臨界電流
密度を測定した。第６図に各加工段階における線材の直
径と熱処理後得られた線材の臨界電流密度との関係を示
す。図から明らかなように、線径が細くなるにつれ、臨
界電流密度が次第に上昇している。このことは、この発
明に従って線径を細くしていけば、加熱処理によって確
実にＮｂ３Ａｌの微細な結晶を形成することができ、そ
の結果、高い臨界電流密度が達成されることを意味して
いる。
（実施例２）
実施例１で縮径加工が完了した０、５１ｍｍφの線材に
ついて、まず、６６０℃で０．５時間、１時間、５時間
、１０時間または２０時間保持した後、それぞれの条件
で保持したものを引き続き８００℃で５時間加熱処理し
てＮｂ、ＡＩを形成させた。また、縮径加工が完了した
０、５１ｍｍφ線材について、最初に９００℃で１時間
、１０００℃で１時間または１１００℃で１時間保持後
、それぞれを８００℃で５時間加熱処理した。また、対
照として８００℃で５時間だけ熱処理を施したものを準
備した。以上の条件で得られた線材についてそれぞれの
臨界電流密度を測定した。表１に熱処理条件と、得られ
た臨界電流密度の関係を示す。
ついて、まず、６６０℃で０．５時間、１時間、５時間
、１０時間または２０時間保持した後、それぞれの条件
で保持したものを引き続き８００℃で５時間加熱処理し
てＮｂ、ＡＩを形成させた。また、縮径加工が完了した
０、５１ｍｍφ線材について、最初に９００℃で１時間
、１０００℃で１時間または１１００℃で１時間保持後
、それぞれを８００℃で５時間加熱処理した。また、対
照として８００℃で５時間だけ熱処理を施したものを準
備した。以上の条件で得られた線材についてそれぞれの
臨界電流密度を測定した。表１に熱処理条件と、得られ
た臨界電流密度の関係を示す。
（以下余白）
表１
表に示すように、６６０℃で１回目熱処理したものでは
、番号１〜４の条件において対照に比べ臨界電流密度の
向上が認められた。また、高温短時間で１回目の熱処理
を行なうＮｏ、６および７についても、臨界電流密度の
向上が認められた。
、番号１〜４の条件において対照に比べ臨界電流密度の
向上が認められた。また、高温短時間で１回目の熱処理
を行なうＮｏ、６および７についても、臨界電流密度の
向上が認められた。
（実施例３）
実施例１の縮径加工で３ｍｍφとなった多芯線を表２に
示すような条件でそれぞれ中間熱処理を行ない、さらに
０．８１ｍｍφまで伸線加工した。
示すような条件でそれぞれ中間熱処理を行ない、さらに
０．８１ｍｍφまで伸線加工した。
伸線後得られた線材を８００℃で５時間加熱処理した後
、臨界電流密度を測定した。それぞれの条件に対応する
臨界電流密度の測定値と、得られた線材の平均単長を表
２に示す。実験の結果、２００℃〜３００℃または５０
０℃〜６００℃での中間熱処理が効果的であることが明
らかとなった。
、臨界電流密度を測定した。それぞれの条件に対応する
臨界電流密度の測定値と、得られた線材の平均単長を表
２に示す。実験の結果、２００℃〜３００℃または５０
０℃〜６００℃での中間熱処理が効果的であることが明
らかとなった。
表２
なお、上記実施例に示したセグメント線材は、中心のＣ
ｕ棒材がないものでもよく、たとえばＮｂ箔とＡｌ箔が
巻かれたものにＣｕ製のパイプが被せられた構造のもの
でもよい。
ｕ棒材がないものでもよく、たとえばＮｂ箔とＡｌ箔が
巻かれたものにＣｕ製のパイプが被せられた構造のもの
でもよい。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明に従えば、電気抵抗の低
いＣｕまたはＣｕ合金からなるマトリックス中に、数十
μｍ径のフィラメントが分散した多芯構造のＮｂ３Ｘ超
電導線を製造することができる。しかも、この発明に従
って加工性を向上させ、Ｎｂ含有層の厚みを４００ｎｍ
以下、Ｘ含有層の厚みを１１００ｎ以下とすることで、
良好なＮｂ３Ｘ結晶を形成することができるので、得ら
れた超電導線は、臨界電流密度が高いものとなる。
いＣｕまたはＣｕ合金からなるマトリックス中に、数十
μｍ径のフィラメントが分散した多芯構造のＮｂ３Ｘ超
電導線を製造することができる。しかも、この発明に従
って加工性を向上させ、Ｎｂ含有層の厚みを４００ｎｍ
以下、Ｘ含有層の厚みを１１００ｎ以下とすることで、
良好なＮｂ３Ｘ結晶を形成することができるので、得ら
れた超電導線は、臨界電流密度が高いものとなる。
また、Ｎｂ含有層の厚みが４００ｎｍ以下、Ｘ含有層の
厚みが１１００ｎ以下の線材を７５０℃以上８５０℃以
下の温度で１時間から２０時間の間、加熱することで、
Ｎｂ３Ｘの良好な結晶を成長することができ、加熱後得
られる超電導線は高い臨界電流密度を有する。
厚みが１１００ｎ以下の線材を７５０℃以上８５０℃以
下の温度で１時間から２０時間の間、加熱することで、
Ｎｂ３Ｘの良好な結晶を成長することができ、加熱後得
られる超電導線は高い臨界電流密度を有する。
さらに、縮径化する加工において、押出し加工を用いた
り、２００℃以上３００℃以下または５００℃以上６０
０℃以下の温度で加熱処理することで加工性が向上し、
より長尺の超電導線を形成させることができる。
り、２００℃以上３００℃以下または５００℃以上６０
０℃以下の温度で加熱処理することで加工性が向上し、
より長尺の超電導線を形成させることができる。
第１図は、この発明に従う実施例において、ジェリーロ
ール法に従いセグメント線材を形成する工程を模式的に
示す斜視図である。箪２図は、第１図に示す工程により
得られたセグメント線材の断面図である。第３図は、こ
の発明に従う実施例において、第２図に示すセグメント
線材をＣｕマトリックスパイプ中にスタックしていく状
態を示す斜視図である。第４図は、この発明に従う実施
例において、多芯線の縮径加工が終了して得られた線材
の断面図である。第５図は、実施例において得られた線
材の臨界電流密度と加熱条件との関係を示す図である。 第６図は、実施例の各加工段階における線材の直径と熱
処理後得られた線材の臨界電流密度との関係を示す図で
ある。 図において、１はＮｂ箔、２はＡｌ箔、３はＣＵ棒材、
４はＣｕパイプ、５はセグメント線材、６および７はマ
トリックス、８はフィラメント、９は線材、１０はＣｕ
マトリックスパイプを示す。
ール法に従いセグメント線材を形成する工程を模式的に
示す斜視図である。箪２図は、第１図に示す工程により
得られたセグメント線材の断面図である。第３図は、こ
の発明に従う実施例において、第２図に示すセグメント
線材をＣｕマトリックスパイプ中にスタックしていく状
態を示す斜視図である。第４図は、この発明に従う実施
例において、多芯線の縮径加工が終了して得られた線材
の断面図である。第５図は、実施例において得られた線
材の臨界電流密度と加熱条件との関係を示す図である。 第６図は、実施例の各加工段階における線材の直径と熱
処理後得られた線材の臨界電流密度との関係を示す図で
ある。 図において、１はＮｂ箔、２はＡｌ箔、３はＣＵ棒材、
４はＣｕパイプ、５はセグメント線材、６および７はマ
トリックス、８はフィラメント、９は線材、１０はＣｕ
マトリックスパイプを示す。
Claims (6)
- （１）ジェリーロール法により、Ｎｂ金属またはＮｂ合
金からなるＮｂ含有シートとＮｂと反応して超電導性を
示す化合物を作る元素Ｘまたは元素Ｘを含む合金からな
るＸ含有シートとを重ね合わせ巻上げてなる第１の線材
を、ＣｕまたはＣｕ合金からなる安定化材で覆い、縮径
化して第２の線材を形成する工程と、 前記第２の線材をＣｕまたはＣｕ合金からなる筒材中に
複数本束ねて充填した後、前記筒材を押出し加工および
引抜き加工の少なくともいずれか１つの強加工により縮
径化した後、伸線加工等の縮径加工を施して、Ｎｂ含有
層の厚みが４００ｎｍ以下、Ｘ含有層の厚みが１００ｎ
ｍ以下の第３の線材を形成する工程と、 前記第３の線材を７５０℃以上８５０℃以下の温度で１
時間から２０時間の間、加熱処理する工程とを備えるＮ
ｂ＿３Ｘ多芯超電導線の製造方法。 - （２）前記加熱処理工程の前に、前記第３の線材を０．
１時間から２時間の間、８００℃以上１０００℃以下の
温度で加熱する工程をさらに備え、その後、前記加熱処
理工程を複数回繰返すことを特徴とする請求項１に記載
のＮｂ＿３Ｘ多芯超電導線の製造方法。 - （３）前記第２の線材を押出し加工および／または引抜
き加工した後、伸線加工等の縮径加工を施して前記第３
の線材を形成するまでの間に、２００℃以上３００℃以
下または５００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理を
行なうことを特徴とする請求項１に記載のＮｂ＿３Ｘ多
芯超電導線の製造方法。 - （４）前記元素ＸがＡｌの場合、前記加熱処理工程の前
に、前記第３の線材を６６０℃±５０℃の温度で１時間
から１０時間の間、保持する工程をさらに備える請求項
１に記載のＮｂ＿３Ｘ多芯超電導線の製造方法。 - （５）前記元素Ｘが、Ａｌ、ＳｎおよびＧｅからなるグ
ループより選ばれる少なくとも１種である、請求項１に
記載のＮｂ＿３Ｘ多芯超電導線の製造方法。 - （６）前記Ｎｂ合金および／または前記元素Ｘを含む合
金中の含有合金元素が、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｚｒ
、ＭｇおよびＢｅからなるグループより選ばれる少なく
とも１種である、請求項１に記載のＮｂ＿３Ｘ多芯超電
導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2252324A JPH04132116A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Ｎｂ↓３Ｘ多芯超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2252324A JPH04132116A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Ｎｂ↓３Ｘ多芯超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04132116A true JPH04132116A (ja) | 1992-05-06 |
Family
ID=17235680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2252324A Pending JPH04132116A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Ｎｂ↓３Ｘ多芯超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04132116A (ja) |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2252324A patent/JPH04132116A/ja active Pending
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