JPH04147521A - 合金系超電導線材の製造方法 - Google Patents
合金系超電導線材の製造方法Info
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- JPH04147521A JPH04147521A JP2271423A JP27142390A JPH04147521A JP H04147521 A JPH04147521 A JP H04147521A JP 2271423 A JP2271423 A JP 2271423A JP 27142390 A JP27142390 A JP 27142390A JP H04147521 A JPH04147521 A JP H04147521A
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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
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- 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、合金系超電導線材の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来より、合金系超電導材料に流しつる電流の大きさを
高めること、即ち、臨界電流密度（Ｊｃ）を上げること
が一つの重要な課題となっている。
高めること、即ち、臨界電流密度（Ｊｃ）を上げること
が一つの重要な課題となっている。
Ｊｅを上げる方法として、ピンニングセンタを導入する
方法が採用されている。このピンニングセンタを導入す
る方法としては、次の二つの方法かある。
方法が採用されている。このピンニングセンタを導入す
る方法としては、次の二つの方法かある。
一つは、製造過程において、所謂人工ピンとなる物質を
導入し、これをピンニングセンタとする方法である。も
う一つは、時効熱処理により、析出する常電導物質や加
工歪みをピンニングセンタとする方法である。
導入し、これをピンニングセンタとする方法である。も
う一つは、時効熱処理により、析出する常電導物質や加
工歪みをピンニングセンタとする方法である。
（発明が解決しようとする課題）
人工ピンを導入する方法の場合には、大幅なＪｃの向上
を図るために、多量の人工ピンを導入しようとすると加
工が困難であるという問題がある。
を図るために、多量の人工ピンを導入しようとすると加
工が困難であるという問題がある。
また、時効熱処理による析出型ピンニングセンタは、例
えば、ＮｂＴｉ合金におけるα−Ｔｉの析出の場合には
、α−Ｔｉの析出量、サイズ等に限界があり、所望のＪ
６向上が望めない。
えば、ＮｂＴｉ合金におけるα−Ｔｉの析出の場合には
、α−Ｔｉの析出量、サイズ等に限界があり、所望のＪ
６向上が望めない。
このような問題から人工ピンを導入したものはＪ、か５
Ｔで２５００ Ａ／ｃｍ２程度、析出型のものの場合に
はＪｃが５Ｔて３０００ Ａ／ｃｍ２程度と、いずれも
不十分である。
Ｔで２５００ Ａ／ｃｍ２程度、析出型のものの場合に
はＪｃが５Ｔて３０００ Ａ／ｃｍ２程度と、いずれも
不十分である。
本発明は、大幅にＪｃを向上させることかできる、合金
系超電導材料の製造方法を提供することを目的とする。
系超電導材料の製造方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するためになされた本発明の合金系超電導材料の製造方
法は、 超電導素線の長手方向に沿って非超電導物質の線材を埋
設し、これを金属ビレットに挿入した後、熱間で縮径加
工し、更に伸線加工し、−炭素線を得る工程（以下「第
１工程」という）、及び前工程で得られた一次素線の複
数本を金属ビレット中に挿入した後、熱間で縮径加工し
、更に伸線加工途中で時効熱処理をし、最終線材を得る
工程（以下「第２工程」という）、 を具備する構成である。以下、本発明を各工程毎に説明
する。
するためになされた本発明の合金系超電導材料の製造方
法は、 超電導素線の長手方向に沿って非超電導物質の線材を埋
設し、これを金属ビレットに挿入した後、熱間で縮径加
工し、更に伸線加工し、−炭素線を得る工程（以下「第
１工程」という）、及び前工程で得られた一次素線の複
数本を金属ビレット中に挿入した後、熱間で縮径加工し
、更に伸線加工途中で時効熱処理をし、最終線材を得る
工程（以下「第２工程」という）、 を具備する構成である。以下、本発明を各工程毎に説明
する。
第１工程においては、超電導素線の長手方向に沿って非
超電導物質の線材を埋設し、これを金属ヒレットに挿入
した後、熱間で縮径加工し、更に伸線加工する。
超電導物質の線材を埋設し、これを金属ヒレットに挿入
した後、熱間で縮径加工し、更に伸線加工する。
超電導素線への非超電導物質の線材の埋設は、超電導素
線に複数の貫通孔をあけ、そこに非超電導物質の線材を
埋め込む方法を適用することができる。
線に複数の貫通孔をあけ、そこに非超電導物質の線材を
埋め込む方法を適用することができる。
超電導素線としては、公知のもの、例えばＮｂＴｉ系合
金を用いることができる。
金を用いることができる。
非超電導物質の線材としては、Ｔａ、 Ｃｕ、 Ｔｉ、
Ａｎ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、ＺｒＸＮｉ、Ｈｆ、Ｃｒなど
からなる線材を用いることができる。
Ａｎ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、ＺｒＸＮｉ、Ｈｆ、Ｃｒなど
からなる線材を用いることができる。
金属ビレットとしては、加工及び加工後の除去が容易な
ものであれば特に制限されず、銅ビレット、銅−ニッケ
ルビレットなどを用いることができる。他の工程におい
ても同様の金属ビレットを用いることができる。
ものであれば特に制限されず、銅ビレット、銅−ニッケ
ルビレットなどを用いることができる。他の工程におい
ても同様の金属ビレットを用いることができる。
縮径加工は、熱間押出などの方法により行い、伸線加工
は、冷間でドローベンチ引きなどの方法により行う。な
お、この伸線加工においては、得られる素線の断面形状
が六角形になるように加工することか好ましい。これら
の加工方法は他の工程においても同様の方法を適用する
ことができる。
は、冷間でドローベンチ引きなどの方法により行う。な
お、この伸線加工においては、得られる素線の断面形状
が六角形になるように加工することか好ましい。これら
の加工方法は他の工程においても同様の方法を適用する
ことができる。
この第１工程の処理により、断面六角形の一次素線が得
られる。なお、次工程に移行する前に、フィラメント内
にピンニングセンタとなる物質以外の物質を残さないた
め、−炭素線を被覆する金属ビレットに由来する金属を
硝酸などにより溶解、除去することが好ましい。
られる。なお、次工程に移行する前に、フィラメント内
にピンニングセンタとなる物質以外の物質を残さないた
め、−炭素線を被覆する金属ビレットに由来する金属を
硝酸などにより溶解、除去することが好ましい。
次に、第２工程においては、前工程で得られた一次素線
の複数本を金属ビレット中に挿入した後、熱間で縮径加
工し、更に伸線加工するとともに伸線加工途中において
、時効熱処理をする。
の複数本を金属ビレット中に挿入した後、熱間で縮径加
工し、更に伸線加工するとともに伸線加工途中において
、時効熱処理をする。
この工程の伸線加工までの一連の処理は、１回又は必要
に応じて２回以上繰り返すことができる。
に応じて２回以上繰り返すことができる。
但し、この一連の処理を１回だけ行う場合には伸線加工
途中において時効熱処理をするが、２回以上行う場合に
は、最終回の伸線加工処理において時効熱処理をする。
途中において時効熱処理をするが、２回以上行う場合に
は、最終回の伸線加工処理において時効熱処理をする。
この工程の時効熱処理は、中間加工率（ε、）１〜２に
おいて、３７０〜４１０℃で４０〜８０時間行うことが
好ましい。但し、ε、は対数歪み、即ち、次式； ％式％（ （式中、Ｓｏは伸線前の断面積、Ｓは伸線後の断面積を
表す） で規定されるものである。
おいて、３７０〜４１０℃で４０〜８０時間行うことが
好ましい。但し、ε、は対数歪み、即ち、次式； ％式％（ （式中、Ｓｏは伸線前の断面積、Ｓは伸線後の断面積を
表す） で規定されるものである。
この第２工程の処理により、最終線材が得られる。この
最終線材の半径方向の断面形状は特に制限されない。
最終線材の半径方向の断面形状は特に制限されない。
本発明の製造方法により得られた合金系超電導線材は、
線材の長手方向に連続して人工ピンニングセンタが存在
している。更に、時効熱処理により、常電導物質が析出
している。
線材の長手方向に連続して人工ピンニングセンタが存在
している。更に、時効熱処理により、常電導物質が析出
している。
（実施例）
以下、図面に基づいて本発明の製造方法を説明する。
実施例１〜６及び比較例１〜９
まず、外径５９ｍｍ、長さ１００ｍｍのＮｂＴｉ合金１
０に、カンドリルにより径が２．２ ｍｍの貫通孔を１
５１本あけた。次に、これらの貫通孔の全てに、人工ピ
ンニングセンタとなる径が２．１５ ｍｍのＮｂロット
１２を挿入し、更にそれを外径６７ｍｍの銅ビレット１
４に入れた。その後、これを熱間押出により外径１３ｍ
ｍにまで縮径加工し、更に冷間で伸線加工して平行対辺
間の距離（以下、「対辺間距離」という）が２ｍｍの断
面六角形の素線を得た。この素線を覆う外皮の銅（銅ビ
レットに由来）を硝酸により溶解、除去し、対辺間距離
１．７８ｍｍの断面六角形の一次素線１６を得た。この
−炭素線１６を、外径４５ｍｍ、内径３５ｍｍの銅ニツ
ケルビレット１８に７８５本挿入した後、熱間押出によ
り縮径加工し、更に冷間で伸線加工し、対辺間距離が２
ｍ［［ｌの断面六角形の二次素線（フィラメント）２０
を得た。
０に、カンドリルにより径が２．２ ｍｍの貫通孔を１
５１本あけた。次に、これらの貫通孔の全てに、人工ピ
ンニングセンタとなる径が２．１５ ｍｍのＮｂロット
１２を挿入し、更にそれを外径６７ｍｍの銅ビレット１
４に入れた。その後、これを熱間押出により外径１３ｍ
ｍにまで縮径加工し、更に冷間で伸線加工して平行対辺
間の距離（以下、「対辺間距離」という）が２ｍｍの断
面六角形の素線を得た。この素線を覆う外皮の銅（銅ビ
レットに由来）を硝酸により溶解、除去し、対辺間距離
１．７８ｍｍの断面六角形の一次素線１６を得た。この
−炭素線１６を、外径４５ｍｍ、内径３５ｍｍの銅ニツ
ケルビレット１８に７８５本挿入した後、熱間押出によ
り縮径加工し、更に冷間で伸線加工し、対辺間距離が２
ｍ［［ｌの断面六角形の二次素線（フィラメント）２０
を得た。
この二次素線２０を、外径６７ｍｍ、内径５０＋ｎｍの
銅ビレット２２に６５５本挿入した後、熱間押出により
外径１５ｍｍまで縮径加工した。その後、中間加工率ε
１−２で３回はど４００℃、４０時間の時効熱処理をし
ながら第１表に示す各線径になるまで冷間で伸線加工し
、断面が円形の最終線材２４を得た（実施例１〜６）。
銅ビレット２２に６５５本挿入した後、熱間押出により
外径１５ｍｍまで縮径加工した。その後、中間加工率ε
１−２で３回はど４００℃、４０時間の時効熱処理をし
ながら第１表に示す各線径になるまで冷間で伸線加工し
、断面が円形の最終線材２４を得た（実施例１〜６）。
なお、比較例１〜６は、中間で時効熱処理をしなかった
最終線材であり、比較例７〜９は、ピンニングセンタと
なるＮｂロッドを使用していない以外は、実施例と同様
の処理をしたものである。
最終線材であり、比較例７〜９は、ピンニングセンタと
なるＮｂロッドを使用していない以外は、実施例と同様
の処理をしたものである。
以上の各実施例及び比較例の線材について、臨界電流密
度を測定した。結果を第１表に示す。
度を測定した。結果を第１表に示す。
（以下余白）
（発明の効果）
本発明の合金系超電導線材の製造方法は、超１導素線の
長手方向に沿って非超電導物質の線材鴫埋設し、これを
金属ビレットに挿入した後、熱Ｉで縮径加工し、更に伸
線加工し、一次素線を得Ｚ工程、及び 前工程で得られた一次素線の複数本を金属ビしブト中に
挿入した後、熱間で縮径加工し、更にイ１線加工途中で
時効熱処理をし、最終線材を得るユ程、 を具備する構成である。
長手方向に沿って非超電導物質の線材鴫埋設し、これを
金属ビレットに挿入した後、熱Ｉで縮径加工し、更に伸
線加工し、一次素線を得Ｚ工程、及び 前工程で得られた一次素線の複数本を金属ビしブト中に
挿入した後、熱間で縮径加工し、更にイ１線加工途中で
時効熱処理をし、最終線材を得るユ程、 を具備する構成である。
本発明の製造方法はこのような構成であるので合金系超
電導線材中に、人工ピンニングセンタを導入でき、常電
導物質を析出させることができる従って、合金系超電導
線材中に存在する人工ピンニングセンタと常電導物質と
の作用により、人工ピンニングセンタのみが導入され時
効熱処理かなされていないもの、及び時効熱処理のみが
なされ人工ピンニングセンタが導入されていない線材に
比べて、大幅に臨界電流密度が増加している。
電導線材中に、人工ピンニングセンタを導入でき、常電
導物質を析出させることができる従って、合金系超電導
線材中に存在する人工ピンニングセンタと常電導物質と
の作用により、人工ピンニングセンタのみが導入され時
効熱処理かなされていないもの、及び時効熱処理のみが
なされ人工ピンニングセンタが導入されていない線材に
比べて、大幅に臨界電流密度が増加している。
４、
第１図乃至第４図は、本発明の製造方法の製造工程の一
例を説明するための図である。 １０・・・ＮｂＴｉ合金、１２・・・Ｎｂロッド、１４
・・・銅ビレット、１６・・・一次素線、１８・・・銅
−ニッケルビレット、２０・・・二次素線、２２・・・
銅ビレット、２４・・・最終線材。
例を説明するための図である。 １０・・・ＮｂＴｉ合金、１２・・・Ｎｂロッド、１４
・・・銅ビレット、１６・・・一次素線、１８・・・銅
−ニッケルビレット、２０・・・二次素線、２２・・・
銅ビレット、２４・・・最終線材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 超電導素線の長手方向に沿って非超電導物質の線材を埋
設し、これを金属ビレットに挿入した後、熱間で縮径加
工し、更に伸線加工し、一次素線を得る工程、及び 前工程で得られた一次素線の複数本を金属ビレット中に
挿入した後、熱間で縮径加工し、更に伸線加工途中で時
効熱処理をし、最終線材を得る工程、 を具備することを特徴とする合金系超電導線材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271423A JP3011986B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 合金系超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271423A JP3011986B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 合金系超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147521A true JPH04147521A (ja) | 1992-05-21 |
| JP3011986B2 JP3011986B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17499829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2271423A Expired - Lifetime JP3011986B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 合金系超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011986B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116475263A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-07-25 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种分布式人工钉扎NbTi超导线材的制备方法 |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP2271423A patent/JP3011986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116475263A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-07-25 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种分布式人工钉扎NbTi超导线材的制备方法 |
| CN116475263B (zh) * | 2023-06-25 | 2023-09-05 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种分布式人工钉扎NbTi超导线材的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3011986B2 (ja) | 2000-02-21 |
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