JPH0422015A - 超電導円形成形撚線の製造方法 - 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、超電導円形成形撚線の製造方法に関するもの
である。

〔従来技術〕

一般に超電導マグネット等に用いられる超電導線は圧縮
成形撚線で構成されている。撚線にするのは巻線に必要
な可撓性をもたせるためであり、圧縮成形するのはマグ
ネットをコンパクトに仕上げるためである。

圧縮成形撚線には断面が円形のもの、平角形のもの、キ
ーストン形のものなどがあるが、本発明は断面円形の圧
縮成形撚線を対象とするものである。なお円形成形撚線
は、これをさらに複数本撚り合わせて平角形またはキー
ストン形にする場合もある。

従来、超電導円形成形撚線を製造する場合には、図−８
に示すように所要本数の超電導素線１を撚り合わせて撚
線２とし、この撚線２を引抜きダイスに通して断面円形
に圧縮成形することにより、図−９のような超電導円形
成形撚線３を製造していた。

〔課題〕

しかし従来の製造方法では、主として撚線の外周部の素
線が長手方向に延伸加工されて断面積の減少をおこし、
中心部の素線はほとんど加工されずに断面はぼ円形のま
ま残るという、不均一な加工になっていた。これは圧縮
成形応力が中心部にまで及びにくいためである。その結
果、超電導素線の（安定化材素線を含む場合はそれを含
めての）充填率を８０％以上に高めようとすると、外周
部の超電導素線で超電導フィラメントの不均一加工や断
線がおこり、圧縮成形前のときより素線１本あたりの臨
界電流が低下するという問題が生じていた。

〔課題の解決手段とその作用〕

本発明は、上記のような従来技術の課題を解決した超電
導円形成形撚線の製造方法を提供するもので、その構成
は、所要本数の超電導素線を撚り合わせて撚線とし、こ
の撚線を断面円形に圧縮成形して、仕上がり外径におけ
る超電導素線の（安定化材素線を含む場合はそれを含め
ての）充填率が８０％以上の超電導円形成形撚線を製造
する場合において、前記撚線の圧縮成形を、仕上がり外
径の５倍以上のロール径をもつ穴型圧延ロールにより行
うことを特徴とするものである。

このような穴型圧延ロールにより圧縮成形を行うと、撚
線の内部まで圧縮成形されるようになり、素線充填率が
８０％以上になるように圧縮成形しても、圧縮成形によ
る臨界電流特性の劣化がなくなる。

なお充填率９０％以上でも臨界電流特性の劣化が生じな
いようにするには、撚線の撚りピッチを仕上がり外径の
５倍以上にすることが望ましい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

０、６５ｍｍφの銅安定化ＮｂＴｉ超電導素線（ＮｂＴ
ｉフィラメント１２００心　銅比１）を図−８のように
７本撚り合わせ、こ、の撚線２を図−１に示すような穴
型圧延ロール７により圧縮成形する本発明の方法と、引
抜きダイスにより圧縮成形する従来の方法で、仕上がり
外径における超電導素線の充填率が７８％、８０％、８
５％、９０％、９３％、９６％の各種超電導円形成形撚
線を製造した。撚線は撚りピッチが仕上がり外径の４倍
、５倍、８倍、２０倍のものを用意した。また穴型圧延
ロールによる圧縮成形では、ロール径（図−１のＤ）が
円形成形撚線仕上がり外径の４倍、５倍、１０倍、１５
倍の各種の穴型圧延ロールを使用した。

以上のような条件で製造した各超電導円形成形撚線につ
いて臨界電流（ａｔ５Ｔ４．２Ｋ＞を測定し、それを圧
縮成形前の値と比較して臨界電流比（成形後／成形前）
を求めた。その結果を図−２および図−３に示す。

図−２から明らかなように充填率８０％以上になると、
従来の方法では臨界電流の低下が生じるが、本発明の方
法では臨界電流がほとんど低下しない。

なお図−２の本発明はロール径が円形成形撚線仕上がり
外径の５倍の穴型圧延ロールを使用した場合である。本
発明の方法で臨界電流の低下がみられるのは、充填率９
０％以上で撚りピッチの小さい場合であり、Ｐ（撚りピ
ッチ／仕上がり外径）を５以上にすれば、それもなくす
ことができる。

また図−３によればロール径が仕上がり外径の５倍以上
であれば、臨界電流の低下は起きないが、ロール径をそ
れより小さくすると臨界電流の低下が発生することが分
かる。

本発明の方法と従来の方法を比較して一般的にいえるこ
とは、本発明の方法では図−４のように中心の素線１ま
で十分に圧縮成形されるが、従来の方法では図−９のよ
うに中心の素線１がほとんど圧縮成形されないというこ
とである。この差が臨界電流特性に表れているといえる
。

次に、０．３５ｍｍの銅線１本を中心にして、それと同
径のＣｕ−ＮｂＴｉ超電導素線１８本を２層に撚り合わ
せ、この撚線をロール径２５ｍｍの穴型圧延ロールを用
いて圧縮成形し、外径１．５８ｍｍφ、撚りピッチ１３
ｍｍ、充填率９３％の図−５のような超電導円形成形撚
１３を製造した。図−５において４は銅線、１は超電導
素線である。この円形成形ｍ線の臨界電流は、圧縮成形
前がｌｓ線当たり１２５Ａであったものが、圧縮成形後
も同じ値で、全く劣化はみられなかった。

次に、０．３５ｍｍφのＣｕ−ＮｂＴｉ−超電導素線１
８本と、それと同径の純度９９．９９９２％の高純度＾
ｌ素線１９本を図−６のように撚り合わせ（１が超電導
素線、５が＾１素Ｊｌ）　、この撚！ｉ１２をロール径
２５ｍｍの穴型圧延ロールを用いて圧縮成形し、外径２
．１７ｍｍφの円形成形撚線に仕上げた。この試作でも
臨界電流の劣化はみられなかった。

本発明の方法で製造される超電導円形成形撚線は、それ
単独で使用することもできるし、図−７に示すようにそ
の超電導円形成形撚線３を所要本数偏平に撚り合わせて
平角成形撚線６として使用することもでき、さらにこれ
を圧縮成形して二重成形撚線として使用することもでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、充填率８０％以上
の超電導円形成形撚線を、各超電導素線の臨界電流特性
を低下させることなく製造することができ、高充填率、
高臨界電流の超電導円形成形撚線が得られる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明の方法に使用される穴型圧延ロールの一
例を示す斜視図、図−２は本発明の方法と従来の方法で
得られる超電導円形成形撚線の充填率と臨界電流比の関
係を示すグラフ、図−３は超電導撚線を穴型圧延ロール
で圧縮成形した場合の（ロール径／仕上がり外径）と臨
界電流比との関係を示すグラフ、図−４および図−５は
それぞれ本発明の方法で製造した超電導円形成形撚線を
示す断面図、図−６は本発明の方法で圧縮成形する撚線
の一例を示す断面図、図−７は本発明の方法で製造した
超電導円形成形撚線を使用した平角成形撚線の一例を示
す断面図、図−８は圧縮成形前の撚線を示す断面図、ｒ
Ｉ！Ｊ−９は従来の方法で製造した超電導円形成形撚線
を示す断面図である。 １：超電導素線　　　　　２：撚線 ３：超電導円形成形撚線　４：銅素線 ５：Ａ１素線　　　　　　　６：平角成形撚線７：穴型
圧延ロール 図− 図−３ ル径／仕上がり外径 図− 図− 図− 図− 図− 図−９

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．所要本数の超電導素線を撚り合わせて撚線とし、こ
   の撚線を断面円形に圧縮成形して、仕上がり外径におけ
   る超電導素線の（安定化材素線を含む場合はそれを含め
   ての）充填率が８０％以上の超電導円形成形撚線を製造
   する場合において、前記撚線の圧縮成形を、仕上がり外
   径の５倍以上のロール径をもつ穴型圧延ロールにより行
   うことを特徴とする超電導円形成形撚線の製造方法。
2. ２．請求項１記載の製造方法であって、撚りピッチを仕
   上がり外径の５倍以上にすることを特徴とするもの。