JPH04298914A - 化合物超電導導体 - Google Patents
化合物超電導導体Info
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- JPH04298914A JPH04298914A JP3064443A JP6444391A JPH04298914A JP H04298914 A JPH04298914 A JP H04298914A JP 3064443 A JP3064443 A JP 3064443A JP 6444391 A JP6444391 A JP 6444391A JP H04298914 A JPH04298914 A JP H04298914A
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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
- Powder Metallurgy (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
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物超電導体を用い
た超電導導体に関する。
た超電導導体に関する。
【０００３】
【従来の技術】現在、実用化されている超電導導体とし
ては、Ｎｂ３ ＳｎやＮｂ３ Ａｌ等の化合物系超電導
体を用いたものや、Ｎｂ−Ｔｉ やＮｂ−Ｚｒ 等の合
金系超電導体を用いたものが知られており、送電ケ―ブ
ルや電力をほとんど消費することなく強磁界の形成が可
能な超電導コイル等への実用化が進められている。上記
したような化合物超電導体を用いた超電導導体は、予め
Ｓｎを添加したＣｕ系マトリックスを使用するブロンズ
法や、Ｓｎ棒およびＮｂ棒をそれぞれ配置したＣｕ系マ
トリックス等を使用する内部拡散法等によって製造され
ている。
ては、Ｎｂ３ ＳｎやＮｂ３ Ａｌ等の化合物系超電導
体を用いたものや、Ｎｂ−Ｔｉ やＮｂ−Ｚｒ 等の合
金系超電導体を用いたものが知られており、送電ケ―ブ
ルや電力をほとんど消費することなく強磁界の形成が可
能な超電導コイル等への実用化が進められている。上記
したような化合物超電導体を用いた超電導導体は、予め
Ｓｎを添加したＣｕ系マトリックスを使用するブロンズ
法や、Ｓｎ棒およびＮｂ棒をそれぞれ配置したＣｕ系マ
トリックス等を使用する内部拡散法等によって製造され
ている。
【０００４】上記ブロンズ法を適用した超電導導体は、
例えば以下に示すようにして製造される。超電導導体と
してＮｂ３ Ｓｎマルチ超電導線を例にとると、まず
Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリックス内に多数のＮｂ芯線を埋設
し一体化した後、スウェージングマシン等によって所定
の外径まで減面加工を施す。この後、Ｎｂ３ Ｓｎの生
成温度で熱処理を施すことによって、Ｎｂ芯線と Ｃｕ
−Ｓｎ合金マトリックス中のＳｎとを反応させて、Ｎｂ
芯線の外周側にＮｂ３ Ｓｎ超電導体層を形成する。
例えば以下に示すようにして製造される。超電導導体と
してＮｂ３ Ｓｎマルチ超電導線を例にとると、まず
Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリックス内に多数のＮｂ芯線を埋設
し一体化した後、スウェージングマシン等によって所定
の外径まで減面加工を施す。この後、Ｎｂ３ Ｓｎの生
成温度で熱処理を施すことによって、Ｎｂ芯線と Ｃｕ
−Ｓｎ合金マトリックス中のＳｎとを反応させて、Ｎｂ
芯線の外周側にＮｂ３ Ｓｎ超電導体層を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなＮｂ３ Ｓｎ等の化合物超電導体を用いた超電導線
は、長手方向の引張り力や曲げ歪が加わった際に、臨界
電流密度等の超電導特性が低下するという欠点を有して
いる。 ここで、上述したブロンズ法でマトリックスとして用い
られるＳｎを含有するＣｕ（Ｓｎ−Ｃｕ合金：ブロンズ
）は、導電率は小さいものの（１３ｗｔ％Ｓｎ−Ｃｕ＝
ＩＡＣＳ ８％）、引張り強度が ６６ｋｇ／ｍｍ２
と、純銅の ４５ｋｇ／ｍｍ２ に比べて高く、高強度
を有している。
うなＮｂ３ Ｓｎ等の化合物超電導体を用いた超電導線
は、長手方向の引張り力や曲げ歪が加わった際に、臨界
電流密度等の超電導特性が低下するという欠点を有して
いる。 ここで、上述したブロンズ法でマトリックスとして用い
られるＳｎを含有するＣｕ（Ｓｎ−Ｃｕ合金：ブロンズ
）は、導電率は小さいものの（１３ｗｔ％Ｓｎ−Ｃｕ＝
ＩＡＣＳ ８％）、引張り強度が ６６ｋｇ／ｍｍ２
と、純銅の ４５ｋｇ／ｍｍ２ に比べて高く、高強度
を有している。
【０００６】しかしながら、Ｎｂ３ Ｓｎを生成するた
めに、 ７００℃程度で熱処理を行うと、Ｃｕ中のＳｎ
がＮｂと反応し、Ｃｕ中のＳｎ濃度が極端に減少するこ
とや、ブロンズ自体の引張り強度が ７００℃で半分以
下に減少すること等から、Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の引張
り強度は ２５ｋｇ／ｍｍ２ 程度まで減少し、また曲
げ歪に対する臨界電流密度の低下も著しくなってしまう
。例えば、ブロンズ法によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線の臨
界電流密度の低下率は、０．６％歪で１６テスラにて
６０％と大きい。このようなことから、超電導線そのも
のの取り扱いに多大な注意を払わなければならず、工業
化への大きな難点となっていた。
めに、 ７００℃程度で熱処理を行うと、Ｃｕ中のＳｎ
がＮｂと反応し、Ｃｕ中のＳｎ濃度が極端に減少するこ
とや、ブロンズ自体の引張り強度が ７００℃で半分以
下に減少すること等から、Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の引張
り強度は ２５ｋｇ／ｍｍ２ 程度まで減少し、また曲
げ歪に対する臨界電流密度の低下も著しくなってしまう
。例えば、ブロンズ法によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線の臨
界電流密度の低下率は、０．６％歪で１６テスラにて
６０％と大きい。このようなことから、超電導線そのも
のの取り扱いに多大な注意を払わなければならず、工業
化への大きな難点となっていた。
【０００７】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、化合物超電導体の生成温度による熱
処理後においても、十分な機械的強度が維持でき、臨界
電流密度等の超電導特性の低下を防止した化合物超電導
導体を提供することを目的としている。
になされたもので、化合物超電導体の生成温度による熱
処理後においても、十分な機械的強度が維持でき、臨界
電流密度等の超電導特性の低下を防止した化合物超電導
導体を提供することを目的としている。
【０００８】［発明の構成］
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の化合
物超電導導体は、熱処理により反応して化合物超電導体
を形成する、一方の化合物超電導体材料を拡散させたア
ルミナ分散強化銅からなるＣｕ系マトリックスと、この
Ｃｕ系マトリックス内に配置された他方の化合物超電導
体材料と、前記化合物超電導体材料の反応により形成さ
れた化合物超電導体層とを具備することを特徴としてい
る。
物超電導導体は、熱処理により反応して化合物超電導体
を形成する、一方の化合物超電導体材料を拡散させたア
ルミナ分散強化銅からなるＣｕ系マトリックスと、この
Ｃｕ系マトリックス内に配置された他方の化合物超電導
体材料と、前記化合物超電導体材料の反応により形成さ
れた化合物超電導体層とを具備することを特徴としてい
る。
【００１０】本発明に用いられる化合物超電導体は、例
えばＮｂ３ ＳｎやＮｂ３ Ａｌ等である。熱処理によ
って、これら化合物超電導体を生成する化合物超電導体
材料は、Ｎｂ３ Ｓｎの形成材料であるＮｂとＳｎや、
Ｎｂ３ Ａｌの形成材料であるＮｂとＡｌ等が例示され
る。ここで、本発明の化合物超電導体は、ブロンズ法に
よるものと、内部拡散法によるものとに大別される。
えばＮｂ３ ＳｎやＮｂ３ Ａｌ等である。熱処理によ
って、これら化合物超電導体を生成する化合物超電導体
材料は、Ｎｂ３ Ｓｎの形成材料であるＮｂとＳｎや、
Ｎｂ３ Ａｌの形成材料であるＮｂとＡｌ等が例示され
る。ここで、本発明の化合物超電導体は、ブロンズ法に
よるものと、内部拡散法によるものとに大別される。
【００１１】まず、ブロンズ法を適用した本発明の化合
物超電導導体について説明する。このブロンズ法を適用
した化合物超電導導体おいて、Ｃｕ系マトリックスとし
ては、アルミナ分散強化銅に一方の化合物超電導体材料
、例えばＳｎを適量分散含有させたものが用いられる。 ここで、アルミナ分散強化銅は、Ｃｕ中にＡｌ２ Ｏ
３ 粒子を０．２〜 １．６重量％程度の範囲で分散さ
せることによって、分散強化させた強化Ｃｕ合金であり
、例えば酸化銅粉末とアルミナ粉末との混合物を還元焼
結させることによって得られる。このアルミナ分散強化
銅は、化合物超電導体の生成温度による熱処理によって
も、引張り強度の低下が極めて小さく、化合物超電導導
体の強度メンバーとして十分な効果をもたらすものであ
る。
物超電導導体について説明する。このブロンズ法を適用
した化合物超電導導体おいて、Ｃｕ系マトリックスとし
ては、アルミナ分散強化銅に一方の化合物超電導体材料
、例えばＳｎを適量分散含有させたものが用いられる。 ここで、アルミナ分散強化銅は、Ｃｕ中にＡｌ２ Ｏ
３ 粒子を０．２〜 １．６重量％程度の範囲で分散さ
せることによって、分散強化させた強化Ｃｕ合金であり
、例えば酸化銅粉末とアルミナ粉末との混合物を還元焼
結させることによって得られる。このアルミナ分散強化
銅は、化合物超電導体の生成温度による熱処理によって
も、引張り強度の低下が極めて小さく、化合物超電導導
体の強度メンバーとして十分な効果をもたらすものであ
る。
【００１２】また、このようなＣｕ系マトリックス内に
含有させるＳｎ量は、Ｃｕの加工性を低下させない範囲
から選択され、通常は１４重量％程度とされる。このＳ
ｎ含有Ｃｕ系マトリックスは、アルミナ分散強化銅の表
面にＳｎテープを巻回した後、あるいはＳｎメッキを施
した後に、真空中にて ２００℃〜 ４００℃で一次熱
処理を行い、次いで８００℃〜 ９００℃程度の温度で
真空中にて二次熱処理を施して、Ｓｎをその内部に拡散
させることにより得られる。
含有させるＳｎ量は、Ｃｕの加工性を低下させない範囲
から選択され、通常は１４重量％程度とされる。このＳ
ｎ含有Ｃｕ系マトリックスは、アルミナ分散強化銅の表
面にＳｎテープを巻回した後、あるいはＳｎメッキを施
した後に、真空中にて ２００℃〜 ４００℃で一次熱
処理を行い、次いで８００℃〜 ９００℃程度の温度で
真空中にて二次熱処理を施して、Ｓｎをその内部に拡散
させることにより得られる。
【００１３】ブロンズ法を適用した化合物超電導導体は
、上記したＣｕ系マトリックス内に、他方の化合物超電
導体材料例えばＮｂを配置し、中間焼鈍を行いながら所
定の線径まで加工した後、化合物超電導体の生成温度で
熱処理することにより得られる。この化合物超電導体の
生成温度領域での熱処条件は、例えばＮｂ３ Ｓｎの場
合には６５０℃〜 ７７０℃の温度で１０〜 ４００時
間程度、Ｎｂ３ Ａｌの場合には ７５０℃〜 ９５０
℃の温度で １〜 １００時間程度である。
、上記したＣｕ系マトリックス内に、他方の化合物超電
導体材料例えばＮｂを配置し、中間焼鈍を行いながら所
定の線径まで加工した後、化合物超電導体の生成温度で
熱処理することにより得られる。この化合物超電導体の
生成温度領域での熱処条件は、例えばＮｂ３ Ｓｎの場
合には６５０℃〜 ７７０℃の温度で１０〜 ４００時
間程度、Ｎｂ３ Ａｌの場合には ７５０℃〜 ９５０
℃の温度で １〜 １００時間程度である。
【００１４】次に、内部拡散法を適用した本発明の化合
物超電導導体について説明する。この内部拡散法を適用
した化合物超電導導体おいて、Ｃｕ系マトリックスとし
てはアルミナ分散強化銅が用いられ、化合物超電導体の
一方の形成材料、例えばＮｂは上記Ｃｕ系マトリックス
内に配置される。また、化合物超電導体の他方の形成材
料例えばＳｎは、上記Ｎｂと同様にＣｕ系マトリックス
内に配置されたり、あるいは上記Ｎｂの内部に、Ｃｕ系
マトリックスの一部となるアルミナ分散強化銅層を介し
て配置される。
物超電導導体について説明する。この内部拡散法を適用
した化合物超電導導体おいて、Ｃｕ系マトリックスとし
てはアルミナ分散強化銅が用いられ、化合物超電導体の
一方の形成材料、例えばＮｂは上記Ｃｕ系マトリックス
内に配置される。また、化合物超電導体の他方の形成材
料例えばＳｎは、上記Ｎｂと同様にＣｕ系マトリックス
内に配置されたり、あるいは上記Ｎｂの内部に、Ｃｕ系
マトリックスの一部となるアルミナ分散強化銅層を介し
て配置される。
【００１５】そして、このような構造体を中間焼鈍を施
すことなく、所定の線径まで加工した後、化合物超電導
体の生成温度で熱処理する。この超電導体の生成熱処理
でＳｎはＣｕ系マトリックス内を拡散することによって
、Ｃｕ系マトリックスは一方の化合物超電導体材料が拡
散されたアルミナ分散強化銅からなるものとなる。この
後、Ｓｎの拡散が進み、Ｎｂに到達してＮｂ３ Ｓｎ等
の化合物超電導体が形成される。
すことなく、所定の線径まで加工した後、化合物超電導
体の生成温度で熱処理する。この超電導体の生成熱処理
でＳｎはＣｕ系マトリックス内を拡散することによって
、Ｃｕ系マトリックスは一方の化合物超電導体材料が拡
散されたアルミナ分散強化銅からなるものとなる。この
後、Ｓｎの拡散が進み、Ｎｂに到達してＮｂ３ Ｓｎ等
の化合物超電導体が形成される。
【００１６】
【作用】本発明の化合物超電導導体において、Ｃｕ系マ
トリックスは一方の化合物超電導体材料が拡散された（
熱処理による拡散を含む）アルミナ分散強化銅によって
構成されている。上記Ｃｕ系マトリックス中に拡散され
た化合物超電導体材料は、Ｃｕ系マトリックス内に配置
された他方の化合物超電導体材料と反応して、化合物超
電導体を生成する。このように、Ｃｕ系マトリックスは
化合物超電導体の形成材料の供給源となると共に、アル
ミナ分散強化銅自体は化合物超電導体の生成温度による
熱処理によっても、その強度がほとんど低下しないため
、化合物超電導導体の機械的強度の補強の役割も果す。 よって、本発明の化合物超電導導体は、化合物超電導体
の生成熱処理後においても、十分な強度が維持され、曲
げ歪等による超電導特性の劣化が抑制される。
トリックスは一方の化合物超電導体材料が拡散された（
熱処理による拡散を含む）アルミナ分散強化銅によって
構成されている。上記Ｃｕ系マトリックス中に拡散され
た化合物超電導体材料は、Ｃｕ系マトリックス内に配置
された他方の化合物超電導体材料と反応して、化合物超
電導体を生成する。このように、Ｃｕ系マトリックスは
化合物超電導体の形成材料の供給源となると共に、アル
ミナ分散強化銅自体は化合物超電導体の生成温度による
熱処理によっても、その強度がほとんど低下しないため
、化合物超電導導体の機械的強度の補強の役割も果す。 よって、本発明の化合物超電導導体は、化合物超電導体
の生成熱処理後においても、十分な強度が維持され、曲
げ歪等による超電導特性の劣化が抑制される。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１８】実施例１
まず、アルミナ分散強化銅（ １．１ｗｔ％ Ａｌ２
Ｏ ３ −Ｃｕ）からなる直径２０ｍｍの棒状部材の表
面に、厚さ ０．５ｍｍ〜 ０．６ｍｍのＳｎ箔を ６
層〜 ７層となるように巻回した。次に、このＳｎ箔を
巻回したアルミナ分散強化銅に対して、真空中にて２０
０℃〜 ４００℃程度の温度で熱処理を施した後、さら
に真空中にて ９００℃で３０時間の熱処理を施し、Ｓ
ｎをアルミナ分散強化銅中に拡散させた。この熱処理後
のアルミナ分散強化銅の組成分析を行ったところ、約１
４重量％のＳｎを含有することを確認した。
Ｏ ３ −Ｃｕ）からなる直径２０ｍｍの棒状部材の表
面に、厚さ ０．５ｍｍ〜 ０．６ｍｍのＳｎ箔を ６
層〜 ７層となるように巻回した。次に、このＳｎ箔を
巻回したアルミナ分散強化銅に対して、真空中にて２０
０℃〜 ４００℃程度の温度で熱処理を施した後、さら
に真空中にて ９００℃で３０時間の熱処理を施し、Ｓ
ｎをアルミナ分散強化銅中に拡散させた。この熱処理後
のアルミナ分散強化銅の組成分析を行ったところ、約１
４重量％のＳｎを含有することを確認した。
【００１９】次に、上記Ｓｎを拡散させたアルミナ分散
強化銅による棒状部材をマトリックスとして用いて、以
下のようにして化合物超電導線を作製した。図１に示す
ように、Ｓｎを拡散させたアルミナ分散強化銅からなる
Ｃｕ系マトリックス１の長手方向に多数の貫通孔を開け
、これらの孔内にＮｂ棒２をそれぞれ挿入した。次いで
、上記Ｎｂ棒２を埋設したＣｕ系マトリックス１に、中
間焼鈍を施しながら一体化しつつ所定の線径まで減面加
工を施し、直径 ８μｍ のＮｂフィラメント２を有す
る線材を作製した。
強化銅による棒状部材をマトリックスとして用いて、以
下のようにして化合物超電導線を作製した。図１に示す
ように、Ｓｎを拡散させたアルミナ分散強化銅からなる
Ｃｕ系マトリックス１の長手方向に多数の貫通孔を開け
、これらの孔内にＮｂ棒２をそれぞれ挿入した。次いで
、上記Ｎｂ棒２を埋設したＣｕ系マトリックス１に、中
間焼鈍を施しながら一体化しつつ所定の線径まで減面加
工を施し、直径 ８μｍ のＮｂフィラメント２を有す
る線材を作製した。
【００２０】この後、上記線材に真空中にて、 ７００
℃で ２００時間の熱処理を施し、Ｎｂフィラメント２
とＣｕ系マトリックス１中のＳｎとを反応させて、Ｎｂ
フィラメントフ２の外周上にＮｂ３ Ｓｎ層３を形成し
、Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線を得た。
℃で ２００時間の熱処理を施し、Ｎｂフィラメント２
とＣｕ系マトリックス１中のＳｎとを反応させて、Ｎｂ
フィラメントフ２の外周上にＮｂ３ Ｓｎ層３を形成し
、Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線を得た。
【００２１】また、本発明との比較（比較例１）として
、Ｃｕ系マトリックスとしてブロンズ（１３ｗｔ％Ｓｎ
−Ｃｕ）を用いる以外は、上記実施例と同一条件でＮｂ
３ Ｓｎ超電導線を作製した。
、Ｃｕ系マトリックスとしてブロンズ（１３ｗｔ％Ｓｎ
−Ｃｕ）を用いる以外は、上記実施例と同一条件でＮｂ
３ Ｓｎ超電導線を作製した。
【００２２】このようにして得た実施例１および比較例
１による各Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線を用い、以下のように
して特性を評価した。まず、各Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の
臨界電流密度を測定したところ、それぞれ１６テスラで
１５０Ａ／ｍｍ２ と良好な値が得られたが、実施例
１によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線の引張り強度は、 ４２
ｋｇ／ｍｍ２ と良好な値を示したのに対し、比較例１
によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線の引張り強度は ２５ｋｇ
／ｍｍ２ と低いものであった。これは、明らかに実施
例１ではＣｕ系マトリックスとして、アルミナ分散強化
銅を用いたことによるものである。
１による各Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線を用い、以下のように
して特性を評価した。まず、各Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の
臨界電流密度を測定したところ、それぞれ１６テスラで
１５０Ａ／ｍｍ２ と良好な値が得られたが、実施例
１によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線の引張り強度は、 ４２
ｋｇ／ｍｍ２ と良好な値を示したのに対し、比較例１
によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線の引張り強度は ２５ｋｇ
／ｍｍ２ と低いものであった。これは、明らかに実施
例１ではＣｕ系マトリックスとして、アルミナ分散強化
銅を用いたことによるものである。
【００２３】そして、１６テスラでの限界曲げ歪（臨界
電流密度の劣化率が １０％となる曲げ歪）をそれぞれ
測定したところ、比較例１によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線
のそれが０．３％であったのに対し、実施例１によるＮ
ｂ３ Ｓｎ超電導線では ０．７５％と、大幅に改善さ
れていることを確認した。
電流密度の劣化率が １０％となる曲げ歪）をそれぞれ
測定したところ、比較例１によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線
のそれが０．３％であったのに対し、実施例１によるＮ
ｂ３ Ｓｎ超電導線では ０．７５％と、大幅に改善さ
れていることを確認した。
【００２４】実施例２
まず、アルミナ分散強化銅（ １．１ｗｔ％ Ａｌ２
Ｏ ３ −Ｃｕ）からなる直径４０ｍｍの棒状部材をマ
トリックスとして用い、このアルミナ分散強化銅の長手
方向に内径１４．３ｍｍの貫通孔を開け、この孔内に直
径１４．１ｍｍのＳｎ棒を挿入した。また、このＳｎ棒
を挿入した孔の周囲に、直径 ４．５ｍｍの穴を等角度
で ８個あけ、それぞれにＮｂ棒を挿入した。次いで、
上記Ｓｎ棒およびＮｂ棒を埋設したＣｕ系マトリックス
に減面加工を施し、所定の線径の素線とした。
Ｏ ３ −Ｃｕ）からなる直径４０ｍｍの棒状部材をマ
トリックスとして用い、このアルミナ分散強化銅の長手
方向に内径１４．３ｍｍの貫通孔を開け、この孔内に直
径１４．１ｍｍのＳｎ棒を挿入した。また、このＳｎ棒
を挿入した孔の周囲に、直径 ４．５ｍｍの穴を等角度
で ８個あけ、それぞれにＮｂ棒を挿入した。次いで、
上記Ｓｎ棒およびＮｂ棒を埋設したＣｕ系マトリックス
に減面加工を施し、所定の線径の素線とした。
【００２５】そして、図２に示すように、Ｃｕ系マトリ
ックス４内にＳｎ棒５およびＮｂ棒６を埋設した素線の
多数本を、同様なアルミナ分散強化銅からなる管材内に
挿入し、中間焼鈍を施すことなく、一体化しつつ所定の
線径まで減面加工し、直径 ７μｍ のＮｂフィラメン
ト６を有する線材を作製した。
ックス４内にＳｎ棒５およびＮｂ棒６を埋設した素線の
多数本を、同様なアルミナ分散強化銅からなる管材内に
挿入し、中間焼鈍を施すことなく、一体化しつつ所定の
線径まで減面加工し、直径 ７μｍ のＮｂフィラメン
ト６を有する線材を作製した。
【００２６】この後、上記線材に真空中にて、 ７００
℃で １００時間の熱処理を施し、Ｎｂフィラメント６
とＳｎ棒５から拡散してきたＳｎとを反応させた。この
際、Ｃｕ系マトリックス４は、図３に示すように、Ｓｎ
棒５から拡散してきたＳｎによって、Ｓｎを含有するア
ルミナ分散強化銅となる。そして、Ｎｂフィラメント６
の外周上にＮｂ３Ｓｎ層７を形成し、Ｎｂ３ Ｓｎ超電
導線を得た。
℃で １００時間の熱処理を施し、Ｎｂフィラメント６
とＳｎ棒５から拡散してきたＳｎとを反応させた。この
際、Ｃｕ系マトリックス４は、図３に示すように、Ｓｎ
棒５から拡散してきたＳｎによって、Ｓｎを含有するア
ルミナ分散強化銅となる。そして、Ｎｂフィラメント６
の外周上にＮｂ３Ｓｎ層７を形成し、Ｎｂ３ Ｓｎ超電
導線を得た。
【００２７】また、本発明との比較（比較例２）として
、Ｃｕ系マトリックスとなる棒状部材および管材として
ブロンズ（１３ｗｔ％Ｓｎ−Ｃｕ）を用いる以外は、上
記実施例と同一条件でＮｂ３ Ｓｎ超電導線を作製した
。
、Ｃｕ系マトリックスとなる棒状部材および管材として
ブロンズ（１３ｗｔ％Ｓｎ−Ｃｕ）を用いる以外は、上
記実施例と同一条件でＮｂ３ Ｓｎ超電導線を作製した
。
【００２８】このようにして得た実施例２および比較例
２による各Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の臨界電流密度を測定
したところ、それぞれ１６テスラで ３００Ａ／ｍｍ２
と良好な値が得られたが、実施例２によるＮｂ３ Ｓ
ｎ超電導線の引張り強度は、 ５０ｋｇ／ｍｍ２ と良
好な値を示したのに対し、比較例２によるＮｂ３ Ｓｎ
超電導線の引張り強度は ２０ｋｇ／ｍｍ２ と低いも
のであった。
２による各Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の臨界電流密度を測定
したところ、それぞれ１６テスラで ３００Ａ／ｍｍ２
と良好な値が得られたが、実施例２によるＮｂ３ Ｓ
ｎ超電導線の引張り強度は、 ５０ｋｇ／ｍｍ２ と良
好な値を示したのに対し、比較例２によるＮｂ３ Ｓｎ
超電導線の引張り強度は ２０ｋｇ／ｍｍ２ と低いも
のであった。
【００２９】また、１６テスラでの限界曲げ歪は、比較
例２によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線のそれが０．３％であ
ったのに対し、実施例２によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線で
は０．８％と、大幅に改善されていることを確認した。
例２によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線のそれが０．３％であ
ったのに対し、実施例２によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線で
は０．８％と、大幅に改善されていることを確認した。
【００３０】実施例３
まず、アルミナ分散強化銅（ １．１ｗｔ％ Ａｌ２
Ｏ ３ −Ｃｕ）からなる内径 ８．１ｍｍの管状部材
内に、内径 ５．８ｍｍのＮｂ管、内径 ３．２ｍｍの
アルミナ分散強化銅管、直径 ３ｍｍのＳｎ棒を順に挿
入した後、減面加工を施して所定の線径の素線とした。 ここで、最外層および中間のアルミナ分散強化銅は、そ
れぞれＣｕ系マトリックスとなるものである。
Ｏ ３ −Ｃｕ）からなる内径 ８．１ｍｍの管状部材
内に、内径 ５．８ｍｍのＮｂ管、内径 ３．２ｍｍの
アルミナ分散強化銅管、直径 ３ｍｍのＳｎ棒を順に挿
入した後、減面加工を施して所定の線径の素線とした。 ここで、最外層および中間のアルミナ分散強化銅は、そ
れぞれＣｕ系マトリックスとなるものである。
【００３１】そして、上記素線を多数本束ね、同様なア
ルミナ分散強化銅からなる管材内に挿入し、中間焼鈍を
施すことなく、一体化しつつ所定の線径まで減面加工す
ることによって、図４に示すように、Ｓｎ棒８およびマ
トリックスの一部となるアルミナ分散強化銅層９が挿入
されたＮｂチューブ１０が、Ｃｕ系マトリックス１１内
に多数埋設配置された線材を作製した。
ルミナ分散強化銅からなる管材内に挿入し、中間焼鈍を
施すことなく、一体化しつつ所定の線径まで減面加工す
ることによって、図４に示すように、Ｓｎ棒８およびマ
トリックスの一部となるアルミナ分散強化銅層９が挿入
されたＮｂチューブ１０が、Ｃｕ系マトリックス１１内
に多数埋設配置された線材を作製した。
【００３２】この後、上記線材に真空中にて、 ７００
℃で １００時間の熱処理を施し、Ｎｂチューブ１０と
Ｓｎ棒８から拡散してきたＳｎとを反応させた。この際
、内部のＣｕ系マトリックス９は、拡散してきたＳｎに
よって、Ｓｎを含有するアルミナ分散強化銅となる。そ
して、Ｎｂチューブ１０の内周側にＮｂ３ Ｓｎ層１２
を形成し、Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線を得た。
℃で １００時間の熱処理を施し、Ｎｂチューブ１０と
Ｓｎ棒８から拡散してきたＳｎとを反応させた。この際
、内部のＣｕ系マトリックス９は、拡散してきたＳｎに
よって、Ｓｎを含有するアルミナ分散強化銅となる。そ
して、Ｎｂチューブ１０の内周側にＮｂ３ Ｓｎ層１２
を形成し、Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線を得た。
【００３３】また、本発明との比較（比較例３）として
、Ｃｕ系マトリックスとなる管状部材として、ブロンズ
（１３ｗｔ％Ｓｎ−Ｃｕ）を用いる以外は、上記実施例
３と同一条件でＮｂ３ Ｓｎ超電導線を作製した。
、Ｃｕ系マトリックスとなる管状部材として、ブロンズ
（１３ｗｔ％Ｓｎ−Ｃｕ）を用いる以外は、上記実施例
３と同一条件でＮｂ３ Ｓｎ超電導線を作製した。
【００３４】このようにして得た実施例３および比較例
３による各Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の臨界電流密度を測定
したところ、それぞれ１６テスラで ２００Ａ／ｍｍ２
と良好な値が得られたが、実施例３によるＮｂ３ Ｓ
ｎ超電導線の引張り強度は、 ４６ｋｇ／ｍｍ２ と良
好な値を示したのに対し、比較例３によるＮｂ３ Ｓｎ
超電導線の引張り強度は ２０ｋｇ／ｍｍ２ と低いも
のであった。
３による各Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の臨界電流密度を測定
したところ、それぞれ１６テスラで ２００Ａ／ｍｍ２
と良好な値が得られたが、実施例３によるＮｂ３ Ｓ
ｎ超電導線の引張り強度は、 ４６ｋｇ／ｍｍ２ と良
好な値を示したのに対し、比較例３によるＮｂ３ Ｓｎ
超電導線の引張り強度は ２０ｋｇ／ｍｍ２ と低いも
のであった。
【００３５】また、１６テスラでの限界曲げ歪は、比較
例３によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線のそれが０．３％であ
ったのに対し、実施例３によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線で
は０．８％と、大幅に改善されていることを確認した。
例３によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線のそれが０．３％であ
ったのに対し、実施例３によるＮｂ３ Ｓｎ超電導線で
は０．８％と、大幅に改善されていることを確認した。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、化
合物超電導体の生成温度による熱処理後においても、Ｃ
ｕ系マトリックスの機械強度が十分に保持され、曲げ歪
の印加による臨界電流密度等の超電導特性の低下が少な
いため、実用性を大幅に向上させた化合物超電導導体を
提供することが可能となる。
合物超電導体の生成温度による熱処理後においても、Ｃ
ｕ系マトリックスの機械強度が十分に保持され、曲げ歪
の印加による臨界電流密度等の超電導特性の低下が少な
いため、実用性を大幅に向上させた化合物超電導導体を
提供することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例による化合物超電導線の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の他の一実施例による化合物超電導線の
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す化合物超電導線の一製造過程を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例の化合物超電導線の
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
１、４、１１……Ｃｕ系マトリックス
２、６……Ｎｂフィラメント
３、７、１２……Ｎｂ３ Ｓｎ層
５、８……Ｓｎ棒
９……アルミナ分散強化銅層
１０……Ｎｂチューブ
Claims (1)
- 【請求項１】 熱処理により反応して化合物超電導体
を形成する、一方の化合物超電導体材料を拡散させたア
ルミナ分散強化銅からなるＣｕ系マトリックスと、この
Ｃｕ系マトリックス内に配置された他方の化合物超電導
体材料と、前記化合物超電導体材料の反応により形成さ
れた化合物超電導体層とを具備することを特徴とする化
合物超電導導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064443A JPH04298914A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 化合物超電導導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064443A JPH04298914A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 化合物超電導導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298914A true JPH04298914A (ja) | 1992-10-22 |
Family
ID=13258425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3064443A Withdrawn JPH04298914A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 化合物超電導導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04298914A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5620532A (en) * | 1992-11-30 | 1997-04-15 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing Nb3 Al group superconductor |
| JP2007214002A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法およびそのための前駆体 |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP3064443A patent/JPH04298914A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5620532A (en) * | 1992-11-30 | 1997-04-15 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing Nb3 Al group superconductor |
| JP2007214002A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法およびそのための前駆体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |