JPH04315709A - Ｖ３Ｇａ超電導線材の製造方法 - Google Patents
Ｖ３Ｇａ超電導線材の製造方法Info
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- JPH04315709A JPH04315709A JP3108779A JP10877991A JPH04315709A JP H04315709 A JPH04315709 A JP H04315709A JP 3108779 A JP3108779 A JP 3108779A JP 10877991 A JP10877991 A JP 10877991A JP H04315709 A JPH04315709 A JP H04315709A
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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
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＶ３Ｇａ超電導線材の製
造方法に関し、詳細には優れた高磁場臨界電流特性、耐
歪特性を備えたＶ３Ｇａ超電導線材の製造方法に関する
ものである。
造方法に関し、詳細には優れた高磁場臨界電流特性、耐
歪特性を備えたＶ３Ｇａ超電導線材の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｖ３ＧａやＮｂ３Ｓｎ等の超電導化合物
は、一般に加工性が悪く、直接の伸線加工によって細線
とするのは困難である。そこで加工し易い金属または合
金相を用いて変形し、その後拡散反応によって目的の化
合物とし、超電導線材をつくるという方法がとられてい
る。上記方法の代表例としては、複合加工法，インシチ
ュー法，粉末法が挙げられる。複合加工法はブロンズ法
とも呼ばれ、Ｎｂ３Ｓｎの線材化に有力な手段として用
いられる方法であり、Ｃｕ−Ｓｎ合金パイプにＮｂ線を
装入した後熱間押し出しによって細線化し、これに熱処
理を施してＮｂ中にＳｎを拡散させ中心部にＮｂ３Ｓｎ
を持つ超電導細線を作る方法である。しかしながら上記
方法をＶ３Ｇａ線材の製造に適用しようとしても、Ｃｕ
−Ｇａ合金の加工性が悪い為、Ｖ３Ｇａの線材化には上
記複合加工法を採用することができない。
は、一般に加工性が悪く、直接の伸線加工によって細線
とするのは困難である。そこで加工し易い金属または合
金相を用いて変形し、その後拡散反応によって目的の化
合物とし、超電導線材をつくるという方法がとられてい
る。上記方法の代表例としては、複合加工法，インシチ
ュー法，粉末法が挙げられる。複合加工法はブロンズ法
とも呼ばれ、Ｎｂ３Ｓｎの線材化に有力な手段として用
いられる方法であり、Ｃｕ−Ｓｎ合金パイプにＮｂ線を
装入した後熱間押し出しによって細線化し、これに熱処
理を施してＮｂ中にＳｎを拡散させ中心部にＮｂ３Ｓｎ
を持つ超電導細線を作る方法である。しかしながら上記
方法をＶ３Ｇａ線材の製造に適用しようとしても、Ｃｕ
−Ｇａ合金の加工性が悪い為、Ｖ３Ｇａの線材化には上
記複合加工法を採用することができない。
【０００３】インシチュー法は、Ｃｕ−Ｖ合金の鋳造に
よって生成するＶのデンドライトを伸線加工して微細な
繊維状のＶとし、これにＧａめっきを施して熱処理する
ことによりＧａを拡散させ、Ｖ３Ｇａ線材とする方法で
ある。しかしながらＣｕ−Ｖ合金は極めて偏折しやすく
、上記Ｖのデンドライトが均一に分散したインゴットを
得るのが難しいという問題を有している。
よって生成するＶのデンドライトを伸線加工して微細な
繊維状のＶとし、これにＧａめっきを施して熱処理する
ことによりＧａを拡散させ、Ｖ３Ｇａ線材とする方法で
ある。しかしながらＣｕ−Ｖ合金は極めて偏折しやすく
、上記Ｖのデンドライトが均一に分散したインゴットを
得るのが難しいという問題を有している。
【０００４】粉末法はＶ粉末の圧粉体を予備焼結して空
隙を有する焼結体を得、該焼結体を溶融したＧａ中に浸
漬して毛細管現象によりＳｎを上記空隙に浸透させ、こ
れを伸線加工した後熱処理を施し拡散反応によりＶ３Ｇ
ａ線材とする方法である。該粉末法によれば均質な大型
ビレットを得ることができる。しかしながらＶ粉末は表
面に酸素を吸着しやすく、吸着した酸素が熱処理によっ
てＶに固溶されると硬化の原因となり加工性を著しく損
なうものであり、加工性を悪化させることのない様Ｖ粉
末を取り扱うことは非常に難しい。
隙を有する焼結体を得、該焼結体を溶融したＧａ中に浸
漬して毛細管現象によりＳｎを上記空隙に浸透させ、こ
れを伸線加工した後熱処理を施し拡散反応によりＶ３Ｇ
ａ線材とする方法である。該粉末法によれば均質な大型
ビレットを得ることができる。しかしながらＶ粉末は表
面に酸素を吸着しやすく、吸着した酸素が熱処理によっ
てＶに固溶されると硬化の原因となり加工性を著しく損
なうものであり、加工性を悪化させることのない様Ｖ粉
末を取り扱うことは非常に難しい。
【０００５】上記の様に複合加工法，インシチュー法，
粉末法には夫々の課題が残されており、Ｖ３Ｇａについ
ての新しい線材化技術の開発が待望されている。
粉末法には夫々の課題が残されており、Ｖ３Ｇａについ
ての新しい線材化技術の開発が待望されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、高磁場における高い臨界
電流密度と優れた耐歪特性を有するＶ３Ｇａ超電導線材
を製造する新規な方法を提供しようとするものである。
目してなされたものであって、高磁場における高い臨界
電流密度と優れた耐歪特性を有するＶ３Ｇａ超電導線材
を製造する新規な方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明とは、Ｃｕ−Ｖ合金粉末を焼結して得た成形体をＣｕ
ケースまたはＣｕ合金ケースに収納して複合ビレットを
つくり、これを伸線加工して得た線材に、Ｇａをメッキ
して加熱処理を行い、上記線材中にＧａを拡散させるこ
とを要旨とするものである。
明とは、Ｃｕ−Ｖ合金粉末を焼結して得た成形体をＣｕ
ケースまたはＣｕ合金ケースに収納して複合ビレットを
つくり、これを伸線加工して得た線材に、Ｇａをメッキ
して加熱処理を行い、上記線材中にＧａを拡散させるこ
とを要旨とするものである。
【０００８】
【作用】本発明の方法においては、まず所定のＶ濃度の
Ｃｕ−Ｖ合金を溶解鋳造するものであり、アーク炉，プ
ラズマアーク炉，高周波溶解炉などにより溶解すればよ
いが、Ｖは活性の高い金属であることから、溶解は真空
または不活性ガス中で行う。
Ｃｕ−Ｖ合金を溶解鋳造するものであり、アーク炉，プ
ラズマアーク炉，高周波溶解炉などにより溶解すればよ
いが、Ｖは活性の高い金属であることから、溶解は真空
または不活性ガス中で行う。
【０００９】得られた溶湯を高速回転するＣｕ製円板（
又は円錐板）に落し、遠心力により飛散させて粉体化す
るか、或は高圧Ａｒガスを上記溶湯に噴霧して粉体化す
る。この様にして粉体化する方法は通常アトマイズ法と
呼ばれている方法であり、不活性ガス雰囲気中で粉体化
するものであるから酸素の吸着のない清浄な粉末が得ら
れる。
又は円錐板）に落し、遠心力により飛散させて粉体化す
るか、或は高圧Ａｒガスを上記溶湯に噴霧して粉体化す
る。この様にして粉体化する方法は通常アトマイズ法と
呼ばれている方法であり、不活性ガス雰囲気中で粉体化
するものであるから酸素の吸着のない清浄な粉末が得ら
れる。
【００１０】次に上記合金粉末を充分混合し、焼結して
成形体を製作する。本発明は成形体を製作する方法を限
定するものではなく、機械的なプレスの後に焼結する方
法や冷間静水圧プレス成形の後焼結する方法、熱間静水
圧プレスにより焼結する方法等を例示できるが、いずれ
の方法であっても、酸素の吸着を避けるための特別の配
慮が必要である。このようにして製作した成形体とＣｕ
またはＣｕ合金を用いて複合ビレットを製作して、静水
圧押し出しや抽伸加工或はダイス伸線による減面加工に
より線材とすればよい。この線材の表面にＧａをメッキ
し加熱処理によりＧａを線材の内部に拡散させＶと反応
させればＶ３Ｇａ超電導線材を得ることができる。
成形体を製作する。本発明は成形体を製作する方法を限
定するものではなく、機械的なプレスの後に焼結する方
法や冷間静水圧プレス成形の後焼結する方法、熱間静水
圧プレスにより焼結する方法等を例示できるが、いずれ
の方法であっても、酸素の吸着を避けるための特別の配
慮が必要である。このようにして製作した成形体とＣｕ
またはＣｕ合金を用いて複合ビレットを製作して、静水
圧押し出しや抽伸加工或はダイス伸線による減面加工に
より線材とすればよい。この線材の表面にＧａをメッキ
し加熱処理によりＧａを線材の内部に拡散させＶと反応
させればＶ３Ｇａ超電導線材を得ることができる。
【００１１】
【実施例】まず高周波真空溶解により３２重量％のＶを
含有するＣｕ−Ｖ合金を溶解し、得られた溶湯を高速回
転するＣｕ円板上に落下して飛散させ粉体化させた。該
Ｃｕ−Ｖ合金の粉末は、空気に接触することがないよう
回収し、Ａｒガス雰囲気のグローブボックス内でＶミキ
サーにより混合した。得られた混合粉末をＨＩＰカプセ
ルに封入し、真空脱気した後に、ＨＩＰによりＣｕ−Ｖ
成形体を製作した。次に該Ｃｕ−Ｖ成形体の中心部に穴
をあけＮｂ箔を巻いたＣｕ棒を挿入し、全体をＣｕパイ
プにつめて図１に示す複合ビレットを製作した。図１に
おいて１は中心に穴をあけたＣｕ−Ｖ成形体，２は無酸
素銅，３はＮｂ箔，４は挿入したＣｕ棒をそれぞれ示す
。この複合ビレットを用いて熱間静水圧押し出しを行い
更に抽伸と伸線加工により０．７ｍｍ 径の線材を得た
。該線材の表面に溶解法によりＧａメッキを施し、反応
熱処理（２００〜７００℃×５０時間）により本発明の
Ｖ３Ｇａ線材を製作した。
含有するＣｕ−Ｖ合金を溶解し、得られた溶湯を高速回
転するＣｕ円板上に落下して飛散させ粉体化させた。該
Ｃｕ−Ｖ合金の粉末は、空気に接触することがないよう
回収し、Ａｒガス雰囲気のグローブボックス内でＶミキ
サーにより混合した。得られた混合粉末をＨＩＰカプセ
ルに封入し、真空脱気した後に、ＨＩＰによりＣｕ−Ｖ
成形体を製作した。次に該Ｃｕ−Ｖ成形体の中心部に穴
をあけＮｂ箔を巻いたＣｕ棒を挿入し、全体をＣｕパイ
プにつめて図１に示す複合ビレットを製作した。図１に
おいて１は中心に穴をあけたＣｕ−Ｖ成形体，２は無酸
素銅，３はＮｂ箔，４は挿入したＣｕ棒をそれぞれ示す
。この複合ビレットを用いて熱間静水圧押し出しを行い
更に抽伸と伸線加工により０．７ｍｍ 径の線材を得た
。該線材の表面に溶解法によりＧａメッキを施し、反応
熱処理（２００〜７００℃×５０時間）により本発明の
Ｖ３Ｇａ線材を製作した。
【００１２】この線材を用いて臨界電流密度Ｊｃの測定
と限界歪εｉｒｒ の測定を実施した。結果は図２に示
す。 比較例としてインシチュー法により得られた線材の測定
結果を図２に併記する。図２から本発明に係るＶ３Ｇａ
線材は高い臨界電流密度と優れた耐歪特性を有している
ことが分かる。
と限界歪εｉｒｒ の測定を実施した。結果は図２に示
す。 比較例としてインシチュー法により得られた線材の測定
結果を図２に併記する。図２から本発明に係るＶ３Ｇａ
線材は高い臨界電流密度と優れた耐歪特性を有している
ことが分かる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、極
めて微細なフィラメントが得られるので、耐歪特性に優
れると共に、高臨界電流密度のＶ３Ｇａ線材が得られる
こととなった。また同一フィラメント径の線材を得る場
合、従来の線材化技術と比べて加工度が少なくて済み、
製造工程の大幅な短縮が可能である。更にインシチュー
法に比べると大型ビレットであっても均一組織のビレッ
トを得ることができ、均一な線材製作ができることとな
った。
めて微細なフィラメントが得られるので、耐歪特性に優
れると共に、高臨界電流密度のＶ３Ｇａ線材が得られる
こととなった。また同一フィラメント径の線材を得る場
合、従来の線材化技術と比べて加工度が少なくて済み、
製造工程の大幅な短縮が可能である。更にインシチュー
法に比べると大型ビレットであっても均一組織のビレッ
トを得ることができ、均一な線材製作ができることとな
った。
【図１】本発明に係る複合ビレットの断面説明図である
。
。
【図２】実施例及び比較例の超電導特性を示すグラフで
ある。
ある。
１ Ｃｕ−Ｖ成形体
２ 無酸素銅
３ Ｎｂ箔
４ Ｃｕ棒
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｕ−Ｖ合金粉末を焼結して得た成形
体をＣｕケースまたはＣｕ合金ケースに収納して複合ビ
レットをつくり、これを伸線加工して得た線材に、Ｇａ
をメッキして加熱処理を行い、上記線材中にＧａを拡散
させることを特徴とするＶ３Ｇａ超電導線材の製造方法
。 - 【請求項２】 Ｃｕ−Ｖ合金粉末を得るにあたり、Ｃ
ｕ−Ｖ合金の溶湯を高速回転する銅板に落して粉体化す
るか、或は上記溶湯に不活性ガスを噴霧して粉体化する
請求項１記載のＶ３Ｇａ超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108779A JPH04315709A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Ｖ３Ｇａ超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108779A JPH04315709A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Ｖ３Ｇａ超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04315709A true JPH04315709A (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=14493266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3108779A Withdrawn JPH04315709A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Ｖ３Ｇａ超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04315709A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020041192A (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 国立大学法人東北大学 | 磁歪合金の製造方法および磁歪合金 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3108779A patent/JPH04315709A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020041192A (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 国立大学法人東北大学 | 磁歪合金の製造方法および磁歪合金 |
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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: 19980711 |