JPH0453051B2 - - Google Patents

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JPH0453051B2
JPH0453051B2 JP60240542A JP24054285A JPH0453051B2 JP H0453051 B2 JPH0453051 B2 JP H0453051B2 JP 60240542 A JP60240542 A JP 60240542A JP 24054285 A JP24054285 A JP 24054285A JP H0453051 B2 JPH0453051 B2 JP H0453051B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite
powder
laser beam
melt
molybdenum
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60240542A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62100910A (en
Inventor
Hiroaki Kumakura
Kazumasa Togano
Kyoji Tachikawa
Minoru Yamada
Akira Murase
Mitsuo Sasaki
Suguru Nakamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60240542A priority Critical patent/JPS62100910A/en
Priority to CA000509168A priority patent/CA1263449A/en
Priority to US06/863,189 priority patent/US4746373A/en
Priority to EP86303764A priority patent/EP0202895B1/en
Priority to DE3650500T priority patent/DE3650500T2/en
Publication of JPS62100910A publication Critical patent/JPS62100910A/en
Publication of JPH0453051B2 publication Critical patent/JPH0453051B2/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、化合物超電導体、たとえば長尺のA
−15型化合物超電導体又は長尺のシエブレル型化
合物超電導体を安定にかつ効率よく製造する方法
に関する。 (従来の技術) 周知のように、現在実用化されている化合物超
電導体にはNb3SnとV3Gaがあり、これらはいず
れも表面拡散法、複合加工法等、金属元素間の拡
散反応を利用した方法によつて作製されている。
しかしNb3Sn又はV3Gaを用いて作成したマグネ
ツトは、これらの上部臨界磁界が20テスラ程度で
あるため、20テスラまでの磁界発生が限界とされ
ている。 一方、上述のNb3Sn、V3Gaより優れた超電導
特性をもつA−15型化合物超電導体として、
Nb3Al、Nb3Ga、Nb3Ge、Nb3(Al・Ge)が知ら
れ、又ひシエブレル型化合物超電導体としては
PbMo6S8等が知られており、これらはいずれも
30テスラ以上の上部臨界磁界をもつ。しかしこれ
らA−15型化合物超電導体やシエブレル型化合物
超電導体を上述の拡散法で作製すると、作製温度
が極めて高いため、結晶粒が粗大化する。その結
果超電導マグネツトへ応用する際の重要な因子で
ある臨界電流密度が著しく低下してしまう。別の
作製方法として、スパツタリング、CVDなどの
気相蒸着法があるが、いずれも実験室規模のもの
で、生成速度に限界がある。このためこれらの方
法では、現在幅1cm、長さ数cm、厚さ2〜3μm
程度の超電導体を得るのが限度であつた。このよ
うに従来法では、超電導体の長尺化が困難である
という問題があるとともに、膜厚が2〜3μmの
ものでしか良好な超電導特性を得られないため
に、臨界電流がせいぜい数100mA程度と小さな
ものである。 以上の如く、上に述べたA−15型化合物超電導
体やシエブレル型化合物超電導体は、Nb3Sn、
V3Gaより高い臨界温度及び高い上部臨界磁界を
持つことがわかつているが、臨界電流及び臨界電
流密度が高くかつ長尺化できるように作製する方
法が解決されていなかつた。 (発明が解決しようとする問題点) この発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、長尺でかつ高い臨
界電流を持つたとえばA−15型化合物超電導体又
はシエブレル型化合物超電導体を容易にしかも安
定して製造することができる方法を提供すること
にある。 (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明製造方法で
は、化合物超電導体を構成する複数の元素のうち
の少なくとも1以上の元素を有する多孔質の成形
体又は焼結体からなる第1の複合体を製造し、こ
の第1の複合体を残りの構成元素を有する融体中
に浸漬してその間〓に融体を浸透させ、その後に
凝固させて第2の複合体を得る第1の工程と、こ
の第1の工程で得た第2の複合体に長尺化加工を
施した後、この第2の複合体の表面部に長手方向
に沿つて定められた相対速度でレーザービームを
照射し、この照射で上記第2の複合体の表面部を
順次、急速溶融させた後に急速冷却固化させるこ
とによつて上記溶融、固化部分中に化合物超電導
層を生成させる第2の工程とを具備している。 さらにこの発明を詳細に述べる。 第1の工程 A−15型化合物超電導体を製造する場合 ニオブを主成分とする粉末又はニオブを主成分
とする複数の線材を用いて所定形状の焼結体ある
いは粉末を加圧成形した成形体などからなる多孔
質の第1の複合体を製造する。ここでニオブを主
成分とするとは、ニオブ単体に限らずニオブにア
ルミニウム、ゲルマニウム及びガリウムの1種又
は2種を混合したものを含むことを意味する。た
だしこの場合、第1の複合体の融点が、融体の融
点より高い必要がある。 次にこの第1の複合体を、アルミニウム、ゲル
マニウム及びガリウムから選択された1種又は2
種以上の融体中に浸漬して第2の複合体を作製す
る。この場合、第2の複合体中に占める融体の割
合は、体積百分率で5〜50%が望ましい。融体が
少なすぎると第2の工程でレーザ照射を行つても
A−15型化合物が十分生成されず、又多すぎると
A−15型化合物以外の化合物が生成され、いずれ
も超電導特性が著しく劣化してしまうためであ
る。第2の複合体中に占める融体の割合を調節す
るには、第1の複合体の焼結条件、加圧条件など
を変えて空孔率などを調整することによりおこな
う。 なお前記第1の複合体は融体に浸漬する前又は
後にニオブ管内に挿入して、後工程での長尺化加
工をしやすいようにしておくのがよい。 シエブレル型化合物超電導体を製造する場合 まずM(Mは鉛、スズ、銅及び銀から選択され
た1つの金属元素)、Mの硫化物、硫黄、モリブ
デン及びモリブデンの硫化物のグループから選択
された1種又は2種以上の粉末から焼結体あるい
は粉末を圧粉成形した成形体などからなる多孔質
の第1の複合体を作る。 次いで前記グループから選択された1種又は2
種以上の成分からなりその融点が第1の複合体の
それよりも低い成分の融体中に、第1の複合体を
浸漬した後凝固して第2の複合体を作る。 具体的に挙げれば、Mの粉末、Mの硫化物の粉
末又はこれらの混合物と、Mo粉末、Mo硫化物
粉末又はこれらの混合物とを混合して第1の複合
体を作り、これを硫黄の融体中に浸漬して第2の
複合体を作る。あるいはモリブデン硫化粉末の第
1の複合体を金属Mの融体に浸漬した後凝固して
第2の複合体を作る。あるいはモリブデン硫化物
の粉末に、金属Mの硫化物粉末、モリブデン粉末
及びこれらの混合物から選択された1の粉末を加
えて第1の複合体を作り、これを金属Mの融体中
に浸漬した後凝固して第2の複合体を作製する。 なお前記第1の複合体は融体に浸漬する前又は
後にモリブデン管内に挿入して、後工程での長尺
化加工を行ないやすいようにしておくのがよい。 第2の工程 第1の工程で得られた第2の複合体に長尺化加
工を施した後、これに前記関係にレーザービーム
を照射する。レーザービームの照射は、真空中あ
るいはArガス中で行われる。そして、レーザー
ビームのパワー密度は、照射個所で104W/cm2
上に設定される。104W/cm2未満では、試料が充
分に加熱されず、構成元素同志が反応しない。し
たがつて、化合物超電導体を形成することはでき
ない。また、第2の工程に、レーザービーム照射
前後に熱処理を行なう工程を含ませると好ましい
結果が得られる。これらの熱処理工程は、超電導
特性の向上に寄与する。特に、レーザービーム照
射前の熱処理は、構成元素同志を予備的に反応さ
せ、その後のレーザービーム照射による超電導体
の形成を助ける役目をする。ただし、この時の熱
処理温度を400〜2000℃好ましくは800〜1500℃に
限定する必要がある。熱処理温度が400℃未満で
は構成元素同志の反応がほとんど進まず、2000℃
を越えると超電導体以外の化合物が形成されて好
ましい結果は得られない。一方、レーザービーム
照射後の熱処理は、レーザービーム照射で形成さ
れた化合物の結晶の規則性を高め、超電導特性の
向上に寄与する。この場合も、熱処理温度を300
〜1500℃好しくは500〜1000℃に限定する必要が
ある。熱処理温度が300℃未満では元素の移動が
ほとんど起こらないため結晶の規則性の改善には
はとんど寄与しない。熱処理温度が1500℃を越え
ると結晶粒の粗大化が顕著となり、かえつて超電
導特性が劣化する。 (発明の効果) 本発明製造方法によれば、第1の工程で得た第
2の複合体に長尺化加工を施した後、この第2の
複合体の表面部に長手方向に沿つて定められた相
対速度でレーザービームを照射し、この照射で上
記第2の複合体の表面部を順次、急速溶融させた
後に急速冷却固化させているので、急速溶融によ
つて反応材料の混合を促進できると共に反応の均
一化を図ることができ、また急速冷却固化によつ
て反応結晶の微細化を図ることができ、この結果
として特定の優れた、たとえばA−15型化合物超
電導体またはシエブレル型化合物超電導体を容易
に作製することができる。特に、本発明製造方法
では、第1の工程において、多孔質の第1の複合
体を融体中に浸漬して第1の複合体の間〓に融体
を浸透させ、その後に凝固させて第2の複合体を
得るようにしているので、第2の複合体を構成す
る各成分の密着性がよくなり、反応性が向上し、
その結果得られる化合物超電導体の性能を向上す
ることができる。また第2の工程では、第1の工
程によつて得られた第2の複合体の表面に、単に
レーザービームを照射するだけなので、レーザー
ビームを固定し成形加工物を高速で移動させる
か、第2の複合体を固定しつレーザービームを高
速で掃引するなどによつて長尺の超電導体を容易
に作製することができる。また、レーザービーム
の照射によつて厚さ数100μmの超電導体層を形
成することが可能であるため臨界電流Icの充分高
い超電導体を作製することができる。 このように、本発明製造方法によれば、現在実
用化されているNb3Sn、V3Gaに比べて臨界温度
Tc、臨界磁界Bc2、臨界電流密度Jcがはるかに高
く、しかも長尺の化合物超電導体を容易に製造す
ることができる。したがつて、より強磁界を発生
させる超電導マグネツトの実現に寄与することで
きる。また、従来のNb3Sn、V3Ga超電導体は、
複合加工法によつて作製されているため、線引
き、押し出し、中間焼鈍等の多くの工程を必要と
し、さらに最終工程の拡散熱処理にも数10〜数
100時間を必要としている。しかし、本発明製造
方法によれば、極く短時間のレーザービーム照射
で超電導体を作製できるので、製造コストを大幅
に低減させることができる。 (発明の実施例) 以下この発明の実施例につき説明する。 実施例 1 A−15型化合物超電導体の製造 純度99%、粒径100μmのNb粉末200gを加圧、
成形し、2200℃で1時間加熱して焼結した。この
焼結体(第1の複合体)を約800℃のAl浴中に浸
して、焼結体の間隙にAlを浸透させて凝固し第
2の複合体を得た。この場合第2の複合体に占め
るAlの割合は20容量%であつた。次いでこれを
Nb管内に挿入し、しかる後線引き、圧延して幅
4mm、厚さ200μmのテープ状複合体(試料番号
1)を得た。融体の材質を代えた以外他の製造条
件を同じくして複合体(試料番号2〜5)を得た
(下記表1A欄参照)。 このようにして準備された試料の表面に、レー
ザービーム照射を行なつて化合物超電導層を形成
した。ここで使用したレーザー照射装置1は第1
図に示す構造である。 すなわち、図中2は、CO2レーザー発振器(最
大出力10kW)である。このCO2レーザー発振器
2から送出されたレーザービーム3はCu製の反
射鏡4、ZnSe製のレンズ5を介して真空容器6
内に導かれるようになつている。真空容器6内に
は試料7を送り出す送りドラム8と、試料7を巻
取る巻取りドラム9とが設けてあり、送りドラム
8から送り出された試料7はレーザービーム3の
照射を受けた後、巻取りドラム9に巻取られるよ
うになつている。また、真空容器6は排気ポンプ
10およびArガスボンベ11に選択的に接続さ
れるようになつている。 しかして、各試料へのレーザービーム照射を次
のようにして行なつた。すなわち、まず、試料7
を送りドラム8と巻取りドラム9とにセツトした
後、真空容器6内を10-5torrまで減圧し、続いて
Arガスを導入して1気圧とした。次に、試料7
を巻取りドラム8から10m/minの速度で巻戻し
ながら表1に示しパワー密度のレーザービーム3
(レーザービーム径1mm)を試料7の表面に照射
した。このようにして照射を終えた試料、たとえ
ばパワー密度3.1×105W/cm2(パワー2.5kW、ビ
ーム径1mm)のレーザービームを照射した各試料
を観察したところ第2図に示すように、試料7の
表面側に幅約0.5mm、深さ約0.1mmの化合物超電導
体12が形成されていた。そして、その表面は、
溶接跡の如きであつた。 このように化合物超電導層の形成された各試料
について、臨界温度Tcと、17テスラでの臨界電
流Icとを測定したところ表1のb欄に示す結果が
得られた。この結果から分かるように各試料とも
Tcが充分高く、またIcも10A以上の値となつてい
る。これは臨界電流密度Jcに換算すると4×
104A/cm2以上と大きな値である。従来の気相蒸
着法で得られた化合物超電導体のIcは高々数100
mAであることを考えると本製造方法の採用によ
つて2桁程度以上に改善されたことになる。 また、各試料について、長さ方向の特性を調べ
たところ、長さ30cmについて表1のb欄の特性と
同一であることが確認された。すなわち、本製造
方法の採用によつて、充分に高いTcとIcとを有し
た長尺の化合物超電導体を簡単に作製することが
できる。したがつて、本製造方法で作製された化
合物超電導体を用いれば、従来不可能とされてい
た20テスラあるいはそれ以上の強磁界を発生する
超電導マグネツトの製作が可能である。 一方、レーザービーム照射後に各試料の一部分
に、700℃で100時間の熱処理を施してみた。その
結果、表1のc欄に示すように、各試料とも1K
以上のTcの増加が認められ、さらに17テスラに
おけるIcの増加も認められた。 また、レーザービーム照射前に各試料の一部分
に、1000℃で30分間の熱処理を施してみた。レー
ザービーム照射後に各試料の上記部分について
TcとIcとを測定したところ、表1のd欄に示すよ
うにそれぞれ改善されていることが確認された。 さらに、表1のd欄の結果を得た各試料の一部
に、レーザービーム照射後に700℃、100時間の熱
処理を施してみた。これらの部分について、Tc
とIcとを測定したところ表1のe欄に示すように
各試料ともTc、Icの増加が認められた。したがつ
て、レーザービーム照射前後に熱処理を行なうこ
とは有効であることが分つた。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a compound superconductor, for example, a long A
The present invention relates to a method for stably and efficiently manufacturing a -15 type compound superconductor or a long Siebrel type compound superconductor. (Prior art) As is well known, the compound superconductors currently in practical use include Nb 3 Sn and V 3 Ga, both of which are produced by diffusion reactions between metal elements, such as surface diffusion methods and composite processing methods. It is manufactured using a method using
However, magnets made using Nb 3 Sn or V 3 Ga have an upper critical magnetic field of about 20 Tesla, so the generation of a magnetic field up to 20 Tesla is said to be the limit. On the other hand, as an A-15 type compound superconductor with superconducting properties superior to the above-mentioned Nb 3 Sn and V 3 Ga,
Nb 3 Al, Nb 3 Ga, Nb 3 Ge, and Nb 3 (Al・Ge) are known, and are also known as Hsiebrel-type compound superconductors.
PbMo 6 S 8 etc. are known, and these are all
It has an upper critical magnetic field of 30 Tesla or more. However, when these A-15 type compound superconductors and Siebrel type compound superconductors are produced by the above-mentioned diffusion method, the crystal grains become coarse because the production temperature is extremely high. As a result, the critical current density, which is an important factor when applied to superconducting magnets, is significantly reduced. Other fabrication methods include sputtering, CVD, and other vapor-phase deposition methods, but both are laboratory-scale and have limitations in production speed. For this reason, these methods currently have a width of 1 cm, a length of several cm, and a thickness of 2 to 3 μm.
The limit was to obtain a superconductor of about 100%. As described above, conventional methods have the problem that it is difficult to make the superconductor long, and good superconducting properties can only be obtained with a film thickness of 2 to 3 μm, so the critical current is only a few hundred mA at most. It is a small thing. As mentioned above, the A-15 type compound superconductor and Siebrel type compound superconductor described above are made of Nb 3 Sn,
Although it is known to have a higher critical temperature and higher upper critical magnetic field than V 3 Ga, a method for fabricating it so that it has a high critical current and critical current density and can be made long has not been solved. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to use a long material having a high critical current, such as an A-15 type compound superconductor or a Siebrel superconductor. The object of the present invention is to provide a method for easily and stably manufacturing a type compound superconductor. (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the production method of the present invention, a porous molded body or a sintered body containing at least one element out of a plurality of elements constituting a compound superconductor is manufactured. A first composite body consisting of a solid body is manufactured, and this first composite body is immersed in a melt having the remaining constituent elements so that the melt penetrates therebetween, and is then solidified to form a second composite body. The first step is to obtain a composite, and after the second composite obtained in the first step is lengthened, the surface of the second composite is defined along the longitudinal direction. A compound superconducting layer is generated in the melted and solidified portion by irradiating the laser beam at a relative speed, and by this irradiation, the surface portion of the second composite is rapidly melted, and then rapidly cooled and solidified. and a second step of causing. Further, this invention will be described in detail. First step A-When manufacturing a 15-type compound superconductor A sintered body of a predetermined shape or a molded body obtained by pressure-molding the powder using a powder mainly composed of niobium or a plurality of wires mainly composed of niobium A porous first composite body made of the following materials is manufactured. Here, the term niobium as the main component means that it includes not only niobium alone but also a mixture of niobium and one or two of aluminum, germanium, and gallium. However, in this case, the melting point of the first composite needs to be higher than the melting point of the melt. Next, this first composite is mixed with one or two selected from aluminum, germanium, and gallium.
A second composite is created by immersing the seed or more in the melt. In this case, the proportion of the melt in the second composite is preferably 5 to 50% by volume. If the melt is too small, even if laser irradiation is performed in the second step, the A-15 type compound will not be generated sufficiently, and if it is too large, compounds other than the A-15 type compound will be generated, and in either case, the superconducting properties will be significantly reduced. This is because it deteriorates. The proportion of the molten material in the second composite can be adjusted by changing the sintering conditions, pressurizing conditions, etc. of the first composite to adjust the porosity. Note that the first composite is preferably inserted into the niobium tube before or after being immersed in the melt, so that it can be easily lengthened in the subsequent process. When manufacturing a Siebrel-type compound superconductor, first, M (M is one metal element selected from lead, tin, copper, and silver), a sulfide of M, sulfur, molybdenum, and a sulfide of molybdenum are selected from the group. A porous first composite body is made from one or more types of powder, such as a sintered body or a molded body obtained by compacting the powders. Next, one or two selected from the above group.
The first composite is immersed in a melt of at least one component having a melting point lower than that of the first composite, and then solidified to form a second composite. Specifically, M powder, M sulfide powder, or a mixture thereof is mixed with Mo powder, Mo sulfide powder, or a mixture thereof to form a first composite, and this is mixed with sulfur. A second composite is created by dipping into the melt. Alternatively, a first composite of molybdenum sulfide powder is immersed in a melt of metal M and then solidified to form a second composite. Alternatively, one powder selected from metal M sulfide powder, molybdenum powder, and a mixture thereof was added to molybdenum sulfide powder to form a first composite, and this was immersed in the metal M melt. Post solidification creates a second composite. The first composite is preferably inserted into the molybdenum tube before or after being immersed in the melt to facilitate lengthening in the subsequent process. Second Step After the second composite obtained in the first step is lengthened, it is irradiated with a laser beam in the above relationship. Laser beam irradiation is performed in vacuum or Ar gas. The power density of the laser beam is set to 10 4 W/cm 2 or more at the irradiation location. If it is less than 10 4 W/cm 2 , the sample will not be heated sufficiently and the constituent elements will not react with each other. Therefore, a compound superconductor cannot be formed. Moreover, preferable results can be obtained if the second step includes a step of performing heat treatment before and after laser beam irradiation. These heat treatment steps contribute to improving superconducting properties. In particular, the heat treatment before laser beam irradiation serves to cause the constituent elements to react with each other in advance and to assist in the formation of a superconductor by subsequent laser beam irradiation. However, it is necessary to limit the heat treatment temperature at this time to 400 to 2000°C, preferably 800 to 1500°C. If the heat treatment temperature is less than 400℃, the reaction between the constituent elements will hardly proceed;
If it exceeds this amount, compounds other than superconductors will be formed and favorable results will not be obtained. On the other hand, heat treatment after laser beam irradiation increases the regularity of the crystals of the compound formed by laser beam irradiation and contributes to improving superconducting properties. In this case as well, the heat treatment temperature was set to 300
It is necessary to limit the temperature to ~1500°C, preferably 500~1000°C. When the heat treatment temperature is less than 300°C, almost no movement of elements occurs, so it hardly contributes to improving crystal regularity. If the heat treatment temperature exceeds 1500°C, the crystal grains will become coarser and the superconducting properties will deteriorate. (Effects of the Invention) According to the manufacturing method of the present invention, after the second composite obtained in the first step is lengthened, the surface of the second composite is lengthened along the longitudinal direction. The laser beam is irradiated at a predetermined relative speed, and the surface of the second composite is sequentially rapidly melted by this irradiation, and then rapidly cooled and solidified, so that the mixing of the reaction materials is achieved by rapid melting. It is possible to accelerate the reaction and to make the reaction uniform, and it is also possible to make the reaction crystal finer by rapid cooling and solidification. Compound superconductors can be easily produced. In particular, in the manufacturing method of the present invention, in the first step, the porous first composite is immersed in the melt to allow the melt to penetrate between the first composites, and then solidified. Since the second composite is obtained, the adhesion of each component constituting the second composite is improved, and the reactivity is improved.
The performance of the resulting compound superconductor can be improved. In addition, in the second step, the surface of the second composite obtained in the first step is simply irradiated with a laser beam, so either the laser beam is fixed and the molded object is moved at high speed, or A long superconductor can be easily produced by, for example, sweeping the laser beam at high speed while fixing the second composite body. Furthermore, since it is possible to form a superconductor layer several 100 μm thick by laser beam irradiation, a superconductor with a sufficiently high critical current I c can be produced. As described above, according to the manufacturing method of the present invention, the critical temperature is lower than that of Nb 3 Sn and V 3 Ga, which are currently in practical use.
A long compound superconductor with much higher T c , critical magnetic field B c2 , and critical current density J c can be easily manufactured. Therefore, it can contribute to the realization of a superconducting magnet that generates a stronger magnetic field. In addition, conventional Nb 3 Sn, V 3 Ga superconductors are
Because it is manufactured using a composite processing method, it requires many steps such as wire drawing, extrusion, and intermediate annealing, and the final step, diffusion heat treatment, requires several dozen to several steps.
It requires 100 hours. However, according to the manufacturing method of the present invention, a superconductor can be manufactured by laser beam irradiation in an extremely short period of time, so manufacturing costs can be significantly reduced. (Embodiments of the invention) Examples of the invention will be described below. Example 1 Production of A-15 type compound superconductor 200 g of Nb powder with a purity of 99% and a particle size of 100 μm was pressurized.
It was molded and sintered by heating at 2200°C for 1 hour. This sintered body (first composite body) was immersed in an Al bath at about 800° C., and Al penetrated into the gaps of the sintered body and solidified to obtain a second composite body. In this case, the proportion of Al in the second composite was 20% by volume. Then this
It was inserted into a Nb tube, then drawn and rolled to obtain a tape-shaped composite (sample number 1) with a width of 4 mm and a thickness of 200 μm. Composites (sample numbers 2 to 5) were obtained under the same manufacturing conditions except that the material of the melt was changed (see column 1A of Table 1 below). A compound superconducting layer was formed on the surface of the sample thus prepared by irradiating it with a laser beam. The laser irradiation device 1 used here is the
This is the structure shown in the figure. That is, 2 in the figure is a CO 2 laser oscillator (maximum output 10kW). A laser beam 3 sent out from this CO 2 laser oscillator 2 passes through a Cu reflector 4 and a ZnSe lens 5 to a vacuum vessel 6.
I am beginning to be guided within. A feed drum 8 for sending out the sample 7 and a winding drum 9 for winding up the sample 7 are provided in the vacuum container 6. After the sample 7 sent out from the feed drum 8 is irradiated with the laser beam 3, It is adapted to be wound up on a winding drum 9. Further, the vacuum container 6 is selectively connected to an exhaust pump 10 and an Ar gas cylinder 11. Then, each sample was irradiated with a laser beam in the following manner. That is, first, sample 7
After setting the feed drum 8 and take-up drum 9, the pressure inside the vacuum container 6 is reduced to 10 -5 torr, and then
Ar gas was introduced to create a pressure of 1 atmosphere. Next, sample 7
While unwinding from the winding drum 8 at a speed of 10 m/min, the laser beam 3 with the power density shown in Table 1 is applied.
(laser beam diameter: 1 mm) was irradiated onto the surface of sample 7. When we observed the samples that had been irradiated in this way, for example, the samples that had been irradiated with a laser beam with a power density of 3.1×10 5 W/cm 2 (power 2.5 kW, beam diameter 1 mm), as shown in Figure 2, A compound superconductor 12 having a width of about 0.5 mm and a depth of about 0.1 mm was formed on the surface side of the sample 7. And the surface is
It looked like welding marks. For each sample in which a compound superconducting layer was formed in this way, the critical temperature T c and critical current I c at 17 Tesla were measured, and the results shown in column b of Table 1 were obtained. As can be seen from these results, each sample
T c is sufficiently high, and I c also has a value of 10A or more. This is 4× when converted to critical current density J c
This is a large value of 10 4 A/cm 2 or more. The I c of compound superconductors obtained by conventional vapor phase deposition is several hundred at most.
Considering that it is mA, the adoption of this manufacturing method results in an improvement of about two orders of magnitude or more. Further, when the characteristics in the longitudinal direction of each sample were examined, it was confirmed that the characteristics were the same as those in column b of Table 1 for a length of 30 cm. That is, by employing this manufacturing method, a long compound superconductor having sufficiently high T c and I c can be easily manufactured. Therefore, by using the compound superconductor produced by this production method, it is possible to produce a superconducting magnet that generates a strong magnetic field of 20 Tesla or more, which was previously considered impossible. On the other hand, after laser beam irradiation, a portion of each sample was heat-treated at 700°C for 100 hours. As a result, as shown in column c of Table 1, each sample was 1K
In addition to the above increase in T c , an increase in I c at 17 Tesla was also observed. In addition, a portion of each sample was heat-treated at 1000°C for 30 minutes before laser beam irradiation. Regarding the above part of each sample after laser beam irradiation
When T c and I c were measured, it was confirmed that each was improved as shown in column d of Table 1. Furthermore, a portion of each sample that obtained the results in column d of Table 1 was subjected to heat treatment at 700° C. for 100 hours after laser beam irradiation. For these parts, T c
When T c and I c were measured, as shown in column e of Table 1, an increase in T c and I c was observed in each sample. Therefore, it has been found that it is effective to perform heat treatment before and after laser beam irradiation.

【表】 実施例 2 純度99%、直径300μmのNb細線を約800本束ね
てNb管に挿入し、2200℃で1時間加熱してNb線
同志を焼結した。これを約800℃のAl−10原子%
Ge浴中に浸して焼結体(第1の複合体)の間隙
にAl−Ge合金を浸透させて凝固し第2の複合体
を得た。この場合第2の複合体に占めるAl−Ge
合金の割合は20容量%であつた。次いでこれを線
引き、圧延して幅7mm、厚さ0.2mmのテープ状と
した。 しかる後テープ状複合体に、実施例1と同様、
パワー密度3.1×105W/cm2(パワー2.5kW、ビー
ム径1mm)のレーザービームを照射した。 このようにして得られた試料について、Tc
び17テスラでのIcを測定した結果、それぞれ
17.0K、22Aの値が得られた。この試料をさらに
700℃で100時間熱処理するとTc及び17テスラのIc
はそれぞれ19.2K、25Aに上昇した。 以上の結果から、実施例1で用いたNb粉末に
代えてNb線を使つても、レーザービーム照射に
よつて高い超電導特性が得られることがわかる。 実施例 3 実施例2の焼結体を製造する工程において、使
用するNb線の本数を種々変えて第2の複合体に
占めるAl10原子%Ge合金の割合を2〜65体積率
%とした試料を作製した。体積率%の算出は、試
料の断面を光学顕微鏡で観察して行なつた。 各試料にパワー密度3.1×105W/cm2(パワー
2.5kW、ビーム径1mm)のレーザービームを照射
して、17テスラでのIcを測定し、NbとAl−Ge合
金の割合が17テスラでのIcに及ぼす影響について
調べた。その結果、第3図に示すように、Al−
Ge合金の体積率が5〜50%でIcが特に高くなつて
おり、この範囲のものが良好な超電導特性を有す
るA−15型超電導体を得ることがわかる。 実施例 4 シエブレル型化合物超電導体の製造 純度99%、粒径100μmのPb粉末40gと純度
99.9%、粒径10μmのMo粉末160gとを混合した
後加圧成形し、次いで300℃で5時間加熱して焼
結した。この焼結体(第1の複合体)を300℃の
硫黄浴中に浸して焼結体の間隙に硫黄を浸透させ
て凝固した後、Mo管に挿入して線引き、圧延し
て幅4mm、厚さ200μmのテープ状複合体(試料
番号6)を得た。焼結体及び融体の材質を変えた
以外は試料6と同様の方法で複合体(試料番号7
〜10)を作製した(表2a欄参照)。 このようにして準備された試料の表面に、実施
例1と同じ方法でレーザービームを照射して化合
物超電導層を形成し、この層のTcと17テスラのIc
を測定した。その結果表2のb欄に示すように、
いずれの試料も十分高いTcとIcが得られている。
試料中のレーザー照射反応部は、実施例1と同
様、幅0.5mm、深さ0.1mmであるから、この場合の
Jcは4×104A/cm2以上になる。 次に実施例1と同じく、レーザー照射前後の熱
処理の影響を調べた。表2のc欄はレーザー照射
後500℃で100時間熱処理した時の値を示し、表2
のd欄は、レーザービーム照射前に1000℃で30分
間熱処理した時の値、又表2e欄はd欄の試料をレ
ーザービーム照射後500℃で100時間熱処理した時
の値である。 これらの結果からいずれの場合も熱処理により
Tc、Icの増加が認められており、レーザービーム
照射前後に熱処理を行うことは有効であることが
わかつた。
[Table] Example 2 Approximately 800 fine Nb wires with a purity of 99% and a diameter of 300 μm were bundled and inserted into a Nb tube, and heated at 2200° C. for 1 hour to sinter the Nb wires together. This is Al-10 atomic% at about 800℃.
The sintered body (first composite body) was immersed in a Ge bath to infiltrate the Al-Ge alloy into the gaps of the sintered body (first composite body) and solidified to obtain a second composite body. In this case, Al−Ge in the second complex
The proportion of alloy was 20% by volume. This was then drawn and rolled into a tape having a width of 7 mm and a thickness of 0.2 mm. After that, the tape-shaped composite was treated as in Example 1.
A laser beam with a power density of 3.1×10 5 W/cm 2 (power 2.5 kW, beam diameter 1 mm) was irradiated. Regarding the sample obtained in this way, the T c and I c at 17 Tesla were measured, respectively.
Values of 17.0K and 22A were obtained. Add this sample to
When heat treated at 700℃ for 100 hours, T c and I c of 17 Tesla
rose to 19.2K and 25A, respectively. From the above results, it can be seen that even if Nb wire is used in place of the Nb powder used in Example 1, high superconducting properties can be obtained by laser beam irradiation. Example 3 In the process of manufacturing the sintered body of Example 2, samples were prepared in which the number of Nb wires used was varied and the proportion of the Al10 atomic%Ge alloy in the second composite was 2 to 65% by volume. was created. The volume fraction % was calculated by observing the cross section of the sample with an optical microscope. Each sample has a power density of 3.1×10 5 W/cm 2 (power
I c was measured at 17 tesla by irradiating with a laser beam of 2.5 kW, beam diameter 1 mm), and the influence of the ratio of Nb and Al-Ge alloy on I c at 17 tesla was investigated. As a result, as shown in Figure 3, Al-
It can be seen that Ic is particularly high when the volume fraction of the Ge alloy is 5 to 50%, and that an A-15 type superconductor having good superconducting properties can be obtained in this range. Example 4 Production of Siebrel type compound superconductor 40g of Pb powder with purity of 99% and particle size of 100μm and purity
After mixing with 160 g of 99.9% Mo powder having a particle size of 10 μm, the mixture was press-molded and then heated at 300° C. for 5 hours to sinter. This sintered body (first composite body) is immersed in a sulfur bath at 300°C to allow sulfur to penetrate into the gaps between the sintered bodies and solidify.Then, the sintered body is inserted into a Mo tube, drawn, and rolled to a width of 4 mm. A tape-shaped composite (sample number 6) with a thickness of 200 μm was obtained. A composite (sample number 7) was prepared in the same manner as sample 6 except that the materials of the sintered body and molten body were changed.
~10) were prepared (see column 2a in Table 2). The surface of the sample thus prepared was irradiated with a laser beam in the same manner as in Example 1 to form a compound superconducting layer, and the T c of this layer and I c of 17 Tesla were
was measured. As shown in column b of Table 2,
Sufficiently high T c and I c were obtained for all samples.
The laser irradiation reaction area in the sample has a width of 0.5 mm and a depth of 0.1 mm, as in Example 1.
J c becomes 4×10 4 A/cm 2 or more. Next, as in Example 1, the influence of heat treatment before and after laser irradiation was investigated. Column c in Table 2 shows the value when heat treated at 500℃ for 100 hours after laser irradiation.
Column d in Table 2 is the value when the sample was heat treated at 1000°C for 30 minutes before laser beam irradiation, and column e in Table 2 is the value when the sample in column d was heat treated at 500°C for 100 hours after laser beam irradiation. From these results, in both cases, heat treatment
An increase in T c and I c was observed, indicating that heat treatment before and after laser beam irradiation is effective.

【表】 実施例 5 実施例1の表1a欄に示された試料番号2(Nb−
Ga)及び実施例4の表2a欄に示された試料番号
6(Pb−Mo−S)の試料と同一組成の試料を各
8本ずつ用意した。各試料に1.0×103〜1.2×
106W/cm2の範囲内で異なるパワー密度のレーザ
ービームを照射した。この時のビーム径はいずれ
も1mmであつた。各試料について、17テスラでの
Icを測定してIcのレーザーパワー密度依存性を調
べた。その結果第4図に示すように、高い臨界電
流Icを得るには104W/cm2以上のレーザーパワー
密度を必要とすることがわかる。ただし、第4図
中Aはニオブ−ガリウム、BはPb−Mo−Sであ
る。なおこの実施例では、最大出力10kWのCO2
レーザー発振器を用いたため、1.2×106W/cm2
(パワー10kW、ビーム径1mm)のパワー密度を
越えるレーザービームを照射することができなか
つたが、第4図の結果から、1.2×106W/cm2を越
えるパワー密度でも十分高い特性が得られると判
断できる。 実施例 6 実施例1の表1のa欄に示される試料番号5
(Nb−Al−Ge系合金)と同様の試料を15本用意
し、各試料を100〜2500℃の範囲内の異なる温度
で30分間熱処理し、しかる後照射個所のパワー密
度3.1×105W/cm2(パワー2.5kW、ビーム径/
mm)のレーザービームを照射して化合物超電導体
を得た。これら超電導体について、17テスラでの
Icを測定し、Icの熱処理温度依存性を調べた。そ
の結果を第5図に示す。なお熱処理を行なつてい
ない同一組成の超電導体の値を同図Cに示す。 同図から、レーザービーム照射前の熱処理温度
は、400〜2000℃、とくに800〜1500℃が有効であ
ることがわかる。 実施例 7 実施例6で用いた試料と同様の試料を12本用意
し、これら各試料を1000℃で30分間熱処理した
後、照射個所のパワー密度3.1×105W/cm2(パワ
ー2.5kW、ビーム径1mm)のレーザービームを照
射した。照射後の各試料について100〜1800℃の
範囲内の異なる温度で100時間熱処理した。この
ようにして得られた12本の超電導体について17テ
スラの条件下でIcを測定した。その結果を第6図
に示す。なお同図中Dは、レーザービーム照射後
に熱処理を行なわなかつた同一組成の超電導体の
値である。 同図から、レーザービーム照射後の熱処理温度
は、300〜1500℃、とくに500〜1000℃が有効であ
ることがわかる。 実施例 8 実施例1の表1のa欄に示される試料番号1
(Nb−Al系合金)と同様の試料を11本用意し、
これら試料にパワー密度3.1×105W/cm2(パワー
2.5kW、ビーム径1mm)のレーザービームを照射
後、100〜1800℃の範囲内の異なる温度で100時間
の熱処理を行なつた。このようにして得られた11
本の超電導体について17テスラの条件下でIcを測
定し、第7図に示す結果を得た。なお図中Eは、
レーザービーム照射後に熱処理を行なつていない
同一組成の超電導体の値を示す。 同図から熱処理をレーザービーム照射後だけ行
なう場合も300〜1500℃、とくに500〜1000℃の熱
処理温度が有効であることがわかる。
[Table] Example 5 Sample number 2 (Nb-
Eight samples each having the same composition as the sample number 6 (Pb-Mo-S) shown in column 2a of Table 2 of Example 4 were prepared. 1.0×10 3 to 1.2× for each sample
Laser beams with different power densities within the range of 10 6 W/cm 2 were applied. The beam diameter at this time was 1 mm in each case. For each sample, at 17 Tesla
I c was measured and the dependence of I c on laser power density was investigated. As a result, as shown in FIG. 4, it is found that a laser power density of 10 4 W/cm 2 or more is required to obtain a high critical current I c . However, in FIG. 4, A is niobium-gallium and B is Pb-Mo-S. In this example, CO 2 with a maximum output of 10 kW
1.2×10 6 W/cm 2 due to the use of a laser oscillator
Although it was not possible to irradiate a laser beam with a power density exceeding 1.2×10 6 W/cm 2 (power 10 kW, beam diameter 1 mm), the results shown in Figure 4 show that sufficiently high characteristics can be obtained even with a power density exceeding 1.2 × 10 6 W/cm 2 . It can be determined that Example 6 Sample number 5 shown in column a of Table 1 of Example 1
Prepare 15 samples similar to (Nb-Al-Ge alloy), heat treat each sample at different temperatures within the range of 100 to 2500℃ for 30 minutes, and then irradiate the power density of 3.1 x 10 5 W. /cm 2 (power 2.5kW, beam diameter /
A compound superconductor was obtained by irradiation with a laser beam of mm). For these superconductors, at 17 Tesla
I c was measured and the dependence of I c on heat treatment temperature was investigated. The results are shown in FIG. Note that the values of a superconductor of the same composition without heat treatment are shown in FIG. From the figure, it can be seen that a heat treatment temperature of 400 to 2000°C, particularly 800 to 1500°C, before laser beam irradiation is effective. Example 7 Twelve samples similar to those used in Example 6 were prepared, and each sample was heat-treated at 1000°C for 30 minutes. , a laser beam with a beam diameter of 1 mm) was irradiated. After irradiation, each sample was heat treated at different temperatures within the range of 100-1800°C for 100 hours. The I c of the 12 superconductors thus obtained was measured under the condition of 17 Tesla. The results are shown in FIG. Note that D in the figure is the value of a superconductor of the same composition that was not heat-treated after laser beam irradiation. From the figure, it can be seen that a heat treatment temperature of 300 to 1500°C, particularly 500 to 1000°C, after laser beam irradiation is effective. Example 8 Sample number 1 shown in column a of Table 1 of Example 1
We prepared 11 samples similar to (Nb-Al alloy),
These samples have a power density of 3.1×10 5 W/cm 2 (power
After irradiation with a laser beam of 2.5 kW (beam diameter 1 mm), heat treatment was performed for 100 hours at different temperatures within the range of 100 to 1800°C. 11 obtained in this way
Ic was measured for this superconductor under conditions of 17 Tesla, and the results shown in Figure 7 were obtained. In addition, E in the figure is
The values are shown for a superconductor of the same composition that was not heat-treated after laser beam irradiation. From the figure, it can be seen that even when heat treatment is performed only after laser beam irradiation, a heat treatment temperature of 300 to 1500°C, particularly 500 to 1000°C, is effective.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明製造方法の一実施例に用いられ
たレーザ照射装置の模式的構成図、第2図は本発
明製造方法によつて製造された化合物超電導体の
局部的斜視図、第3図から第7図は各実施例によ
つて確認された結果を示す図である。 1……レーザ照射装置、2……CO2レーザ発振
器、3……レーザービーム、6……真空容器、7
……試料、12……化合物超電導層。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser irradiation device used in an embodiment of the manufacturing method of the present invention, FIG. 2 is a local perspective view of a compound superconductor manufactured by the manufacturing method of the present invention, and FIG. 7 to 7 are diagrams showing the results confirmed by each example. 1... Laser irradiation device, 2... CO 2 laser oscillator, 3... Laser beam, 6... Vacuum container, 7
...Sample, 12...Compound superconducting layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 化合物超電導体を構成する複数の元素のうち
の少なくとも1以上の元素を有する多孔質の成形
体又は焼結体からなる第1の複合体を製造し、こ
の第1の複合体を残りの構成元素を有する融体中
に浸漬してその間〓に融体を浸透させ、その後に
凝固させて第2の複合体を得る第1の工程と、こ
の第1の工程で得た第2の複合体に長尺化加工を
施した後、この第2の複合体の表面部に長手方向
に沿つて定められた相対速度でレーザービームを
照射し、この照射で上記第2の複合体の表面部を
順次、急速溶融させた後に急速冷却固化させるこ
とによつて上記溶融、固化部分中に化合物超電導
層を生成させる第2の工程とを具備してなること
を特徴とする化合物超電導体の製造方法。 2 前記第1の工程において、前記第1の複合体
はニオブを主成分とする粉末で形成され、かつ前
記融体としてはアルミニウム、ゲルマニウム及び
ガリウムから選択された1又は2以上の元素を主
成分とするものが用いられる特許請求の範囲第1
項記載の化合物超電導体の製造方法。 3 前記第1の工程において、前記第1の複合体
はニオブを主成分とする複数の線材で形成され、
かつ前記融体としてはアルミニウム、ゲルマニウ
ム及びガリウムから選択された1又は2以上の元
素を主成分とするものが用いられる特許請求の範
囲第1項記載の化合物超電導体の製造方法。 4 前記第2の複合体中に前記融体が体積%で5
〜50%の割合で占められている特許請求の範囲第
1項記載の化合物超電導体の製造方法。 5 前記第1の工程において、前記第1の複合体
はM(Mは鉛、錫、銅及び銀から選択された1つ
の金属元素)、Mの硫化物、硫黄、モリブデン及
びモリブデン硫化物のグループから選択された1
種又は2種以上の粉末で形成され、かつ前記融体
としては前記グループから選択された1種又は2
種以上で、前記第1の複合体よりも融点の低い成
分から構成され、上記第1の複合体に浸透させて
得られた複合体に金属M、モリブデン及び硫黄を
含有させるものが用いられる特許請求の範囲第1
項記載の化合物超電導体の製造方法。 6 前記第1の工程において、前記第1の複合体
は前記金属Mの粉末、Mの硫化物の粉末及びこれ
からの混合物か選択された1の粉末と、モリブデ
ン粉末、モリブデン硫化物粉末及びこれらの混合
物から選択された1の粉末との混合物で形成さ
れ、かつ前記融体としては硫黄を成分とするもの
が用いられる特許請求の範囲第5項記載の化合物
超電導体の製造方法。 7 前記第1の工程において、前記第1の複合体
はモリブデン硫化物の粉末で形成され、前記融体
としては前記金属Mを成分とするものが用いられ
る特許請求の範囲第5項記載の化合物超電導体の
製造方法。 8 前記第1の工程において、前記第1の複合体
は前記金属Mの硫化物粉末、モリブデン粉末及び
これら混合物から選択された1の粉末と、モリブ
デン硫化物粉末と混合物で形成され、前記融体と
しては前記金属Mを成分とするものが用いられる
特許請求の範囲第5項記載の化合物超電導体の製
造方法。 9 前記第1の工程において、前記第1の複合体
は複数のモリブデン線で形成され、前記融体とし
ては前記金属Mと硫黄を成分とするものが用いら
れる特許請求の範囲第5項記載の化合物超電導体
の製造方法。 10 前記第1の工程において、前記第1の複合
体に融体を浸透させる前又は浸透させた後に上記
第1の複合体をニオブ管内に挿入する工程を含む
特許請求の範囲第2項乃至第4項のいずれか1に
記載の化合物超電導体の製造方法。 11 前記第1の工程は、前記第1の複合体に融
体を浸透させる前又は浸透させた後に上記第1の
複合体をモリブデン管内に挿入する工程を含む特
許請求の範囲第5項乃至第9項のいずれか1に記
載の化合物超電導体の製造方法。 12 前記第2の工程において、レーザービーム
のパワー密度を照射箇所で104W/cm2以上として
なる特許請求の範囲第1項記載の化合物超電導体
の製造方法。 13 前記第2の工程は、前記第2の複合体にレ
ーザービームを照射する前に、上記第2の複合体
を400〜2000℃で熱処理する工程を含んでいる特
許請求の範囲第1項記載の化合物超電導体の製造
方法。 14 前記第2の工程は、前記第2の複合体にレ
ーザービームを照射した後に上記第2の複合体を
300〜1500℃で熱処理する工程を含んでいる特許
請求の範囲第1項記載の化合物超電導体の製造方
法。 15 前記第1の工程は前記第1の複合体に融体
を浸透させる前又は浸透させた後に上記第1の複
合体をニオブ管内に挿入する工程を含み、前記第
2の工程は前記第2の複合体にレーザービームを
照射する前に上記第2の複合体を400〜2000℃で
熱処理する工程と、上記第2の複合体にレーザー
ビームを照射した後に上記第2の複合体を300〜
1500℃で熱処理する工程とを含む特許請求の範囲
第1項記載の化合物超電導体の製造方法。 16 前記第1の工程は前記第1の複合体に融体
を浸透させる前又は浸透させた後に上記第1の複
合体をモリブデン管内に挿入する工程を含み、前
記第2の工程は前記第2の複合体にレーザービー
ムを照射する前に上記第2の複合体を400〜2000
℃で熱処理する工程と、上記第2の複合体にレー
ザービームを照射した後に上記第2の複合体を
300〜1500℃で熱処理する工程とを含む特許請求
の範囲第1項記載の化合物超電導体の製造方法。
[Scope of Claims] 1. A first composite body made of a porous molded body or a sintered body containing at least one of a plurality of elements constituting a compound superconductor, a first step in which the composite is immersed in a melt having the remaining constituent elements to allow the melt to penetrate therethrough and then solidified to obtain a second composite; After lengthening the second composite body, the surface of the second composite body is irradiated with a laser beam at a predetermined relative speed along the longitudinal direction, and this irradiation causes the second composite body to elongate. A second step of sequentially rapidly melting the surface portion of the composite and then rapidly cooling and solidifying it to generate a compound superconducting layer in the melted and solidified portion. Method for manufacturing superconductors. 2 In the first step, the first composite is formed of a powder containing niobium as a main component, and the molten body is formed of a powder containing one or more elements selected from aluminum, germanium, and gallium as a main component. The first claim in which
A method for producing a compound superconductor as described in Section 1. 3 In the first step, the first composite is formed of a plurality of wires containing niobium as a main component,
2. The method for manufacturing a compound superconductor according to claim 1, wherein the molten material contains one or more elements selected from aluminum, germanium, and gallium as a main component. 4 The molten material in the second composite is 5% by volume.
A method for producing a compound superconductor according to claim 1, wherein the proportion is 50%. 5 In the first step, the first complex comprises a group of M (M is one metal element selected from lead, tin, copper, and silver), a sulfide of M, sulfur, molybdenum, and molybdenum sulfide. 1 selected from
The melt is formed of one or more kinds of powders selected from the above group.
A patent in which the composite is made up of components with a melting point lower than that of the first composite, and contains metal M, molybdenum, and sulfur in the composite obtained by infiltrating the first composite. Claim 1
A method for producing a compound superconductor as described in Section 1. 6 In the first step, the first composite includes powder of the metal M, powder of the sulfide of M, and a powder selected from a mixture thereof, molybdenum powder, molybdenum sulfide powder, and a powder thereof. 6. The method for manufacturing a compound superconductor according to claim 5, wherein the melt is formed of a mixture with one powder selected from the mixture and contains sulfur as a component. 7. The compound according to claim 5, wherein in the first step, the first composite is formed of molybdenum sulfide powder, and the melt contains the metal M as a component. Method for manufacturing superconductors. 8 In the first step, the first composite body is formed of a mixture of a powder selected from a sulfide powder of the metal M, a molybdenum powder, and a mixture thereof, and a molybdenum sulfide powder, and 6. The method for producing a compound superconductor according to claim 5, wherein a material containing the metal M as a component is used. 9. The method according to claim 5, wherein in the first step, the first composite body is formed of a plurality of molybdenum wires, and the melt is composed of the metal M and sulfur. Method for manufacturing compound superconductors. 10. Claims 2 to 10, wherein the first step includes a step of inserting the first composite into a niobium tube before or after infiltrating the first composite with a melt. 4. A method for producing a compound superconductor according to any one of Item 4. 11. Claims 5 to 11, wherein the first step includes a step of inserting the first composite into a molybdenum pipe before or after infiltrating the first composite with a melt. 9. A method for producing a compound superconductor according to any one of Item 9. 12. The method for manufacturing a compound superconductor according to claim 1, wherein in the second step, the power density of the laser beam is set to 10 4 W/cm 2 or more at the irradiation location. 13. Claim 1, wherein the second step includes a step of heat-treating the second composite at 400 to 2000°C before irradiating the second composite with a laser beam. A method for producing a compound superconductor. 14 The second step is to irradiate the second composite with a laser beam and then irradiate the second composite with a laser beam.
The method for producing a compound superconductor according to claim 1, which includes a step of heat treatment at 300 to 1500°C. 15 The first step includes the step of inserting the first composite into a niobium tube before or after infiltrating the first composite with the melt, and the second step includes the step of inserting the first composite into the niobium tube. a step of heat-treating the second composite at 400 to 2000°C before irradiating the laser beam to the composite;
A method for producing a compound superconductor according to claim 1, which comprises a step of heat treatment at 1500°C. 16 The first step includes the step of inserting the first composite into a molybdenum tube before or after infiltrating the first composite with a melt, and the second step includes the step of inserting the first composite into a molybdenum tube. Before irradiating the laser beam on the above-mentioned second complex,
℃ heat treatment step, and after irradiating the second composite with a laser beam, the second composite is
A method for producing a compound superconductor according to claim 1, which comprises a step of heat treatment at 300 to 1500°C.
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