JPH0463485B2 - - Google Patents
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- JPH0463485B2 JPH0463485B2 JP57127129A JP12712982A JPH0463485B2 JP H0463485 B2 JPH0463485 B2 JP H0463485B2 JP 57127129 A JP57127129 A JP 57127129A JP 12712982 A JP12712982 A JP 12712982A JP H0463485 B2 JPH0463485 B2 JP H0463485B2
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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
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はインサイチユ(In−Situ)法による20
〜400μm程度の寸法を有する化合物超電導線の製
造方法の改良に関するものである。 〔従来の技術〕 従来インサイチユ(In−Situ)法により20〜
400μm程度の寸法を有する化合物超電導線を製造
する場合、マトリツクス(例えば銅)中に超電導
化合物(例えばNb3Sn)を構成する元素のうち、
高融点金属(Nb)粒子を分散せしめてなるイン
ゴツトを、線引ダイスなどにより断面が所望形状
の線状体(銅マトリツクス中のNbはフイラメン
ト状になつている)とした後、その周面に超電導
化合物を構成する低融点金属(Sn)をメツキし
た後、加熱拡散により化合物超電導線を得ている
ものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記メツキを施すにはホツトデ
イツプメツキ法が最も効率がよいとされ、主とし
てこの方法が採用されているが、その厚さ(量)
を十分に制御することができない。その結果、厚
さが薄い場合には十分な体積の化合物超電導体を
形成せしめることが出来ないため、十分な超電導
特性を得ることが出来ないという問題があつた。
一方、メツキ厚が厚い場合には加熱拡散反応によ
り化合物超電導体を形成させる過程において、高
融点金属と低融点金属との複合体が軟化し形状の
著しい変化や、一部溶融が生じて超電導線として
使用出来ないという問題があつた。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、化合物超電導体を形成する以前
の工程において、化合物超電導体を構成する元素
の内、低融点金属の量を導体の体積や反応条件を
考慮して最適に制御して化合物超電導線を製造す
る方法を提供しようとするものである。 即ち本発明は、インサイチユ法により20〜
400μmの寸法を有する化合物超電導線を製造する
方法において、マトリツクス中に超電導化合物を
構成する元素のうち高融点金属を分散させた複合
体を作製する工程と、この複合体を加工して周面
の複数箇所に深さ及び幅が2〜50μmの凹部を長
手方向に螺旋状に形成して線状体を作製する工程
と、前記各凹部に超電導化合物を構成する元素の
うち低融点金属を埋込む工程と、加熱処理して前
記凹部内に埋込んだ低融点金属を前記複合体に拡
散させ、そのマトリツクスに固溶させると共に、
同複合体に分散された高融点金属と反応させて超
電導化合物を形成する工程とを具備したことを特
徴とする化合物超電導線の製造方法である。 上記凹部の深さ及び幅を上記範囲に限定したの
は、次のような理由によるものである。 即ち、本願発明が対象とする化合物超電導線は
20〜400μm程度の寸法であり、又通常の実用的拡
散条件(温度と時間)における拡散距離は最大
150μm程度である。従つて、拡散反応前の導体厚
が300μm以内のものであれば、凹部の深さは浅く
て差し支えないが、導体厚が20μm程度であつて
も、凹部の深さ又は幅が2μm未満であると、該凹
部における低融点金属の保持量が少なすぎて、低
融点金属を導体中に拡散させ、高融点金属と反応
させた際に、充分な体積の化合物超電体を形成せ
しめることが出来なく、充分な超電導特性を得る
ことが出来ないので、凹部の深さ及び幅は2μm以
上にする必要がある。 又導体厚が400μmの場合は、凹部の深さは
50μmであることが必要であるが、凹部の深さが
50μmを超えたり、或いは凹部の幅が50μmを超え
たりすると、該凹部における低融点金属の保持量
が多くなりすぎて、加熱拡散反応により化合物超
電導体を形成させる過程において、高融点金属と
低融点金属との複合体が軟化し、形状の著しい変
化や、一部溶融して超電導線として使用出来ない
という問題を生じるので、凹部の深さ及び幅は
50μm以下にする必要がある。 上記線状体の外周面に螺旋状に形成される凹部
は、4本〜6本程度設ければよい。また、その形
成方法としては特に限定するものではなく、例え
ばグラインダー研削、機械切削、溝付ダイス引
き、異形ロール圧延等何れの方法でもよく、第2
図又は第3図に示す様に長手方向に螺旋状に形成
する。 上記凹部に低融点金属を埋込む方法としては、
例えばデイツプメツキが採用される。但し、前記
低融点金属を凹部のみに埋込むのは極めて困難で
あり、凹部以外の線状体の表面に薄くメツキを施
しても何等差支えない。 上記超電導化合物は、V3Ga、Nb3Sn、
Nb3Ga、Nb3Al等何れでもよい。また、製造さ
れた化合物超電導線は丸線、平角線、テープ、撚
線、成形撚線、編組線等何れの形状にも適用出来
る。 なお、本発明におけるインサイチユ法には前述
した様にマトリツクス金属中に、目的とする超電
導化合物を構成する元素の内高融点金属粒子を分
散させたものを線状に伸線した後、もう一方の低
融点金属を表面に被覆し、これを加熱拡散して化
合物超電導線を造る、いわゆるインサイチユ法の
他に、マトリツクス金属粉と前記高融点金属粉と
を金属パイプに充填した複合体を線状に伸線した
後、金属パイプを除去し、以下前述したのと同様
に凹部の形成、該凹部への低融点金属の埋込み、
加熱処理による低融点金属の拡散等を行つて化合
物超電導線を造る、いわゆる粉末冶金法をも含
む。 〔作用〕 本発明によれば、マトリツクス中に超電導化合
物を構成する元素の内高融点金属を分散させた複
合体を作製し、この複合体を加工して周面の複数
箇所に所定の深さ及び幅の凹部を長手方向に螺旋
状に形成して線状体を作製し、更に前記各凹部に
超電導化合物を形成する元素の内低融点金属を埋
込むことによつて、線状体に対する低融点金属の
量を容易に制御出来る。従つて、この後の工程で
低融点金属を凹部に埋込んだ線状体を加熱処理す
ることによつて、前記凹部内に埋込んだ低融点金
属を前記複合体に拡散させ、そのマトリツクスに
固溶させると共に、同複合体に分散された高融点
金属と反応させて超電導化合物を形成させること
が出来る。その結果、前記低融点金属の拡散反応
後の寸法変化がなく、超電導化合物を低融点金属
が固溶したマトリツクス中に均一に形成出来、ひ
いては長手方向における超電導特性のバラツキが
著しく改善された化合物超電導線を製造すること
が出来る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。 実施例 第1図aに示す如く電解銅粉のマトリツクス2
中にバナジウム粉3を35wt%配合し、圧縮棒と
した後、アーク溶解炉において溶解し、25mmφの
インゴツト1を作製した。このインゴツトを冷間
加工によつて0.42mmφとし、内径0.4mmφ、溝用
突起0.02h×0.04wを4個設けたダイスによつて外
周に凹部4が第3図に示す如く螺旋状に形成され
た線状体を作製した。つづいて、第1図bに示す
如く100℃のガリウム浴中でデイツプメツキを行
うことにより前記凹部4内にガリウム5を埋込ん
だ後、0.4mmφのダイス絞りを行つた。次いで、
600℃において50時間加熱処理を施した。かかる
工程により、凹部4内に埋込んだガリウムが拡散
し、第1図cに示す如くガリウムがマトリツクス
のCuに固溶してCu−Ga合金7が形成されると共
にガリウムがバナジウムと反応して超電導化合合
物であるV3Ga6が生成され、超電導線が製造さ
れた。 なお、第2図は本発明方法による角形超電導線
を得る過程を示す斜視図であり、第3図は本発明
方法による超電導撚線を得る過程を示す斜視図で
ある。 比較例 前記の25mmφのインゴツトを冷間加工し、外径
0.385mmφの丸線を作製した後、凹部を形成せず
にそのままガリウム浴中においてホツトデイツプ
メツキ法によりメツキを行つた後、0.4mmφのダ
イス絞りを行つた。次いで、600℃において50時
間加熱することにより丸線外周のガリウムをマト
リツクスのCuに固溶させてCu−Ga合金を形成さ
せると共にガリウムをバナジウムと反応させて超
電導化合物であるV3Caを形成させて、超電導線
を製造した。 而して、本実施例及び比較例の超電導線につい
て超電導特性を測定した。その結果は第1表に示
す通りである。
〜400μm程度の寸法を有する化合物超電導線の製
造方法の改良に関するものである。 〔従来の技術〕 従来インサイチユ(In−Situ)法により20〜
400μm程度の寸法を有する化合物超電導線を製造
する場合、マトリツクス(例えば銅)中に超電導
化合物(例えばNb3Sn)を構成する元素のうち、
高融点金属(Nb)粒子を分散せしめてなるイン
ゴツトを、線引ダイスなどにより断面が所望形状
の線状体(銅マトリツクス中のNbはフイラメン
ト状になつている)とした後、その周面に超電導
化合物を構成する低融点金属(Sn)をメツキし
た後、加熱拡散により化合物超電導線を得ている
ものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記メツキを施すにはホツトデ
イツプメツキ法が最も効率がよいとされ、主とし
てこの方法が採用されているが、その厚さ(量)
を十分に制御することができない。その結果、厚
さが薄い場合には十分な体積の化合物超電導体を
形成せしめることが出来ないため、十分な超電導
特性を得ることが出来ないという問題があつた。
一方、メツキ厚が厚い場合には加熱拡散反応によ
り化合物超電導体を形成させる過程において、高
融点金属と低融点金属との複合体が軟化し形状の
著しい変化や、一部溶融が生じて超電導線として
使用出来ないという問題があつた。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、化合物超電導体を形成する以前
の工程において、化合物超電導体を構成する元素
の内、低融点金属の量を導体の体積や反応条件を
考慮して最適に制御して化合物超電導線を製造す
る方法を提供しようとするものである。 即ち本発明は、インサイチユ法により20〜
400μmの寸法を有する化合物超電導線を製造する
方法において、マトリツクス中に超電導化合物を
構成する元素のうち高融点金属を分散させた複合
体を作製する工程と、この複合体を加工して周面
の複数箇所に深さ及び幅が2〜50μmの凹部を長
手方向に螺旋状に形成して線状体を作製する工程
と、前記各凹部に超電導化合物を構成する元素の
うち低融点金属を埋込む工程と、加熱処理して前
記凹部内に埋込んだ低融点金属を前記複合体に拡
散させ、そのマトリツクスに固溶させると共に、
同複合体に分散された高融点金属と反応させて超
電導化合物を形成する工程とを具備したことを特
徴とする化合物超電導線の製造方法である。 上記凹部の深さ及び幅を上記範囲に限定したの
は、次のような理由によるものである。 即ち、本願発明が対象とする化合物超電導線は
20〜400μm程度の寸法であり、又通常の実用的拡
散条件(温度と時間)における拡散距離は最大
150μm程度である。従つて、拡散反応前の導体厚
が300μm以内のものであれば、凹部の深さは浅く
て差し支えないが、導体厚が20μm程度であつて
も、凹部の深さ又は幅が2μm未満であると、該凹
部における低融点金属の保持量が少なすぎて、低
融点金属を導体中に拡散させ、高融点金属と反応
させた際に、充分な体積の化合物超電体を形成せ
しめることが出来なく、充分な超電導特性を得る
ことが出来ないので、凹部の深さ及び幅は2μm以
上にする必要がある。 又導体厚が400μmの場合は、凹部の深さは
50μmであることが必要であるが、凹部の深さが
50μmを超えたり、或いは凹部の幅が50μmを超え
たりすると、該凹部における低融点金属の保持量
が多くなりすぎて、加熱拡散反応により化合物超
電導体を形成させる過程において、高融点金属と
低融点金属との複合体が軟化し、形状の著しい変
化や、一部溶融して超電導線として使用出来ない
という問題を生じるので、凹部の深さ及び幅は
50μm以下にする必要がある。 上記線状体の外周面に螺旋状に形成される凹部
は、4本〜6本程度設ければよい。また、その形
成方法としては特に限定するものではなく、例え
ばグラインダー研削、機械切削、溝付ダイス引
き、異形ロール圧延等何れの方法でもよく、第2
図又は第3図に示す様に長手方向に螺旋状に形成
する。 上記凹部に低融点金属を埋込む方法としては、
例えばデイツプメツキが採用される。但し、前記
低融点金属を凹部のみに埋込むのは極めて困難で
あり、凹部以外の線状体の表面に薄くメツキを施
しても何等差支えない。 上記超電導化合物は、V3Ga、Nb3Sn、
Nb3Ga、Nb3Al等何れでもよい。また、製造さ
れた化合物超電導線は丸線、平角線、テープ、撚
線、成形撚線、編組線等何れの形状にも適用出来
る。 なお、本発明におけるインサイチユ法には前述
した様にマトリツクス金属中に、目的とする超電
導化合物を構成する元素の内高融点金属粒子を分
散させたものを線状に伸線した後、もう一方の低
融点金属を表面に被覆し、これを加熱拡散して化
合物超電導線を造る、いわゆるインサイチユ法の
他に、マトリツクス金属粉と前記高融点金属粉と
を金属パイプに充填した複合体を線状に伸線した
後、金属パイプを除去し、以下前述したのと同様
に凹部の形成、該凹部への低融点金属の埋込み、
加熱処理による低融点金属の拡散等を行つて化合
物超電導線を造る、いわゆる粉末冶金法をも含
む。 〔作用〕 本発明によれば、マトリツクス中に超電導化合
物を構成する元素の内高融点金属を分散させた複
合体を作製し、この複合体を加工して周面の複数
箇所に所定の深さ及び幅の凹部を長手方向に螺旋
状に形成して線状体を作製し、更に前記各凹部に
超電導化合物を形成する元素の内低融点金属を埋
込むことによつて、線状体に対する低融点金属の
量を容易に制御出来る。従つて、この後の工程で
低融点金属を凹部に埋込んだ線状体を加熱処理す
ることによつて、前記凹部内に埋込んだ低融点金
属を前記複合体に拡散させ、そのマトリツクスに
固溶させると共に、同複合体に分散された高融点
金属と反応させて超電導化合物を形成させること
が出来る。その結果、前記低融点金属の拡散反応
後の寸法変化がなく、超電導化合物を低融点金属
が固溶したマトリツクス中に均一に形成出来、ひ
いては長手方向における超電導特性のバラツキが
著しく改善された化合物超電導線を製造すること
が出来る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。 実施例 第1図aに示す如く電解銅粉のマトリツクス2
中にバナジウム粉3を35wt%配合し、圧縮棒と
した後、アーク溶解炉において溶解し、25mmφの
インゴツト1を作製した。このインゴツトを冷間
加工によつて0.42mmφとし、内径0.4mmφ、溝用
突起0.02h×0.04wを4個設けたダイスによつて外
周に凹部4が第3図に示す如く螺旋状に形成され
た線状体を作製した。つづいて、第1図bに示す
如く100℃のガリウム浴中でデイツプメツキを行
うことにより前記凹部4内にガリウム5を埋込ん
だ後、0.4mmφのダイス絞りを行つた。次いで、
600℃において50時間加熱処理を施した。かかる
工程により、凹部4内に埋込んだガリウムが拡散
し、第1図cに示す如くガリウムがマトリツクス
のCuに固溶してCu−Ga合金7が形成されると共
にガリウムがバナジウムと反応して超電導化合合
物であるV3Ga6が生成され、超電導線が製造さ
れた。 なお、第2図は本発明方法による角形超電導線
を得る過程を示す斜視図であり、第3図は本発明
方法による超電導撚線を得る過程を示す斜視図で
ある。 比較例 前記の25mmφのインゴツトを冷間加工し、外径
0.385mmφの丸線を作製した後、凹部を形成せず
にそのままガリウム浴中においてホツトデイツプ
メツキ法によりメツキを行つた後、0.4mmφのダ
イス絞りを行つた。次いで、600℃において50時
間加熱することにより丸線外周のガリウムをマト
リツクスのCuに固溶させてCu−Ga合金を形成さ
せると共にガリウムをバナジウムと反応させて超
電導化合物であるV3Caを形成させて、超電導線
を製造した。 而して、本実施例及び比較例の超電導線につい
て超電導特性を測定した。その結果は第1表に示
す通りである。
以上詳述した如く本発明によれば、次の様な効
果を奏する。 (1) 化合物超電導体を構成する元素の内低融点金
属メツキ厚さ(量)の制御を容易に行うことが
出来る。 (2) 拡散反応後の導体寸法を変化せず、寸法精度
の高い化合物超電導線を得ることが出来る。 (3) 超電導化合物層が均一に形成され、長手方向
における超電導特性のバラツキが著しく改善さ
れた化合物超電導線を得ることが出来る。
果を奏する。 (1) 化合物超電導体を構成する元素の内低融点金
属メツキ厚さ(量)の制御を容易に行うことが
出来る。 (2) 拡散反応後の導体寸法を変化せず、寸法精度
の高い化合物超電導線を得ることが出来る。 (3) 超電導化合物層が均一に形成され、長手方向
における超電導特性のバラツキが著しく改善さ
れた化合物超電導線を得ることが出来る。
第1図は本発明化合物超電導線の製造方方法の
工程を示す概略説明図、第2図は本発明方法によ
る角形超電導線を得る過程を示す斜視図、第3図
は本発明による超電導撚線を得る過程を示す斜視
図である。 1……インゴツト(複合体)、2……マトリツ
クス、3……高融点金属、4……凹部、5……低
融点金属、6……V3Ga(超電導化合物)、7……
マトリツクス低融点金属との合金。
工程を示す概略説明図、第2図は本発明方法によ
る角形超電導線を得る過程を示す斜視図、第3図
は本発明による超電導撚線を得る過程を示す斜視
図である。 1……インゴツト(複合体)、2……マトリツ
クス、3……高融点金属、4……凹部、5……低
融点金属、6……V3Ga(超電導化合物)、7……
マトリツクス低融点金属との合金。
Claims (1)
- 1 インサイチユ法により20〜400μmの寸法を有
する化合物超電導線を製造する方法において、マ
トリツクス中に超電導化合物を構成する元素のう
ち高融点金属を分散させた複合体を作製する工程
と、この複合体を加工して周面の複数箇所に深さ
及び幅が2〜50μmの凹部を長手方向に螺旋状に
形成して線状体を作製する工程と、前記各凹部に
超電導化合物を構成する元素のうち低融点金属を
埋込む工程と、加熱処理して前記凹部内に埋込ん
だ低融点金属を前記複合体に拡散させ、そのマト
リツクスに固溶させると共に、同複合体に分散さ
れた高融点金属と反応させて超電導化合物を形成
する工程とを具備したことを特徴とする化合物超
電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57127129A JPS5918509A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | 化合物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57127129A JPS5918509A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | 化合物超電導線の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5918509A JPS5918509A (ja) | 1984-01-30 |
JPH0463485B2 true JPH0463485B2 (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=14952323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57127129A Granted JPS5918509A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | 化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS5918509A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS59214111A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-04 | 株式会社フジクラ | 化合物系極細多芯超電導線の製造方法 |
JP2719155B2 (ja) * | 1988-09-20 | 1998-02-25 | 超電導発電関連機器・材料技術研究組合 | 超電導撚線の製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5211896A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufucturing process of ultra conductive material |
-
1982
- 1982-07-21 JP JP57127129A patent/JPS5918509A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5211896A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufucturing process of ultra conductive material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5918509A (ja) | 1984-01-30 |
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