JPH046714A - 超電導二重成形撚線およびその製造方法 - 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、超電導二重成形撚線とその製造方法に関する
ものである。

〔従来技術〕

通常、超電導マグネットには、導体充填率を向上させ、
巻線作業性（可撓性）を良好にするため、超電導素線の
撚線を所要の断面形状に圧縮成形した超電導成形撚線が
多用されているが、特に交流用の超電導導体などでは、
交流損失を低減するため細径の超電導素線を使用する必
要があることから超電導二重成形撚線が使用されている
。

超電導二重成形撚線は、超電導素線の撚線を圧縮成形し
て成形撚線とし、これをさらに複数本撚り合わせて所望
の断面形状に圧縮成形したものである。その−例を図−
３に示す。

この超電導二重成形撚線１は、まず図−４（ａ）に示す
ように超電導素線２を例えば７本撚り合わせて撚線３を
製造し、この撚線３を断面円尼に圧縮成形して同図（ｂ
）のようなスムースボディ撚線４を製造し、このスムー
スボディ撚線４を所要本数、偏平に撚り合わせた後、四
方ロールによりキーストン形に圧縮成形してなるもので
ある。粒子加速器用のダイポールマグネット等にはこの
ようなキーストン形の超電導二重成形撚線が使用される
。

〔課題〕

超電導二重成形撚線には一般に細径の超電導素線が使用
され、この細径超電導素線に撚線および圧縮成形が２段
階に施されるため、加工率が大きくなる二重成形撚線の
エツジ部などで局部的に超電導素線の断線が生じやす（
、また断線に到らないまでも超電導素線に著しい特性劣
化が生じるという問題があった。

〔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
導二重成形撚線を提供するもので、その構成は、超電導
素線よりなる空心スムースボディ撚線を所要本数撚り合
わせて圧縮成形したことを特徴とするものである。

超電導二重成形撚線における超電導素線の断線や特性劣
化は、２回目の圧縮成形の際に、素線が局部的に強い成
形圧力を受けたとき、素線の逃げ場がないため、その部
分で素線が強加工され、くびれ等が生じるために起こる
ものである。

したがって前記のように超電導撚線の中心の心線をなく
した空心スムースボディ撚線を使用すれば、２回目の圧
縮成形の際には、心線がないた島超電導票線が比較的自
由に移動できるようになり、素線に局部的な強加工が施
されることがなくなる。

またスムースボディ撚線は圧縮成形されているため空心
にしても撚線の形くずれが生じにくく、２回目の撚線に
支障をきたすことがない。

なお、空心スムースボディ撚線の撚り方向は超電導素線
のツイスト方向と逆にし、また二重成形撚線の撚り方向
は空心スムースボディ撚線の撚り方向と同じにすること
が、素線の捩じれを軽減し、かつ素線の過大な潰れを軽
減する上で望ましい。

前記のような超電導二重成形撚線を製造する際に問題と
なるのは、空心スムースボディ撚線をいかにして製造す
るかということである。

そこで本発明は、前記のような超電導二重成形撚線を製
造する方法を提供するもので、その構成は、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金心線の外周に銅または銅合金を
安定化材とする超電導素線を撚り合わせ、これを圧縮成
形してスムースボディ撚線とした後、前記アルミニウム
又はアルミニウム合金心線を溶解除去して空心スムース
ボディ撚線を製造し、これを所要本数撚り合わせて圧縮
成形することを特徴とするものである。

アルミニウム又アルミニウム合金心線はアルカリ溶液に
より比較的容易に溶解除去できるため、この方法により
空心スムースボディ撚線が容易に得られ、前記のような
超電導二重成形撚線が製造できることになる。

〔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
。

図−１は本発明の一実施例を示す。この超電導二重成形
撚線５は、超電導素線２よりなる空心スムースボディ撚
線６を所要本数撚り合わせて圧縮成形したものである。

空心スムースボディ撚線６の空心部は、圧縮成形時の素
線２の移動により、はとんど消滅した状態となる。これ
は、圧縮成形時に素線２が空心部を埋めるように移動で
きるため素線２の局部的な潰れが発生しにくいことを意
味する。

このような超電導二重成形撚線５は次のようにして製造
することができる。まず図−２（ａ）に示すようにアル
ミニウム合金芯！！７のまわりに６本の超電連票Ｊｉ１
２を撚り合わせて複合撚線８を製造し、この複合撚線８
をローラーダイス等により断面円形に圧縮成形して同図
（ｂ）のようなスムースボディ撚線９を製造する。次い
で、このスムースボディ撚線９のアルミニウム合金心線
６をアルカリ溶液で溶解除去して同図（Ｃ）のような空
心スムースボディ撚線６を得、この空心スムースボディ
撚線６を所要本数、偏平に撚り合わせた後、四方ロール
により断面長方形に圧縮成形するという方法である。

超電導二重成形撚線５の断面形状は長方形に限らず、キ
ーストン形であってもよい。

次にさらに具体的な例を説明する。

０、５８ｍｍのアルミニウム合金芯ｉ！　（４０４５合
金）の外周に、それと同径の６本の超電導素線を、その
ツイスト方向と逆方向に撚りピッチ２０ｍ＋ｎで撚り合
わせて複合撚線を製造した。超電導素線は安定化銅の中
にＮｂＴｉフィラメントが多数理め込まれているもので
ある。この複合撚線をダイスおよびカセットローラーダ
イスを用いて１．６５ｍｍφに圧縮成形し、スムースボ
ディ撚線を製造した。このスムースボディ撚線の充填率
は９４％であった。

次にこのスムースボディ撚線を苛性ソーダ水溶液中に浸
漬し、アルミニウム合金心線を溶解除去し、空心スムー
スボディ撚線を得た。心線を除去してもスムースボディ
になっているため撚線がくずれることはなかった。この
状態での充填率は断面の観察結果によれば８６％であっ
た。

次にこの空心スムースボディ撚線を１１本、その撚線の
撚り方向と同じ方向に撚りピッチ７０＋＋ｏｎで偏平に
撚り合わせ、さらに四方ロールにより偏平に圧縮成形し
て、超電導二重成形撚線を得た。圧縮成形時の厚さを変
え、充填率が６５％、７０％、７５％の超電導二重成形
撚線を得た。

また比較のため、従来の方法でも超電導二重成形撚線を
製造した。すなわち、０．５８ｍｍの超電導素線を７本
、撚りピッチ２０ｍｍで撚り合わせた後、圧縮成形して
外径１．６５ｍｍのスムースボディ撚線を製造し、これ
を１１本上記と同様に撚り合わせて圧縮成形し、充填率
６５％、７０％、７５％の超電導二重成形撚線を製造し
た。

従来の超電導二重成形撚線では、充填率６５％で時々断
線が発生し、充填率７０％、７５％ではほとんど撚りピ
ッチ毎に断線が発生していた。これに対し本発明の超電
導二重成形撚線では、充填率７５％でも断線は皆無であ
り、断面の観察結果でも素線の分散状態がほぼ一様で、
良好であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る超電導二重成形撚線は
、超電導素線の空心スムースボディ撚線を撚り合わせて
圧縮成形したものであるため、圧縮成形時に素線の移動
が容易になり、素線の断線がなくなる。このため超電導
二重成形撚線の信頼性および性能が向上すると共に、製
品歩留りの向上により製造コストを低減できる利点があ
る。

また本発明の製造方法によれば、空心スムースボディ撚
線を容易に製造できるたｔ１上記構成の超電導二重成形
撚線を容易に製造できる利点かある。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明の一実施例に係る超電導二重成形撚線の
断面図、図−２（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同成形撚線に
用いた複合撚線、スムースボディｍｗＡおよび空心スム
ースボディ撚線の断面図、図−３は従来の超電導二重成
形撚線の一例を示す断面図、図４（ａ）（ｂ）はそれぞ
れ同成形撚線に用いた撚線およびスムースボディ！ａｍ
の断面図である。 ２：超電導素線　５：超電導二重成形撚線６：空心スム
ースボディ撚線 ７：アルミニウム合金心線 ８：複合撚線　９ニスム一スボデイ撚線図−１ 図−２ 図−３ 図−４ （ａ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超電導素線よりなる空心スムースボディ撚線が所要
   本数撚り合わされて圧縮成形されていることを特徴とす
   る超電導二重成形撚線。 ２、アルミニウム又はアルミニウム合金心線の外周に銅
   または銅合金を安定化材とする超電導素線を撚り合わせ
   、これを圧縮成形してスムースボディ撚線とした後、前
   記アルミニウム又はアルミニウム合金心線を溶解除去し
   て空心スムースボディ撚線を製造し、これを所要本数撚
   り合わせて圧縮成形することを特徴とする超電導二重成
   形撚線の製造方法。