JPH05114321A - Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法Info
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- JPH05114321A JPH05114321A JP3275324A JP27532491A JPH05114321A JP H05114321 A JPH05114321 A JP H05114321A JP 3275324 A JP3275324 A JP 3275324A JP 27532491 A JP27532491 A JP 27532491A JP H05114321 A JPH05114321 A JP H05114321A
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- Metal Extraction Processes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極細多芯構造のＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造す
る 【構成】 Ｓｎ濃度５０wt％のＣｕクラッドＳｎ材を内
部に収容したＮｂ管の外側にＣｕ管を配置して冷間加工
を施した複合線の２６４本を、Ｃｕ−３０wt％Ｎｉ合金
線の３７本の周囲に配置してＣｕ管内に充填し，伸線加
工を施して外径φ０．２mm、フィラメント径φ７．８μ
ｍの極細多芯線を製造する。この極細多芯線に６００℃
で１０時間の熱処理を施した超電導線１はＣｕ−３０wt
％Ｎｉ合金マトリックス２を中心として、その外側にＣ
ｕマトリックス３が配置され、この安定化材中に超電導
フィラメント４の多数本が配置された構造を有し、２
Ｔ、４．２Ｋで７０００Ａ／mm2 の臨界電流密度を示
す。
る 【構成】 Ｓｎ濃度５０wt％のＣｕクラッドＳｎ材を内
部に収容したＮｂ管の外側にＣｕ管を配置して冷間加工
を施した複合線の２６４本を、Ｃｕ−３０wt％Ｎｉ合金
線の３７本の周囲に配置してＣｕ管内に充填し，伸線加
工を施して外径φ０．２mm、フィラメント径φ７．８μ
ｍの極細多芯線を製造する。この極細多芯線に６００℃
で１０時間の熱処理を施した超電導線１はＣｕ−３０wt
％Ｎｉ合金マトリックス２を中心として、その外側にＣ
ｕマトリックス３が配置され、この安定化材中に超電導
フィラメント４の多数本が配置された構造を有し、２
Ｔ、４．２Ｋで７０００Ａ／mm2 の臨界電流密度を示
す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導線の製造方法に係
り、特に極細多芯構造のＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法
の改良に関する。
り、特に極細多芯構造のＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法として、
複合加工法の一種であるニオブ・チューブ法（またはパ
イプ法）によるものが知られている（特開昭５２−１６
９９７号公報）。
複合加工法の一種であるニオブ・チューブ法（またはパ
イプ法）によるものが知られている（特開昭５２−１６
９９７号公報）。
【０００３】この方法は、Ｓｎロッドの外側にＣｕ管、
Ｎｂ管および安定化材となるＣｕ管を順次被覆した複合
線の多数本をさらにＣｕ管中に収容して冷間加工を施し
た後、Ｎｂ3 Ｓｎ生成の熱処理を施すもので、Ｃｕ−Ｓ
ｎ合金を用いるいわゆるブロンズ法の欠点である多数回
の中間焼鈍を不要とする利点を有する。
Ｎｂ管および安定化材となるＣｕ管を順次被覆した複合
線の多数本をさらにＣｕ管中に収容して冷間加工を施し
た後、Ｎｂ3 Ｓｎ生成の熱処理を施すもので、Ｃｕ−Ｓ
ｎ合金を用いるいわゆるブロンズ法の欠点である多数回
の中間焼鈍を不要とする利点を有する。
【０００４】特に、このニオブ・チューブ法により製造
された多芯構造のＮｂ3 Ｓｎ超電導線は、高磁界中での
臨界電流密度（Ｊｃ）が大きいため、高磁界マグネット
用超電導線として多用されている。
された多芯構造のＮｂ3 Ｓｎ超電導線は、高磁界中での
臨界電流密度（Ｊｃ）が大きいため、高磁界マグネット
用超電導線として多用されている。
【０００５】しかしながら、上記のニオブ・チューブ法
はその構造上伸線加工が困難であり、加工度が１０4 を
越えるような高加工を施すとＮｂ管の破断や断線を生じ
易いため、Ｎｂフィラメントの細線化が困難であり、Ｎ
ｂフィラメントの外径はφ６０〜８０μｍ程度が加工限
度であった。
はその構造上伸線加工が困難であり、加工度が１０4 を
越えるような高加工を施すとＮｂ管の破断や断線を生じ
易いため、Ｎｂフィラメントの細線化が困難であり、Ｎ
ｂフィラメントの外径はφ６０〜８０μｍ程度が加工限
度であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上の難点を解決する
ために、Ｎｂフィラメントを配置したＣｕマトリックス
の中心部をＣｕに置換することが行われている。即ち、
ＮｂフィラメントをＣｕマトリックスの周辺部に配置す
ることが行われている。
ために、Ｎｂフィラメントを配置したＣｕマトリックス
の中心部をＣｕに置換することが行われている。即ち、
ＮｂフィラメントをＣｕマトリックスの周辺部に配置す
ることが行われている。
【０００７】しかしながら、この場合においても伸線性
は向上するものの、フィラメントの不均一変形や破断等
の理由によりＮｂフィラメントの外径はφ５０μｍ程度
が加工限度であり、より以上のＮｂフィラメントの極細
化が課題となっている。
は向上するものの、フィラメントの不均一変形や破断等
の理由によりＮｂフィラメントの外径はφ５０μｍ程度
が加工限度であり、より以上のＮｂフィラメントの極細
化が課題となっている。
【０００８】本発明は以上の問題を解決するためになさ
れたもので、ニオブ・チューブ法によりフィラメントを
極細線化することのできる多芯構造のＮｂ3Ｓｎ超電導
線の製造方法を提供することをその目的とする。
れたもので、ニオブ・チューブ法によりフィラメントを
極細線化することのできる多芯構造のＮｂ3Ｓｎ超電導
線の製造方法を提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＮｂ3Ｓｎ超電導線の製造方法は、２５wt
％以上のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金マトリックスを
中心として、その外側にＣｕマトリックスを配置し、こ
のＣｕマトリックス中にＳｎ系金属の外側にＣｕ系金属
管およびＮｂ系金属管を順次配置した複合線の多数本を
配置した複合体に減面加工を施した後、Ｎｂ3Ｓｎ生成
の熱処理を施すものである。
に、本発明のＮｂ3Ｓｎ超電導線の製造方法は、２５wt
％以上のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金マトリックスを
中心として、その外側にＣｕマトリックスを配置し、こ
のＣｕマトリックス中にＳｎ系金属の外側にＣｕ系金属
管およびＮｂ系金属管を順次配置した複合線の多数本を
配置した複合体に減面加工を施した後、Ｎｂ3Ｓｎ生成
の熱処理を施すものである。
【００１０】本発明における中心部に配置されるＣｕ−
Ｎｉ合金マトリックスとしては、伸線加工性が良好で、
かつ強度の高い２５wt％以上のＮｉを含有するＣｕ−Ｎ
ｉ合金が用いられる。
Ｎｉ合金マトリックスとしては、伸線加工性が良好で、
かつ強度の高い２５wt％以上のＮｉを含有するＣｕ−Ｎ
ｉ合金が用いられる。
【００１１】特に、本発明の目的に対し、２７〜３２wt
％のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金が適している。その
理由は、Ｎｉ濃度が２７％未満であると置換する中心部
のＣｕ−Ｎｉ合金マトリックスの断面積を大きくする必
要があるが、その結果伸線加工性が低下し、またＮｉ濃
度が３２％を越えると加工硬化によりＣｕ−Ｎｉ合金自
体の伸線加工性が低下するためである。上記のＮｉ濃度
範囲に対して、置換する中心部のＣｕ−Ｎｉ合金マトリ
ックスの直径は全マトリックスの直径に対して０．３％
以上とすることが好ましい。
％のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金が適している。その
理由は、Ｎｉ濃度が２７％未満であると置換する中心部
のＣｕ−Ｎｉ合金マトリックスの断面積を大きくする必
要があるが、その結果伸線加工性が低下し、またＮｉ濃
度が３２％を越えると加工硬化によりＣｕ−Ｎｉ合金自
体の伸線加工性が低下するためである。上記のＮｉ濃度
範囲に対して、置換する中心部のＣｕ−Ｎｉ合金マトリ
ックスの直径は全マトリックスの直径に対して０．３％
以上とすることが好ましい。
【００１２】以上の好ましい範囲は、本願第２の発明、
即ち、２７〜３２wt％のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金
マトリックスを中心として、その外側にＣｕマトリック
スを配置し、全マトリックス面積に対する前記Ｃｕ−Ｎ
ｉ合金マトリックス面積の割合を３０％以上とするとと
もに、前記Ｃｕマトリックス中にＳｎ系金属の外側にＣ
ｕ系金属管およびＮｂ系金属管を順次配置した複合線の
多数本を配置した複合体に減面加工を施した後、Ｎｂ3
Ｓｎ生成の熱処理を施す方法として規定される。
即ち、２７〜３２wt％のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金
マトリックスを中心として、その外側にＣｕマトリック
スを配置し、全マトリックス面積に対する前記Ｃｕ−Ｎ
ｉ合金マトリックス面積の割合を３０％以上とするとと
もに、前記Ｃｕマトリックス中にＳｎ系金属の外側にＣ
ｕ系金属管およびＮｂ系金属管を順次配置した複合線の
多数本を配置した複合体に減面加工を施した後、Ｎｂ3
Ｓｎ生成の熱処理を施す方法として規定される。
【００１３】
【作用】上記構成により、本発明のＮｂ3 Ｓｎ超電導線
の製造方法によれば、Ｎｂフィラメントを配置したＣｕ
マトリックスの中心部に伸線加工性が良好で、かつ強度
の高い高濃度のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金を配置す
ることにより、Ｎｂ管の均一な変形が可能になるためフ
ィラメントの細線化が可能になり、特に外径φ１０μｍ
程度以下の極細フィラメントを得ることができる。
の製造方法によれば、Ｎｂフィラメントを配置したＣｕ
マトリックスの中心部に伸線加工性が良好で、かつ強度
の高い高濃度のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金を配置す
ることにより、Ｎｂ管の均一な変形が可能になるためフ
ィラメントの細線化が可能になり、特に外径φ１０μｍ
程度以下の極細フィラメントを得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例および比較例について説
明する。
明する。
【００１５】実施例 外径φ８．０mm、内径φ５．０mmのＮｂ管の内部に、Ｓ
ｎ濃度５０wt％のＣｕクラッドＳｎ材を収容し、このＮ
ｂ管の外側に外径φ９．１mm、内径φ８．１mmのＣｕ管
を配置して冷間加工を施し、対辺間距離２．２７mmの断
面六角形の複合線を製造した。
ｎ濃度５０wt％のＣｕクラッドＳｎ材を収容し、このＮ
ｂ管の外側に外径φ９．１mm、内径φ８．１mmのＣｕ管
を配置して冷間加工を施し、対辺間距離２．２７mmの断
面六角形の複合線を製造した。
【００１６】一方、Ｃｕ−３０wt％Ｎｉ合金材に冷間加
工を施して上記の複合線と同一断面形状を有する合金線
を製造し、この合金線の３７本を中心としてその周囲に
上記の複合線の２６４本を、その側面を当接して外径φ
４９．０mm、内径φ４３．５mmのＣｕ管内に充填して複
合体を形成した。
工を施して上記の複合線と同一断面形状を有する合金線
を製造し、この合金線の３７本を中心としてその周囲に
上記の複合線の２６４本を、その側面を当接して外径φ
４９．０mm、内径φ４３．５mmのＣｕ管内に充填して複
合体を形成した。
【００１７】この時の全マトリックスの直径に対する前
記Ｃｕ−Ｎｉ合金マトリックスの直径の割合は０．３３
％であった。．次いで、この複合体に伸線加工を施し
て，フィラメントに断線を生ぜず安定して加工可能な加
工限界を求めたところ、外径φ０．２mmで、この時のフ
ィラメント径はφ７．８μｍであった。
記Ｃｕ−Ｎｉ合金マトリックスの直径の割合は０．３３
％であった。．次いで、この複合体に伸線加工を施し
て，フィラメントに断線を生ぜず安定して加工可能な加
工限界を求めたところ、外径φ０．２mmで、この時のフ
ィラメント径はφ７．８μｍであった。
【００１８】このようにして得られた極細多芯線に６０
０℃で１０時間の熱処理を施した超電導線は２Ｔ、４．
２Ｋで７０００Ａ／mm2 の臨界電流密度（Ｊｃ）を示し
た。図１は、このようにして得られた超電導線を示した
もので、超電導線１はＣｕ−３０wt％Ｎｉ合金マトリッ
クス２を中心として、その外側に安定化材であるＣｕマ
トリックス３が配置され、この安定化材中に超電導フィ
ラメント４の多数本が配置された構造を有する。
０℃で１０時間の熱処理を施した超電導線は２Ｔ、４．
２Ｋで７０００Ａ／mm2 の臨界電流密度（Ｊｃ）を示し
た。図１は、このようにして得られた超電導線を示した
もので、超電導線１はＣｕ−３０wt％Ｎｉ合金マトリッ
クス２を中心として、その外側に安定化材であるＣｕマ
トリックス３が配置され、この安定化材中に超電導フィ
ラメント４の多数本が配置された構造を有する。
【００１９】超電導フィラメント４は、Ｃｕ−Ｓｎ合金
５を中心として、その外側に熱処理により生成したＮｂ
3 Ｓｎ層６および残存Ｎｂ管７が順次配置されたもので
ある。 比較例 実施例におけるＣｕ−３０wt％Ｎｉ合金線の代わりに、
これと同一断面形状を有するＣｕ線を用いた他は実施例
と同様の方法により複合体を形成し、その加工限界を求
めたところ、外径φ１．０mmで、この時のフィラメント
径はφ３９μｍであった。
５を中心として、その外側に熱処理により生成したＮｂ
3 Ｓｎ層６および残存Ｎｂ管７が順次配置されたもので
ある。 比較例 実施例におけるＣｕ−３０wt％Ｎｉ合金線の代わりに、
これと同一断面形状を有するＣｕ線を用いた他は実施例
と同様の方法により複合体を形成し、その加工限界を求
めたところ、外径φ１．０mmで、この時のフィラメント
径はφ３９μｍであった。
【００２０】尚、以上の実施例において、中心部に配置
したＣｕ−Ｎｉ合金中のＮｉがＣｕマトリックス中に拡
散して安定性を低下させることを防止するため、Ｃｕ−
Ｎｉ合金の周囲にＮｂ，Ｔａ等の拡散障壁を設けること
もできる。
したＣｕ−Ｎｉ合金中のＮｉがＣｕマトリックス中に拡
散して安定性を低下させることを防止するため、Ｃｕ−
Ｎｉ合金の周囲にＮｂ，Ｔａ等の拡散障壁を設けること
もできる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように本発明の超電導線の製
造方法によれば、ＮｂフィラメントをＣｕマトリックス
中に配置し、かつこのＣｕマトリックスの内側に高濃度
のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金を配置したことによ
り、加工性および安定性に優れた極細多芯構造のＮｂ3
Ｓｎ超電導線を製造することができる。
造方法によれば、ＮｂフィラメントをＣｕマトリックス
中に配置し、かつこのＣｕマトリックスの内側に高濃度
のＮｉを含有するＣｕ−Ｎｉ合金を配置したことによ
り、加工性および安定性に優れた極細多芯構造のＮｂ3
Ｓｎ超電導線を製造することができる。
【図１】本発明により製造された超電導線の概略断面
図。
図。
１………超電導線 ２………Ｃｕ−３０wt％Ｎｉ合金マトリックス ３………Ｃｕマトリックス ４………超電導フィラメント ５………Ｃｕ−Ｓｎ合金 ６………Ｎｂ3 Ｓｎ層 ７………残存Ｎｂ管
フロントページの続き (72)発明者 青木 伸夫 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 熊野 智幸 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 野口 一朗 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 志賀 紀幸 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 ２５wt％以上のＮｉを含有するＣｕ−Ｎ
ｉ合金マトリックスを中心として、その外側にＣｕマト
リックスを配置し、このＣｕマトリックス中にＳｎ系金
属の外側にＣｕ系金属管およびＮｂ系金属管を順次配置
した複合線の多数本を配置した複合体に減面加工を施し
た後、Ｎｂ3 Ｓｎ生成の熱処理を施すことを特徴とする
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法。 - 【請求項２】 ２７〜３２wt％のＮｉを含有するＣｕ−
Ｎｉ合金マトリックスを中心として、その外側にＣｕマ
トリックスを配置し、Ｃｕマトリックスの直径に対する
前記Ｃｕ−Ｎｉ合金マトリックスの直径の比を３０％以
上とするとともに、前記Ｃｕマトリックス中にＳｎ系金
属の外側にＣｕ系金属管およびＮｂ系金属管を順次配置
した複合線の多数本を配置した複合体に減面加工を施し
た後、Ｎｂ3 Ｓｎ生成の熱処理を施すことを特徴とする
Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3275324A JPH05114321A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3275324A JPH05114321A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114321A true JPH05114321A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17553871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3275324A Withdrawn JPH05114321A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05114321A (ja) |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP3275324A patent/JPH05114321A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |