JPH05234436A - アルミニウム複合超電導線の製造方法 - Google Patents
アルミニウム複合超電導線の製造方法Info
- Publication number
- JPH05234436A JPH05234436A JP3070570A JP7057091A JPH05234436A JP H05234436 A JPH05234436 A JP H05234436A JP 3070570 A JP3070570 A JP 3070570A JP 7057091 A JP7057091 A JP 7057091A JP H05234436 A JPH05234436 A JP H05234436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- superconducting wire
- wire
- tubular
- superconductive wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導線とアルミニウムとの接合界面が容易
に剥離しないアルミニウム複合超電導線の製造方法を得
る。 【構成】 管状の超電導線を形成し、この管状超電導線
の中空部にアルミニウム棒を挿入し、超電導線とアルミ
ニウム棒との一体化処理を行う。管状の超電導線は、静
水圧押出や潤滑押出等の押出加工により形成する。ま
た、管状の超電導線は、アルミニウム棒を挿入する前に
引抜きによる減面加工を行っても良い。なお、超電導線
とアルミニウム棒との一体化は共引法が適用できる。
に剥離しないアルミニウム複合超電導線の製造方法を得
る。 【構成】 管状の超電導線を形成し、この管状超電導線
の中空部にアルミニウム棒を挿入し、超電導線とアルミ
ニウム棒との一体化処理を行う。管状の超電導線は、静
水圧押出や潤滑押出等の押出加工により形成する。ま
た、管状の超電導線は、アルミニウム棒を挿入する前に
引抜きによる減面加工を行っても良い。なお、超電導線
とアルミニウム棒との一体化は共引法が適用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム複合超電
導線の製造方法に関し、特に高い信頼性が必要な超電導
電磁石に用いられるアルミニウム複合超電導線の製造方
法に関する。
導線の製造方法に関し、特に高い信頼性が必要な超電導
電磁石に用いられるアルミニウム複合超電導線の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超電導電磁石のコイル線等として用いら
れる、アルミニウム線と超電導線とを複合して形成され
るアルミニウム複合超電導線の製造方法としては、例え
ば特開昭５３─６１９９６号に記載された方法がある。
この方法は、合金系超電導線と高純度アルミニウム線と
を組み合わせて撚線とし、減面加工を行って素線間相互
を密着せしめ、さらに熱処理を行ってアルミニウム複合
超電導線を製造するものである。また、合金系超電導線
と高純度アルミニウム線とを撚線する場合において、こ
れら両者の素線間の金属的接合を容易にするため、予め
合金系超電導線の外周に半田を被覆し、また高純度アル
ミニウム線の外周に銅被覆層を設け、さらにその外周に
半田を被覆したものを使用し、これら両者を組み合わせ
て撚線し、以後上記のように減面加工、熱処理を行って
アルミニウムを製造する方法もある。
れる、アルミニウム線と超電導線とを複合して形成され
るアルミニウム複合超電導線の製造方法としては、例え
ば特開昭５３─６１９９６号に記載された方法がある。
この方法は、合金系超電導線と高純度アルミニウム線と
を組み合わせて撚線とし、減面加工を行って素線間相互
を密着せしめ、さらに熱処理を行ってアルミニウム複合
超電導線を製造するものである。また、合金系超電導線
と高純度アルミニウム線とを撚線する場合において、こ
れら両者の素線間の金属的接合を容易にするため、予め
合金系超電導線の外周に半田を被覆し、また高純度アル
ミニウム線の外周に銅被覆層を設け、さらにその外周に
半田を被覆したものを使用し、これら両者を組み合わせ
て撚線し、以後上記のように減面加工、熱処理を行って
アルミニウムを製造する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のアルミニウム複合超電導線の製造方法では、超電
導線とアルミニウム線とを減面加工又は半田により接合
されているだけであるため、接合強度が十分でなく、超
電導線とアルミニウム線との接合界面が剥離してしまう
恐れがあった。このため、アルミニウム複合超電導線を
コイルとして用いた超電導電磁石において上記のような
構成材間の剥離が生じると、電磁力の作用による機械的
擾乱の発生を招き、超電導電磁石の信頼性を低下させて
しまうという問題点があった。
従来のアルミニウム複合超電導線の製造方法では、超電
導線とアルミニウム線とを減面加工又は半田により接合
されているだけであるため、接合強度が十分でなく、超
電導線とアルミニウム線との接合界面が剥離してしまう
恐れがあった。このため、アルミニウム複合超電導線を
コイルとして用いた超電導電磁石において上記のような
構成材間の剥離が生じると、電磁力の作用による機械的
擾乱の発生を招き、超電導電磁石の信頼性を低下させて
しまうという問題点があった。
【０００４】従って、本発明の目的は、アルミニウム複
合超電導線を用いた超電導電磁石の信頼性を向上させる
ため、超電導線とアルミニウム線との接合界面が容易に
剥離しないアルミニウム複合超電導線の製造方法を提供
することにある。
合超電導線を用いた超電導電磁石の信頼性を向上させる
ため、超電導線とアルミニウム線との接合界面が容易に
剥離しないアルミニウム複合超電導線の製造方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
複合超電導線の超電導線とアルミニウム線との接合界面
が容易に剥離しないようにするため、管状の超電導線を
形成し、この管状の超電導線にアルミニウム棒を挿入し
た後、超電導線とアルミニウム棒との一体化処理を行っ
てアルミニウム超電導線を製造するようにしたものであ
る。管状の超電導線は、押出加工により形成する。この
押出加工は静水圧押出や潤滑押出等の押出方法が適用で
きる。また、管状超電導線は、アルミニウム棒を挿入す
る前に、引抜きによる減面加工を行っても良い。さら
に、超電導線とアルミニウム棒との一体化は共引法が適
用できる。
複合超電導線の超電導線とアルミニウム線との接合界面
が容易に剥離しないようにするため、管状の超電導線を
形成し、この管状の超電導線にアルミニウム棒を挿入し
た後、超電導線とアルミニウム棒との一体化処理を行っ
てアルミニウム超電導線を製造するようにしたものであ
る。管状の超電導線は、押出加工により形成する。この
押出加工は静水圧押出や潤滑押出等の押出方法が適用で
きる。また、管状超電導線は、アルミニウム棒を挿入す
る前に、引抜きによる減面加工を行っても良い。さら
に、超電導線とアルミニウム棒との一体化は共引法が適
用できる。
【０００６】超電導線は、例えば銅マトリックスＮｂ−
Ｔｉ多芯超電導線が使用され、アルミニウム棒は純度９
９．９９９％以上の高純度アルミニウムから成り、単芯
アルミニウム棒又は高電気比抵抗体から成る分割材で分
割された断面構造を有する多芯アルミニウム棒が使用さ
れる。このアルミニウム棒の外周には、アルミニウム保
護層や、アルミニウムが拡散して超電導線の銅と反応す
るのを防止するための拡散防止層が配してあってもよ
い。拡散防止層や分割材としては、アルミニウムとの反
応性の低い、ニオブ、チタン、タンタル、ジルコニウ
ム、ハフニウム、及びこれらの元素を主元素とする合金
又はオーステナイト系鋼等が適用できる。また、アルミ
ニウム保護層は、加工性や電気比抵抗の点で純銅が最も
適しているが、前述の材料からなる拡散防止層がアルミ
ニウム保護層を兼ねていても良い。なお、アルミニウム
の体積百分率は１０〜８０％が好ましい。
Ｔｉ多芯超電導線が使用され、アルミニウム棒は純度９
９．９９９％以上の高純度アルミニウムから成り、単芯
アルミニウム棒又は高電気比抵抗体から成る分割材で分
割された断面構造を有する多芯アルミニウム棒が使用さ
れる。このアルミニウム棒の外周には、アルミニウム保
護層や、アルミニウムが拡散して超電導線の銅と反応す
るのを防止するための拡散防止層が配してあってもよ
い。拡散防止層や分割材としては、アルミニウムとの反
応性の低い、ニオブ、チタン、タンタル、ジルコニウ
ム、ハフニウム、及びこれらの元素を主元素とする合金
又はオーステナイト系鋼等が適用できる。また、アルミ
ニウム保護層は、加工性や電気比抵抗の点で純銅が最も
適しているが、前述の材料からなる拡散防止層がアルミ
ニウム保護層を兼ねていても良い。なお、アルミニウム
の体積百分率は１０〜８０％が好ましい。
【０００７】
【作用】本発明のアルミニウム複合超電導線の製造方法
においては、管状の超電導線の中空部にアルミニウム棒
を挿入してアルミニウム複合超電導線を形成するように
したので、構造的に管状の超電導線とアルミニウム棒と
が半径方法に剥離することがなく、機械的強度が向上す
る。
においては、管状の超電導線の中空部にアルミニウム棒
を挿入してアルミニウム複合超電導線を形成するように
したので、構造的に管状の超電導線とアルミニウム棒と
が半径方法に剥離することがなく、機械的強度が向上す
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。まず、中空の押出ビレットの押出を静水圧押出方式
により行い、管状超電導線を製作する。図２は押出ビレ
ットの縦断面図である。押出ビレット１０は、外径が１
５０ｍｍで内厚が７ｍｍの外層銅管１１、外径が９０ｍ
ｍで内厚が４ｍｍ（管状超電導線の先端側の内厚は３０
ｍｍ）の内層銅管１４、単芯銅被覆Ｎｂ−Ｔｉ超電導線
集合体１２、銅の先端プラグ１３及び後端プラグ１５か
ら構成され、中空部１７が形成されている。単芯銅被覆
Ｎｂ−Ｔｉ超電導線集合体１２は、対辺長２．４６ｍｍ
の正六角形断面を有する長さ９００ｍｍの単芯銅被覆Ｎ
ｂ−Ｔｉ超電導線を１５５０本組み込んで形成されてお
り、銅とＮｂ−Ｔｉ合金との断面積比は０．３２であ
る。なお、押出時に圧力媒体が押出ビレット１０内に浸
入するのを防ぐため、単芯銅被覆Ｎｂ−Ｔｉ超電導線集
合体１２以外の各部材は溶接部１６において電子ビーム
溶接により固定されている。
る。まず、中空の押出ビレットの押出を静水圧押出方式
により行い、管状超電導線を製作する。図２は押出ビレ
ットの縦断面図である。押出ビレット１０は、外径が１
５０ｍｍで内厚が７ｍｍの外層銅管１１、外径が９０ｍ
ｍで内厚が４ｍｍ（管状超電導線の先端側の内厚は３０
ｍｍ）の内層銅管１４、単芯銅被覆Ｎｂ−Ｔｉ超電導線
集合体１２、銅の先端プラグ１３及び後端プラグ１５か
ら構成され、中空部１７が形成されている。単芯銅被覆
Ｎｂ−Ｔｉ超電導線集合体１２は、対辺長２．４６ｍｍ
の正六角形断面を有する長さ９００ｍｍの単芯銅被覆Ｎ
ｂ−Ｔｉ超電導線を１５５０本組み込んで形成されてお
り、銅とＮｂ−Ｔｉ合金との断面積比は０．３２であ
る。なお、押出時に圧力媒体が押出ビレット１０内に浸
入するのを防ぐため、単芯銅被覆Ｎｂ−Ｔｉ超電導線集
合体１２以外の各部材は溶接部１６において電子ビーム
溶接により固定されている。
【０００９】静水圧押出は、次のようにして行う。まず
押出ビレット１０を５００℃に加熱後、外径３０ｍｍの
マンドレルをマンドレルホルダーに組み込んだ状態で押
出ビレット１０の中空部１７に挿入し、これらを静水圧
押出機コンテナ内に装填し、ヒマシ油を圧力媒体として
押出を行う。なお、このとき用いた押出ダイスの口径は
５５ｍｍである。この結果、均一部長さ６３００ｍｍの
管状超電導線が得られる。図３は、このようにして形成
した管状超電導線の横断面図である。管状超電導線２０
は、中空部２４を有する管状の超電導集合体２２の外周
面側に外層銅２１が、内周面側に内層銅２３がそれぞれ
形成された断面構造を有する。
押出ビレット１０を５００℃に加熱後、外径３０ｍｍの
マンドレルをマンドレルホルダーに組み込んだ状態で押
出ビレット１０の中空部１７に挿入し、これらを静水圧
押出機コンテナ内に装填し、ヒマシ油を圧力媒体として
押出を行う。なお、このとき用いた押出ダイスの口径は
５５ｍｍである。この結果、均一部長さ６３００ｍｍの
管状超電導線が得られる。図３は、このようにして形成
した管状超電導線の横断面図である。管状超電導線２０
は、中空部２４を有する管状の超電導集合体２２の外周
面側に外層銅２１が、内周面側に内層銅２３がそれぞれ
形成された断面構造を有する。
【００１０】次に、上記のようにして製作した管状超電
導線２０の中空部２４に、外径が２９ｍｍでアルミニウ
ム体積百分率が９５％の銅を被覆したアルミニウム棒３
０を挿入する。挿入方法は、次のようにして行う。ま
ず、管状超電導線２０の中空部２４を内面洗浄し、ブラ
ッシングによる内表面粗化処理を施す。次に、管状超電
導線２０の両端部に長さ１０００ｍｍの半円形の銅製パ
ッドを上下方向から押し付け、張力を印荷させて整直す
る。そして、管状超電導線２０を整直した状態で、アル
ミニウム棒３０を中空部２４内に挿入する。なお、本実
施例では管状超電導線２０にアルミニウム棒３０を挿入
する前に管状超電導線２０に引抜き加工を行わず、直接
アルミニウム棒３０を挿入したが、引抜きによる減面加
工を管状超電導線２０に施してからアルミニウム棒３０
を挿入するようにしても良い。
導線２０の中空部２４に、外径が２９ｍｍでアルミニウ
ム体積百分率が９５％の銅を被覆したアルミニウム棒３
０を挿入する。挿入方法は、次のようにして行う。ま
ず、管状超電導線２０の中空部２４を内面洗浄し、ブラ
ッシングによる内表面粗化処理を施す。次に、管状超電
導線２０の両端部に長さ１０００ｍｍの半円形の銅製パ
ッドを上下方向から押し付け、張力を印荷させて整直す
る。そして、管状超電導線２０を整直した状態で、アル
ミニウム棒３０を中空部２４内に挿入する。なお、本実
施例では管状超電導線２０にアルミニウム棒３０を挿入
する前に管状超電導線２０に引抜き加工を行わず、直接
アルミニウム棒３０を挿入したが、引抜きによる減面加
工を管状超電導線２０に施してからアルミニウム棒３０
を挿入するようにしても良い。
【００１１】次に、管状超電導線２０とアルミニウム棒
３０との一体化処理を行う。この一体化は共引法で行
い、その後、引抜き伸線加工、時効熱処理、及びツイス
ト処理を経て、線径２ｍｍ、長さ約４２００ｍｍのアル
ミニウム複合超電導線を製造した。図１は、製作したア
ルミニウム複合超電導線の横断面図である。図に示すよ
うに、アルミニウム複合超電導線は、アルミニウム棒３
０を被覆するように内層銅２３が配され、その外側に管
状の超電導集合体２２が配されている。そして、最外郭
には外層銅２１が配され、超電導集合体２２を被覆して
いる。この場合の超電導材、銅及びアルミニウムの各構
成材の体積比ＶSC：ＶCu：ＶAlは、１．０：１．０７：
０．７６５となり、アルミニウム棒３０の体積百分率は
全体の２７％となる。また、Ｎｂ−Ｔｉ合金フィラメン
ト径は０．０３ｍｍである。
３０との一体化処理を行う。この一体化は共引法で行
い、その後、引抜き伸線加工、時効熱処理、及びツイス
ト処理を経て、線径２ｍｍ、長さ約４２００ｍｍのアル
ミニウム複合超電導線を製造した。図１は、製作したア
ルミニウム複合超電導線の横断面図である。図に示すよ
うに、アルミニウム複合超電導線は、アルミニウム棒３
０を被覆するように内層銅２３が配され、その外側に管
状の超電導集合体２２が配されている。そして、最外郭
には外層銅２１が配され、超電導集合体２２を被覆して
いる。この場合の超電導材、銅及びアルミニウムの各構
成材の体積比ＶSC：ＶCu：ＶAlは、１．０：１．０７：
０．７６５となり、アルミニウム棒３０の体積百分率は
全体の２７％となる。また、Ｎｂ−Ｔｉ合金フィラメン
ト径は０．０３ｍｍである。
【００１２】なお、本実施例の方法で得られたアルミニ
ウム複合超電導線の外周に、さらにアルミニウムを被覆
した場合には、中心部と外周部に安定化アルミニウムが
配されたより安定性の高いアルミニウム複合超電導線が
得られる。
ウム複合超電導線の外周に、さらにアルミニウムを被覆
した場合には、中心部と外周部に安定化アルミニウムが
配されたより安定性の高いアルミニウム複合超電導線が
得られる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のアルミニウ
ム複合超電導線の製造方法によれば、超電導線と複合さ
れるアルミニウム棒との接合界面が容易に剥離しないの
で、アルミニウム複合超電導線の機械的強度が大幅に向
上する。この結果、このアルミニウム複合超電導線を用
いた超電導電磁石の高信頼性化に寄与する。
ム複合超電導線の製造方法によれば、超電導線と複合さ
れるアルミニウム棒との接合界面が容易に剥離しないの
で、アルミニウム複合超電導線の機械的強度が大幅に向
上する。この結果、このアルミニウム複合超電導線を用
いた超電導電磁石の高信頼性化に寄与する。
【図１】実施例の製造方法によって得られたアルミニウ
ム複合超電導線の横断面図である。
ム複合超電導線の横断面図である。
【図２】実施例の製造方法によるアルミニウム複合超電
導線を製造する場合に用いる押出ビレットの縦断面図で
ある。
導線を製造する場合に用いる押出ビレットの縦断面図で
ある。
【図３】実施例の製造方法によるアルミニウム複合超電
導線を構成する管状超電導線の横断面図である。
導線を構成する管状超電導線の横断面図である。
１０ 押出ビレット １１ 外層銅管 １２ 単芯銅被覆Ｎｂ−Ｔｉ超電導線集合体 １３ 先端プラグ １４ 内層銅管 １５ 後端プラグ １６ 溶接部 １７，２４ 中空部 ２０ 管状超電導線 ２１ 外層銅 ２２ 超電導集合体 ２３ 内層銅 ３０ アルミニウム棒
フロントページの続き (72)発明者 稲葉 彰司 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 管状の超電導線を押出加工により形成す
る工程、前記管状超電導線にアルミニウム棒を挿入する
工程、及び前記管状超電導線とアルミニウム棒とを一体
化する工程とを含むことを特徴とするアルミニウム複合
超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070570A JPH05234436A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | アルミニウム複合超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070570A JPH05234436A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | アルミニウム複合超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234436A true JPH05234436A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=13435343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070570A Pending JPH05234436A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | アルミニウム複合超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234436A (ja) |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP3070570A patent/JPH05234436A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8319105B2 (en) | Wire-in-channel superconductor | |
| US4973365A (en) | Process for producing monocore precursor Nb3 Sn superconductor wire | |
| JP2016195100A (ja) | Ｎｂ３Ｓｎを含有する超伝導線材のためのＰＩＴエレメントを有する半完成線材、及びこの半完成線材を製造する方法 | |
| US3631586A (en) | Manufacture of copper-clad aluminum rod | |
| US4489219A (en) | A-15 Superconducting composite wires and a method for making | |
| US5167061A (en) | Method of production for multifilament niobium-tin superconductors | |
| US4447946A (en) | Method of fabricating multifilament intermetallic superconductor | |
| US7089647B2 (en) | Increasing the copper to superconductor ratio of a superconductor wire by cladding with copper-based strip | |
| JPH05234436A (ja) | アルミニウム複合超電導線の製造方法 | |
| JP2001219214A (ja) | 伸線加工用ダイス | |
| US20040209779A1 (en) | Method for increasing the copper to superconductor ratio in a superconductor wire | |
| EP0782752B1 (en) | Superconductor with high volume copper and a method of making the same | |
| US4860431A (en) | Fabrication of multifilament intermetallic superconductor using strengthened tin | |
| JP2993986B2 (ja) | アルミニウム安定化超電導線の製造方法 | |
| JPS58169712A (ja) | 複合超電導線の製造方法 | |
| JP3050576B2 (ja) | 化合物線状体の製造方法 | |
| JP3124448B2 (ja) | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 | |
| JP3445332B2 (ja) | 超電導ケーブルインコンジットの製造方法 | |
| JP3736425B2 (ja) | 酸化物超電導多芯線材の製造方法 | |
| JPS627671B2 (ja) | ||
| JP4275262B2 (ja) | 超電導コイル | |
| JPH09120722A (ja) | 金属系超電導線材の製造方法 | |
| JPH06104027A (ja) | 圧着用スリーブ材および接続体 | |
| JPH0574508A (ja) | 超電導線の接続方法 | |
| JPH0917250A (ja) | 少なくとも一本の鋼線を心の周囲に層状に巻き付ける方法 |