JPH0528858A - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
- Publication number
- JPH0528858A JPH0528858A JP3203872A JP20387291A JPH0528858A JP H0528858 A JPH0528858 A JP H0528858A JP 3203872 A JP3203872 A JP 3203872A JP 20387291 A JP20387291 A JP 20387291A JP H0528858 A JPH0528858 A JP H0528858A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- plate
- superconducting material
- superconductive
- wire
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- 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
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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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導線の臨界電流密度を向上させる製造方
法を提供する。 【構成】 超電導材料１からなる第１のプレートと、非
超電導材料２または前記超電導材料より小さいＨC を有
する超電導材料からなる第２のプレートとを接合させ、
第１のプレートの体積分率を６０％以上、９０％以下に
した多層の複合材３を形成し、次いで、前記複合材３を
クラッドチップ押出しし、第１のプレートを構成する超
電導材料１を、第２のプレートを構成する非超電導材料
２または超電導材料を介して、最終的に２ｎｍ以上、１
００ｎｍ以下の積層周期で積層させる。
法を提供する。 【構成】 超電導材料１からなる第１のプレートと、非
超電導材料２または前記超電導材料より小さいＨC を有
する超電導材料からなる第２のプレートとを接合させ、
第１のプレートの体積分率を６０％以上、９０％以下に
した多層の複合材３を形成し、次いで、前記複合材３を
クラッドチップ押出しし、第１のプレートを構成する超
電導材料１を、第２のプレートを構成する非超電導材料
２または超電導材料を介して、最終的に２ｎｍ以上、１
００ｎｍ以下の積層周期で積層させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導線の製造方法に
関し、特に臨界電流密度を向上させることを目的とした
ものである。
関し、特に臨界電流密度を向上させることを目的とした
ものである。
【０００２】
【従来技術】従来、超電導材料において実用上重要な臨
界電流密度（ＪC ）は、超電導体中のマクロな不均質点
による磁束のピンニング止めにより決定されるため、押
し出し条件や加工・熱処理条件の最適化によりマクロな
不均質点の大きさや分布を調節してピン止め力を大きく
し、ＪC を向上させてきた。ところで最近になり、非超
電導物質を磁束の動きを止める人工的ピンニングセンタ
ーとした超電導材料の製造方法が開発された（特願昭６
３−２９９６１８号参照）。この製造方法では、超電導
素線を貫通して非超電導物質を挿入し、この素線を複数
本集束して線引き加工を施してフィラメントとし、また
は非超電導線を貫通して超電導物質を多数挿入して縮径
加工を施してフィラメントとし、これらフィラメントを
さらに多数本集束して線引き加工を行うもので、マルチ
スタック法を用いている。
界電流密度（ＪC ）は、超電導体中のマクロな不均質点
による磁束のピンニング止めにより決定されるため、押
し出し条件や加工・熱処理条件の最適化によりマクロな
不均質点の大きさや分布を調節してピン止め力を大きく
し、ＪC を向上させてきた。ところで最近になり、非超
電導物質を磁束の動きを止める人工的ピンニングセンタ
ーとした超電導材料の製造方法が開発された（特願昭６
３−２９９６１８号参照）。この製造方法では、超電導
素線を貫通して非超電導物質を挿入し、この素線を複数
本集束して線引き加工を施してフィラメントとし、また
は非超電導線を貫通して超電導物質を多数挿入して縮径
加工を施してフィラメントとし、これらフィラメントを
さらに多数本集束して線引き加工を行うもので、マルチ
スタック法を用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
人工的ピンニングセンターを有する超電導材料の製造方
法には、以下のような問題があった。即ち、 １）超電導材料と非超電導材料の加工初期のサイズ設定
に制約があるため、人工ピンニングセンターの最適なサ
イズ、体積率を実現することが不可能であった。 ２）微細なピン構造を得るためには、多段階の加工と、
高い加工率を要し、加工が容易ではなかった。
人工的ピンニングセンターを有する超電導材料の製造方
法には、以下のような問題があった。即ち、 １）超電導材料と非超電導材料の加工初期のサイズ設定
に制約があるため、人工ピンニングセンターの最適なサ
イズ、体積率を実現することが不可能であった。 ２）微細なピン構造を得るためには、多段階の加工と、
高い加工率を要し、加工が容易ではなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した超電導線の製造方法を提供するもので、超電導材
料からなる第１のプレートと、非超電導材料または前記
超電導材料より小さいＨC を有する超電導材料からなる
第２のプレートとを接合させ、第１のプレートの体積分
率を６０％以上、９０％以下にした多層の複合材を形成
し、次いで、前記複合材をクラッドチップ押出しし、第
１のプレートを構成する超電導材料を、第２のプレート
を構成する非超電導材料または超電導材料を介して、最
終的に２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の積層周期で積層さ
せるることを特徴とするものである。なお、ここで積層
周期とは、超電導物質と非超電導物質との厚さの和をい
うものである。
決した超電導線の製造方法を提供するもので、超電導材
料からなる第１のプレートと、非超電導材料または前記
超電導材料より小さいＨC を有する超電導材料からなる
第２のプレートとを接合させ、第１のプレートの体積分
率を６０％以上、９０％以下にした多層の複合材を形成
し、次いで、前記複合材をクラッドチップ押出しし、第
１のプレートを構成する超電導材料を、第２のプレート
を構成する非超電導材料または超電導材料を介して、最
終的に２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の積層周期で積層さ
せるることを特徴とするものである。なお、ここで積層
周期とは、超電導物質と非超電導物質との厚さの和をい
うものである。
【０００５】
【作用】本発明は、Ｎｂ3 Ａｌなどの化合物超電導線の
製作に用いられる、Ｎｂ−Ａｌの拡散パスを短くし反応
を促進する方法として開発されたクラッドチップ押出し
法を、超電導体内部への人工ピン導入法として積極的に
利用するものである。クラッドチップ押出し法を以下
に、図１により説明する。即ち、 １）先ず、超電導材料１と、非超電導材料２または前記
超電導材料より小さいＨC を有する超電導材料を接合さ
せ、多層の複合材３を形成する。 ２）次いで、複合材３を切断して複合チップ４を形成す
る。 ３）複合チップ４をビレット５に入れて押し出し、次い
で、伸線加工を施す。 ４）このようにして得られた素線をさらにビレットに入
れて伸線加工を施す工程を繰り返す。 このようなクラッドチップ押出し法を用いると、超電導
材料１と非超電導材料２の加工前の板厚を自由に設定す
ることができるため、非超電導材料からなる人工ピンニ
ングセンターのサイズと体積率を最適に設定することが
できる。また、複合材３の厚さを薄くすることができる
ため、加工率が低くても微細なピン構造を得ることがで
きる。なお、最終形状で超電導材を２以上、１００ｎｍ
以下の積層周期で分散させた理由は、１００ｎｍを越え
ると磁束格子の間隔（１Ｔで５０ｎｍ）より大きくな
り、非超電導体と磁束との交差体積が少なく、非超電導
体が有効なピンニングセンターとして作用しないためで
ある。また、２ｎｍ未満では磁束格子の間隔（１０Ｔで
１６ｎｍ）よりかなり小さくなり、前記と同様に非超電
導体が有効なピンニングセンターとして作用しないため
である。さらに、超電導材料の体積分率を６０％以上、
９０％以下にした理由は、前記体積分率が６０％未満で
は超電導体部分が少ないためにＪC が上がらず、また、
９０％を越えるとピンニングセンターとなる非超電導体
部分が少なくやはりＪC が上がらないためである。
製作に用いられる、Ｎｂ−Ａｌの拡散パスを短くし反応
を促進する方法として開発されたクラッドチップ押出し
法を、超電導体内部への人工ピン導入法として積極的に
利用するものである。クラッドチップ押出し法を以下
に、図１により説明する。即ち、 １）先ず、超電導材料１と、非超電導材料２または前記
超電導材料より小さいＨC を有する超電導材料を接合さ
せ、多層の複合材３を形成する。 ２）次いで、複合材３を切断して複合チップ４を形成す
る。 ３）複合チップ４をビレット５に入れて押し出し、次い
で、伸線加工を施す。 ４）このようにして得られた素線をさらにビレットに入
れて伸線加工を施す工程を繰り返す。 このようなクラッドチップ押出し法を用いると、超電導
材料１と非超電導材料２の加工前の板厚を自由に設定す
ることができるため、非超電導材料からなる人工ピンニ
ングセンターのサイズと体積率を最適に設定することが
できる。また、複合材３の厚さを薄くすることができる
ため、加工率が低くても微細なピン構造を得ることがで
きる。なお、最終形状で超電導材を２以上、１００ｎｍ
以下の積層周期で分散させた理由は、１００ｎｍを越え
ると磁束格子の間隔（１Ｔで５０ｎｍ）より大きくな
り、非超電導体と磁束との交差体積が少なく、非超電導
体が有効なピンニングセンターとして作用しないためで
ある。また、２ｎｍ未満では磁束格子の間隔（１０Ｔで
１６ｎｍ）よりかなり小さくなり、前記と同様に非超電
導体が有効なピンニングセンターとして作用しないため
である。さらに、超電導材料の体積分率を６０％以上、
９０％以下にした理由は、前記体積分率が６０％未満で
は超電導体部分が少ないためにＪC が上がらず、また、
９０％を越えるとピンニングセンターとなる非超電導体
部分が少なくやはりＪC が上がらないためである。
【０００６】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。本実施例の試料は次のようにして製作した。即
ち、ＮｂＴｉとＮｉの条材を複合圧延して、表１に示す
厚さのＮｂＴｉとＮｉからなる複合材Ａ〜Ｆを製作し
た。次いで、この複合材を２cm×１cmにチッピングして
四角片を製作した。この四角片をＣｕビレットに入れて
押し出し、伸線して、所定の線径でサンプリングし、Ｎ
ｂＴｉ超電導体とＮｉとの積層周期を変えた試料を製作
した。このようにして得られた超電導線について、５Ｔ
の外部磁場においてＪC を測定した結果を表２に示す。
なお、比較のために、Ｃｕマトリックス中にＮｂＴｉ線
を埋め込み、伸線して製作した従来の製法によるＮｂＴ
ｉ多芯超電導線のＪC は、５Ｔにおいて３０００〜３２
００ A/mm2であった。表２から明らかな様に、Ｎｂ−Ｔ
ｉ超電導体の体積分率並びに該Ｎｂ−Ｔｉ超電導体及び
Ｎｉの積層周期が本願発明の範囲内である本発明例は、
いずれも従来例に比べてＪC が向上している。一方、前
記体積分率或いは積層周期の内いずれか一方が範囲外で
ある比較例は、いずれもＪC の向上がみられなく、従来
例と同程度のＪC しか得られていない。
する。本実施例の試料は次のようにして製作した。即
ち、ＮｂＴｉとＮｉの条材を複合圧延して、表１に示す
厚さのＮｂＴｉとＮｉからなる複合材Ａ〜Ｆを製作し
た。次いで、この複合材を２cm×１cmにチッピングして
四角片を製作した。この四角片をＣｕビレットに入れて
押し出し、伸線して、所定の線径でサンプリングし、Ｎ
ｂＴｉ超電導体とＮｉとの積層周期を変えた試料を製作
した。このようにして得られた超電導線について、５Ｔ
の外部磁場においてＪC を測定した結果を表２に示す。
なお、比較のために、Ｃｕマトリックス中にＮｂＴｉ線
を埋め込み、伸線して製作した従来の製法によるＮｂＴ
ｉ多芯超電導線のＪC は、５Ｔにおいて３０００〜３２
００ A/mm2であった。表２から明らかな様に、Ｎｂ−Ｔ
ｉ超電導体の体積分率並びに該Ｎｂ−Ｔｉ超電導体及び
Ｎｉの積層周期が本願発明の範囲内である本発明例は、
いずれも従来例に比べてＪC が向上している。一方、前
記体積分率或いは積層周期の内いずれか一方が範囲外で
ある比較例は、いずれもＪC の向上がみられなく、従来
例と同程度のＪC しか得られていない。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【表２】
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
電導材料からなる第１のプレートと、非超電導材料また
は前記超電導材料より小さいＨC を有する超電導材料か
らなる第２のプレートとを接合させ、第１のプレートの
体積分率を６０％以上、９０％以下にした多層の複合材
を形成し、次いで、前記複合材をクラッドチップ押出し
し、第１のプレートを構成する超電導材料を、第２のプ
レートを構成する非超電導材料または超電導材料を介し
て、最終的に２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の積層周期で
積層させるため、超電導線のＪc が向上するという優れ
た効果がある。
電導材料からなる第１のプレートと、非超電導材料また
は前記超電導材料より小さいＨC を有する超電導材料か
らなる第２のプレートとを接合させ、第１のプレートの
体積分率を６０％以上、９０％以下にした多層の複合材
を形成し、次いで、前記複合材をクラッドチップ押出し
し、第１のプレートを構成する超電導材料を、第２のプ
レートを構成する非超電導材料または超電導材料を介し
て、最終的に２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の積層周期で
積層させるため、超電導線のＪc が向上するという優れ
た効果がある。
【図１】クラッドチップ押出し加工方法の説明図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 超電導材料 ２ 非超電導材料 ３ 複合材 ４ 複合チップ ５ ビレット
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 超電導材料からなる第１のプレートと、
非超電導材料または前記超電導材料より小さいＨC を有
する超電導材料からなる第２のプレートとを接合させ、
第１のプレートの体積分率を６０％以上、９０％以下に
した多層の複合材を形成し、次いで、前記複合材をクラ
ッドチップ押出しし、第１のプレートを構成する超電導
材料を、第２のプレートを構成する非超電導材料または
超電導材料を介して、最終的に２ｎｍ以上、１００ｎｍ
以下の積層周期で積層させることを特徴とする超電導線
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203872A JPH0528858A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3203872A JPH0528858A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0528858A true JPH0528858A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16481113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3203872A Pending JPH0528858A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0528858A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000040359A1 (en) * | 1999-01-06 | 2000-07-13 | Ceramight Composites Ltd. | Metal-ceramic laminar-band composite |
| US6110555A (en) * | 1998-01-02 | 2000-08-29 | Ceramight Composites Ltd. | Metal-ceramic laminar-band composite |
| JP2011214124A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Kyushu Univ | 合金超伝導体生成方法、及び合金超伝導体 |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP3203872A patent/JPH0528858A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6110555A (en) * | 1998-01-02 | 2000-08-29 | Ceramight Composites Ltd. | Metal-ceramic laminar-band composite |
| WO2000040359A1 (en) * | 1999-01-06 | 2000-07-13 | Ceramight Composites Ltd. | Metal-ceramic laminar-band composite |
| JP2011214124A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Kyushu Univ | 合金超伝導体生成方法、及び合金超伝導体 |
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