JPH0569243B2 - - Google Patents
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- JPH0569243B2 JPH0569243B2 JP62292801A JP29280187A JPH0569243B2 JP H0569243 B2 JPH0569243 B2 JP H0569243B2 JP 62292801 A JP62292801 A JP 62292801A JP 29280187 A JP29280187 A JP 29280187A JP H0569243 B2 JPH0569243 B2 JP H0569243B2
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- superconducting wire
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- aluminum pipe
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- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
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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
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウム安定化合金系超電導線
材の製造方法に関する。 〔従来の技術とその問題点〕 現在、実用化されている超電導線材はNbTi、
Nb3Sn、V3Ga等の超電導線を集合しツイスト加
工した極細多芯超電導線に安定化金属を複合した
ものが一般的である。 上記の安定化金属は、超電導線が液体He中で
使用中に何らかの擾乱を受けて常電導へ転移し、
この際発生するジユール熱によつて超電導線が劣
化したり焼損したりする所謂クエンチ事故を防止
する作用を有するもので、上記作用を効果的に発
揮させるには、超電導線と安定化金属間の熱伝導
性を高める必要があり、従つて安定化金属を超電
導線の周囲に均一な厚さに且つ緊密に接合する必
要がある。 従来、この安定化金属には主に銅が用いられる
ていたが、近年極低温強磁界下での電気抵抗が銅
よりも低いアルミニウムが用いられるようになつ
て来ている。 ところで、アルミニウムを超電導線に複合する
には超電導線とアルミニウム線を撚り合わせる方
法や半田付けする方法があるが、いずれも品質上
の安定性に欠け又生産性に劣るという欠点があつ
た。 又超電導線をアルミニウムとコンテナ内で一体
化させ高温で押出す方法があるが、この方法では
アルミニウムを均一な厚さに複合するのが難し
く、又双方の接合性を良くする為、高温で押出す
と超電導体が劣化してしまうという問題があつ
た。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明は、かかる状況に鑑みなされたものでそ
の目的とするところは、アルミニウムが均一な厚
さに且つ緊密に複合されたアルミニウム安定化合
金系超電導線材の製造方法を提供する事にある。 即ち、本発明は表面が清浄化された銅又は銅合
金被覆合金系超電導線を内径が上記超電導線の外
径より大きく、内部が不活性ガスで置換された押
出し中のアルミニウムパイプ内に連続的に供給
し、次いでこの超電導線を内包したアルミニウム
パイプを冷却槽で室温に冷却後、絞りダイスによ
り減面加工を施して上記超電導線の外面とアルミ
ニウムパイプの内面とを密着させて超電導線材と
なしたのち、これを150〜350℃の温度で30時間を
超え、300時間以内の時間、又は350℃を超え450
℃以下の温度で0.25〜300時間加熱処理し次いで
減面率40％以上の冷間加工を施す事を特徴とする
ものである。 本発明において密着後の加熱処理を150〜350℃
の温度で30時間を超え、300時間以内の時間、又
は350℃を超え450℃以下の温度で0.25〜300時間
とした理由は、処理時間が150℃より低いか又は
処理時間が30時間より短いと拡散が十分になされ
ない為接合性が悪く、処理温度が450℃より高い
か又は処理時間が300時間より長くなると拡散層
が厚く形成され過ぎ、かえつて接合性が低下する
為である。 又本発明において、加熱処理後冷間加工を施す
理由は、加熱処理が高温長時間なされたものは、
超電導体の転位密度が低減しているので冷間加工
することによつて転位を増殖して磁束移動を阻止
するピンニング効果を高める為であり、又減面率
を40％以上に限定した理由は40％未満では上記作
用が十分発揮されない為である。 本発明において、超電導線に銅又は銅合金を被
覆しておくのは、銅はアルミニウムと拡散し易く
接合が比較的低温短時間でなされる為である。 本発明には、任意の押出し機が用いられるがラ
ムによる押継押出し機やコンフオーム押出し機が
長尺材を押出せるので適している。後者の押出し
機は、回転する溝付ホイールとこの溝にはめ込ま
れた材料との間の摩擦力で材料を押出す方式のも
ので特に小サイズの長尺材の押出しに適してい
る。 〔実施例〕 以下に本発明を実施例により詳細に説明する。 第１図は、本発明のアルミニウム安定化合金系
超電導線材の製造方法の一実施例説明図、第２図
は同実施例で用いられるコンフオーム押出し機の
要部説明図である。図において、１は銅被覆
NbTi超電導線、２はアルミニウムパイプであ
る。アンコイラー３から送出される外径1.80mmの
銅被覆NbTi超電導線１の表面を研磨機４及び洗
浄機５により研磨、洗浄したのち、上記押出し機
６の中空マンドレル１１から押出される内径3.00
mm、外径6.55mmのアルミニウムパイプ２中に上記
の銅被覆NbTi超電導線１を供給し、このアルミ
ニウムパイプ２内部には図示していないガスパイ
プを通してArガスを吹き込んで充満させ、この
超電導線１が内包されたアルミニウムパイプ２を
冷却槽７で冷却したのち、絞りダイス８によりア
ルミニウムパイプ２を外径が5.35mmになるまで絞
り加工してアルミニウムパイプ２の内面を超電導
線１の外面と密着させ超電導線材９としてコイラ
ー１０に巻き取つた。 このようにして得られた超電導線材９を種々温
度で加熱処理したのち、種々線径に伸線した。加
熱処理により生成する拡散層の厚さは例えば250
℃50時間で約1μｍで、本発明条件内では0.5〜4μ
ｍ程度である。 第３図イ〜ハに上記の各工程における線材の断
面図を示した。同図イは銅被覆NbTi超電導線が
アルミニウムパイプに内包された状態を示す図、
同図ロは絞り加工により超電導線外面とアルミニ
ウムパイプ内面が密着した状態を示す図、同図ハ
は加熱処理後伸線加工したあとの状態を示す図で
ある。 斯くの如くして製造された各々のアルミニウム
安定化NbTi超電導線材について、銅被覆NbTi
超電導線とアルミニウムパイプの接合性を超音波
探傷法により測定し、又液体He中で臨界電流密
度（Jc）を測定した。 結果は、製造条件を併記して第１表に示した。
材の製造方法に関する。 〔従来の技術とその問題点〕 現在、実用化されている超電導線材はNbTi、
Nb3Sn、V3Ga等の超電導線を集合しツイスト加
工した極細多芯超電導線に安定化金属を複合した
ものが一般的である。 上記の安定化金属は、超電導線が液体He中で
使用中に何らかの擾乱を受けて常電導へ転移し、
この際発生するジユール熱によつて超電導線が劣
化したり焼損したりする所謂クエンチ事故を防止
する作用を有するもので、上記作用を効果的に発
揮させるには、超電導線と安定化金属間の熱伝導
性を高める必要があり、従つて安定化金属を超電
導線の周囲に均一な厚さに且つ緊密に接合する必
要がある。 従来、この安定化金属には主に銅が用いられる
ていたが、近年極低温強磁界下での電気抵抗が銅
よりも低いアルミニウムが用いられるようになつ
て来ている。 ところで、アルミニウムを超電導線に複合する
には超電導線とアルミニウム線を撚り合わせる方
法や半田付けする方法があるが、いずれも品質上
の安定性に欠け又生産性に劣るという欠点があつ
た。 又超電導線をアルミニウムとコンテナ内で一体
化させ高温で押出す方法があるが、この方法では
アルミニウムを均一な厚さに複合するのが難し
く、又双方の接合性を良くする為、高温で押出す
と超電導体が劣化してしまうという問題があつ
た。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明は、かかる状況に鑑みなされたものでそ
の目的とするところは、アルミニウムが均一な厚
さに且つ緊密に複合されたアルミニウム安定化合
金系超電導線材の製造方法を提供する事にある。 即ち、本発明は表面が清浄化された銅又は銅合
金被覆合金系超電導線を内径が上記超電導線の外
径より大きく、内部が不活性ガスで置換された押
出し中のアルミニウムパイプ内に連続的に供給
し、次いでこの超電導線を内包したアルミニウム
パイプを冷却槽で室温に冷却後、絞りダイスによ
り減面加工を施して上記超電導線の外面とアルミ
ニウムパイプの内面とを密着させて超電導線材と
なしたのち、これを150〜350℃の温度で30時間を
超え、300時間以内の時間、又は350℃を超え450
℃以下の温度で0.25〜300時間加熱処理し次いで
減面率40％以上の冷間加工を施す事を特徴とする
ものである。 本発明において密着後の加熱処理を150〜350℃
の温度で30時間を超え、300時間以内の時間、又
は350℃を超え450℃以下の温度で0.25〜300時間
とした理由は、処理時間が150℃より低いか又は
処理時間が30時間より短いと拡散が十分になされ
ない為接合性が悪く、処理温度が450℃より高い
か又は処理時間が300時間より長くなると拡散層
が厚く形成され過ぎ、かえつて接合性が低下する
為である。 又本発明において、加熱処理後冷間加工を施す
理由は、加熱処理が高温長時間なされたものは、
超電導体の転位密度が低減しているので冷間加工
することによつて転位を増殖して磁束移動を阻止
するピンニング効果を高める為であり、又減面率
を40％以上に限定した理由は40％未満では上記作
用が十分発揮されない為である。 本発明において、超電導線に銅又は銅合金を被
覆しておくのは、銅はアルミニウムと拡散し易く
接合が比較的低温短時間でなされる為である。 本発明には、任意の押出し機が用いられるがラ
ムによる押継押出し機やコンフオーム押出し機が
長尺材を押出せるので適している。後者の押出し
機は、回転する溝付ホイールとこの溝にはめ込ま
れた材料との間の摩擦力で材料を押出す方式のも
ので特に小サイズの長尺材の押出しに適してい
る。 〔実施例〕 以下に本発明を実施例により詳細に説明する。 第１図は、本発明のアルミニウム安定化合金系
超電導線材の製造方法の一実施例説明図、第２図
は同実施例で用いられるコンフオーム押出し機の
要部説明図である。図において、１は銅被覆
NbTi超電導線、２はアルミニウムパイプであ
る。アンコイラー３から送出される外径1.80mmの
銅被覆NbTi超電導線１の表面を研磨機４及び洗
浄機５により研磨、洗浄したのち、上記押出し機
６の中空マンドレル１１から押出される内径3.00
mm、外径6.55mmのアルミニウムパイプ２中に上記
の銅被覆NbTi超電導線１を供給し、このアルミ
ニウムパイプ２内部には図示していないガスパイ
プを通してArガスを吹き込んで充満させ、この
超電導線１が内包されたアルミニウムパイプ２を
冷却槽７で冷却したのち、絞りダイス８によりア
ルミニウムパイプ２を外径が5.35mmになるまで絞
り加工してアルミニウムパイプ２の内面を超電導
線１の外面と密着させ超電導線材９としてコイラ
ー１０に巻き取つた。 このようにして得られた超電導線材９を種々温
度で加熱処理したのち、種々線径に伸線した。加
熱処理により生成する拡散層の厚さは例えば250
℃50時間で約1μｍで、本発明条件内では0.5〜4μ
ｍ程度である。 第３図イ〜ハに上記の各工程における線材の断
面図を示した。同図イは銅被覆NbTi超電導線が
アルミニウムパイプに内包された状態を示す図、
同図ロは絞り加工により超電導線外面とアルミニ
ウムパイプ内面が密着した状態を示す図、同図ハ
は加熱処理後伸線加工したあとの状態を示す図で
ある。 斯くの如くして製造された各々のアルミニウム
安定化NbTi超電導線材について、銅被覆NbTi
超電導線とアルミニウムパイプの接合性を超音波
探傷法により測定し、又液体He中で臨界電流密
度（Jc）を測定した。 結果は、製造条件を併記して第１表に示した。
以上述べたように本発明によれば、超電導線に
安定化金属としてアルミニウムを複合するにおい
て、アルミニウムパイプを減面加工して密着複合
するのでアルミニウムが均一な厚さに複合され、
又加熱処理により拡散層を形成して緊密に接合さ
れるので、対クエンチ性に優れ、且つ冷間加工に
より超電導体内の転位密度が増加して高い超電導
特性が得られる等、工業上顕著な効果を奏する。
安定化金属としてアルミニウムを複合するにおい
て、アルミニウムパイプを減面加工して密着複合
するのでアルミニウムが均一な厚さに複合され、
又加熱処理により拡散層を形成して緊密に接合さ
れるので、対クエンチ性に優れ、且つ冷間加工に
より超電導体内の転位密度が増加して高い超電導
特性が得られる等、工業上顕著な効果を奏する。
第１図は本発明のアルミニウム安定化NbTi超
電導線材の製造方法の一実施例説明図、第２図は
押出し機要部説明図、第３図イ〜ニはアルミニウ
ム安定化NbTi超電導線材の各工程毎の断面説明
図である。 １……銅又は銅合金被覆合金系超電導線、２…
…アルミニウムパイプ、６……押出し機、８……
絞りダイス、９……超電導線材。
電導線材の製造方法の一実施例説明図、第２図は
押出し機要部説明図、第３図イ〜ニはアルミニウ
ム安定化NbTi超電導線材の各工程毎の断面説明
図である。 １……銅又は銅合金被覆合金系超電導線、２…
…アルミニウムパイプ、６……押出し機、８……
絞りダイス、９……超電導線材。
Claims (1)
- １ 表面が清浄化された銅又は銅合金被覆合金系
超電導線１を内径が上記超電導線の外径より大き
く、内部が不活性ガスで置換された押出し中のア
ルミニウムパイプ２内に連続的に供給し、次いで
この超電導線を内包したアルミニウムパイプ２を
冷却槽７で室温に冷却後、絞りダイス８により減
面加工を施して上記超電導線の外面とアルミニウ
ムパイプ２の内面とを密着させて超電導線材９と
なしたのち、これを150〜350℃の温度で30時間を
超え、300時間以内の時間、又は350℃を超え450
℃以下の温度で0.25〜300時間加熱処理し、次い
で減面率40％以上の冷間加工を施すことを特徴と
するアルミニウム安定化合金系超電導線材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62292801A JPH01134817A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | アルミニウム安定化合金系超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62292801A JPH01134817A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | アルミニウム安定化合金系超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01134817A JPH01134817A (ja) | 1989-05-26 |
| JPH0569243B2 true JPH0569243B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=17786522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62292801A Granted JPH01134817A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | アルミニウム安定化合金系超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01134817A (ja) |
-
1987
- 1987-11-19 JP JP62292801A patent/JPH01134817A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01134817A (ja) | 1989-05-26 |
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