JPH0574507A - 超電導線の接続方法 - Google Patents
超電導線の接続方法Info
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- JPH0574507A JPH0574507A JP23194991A JP23194991A JPH0574507A JP H0574507 A JPH0574507 A JP H0574507A JP 23194991 A JP23194991 A JP 23194991A JP 23194991 A JP23194991 A JP 23194991A JP H0574507 A JPH0574507 A JP H0574507A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ａ１５型金属間化合物超電導線と合金超電導線
との接続部の抵抗値を十分に小さくする。 【構成】Ａ１５型金属間化合物超電導線と合金超電導線
とを接続する方法において、一方の超電導線の接続端を
凸状に加工し、かつ他方の超電導線の接続端を前記凸状
接続端に合致する凹状に加工した後、これら両超電導線
の接続端同士を嵌め合わせ、更に金属間拡散により接合
する。
との接続部の抵抗値を十分に小さくする。 【構成】Ａ１５型金属間化合物超電導線と合金超電導線
とを接続する方法において、一方の超電導線の接続端を
凸状に加工し、かつ他方の超電導線の接続端を前記凸状
接続端に合致する凹状に加工した後、これら両超電導線
の接続端同士を嵌め合わせ、更に金属間拡散により接合
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導線の接続方法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】従来の超電導線の接続方法とし
ては、超電導線の接続面に半田を介して接続する方法
（特開平２−６５０８２号、特開平２−２１７１５７
号）、超電導線の重ね合わせ面に超電導物質を含む組成
物を介在させる方法（特開平２−２７６１８０号、特開
平３−１６９６６号）、超電導線のフィラメント同士を
圧着接続又は溶接する方法（特開平１−５２３９１号、
特開平１−２６０７７６号、特開平２−２９７８７３
号）などが知られている。
ては、超電導線の接続面に半田を介して接続する方法
（特開平２−６５０８２号、特開平２−２１７１５７
号）、超電導線の重ね合わせ面に超電導物質を含む組成
物を介在させる方法（特開平２−２７６１８０号、特開
平３−１６９６６号）、超電導線のフィラメント同士を
圧着接続又は溶接する方法（特開平１−５２３９１号、
特開平１−２６０７７６号、特開平２−２９７８７３
号）などが知られている。
【０００３】ところで、超電導線では、超電導状態にお
いて電流の流れが外皮の安定化材、マトリックス材、超
電導フィラメントの順に移行して立ち上がり、大電流が
流れる。
いて電流の流れが外皮の安定化材、マトリックス材、超
電導フィラメントの順に移行して立ち上がり、大電流が
流れる。
【０００４】しかしながら、Ａ１５型金属間化合物超電
導線と合金超電導線とを半田付けにより接続した超電導
線では、この接続部の抵抗値が比較的高いため発熱を生
じ、これがクエンチ発生の原因となって輸送電流が制限
されたりする。
導線と合金超電導線とを半田付けにより接続した超電導
線では、この接続部の抵抗値が比較的高いため発熱を生
じ、これがクエンチ発生の原因となって輸送電流が制限
されたりする。
【０００５】また、上述した従来の半田付け以外の方法
によってＡ１５型金属間化合物超電導線と合金超電導線
とを接続した場合においても、この接続部の抵抗値をク
エンチ発生を十分に防止し得る程度まで小さくすること
ができなかった。
によってＡ１５型金属間化合物超電導線と合金超電導線
とを接続した場合においても、この接続部の抵抗値をク
エンチ発生を十分に防止し得る程度まで小さくすること
ができなかった。
【０００６】本発明は、従来の問題点を解決するために
なされたもので、Ａ１５型金属間化合物超電導線と合金
超電導線との接続部の抵抗値を十分に小さくすることが
可能な超電導線の接続方法を提供しようとするものであ
る。
なされたもので、Ａ１５型金属間化合物超電導線と合金
超電導線との接続部の抵抗値を十分に小さくすることが
可能な超電導線の接続方法を提供しようとするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ａ１５型金属
間化合物超電導線と合金超電導線とを接続する方法にお
いて、一方の超電導線の接続端を凸状に加工し、かつ他
方の超電導線の接続端を前記凸状接続端に合致する凹状
に加工した後、これら両超電導線の接続端同士を嵌め合
わせ、更に金属間拡散により接合することを特徴とする
超電導線の接続方法である。
間化合物超電導線と合金超電導線とを接続する方法にお
いて、一方の超電導線の接続端を凸状に加工し、かつ他
方の超電導線の接続端を前記凸状接続端に合致する凹状
に加工した後、これら両超電導線の接続端同士を嵌め合
わせ、更に金属間拡散により接合することを特徴とする
超電導線の接続方法である。
【０００８】前記Ａ１５型金属間化合物超電導線の超電
導材となるＡ3 Ｂ型化合物としては、Ｎｂ3 Ｓｎ、Ｖ3
Ｇａ、Ｎｂ3 Ａｌ、Ｎｂ3 （Ａｌ，Ｓｎ）、Ｎｂ3 Ｓ
ｉ、Ｎｂ3 Ｇｅ、Ｎｂ3 （Ａｌ，Ｇｅ）などが挙げられ
る。
導材となるＡ3 Ｂ型化合物としては、Ｎｂ3 Ｓｎ、Ｖ3
Ｇａ、Ｎｂ3 Ａｌ、Ｎｂ3 （Ａｌ，Ｓｎ）、Ｎｂ3 Ｓ
ｉ、Ｎｂ3 Ｇｅ、Ｎｂ3 （Ａｌ，Ｇｅ）などが挙げられ
る。
【０００９】前記合金超電導線の超電導材となる合金と
しては、例えばＮｂ−Ｔｉ合金、Ｎｂ−Ｚｒ−Ｔｉ合
金、Ｎｂ−Ｔｉ−Ｔａ合金、Ｎｂ−Ｔｉ−Ｖ合金、Ｎｂ
−Ｔｉ−Ｚｒ−Ｔａ合金、Ｎｂ−Ｚｒ合金などが挙げら
れる。
しては、例えばＮｂ−Ｔｉ合金、Ｎｂ−Ｚｒ−Ｔｉ合
金、Ｎｂ−Ｔｉ−Ｔａ合金、Ｎｂ−Ｔｉ−Ｖ合金、Ｎｂ
−Ｔｉ−Ｚｒ−Ｔａ合金、Ｎｂ−Ｚｒ合金などが挙げら
れる。
【００１０】前記超電導線の接続端の凸部の長さ（凹部
の長さ）は、超電導線の線径の１〜３０倍とすることが
望ましい。この理由は、その長さを１倍未満にすると接
続部の抵抗値を十分に小さくできない恐れがあり、一方
その長さが３０倍を越えると凸状或いは凹状に加工する
ことが困難となる恐れがある。
の長さ）は、超電導線の線径の１〜３０倍とすることが
望ましい。この理由は、その長さを１倍未満にすると接
続部の抵抗値を十分に小さくできない恐れがあり、一方
その長さが３０倍を越えると凸状或いは凹状に加工する
ことが困難となる恐れがある。
【００１１】
【作用】本発明の超電導線の接続方法によれば、Ａ１５
型金属間化合物超電導線と合金超電導線との接続におい
て、一方の超電導線の接続端を凸状に加工し、かつ他方
の超電導線の接続端を前記凸状接続端に合致する凹状に
加工することによって、これら両超電導線の接続端同士
を良好に密着できるため、その後の拡散接合を行なうこ
とにより、両超電導線の超電導材間の接続性を高めるこ
とができ、その接続部の抵抗値を十分に小さくすること
ができる。
型金属間化合物超電導線と合金超電導線との接続におい
て、一方の超電導線の接続端を凸状に加工し、かつ他方
の超電導線の接続端を前記凸状接続端に合致する凹状に
加工することによって、これら両超電導線の接続端同士
を良好に密着できるため、その後の拡散接合を行なうこ
とにより、両超電導線の超電導材間の接続性を高めるこ
とができ、その接続部の抵抗値を十分に小さくすること
ができる。
【００１２】
【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。
に説明する。
【００１３】実施例１ まず、図１に示すような直径１ｍｍのＮｂ3 Ｓｎ化合物
超電導線１を製造した。前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線
１は、外皮の安定化材２内に拡散バリア３を介してブロ
ンズ（Ｃｕ−１４．３重量％Ｓｎ）からなるマトリック
ス材４を配置した構成となっている。前記マトリックス
材４には、直径約１〜１０μｍのＮｂフィラメント５が
８０００〜１５０００本挿入されている。前記Ｎｂフィ
ラメント５の前記マトリックス材４との界面には、該マ
トリックス材４からのＳｎの拡散によってＮｂ3 Ｓｎが
生成されている。
超電導線１を製造した。前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線
１は、外皮の安定化材２内に拡散バリア３を介してブロ
ンズ（Ｃｕ−１４．３重量％Ｓｎ）からなるマトリック
ス材４を配置した構成となっている。前記マトリックス
材４には、直径約１〜１０μｍのＮｂフィラメント５が
８０００〜１５０００本挿入されている。前記Ｎｂフィ
ラメント５の前記マトリックス材４との界面には、該マ
トリックス材４からのＳｎの拡散によってＮｂ3 Ｓｎが
生成されている。
【００１４】一方、図２に示すような直径１ｍｍのＮｂ
Ｔｉ合金超電導線６を製造した。前記ＮｂＴｉ合金超電
導線６は、外皮の安定化材７内に拡散バリア８を介して
ＮｂＴｉ合金（Ｎｂ−４６．５重量％Ｔｉ合金）フィラ
メント９を配置した構成となっている。前記ＮｂＴｉ合
金フィラメント９内部には、熱処理によってα−Ｔｉが
析出されている。
Ｔｉ合金超電導線６を製造した。前記ＮｂＴｉ合金超電
導線６は、外皮の安定化材７内に拡散バリア８を介して
ＮｂＴｉ合金（Ｎｂ−４６．５重量％Ｔｉ合金）フィラ
メント９を配置した構成となっている。前記ＮｂＴｉ合
金フィラメント９内部には、熱処理によってα−Ｔｉが
析出されている。
【００１５】次いで、図３（ａ）に示すように前記Ｎｂ
3 Ｓｎ化合物超電導線１の接続端を、安定化材２と拡散
バリア３とを線材長手方向に１〜２ｍｍ残すようにマト
リックス材４及びＮｂフィラメント５を研削することに
より凹状（凹部の長さ１〜２ｍｍ）に加工した。一方、
図３（ｂ）に示すように前記ＮｂＴｉ合金超電導線６の
接続端を、ＮｂＴｉ合金フィラメント９を線材長手方向
に１〜２ｍｍ残すように安定化材７と拡散バリア８とを
研削することにより、前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１
の凹状接続端と合致する凸状に加工した。
3 Ｓｎ化合物超電導線１の接続端を、安定化材２と拡散
バリア３とを線材長手方向に１〜２ｍｍ残すようにマト
リックス材４及びＮｂフィラメント５を研削することに
より凹状（凹部の長さ１〜２ｍｍ）に加工した。一方、
図３（ｂ）に示すように前記ＮｂＴｉ合金超電導線６の
接続端を、ＮｂＴｉ合金フィラメント９を線材長手方向
に１〜２ｍｍ残すように安定化材７と拡散バリア８とを
研削することにより、前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１
の凹状接続端と合致する凸状に加工した。
【００１６】次いで、図３（ｃ）に示すように、前記Ｎ
ｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１の凹状接続端と前記ＮｂＴｉ
合金超電導線６の凸状接続端とを嵌め合わせた後、５０
０℃で４日間熱処理を施して金属間拡散による接合を行
なった。これにより、前記ＮｂＴｉ合金超電導線６のＮ
ｂＴｉ合金フィラメント９と前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電
導線１のマトリックス材４及びＮｂフィラメント５との
界面には、反応相１０が形成される。かかる反応相１０
は、前記マトリックス材４中のＳｎ原子が前記ＮｂＴｉ
合金フィラメント９中に拡散してＮｂＴｉ合金のＮｂと
反応して生成されたＮｂ3 Ｓｎを含有する相である。
ｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１の凹状接続端と前記ＮｂＴｉ
合金超電導線６の凸状接続端とを嵌め合わせた後、５０
０℃で４日間熱処理を施して金属間拡散による接合を行
なった。これにより、前記ＮｂＴｉ合金超電導線６のＮ
ｂＴｉ合金フィラメント９と前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電
導線１のマトリックス材４及びＮｂフィラメント５との
界面には、反応相１０が形成される。かかる反応相１０
は、前記マトリックス材４中のＳｎ原子が前記ＮｂＴｉ
合金フィラメント９中に拡散してＮｂＴｉ合金のＮｂと
反応して生成されたＮｂ3 Ｓｎを含有する相である。
【００１７】得られた接続超電導線について、前記接続
部の単位断面積当りの超電導状態における抵抗値を測定
したところ、４×１０-11 Ω／ｍｍ2 であり、超電導線
として十分に満足し得る低抵抗値であった。更に、前記
Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１と前記ＮｂＴｉ合金超電導
線６との接続を複数回行ない、これら接続部の単位断面
積当りの超電導状態における抵抗値をそれぞれ測定した
ところ、いずれも４×１０-11 Ω／ｍｍ2 程度であり、
抵抗値のバラツキも小さいことが確認された。なお、比
較例として前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１と前記Ｎｂ
Ｔｉ合金超電導線６とを従来の各種方法により接続した
ところ、この接続部の単位断面積当りの超電導状態にお
ける抵抗値は２〜８×１０-10 Ω／ｍｍ2 であった。
部の単位断面積当りの超電導状態における抵抗値を測定
したところ、４×１０-11 Ω／ｍｍ2 であり、超電導線
として十分に満足し得る低抵抗値であった。更に、前記
Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１と前記ＮｂＴｉ合金超電導
線６との接続を複数回行ない、これら接続部の単位断面
積当りの超電導状態における抵抗値をそれぞれ測定した
ところ、いずれも４×１０-11 Ω／ｍｍ2 程度であり、
抵抗値のバラツキも小さいことが確認された。なお、比
較例として前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１と前記Ｎｂ
Ｔｉ合金超電導線６とを従来の各種方法により接続した
ところ、この接続部の単位断面積当りの超電導状態にお
ける抵抗値は２〜８×１０-10 Ω／ｍｍ2 であった。
【００１８】実施例２ まず、実施例１と同様のＮｂ3 Ｓｎ化合物超電導線及び
ＮｂＴｉ合金超電導線を製造した。
ＮｂＴｉ合金超電導線を製造した。
【００１９】次いで、図４（ａ）に示すようにＮｂ3 Ｓ
ｎ化合物超電導線１の接続端を、マトリックス材４及び
Ｎｂフィラメント５の中央部を線材長手方向に１〜２ｍ
ｍ残すように安定化材２と拡散バリア３とマトリックス
材４及びＮｂフィラメント５の周縁部とを研削すること
により凸状（凸部の長さ１〜２ｍｍ）に加工した。一
方、図４（ｂ）に示すように前記ＮｂＴｉ合金超電導線
６の接続端を、安定化材７と拡散バリア８とＮｂＴｉ合
金フィラメント９の周縁部とを１〜２ｍｍ残すようにＮ
ｂＴｉ合金フィラメント９の中央部を研削することによ
り、前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１の凸状接続端と合
致する凹状とした。
ｎ化合物超電導線１の接続端を、マトリックス材４及び
Ｎｂフィラメント５の中央部を線材長手方向に１〜２ｍ
ｍ残すように安定化材２と拡散バリア３とマトリックス
材４及びＮｂフィラメント５の周縁部とを研削すること
により凸状（凸部の長さ１〜２ｍｍ）に加工した。一
方、図４（ｂ）に示すように前記ＮｂＴｉ合金超電導線
６の接続端を、安定化材７と拡散バリア８とＮｂＴｉ合
金フィラメント９の周縁部とを１〜２ｍｍ残すようにＮ
ｂＴｉ合金フィラメント９の中央部を研削することによ
り、前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１の凸状接続端と合
致する凹状とした。
【００２０】次いで、図４（ｃ）に示すように、前記Ｎ
ｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１の凸状接続端と前記ＮｂＴｉ
合金超電導線６の凹状接続端とを嵌め合わせた以外、実
施例１と同様にして前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１と
前記ＮｂＴｉ合金超電導線６とを接続した。この接続部
の単位断面積当りの超電導状態における抵抗値を測定し
たところ、実施例１と同じ低抵抗値であった。
ｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１の凸状接続端と前記ＮｂＴｉ
合金超電導線６の凹状接続端とを嵌め合わせた以外、実
施例１と同様にして前記Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線１と
前記ＮｂＴｉ合金超電導線６とを接続した。この接続部
の単位断面積当りの超電導状態における抵抗値を測定し
たところ、実施例１と同じ低抵抗値であった。
【００２１】なお、上述した実施例では、合金超電導線
として単芯構造のものを用いたが、多芯構造のものを用
いても同様の結果を得ることができる。
として単芯構造のものを用いたが、多芯構造のものを用
いても同様の結果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に係る超電導
線の接続方法よればＡ１５型金属間化合物超電導線と合
金超電導線とをバラツキが小さく、かつ低抵抗値で接続
でき、ひいては接続部での発熱を抑制してクエンチ発生
を防止できる等顕著な効果を奏する。
線の接続方法よればＡ１５型金属間化合物超電導線と合
金超電導線とをバラツキが小さく、かつ低抵抗値で接続
でき、ひいては接続部での発熱を抑制してクエンチ発生
を防止できる等顕著な効果を奏する。
【図１】実施例１で用いたＮｂ3 Ｓｎ化合物超電導線を
示す断面図
示す断面図
【図２】実施例１で用いたＮｂＴｉ合金超電導線を示す
断面図
断面図
【図３】実施例１のＮｂ3 Ｓｎ化合物超電導線とＮｂＴ
ｉ合金超電導線との接続工程を示す断面図
ｉ合金超電導線との接続工程を示す断面図
【図４】実施例２のＮｂ3 Ｓｎ化合物超電導線とＮｂＴ
ｉ合金超電導線との接続工程を示す断面図
ｉ合金超電導線との接続工程を示す断面図
１…Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線、４…マトリックス材、
５…Ｎｂフィラメント、６…ＮｂＴｉ合金超電導線、９
…ＮｂＴｉ合金フィラメント、１０…反応相。
５…Ｎｂフィラメント、６…ＮｂＴｉ合金超電導線、９
…ＮｂＴｉ合金フィラメント、１０…反応相。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａ１５型金属間化合物超電導線と合金超
電導線とを接続する方法において、一方の超電導線の接
続端を凸状に加工し、かつ他方の超電導線の接続端を前
記凸状接続端に合致する凹状に加工した後、これら両超
電導線の接続端同士を嵌め合わせ、更に金属間拡散によ
り接合することを特徴とする超電導線の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23194991A JPH0574507A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 超電導線の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23194991A JPH0574507A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 超電導線の接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574507A true JPH0574507A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16931594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23194991A Pending JPH0574507A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 超電導線の接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574507A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011029557A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Hitachi Ltd | 超電導回路、超電導接続部の作製方法、超電導マグネット、及び、超電導マグネットの製造方法 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP23194991A patent/JPH0574507A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011029557A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Hitachi Ltd | 超電導回路、超電導接続部の作製方法、超電導マグネット、及び、超電導マグネットの製造方法 |
| EP2284916A3 (en) * | 2009-07-29 | 2011-04-27 | Hitachi, Ltd. | Superconducting circuit, production method of superconducting joints, superconducting magnet, and production method of superconducting magnet |
| EP2418703A3 (en) * | 2009-07-29 | 2013-03-06 | Hitachi, Ltd. | Superconducting circuit, production method of superconducting joints, superconducting magnet, and production method of superconducting magnet |
| US8513527B2 (en) | 2009-07-29 | 2013-08-20 | Hitachi, Ltd. | Superconducting circuit, production method of superconducting joints, superconducting magnet, and production method of superconducting magnet |
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