JPH0612932A - Ａ３ Ｓｎ型超伝導体の製造方法 - Google Patents
Ａ３ Ｓｎ型超伝導体の製造方法Info
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- JPH0612932A JPH0612932A JP5059637A JP5963793A JPH0612932A JP H0612932 A JPH0612932 A JP H0612932A JP 5059637 A JP5059637 A JP 5059637A JP 5963793 A JP5963793 A JP 5963793A JP H0612932 A JPH0612932 A JP H0612932A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0184—Manufacture or treatment of devices comprising intermetallic compounds of type A-15, e.g. Nb3Sn
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｎｂ3 Ｓｎのような金属間超伝導体を製造す
るためのブロンズ法を超伝導体の錫含有量及び臨界電流
密度を著しく高めるように改良する。 【構成】 ＣｕＳｎマトリックス２上に外側錫層３を施
し、外側錫層３の錫をＣｕＳｎマトリックス２中に拡散
させるために錫めっきされた複合体に第１の有利には数
段階からなる熱処理を行い、Ａ3 Ｓｎ形化合物超伝導体
を得るために第２の熱処理を行うことにより、ＣｕＳｎ
マトリックス２中に素材Ａの棒又はフィラメント１を埋
め込まれた複合体から成るＡ3 Ｓｎ型超伝導体を製造す
る方法において、ＣｕＳｎマトリックスが外側錫層を施
される前に既に１０重量％以上、特に１３重量％以上の
錫成分を含有している。
るためのブロンズ法を超伝導体の錫含有量及び臨界電流
密度を著しく高めるように改良する。 【構成】 ＣｕＳｎマトリックス２上に外側錫層３を施
し、外側錫層３の錫をＣｕＳｎマトリックス２中に拡散
させるために錫めっきされた複合体に第１の有利には数
段階からなる熱処理を行い、Ａ3 Ｓｎ形化合物超伝導体
を得るために第２の熱処理を行うことにより、ＣｕＳｎ
マトリックス２中に素材Ａの棒又はフィラメント１を埋
め込まれた複合体から成るＡ3 Ｓｎ型超伝導体を製造す
る方法において、ＣｕＳｎマトリックスが外側錫層を施
される前に既に１０重量％以上、特に１３重量％以上の
錫成分を含有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばＮｂ3 Ｓｎのよ
うなＡ3 Ｓｎ型超伝導体の製造方法並びにＣｕＳｎマト
リックス中に超伝導フィラメントが埋め込まれているＡ
3 Ｓｎ型超伝導複合体に関する。
うなＡ3 Ｓｎ型超伝導体の製造方法並びにＣｕＳｎマト
リックス中に超伝導フィラメントが埋め込まれているＡ
3 Ｓｎ型超伝導複合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】脆性の金属間化合物であるＮｂ3 Ｓｎは
高磁場超伝導体に最も広範囲に使用されている。このよ
うな超伝導体を製造するための種々の方法がかなり以前
から知られている。これらの種々の製造方法を比較した
ものは例えば「磁気学に関するＩＥＥＥ議事録（ＩＥＥ
Ｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｓ）」ＭＡＧ−２７（１９９１）、第２０２７〜２０３
２頁に記載されている。工業的には特にＮｂ3 Ｓｎ超伝
導体の製造はいわゆるブロンズ法で行われる。この方法
は例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３００２１９
６号明細書にも記載されている。その場合ニオブ棒をＣ
ｕＳｎマトリックス中に装入し、引続き断面積縮小加工
を行う。この工程は最終寸法まで行われる。しかしこう
して製造された複合体の部材はフィラメント数を高めら
れた超伝導体を得るためには更に束ねられ再び断面積を
縮小される。この措置により長い線材又はテープの形の
まだ超伝導ではない複合体が得られる。この複合体を引
続き焼きなまし処理するが、その際錫は拡散によりニオ
ブ棒に達し、そこで金属間超伝導相Ｎｂ3 Ｓｎを形成す
る。この超伝導相の形成は、この相が極めて脆いことか
ら、この製造工程の最後に初めて行われる必要がある。
高磁場超伝導体に最も広範囲に使用されている。このよ
うな超伝導体を製造するための種々の方法がかなり以前
から知られている。これらの種々の製造方法を比較した
ものは例えば「磁気学に関するＩＥＥＥ議事録（ＩＥＥ
Ｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｓ）」ＭＡＧ−２７（１９９１）、第２０２７〜２０３
２頁に記載されている。工業的には特にＮｂ3 Ｓｎ超伝
導体の製造はいわゆるブロンズ法で行われる。この方法
は例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３００２１９
６号明細書にも記載されている。その場合ニオブ棒をＣ
ｕＳｎマトリックス中に装入し、引続き断面積縮小加工
を行う。この工程は最終寸法まで行われる。しかしこう
して製造された複合体の部材はフィラメント数を高めら
れた超伝導体を得るためには更に束ねられ再び断面積を
縮小される。この措置により長い線材又はテープの形の
まだ超伝導ではない複合体が得られる。この複合体を引
続き焼きなまし処理するが、その際錫は拡散によりニオ
ブ棒に達し、そこで金属間超伝導相Ｎｂ3 Ｓｎを形成す
る。この超伝導相の形成は、この相が極めて脆いことか
ら、この製造工程の最後に初めて行われる必要がある。
【０００３】Ｎｂ3 Ｓｎ二成分超伝導体を製造するため
に純粋なニオブ棒を使用することの他に、高磁場で臨界
電流密度を高めるためにチタン及びタンタルを添加する
ことも既に知られている。その際典型的には約１重量％
のチタン又は７．５重量％のタンタルを添加する。
に純粋なニオブ棒を使用することの他に、高磁場で臨界
電流密度を高めるためにチタン及びタンタルを添加する
ことも既に知られている。その際典型的には約１重量％
のチタン又は７．５重量％のタンタルを添加する。
【０００４】最終的な焼きなまし処理の際にニオブフィ
ラメントのほぼ完全な反応を保証するためには、十分な
量の錫を使用する必要がある。しかしブロンズマトリッ
クス中の錫の含有量はこの二元素の状態図に基づき最高
で１５重量％に制限される。従って十分な量の錫を使用
するためにはニオブに対するマトリックスの断面積比は
比較的大きなもの（典型的には３：１）でなければなら
ない。
ラメントのほぼ完全な反応を保証するためには、十分な
量の錫を使用する必要がある。しかしブロンズマトリッ
クス中の錫の含有量はこの二元素の状態図に基づき最高
で１５重量％に制限される。従って十分な量の錫を使用
するためにはニオブに対するマトリックスの断面積比は
比較的大きなもの（典型的には３：１）でなければなら
ない。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２５１５
９０４号明細書にはＮｂ3 Ｓｎ超伝導体の製造方法が記
載されているが、それによると純銅マトリックスに入れ
られたニオブ線材を所望の最終寸法に引き抜き、その後
その線材の外側表面上に錫を施す。その後の焼きなまし
処理中に拡散する錫が銅と混和してブロンズを形成し、
更に拡散されてニオブコアの表面上にＮｂ3 Ｓｎ金属間
化合物の超伝導体が形成される。この公報には銅の代わ
りにブロンズ合金を使用してもよいことが記載されてい
るが、しかしこのブロンズ合金は拡散成分（錫）の量が
少なく、更に十分な加工処理を要求されることになる。
９０４号明細書にはＮｂ3 Ｓｎ超伝導体の製造方法が記
載されているが、それによると純銅マトリックスに入れ
られたニオブ線材を所望の最終寸法に引き抜き、その後
その線材の外側表面上に錫を施す。その後の焼きなまし
処理中に拡散する錫が銅と混和してブロンズを形成し、
更に拡散されてニオブコアの表面上にＮｂ3 Ｓｎ金属間
化合物の超伝導体が形成される。この公報には銅の代わ
りにブロンズ合金を使用してもよいことが記載されてい
るが、しかしこのブロンズ合金は拡散成分（錫）の量が
少なく、更に十分な加工処理を要求されることになる。
【０００６】また「国際低温物質会議議事録（Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ）」神戸（日本）、１９８２年、第２
０７〜２０９頁には、錫含有量が６重量％であるＣｕＳ
ｎマトリックスの他に錫めっきを有する複合体の製造方
法が記載されている。この複合体は８００ないし８２５
℃で熱処理されたものである。
ｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ）」神戸（日本）、１９８２年、第２
０７〜２０９頁には、錫含有量が６重量％であるＣｕＳ
ｎマトリックスの他に錫めっきを有する複合体の製造方
法が記載されている。この複合体は８００ないし８２５
℃で熱処理されたものである。
【０００７】更に、１９９１年６月、ハンツヴィレ（Ｈ
ｕｎｔｓｖｉｌｌｅ）、米国アラバマ州その他で行われ
た「国際低温物質会議（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ（ＩＣＭＣ）」の際のサカイ（Ｓ．Ｓａｋａ
ｉ）その他による論文には、複合体が５原子％の錫を含
むＣｕＳｎマトリックスの他に錫めっきを有する超伝導
体の製造方法が記載されている。この複合体は、個々の
焼きなまし処理工程の間の通常の短い中間熱処理は別に
して、５５０〜６００℃の長時間熱処理を超伝導化合物
を形成するために行っている。その際錫めっきはこの熱
処理の前に施されている。その図８から見られるように
この方法により作られた（ＮｂＴａ）3 Ｓｎ超伝導体は
８Ｔの磁場で約８００Ａ／ｍｍ2 の臨界電流密度を有し
ている。
ｕｎｔｓｖｉｌｌｅ）、米国アラバマ州その他で行われ
た「国際低温物質会議（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ（ＩＣＭＣ）」の際のサカイ（Ｓ．Ｓａｋａ
ｉ）その他による論文には、複合体が５原子％の錫を含
むＣｕＳｎマトリックスの他に錫めっきを有する超伝導
体の製造方法が記載されている。この複合体は、個々の
焼きなまし処理工程の間の通常の短い中間熱処理は別に
して、５５０〜６００℃の長時間熱処理を超伝導化合物
を形成するために行っている。その際錫めっきはこの熱
処理の前に施されている。その図８から見られるように
この方法により作られた（ＮｂＴａ）3 Ｓｎ超伝導体は
８Ｔの磁場で約８００Ａ／ｍｍ2 の臨界電流密度を有し
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、Ｎｂ
3 Ｓｎのような金属間化合物超伝導体を製造するための
ブロンズ法を超伝導体の錫含有量及び臨界電流密度を著
しく高めるように改良することにある。
3 Ｓｎのような金属間化合物超伝導体を製造するための
ブロンズ法を超伝導体の錫含有量及び臨界電流密度を著
しく高めるように改良することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
特徴部に記載されている方法により解決される。高い臨
界電流密度を有する超伝導複合体は請求項１２に記載さ
れている。
特徴部に記載されている方法により解決される。高い臨
界電流密度を有する超伝導複合体は請求項１２に記載さ
れている。
【００１０】
【作用効果】ブロンズ中に例えば１３・５重量％の高い
錫成分を含有するブロンズ法による超伝導体の公知の製
造方法では臨界電流密度に関しては既に良好な値が達成
されているが、しかしこの導線は加工が極めて困難であ
る。更にＣｕＳｎマトリックス並びに錫めっきを有する
複合体の先行技術から公知の製造方法では、良好な加工
性を保証するためにこのＣｕＳｎマトリックス自体は差
し当り常に錫含有量が比較的低いものである。従って錫
含有量を十分なものとするため錫めっきが必要となる。
しかし驚くべきことには、高い錫含有量を有する（従っ
て加工性はよくない）ブロンズマトリックスの他に更に
付加的に錫層を有しておりかつ本発明による熱処理を行
う場合には、高磁場で極めて高い臨界電流密度を有する
超伝導体が得られることが判明した。
錫成分を含有するブロンズ法による超伝導体の公知の製
造方法では臨界電流密度に関しては既に良好な値が達成
されているが、しかしこの導線は加工が極めて困難であ
る。更にＣｕＳｎマトリックス並びに錫めっきを有する
複合体の先行技術から公知の製造方法では、良好な加工
性を保証するためにこのＣｕＳｎマトリックス自体は差
し当り常に錫含有量が比較的低いものである。従って錫
含有量を十分なものとするため錫めっきが必要となる。
しかし驚くべきことには、高い錫含有量を有する（従っ
て加工性はよくない）ブロンズマトリックスの他に更に
付加的に錫層を有しておりかつ本発明による熱処理を行
う場合には、高磁場で極めて高い臨界電流密度を有する
超伝導体が得られることが判明した。
【００１１】Ａ3 Ｓｎ型超伝導体は成分Ａとして純粋に
ニオブだけか又はニオブと僅少量の他の元素を含んでい
る。この元素は公知のように例えば臨界電流密度を高め
るチタン又はタンタル成分である。本発明による超伝導
体を作るには、それ自体公知の方法で物質Ａの棒又はフ
ィラメントを銅−錫マトリックスに埋め込んだ未反応の
複合体から出発する。この複合体上にまず外側錫層を施
す。従ってこの層は銅−錫マトリックスと直接つながる
ことになる。その際複合体を電気的に錫めっきすること
が有利である。それというのもこうすることによって均
一な錫配分がその外周に得られるからである。しかし原
理的には例えば溶融浴錫めっきのような他の錫めっき法
も可能である。
ニオブだけか又はニオブと僅少量の他の元素を含んでい
る。この元素は公知のように例えば臨界電流密度を高め
るチタン又はタンタル成分である。本発明による超伝導
体を作るには、それ自体公知の方法で物質Ａの棒又はフ
ィラメントを銅−錫マトリックスに埋め込んだ未反応の
複合体から出発する。この複合体上にまず外側錫層を施
す。従ってこの層は銅−錫マトリックスと直接つながる
ことになる。その際複合体を電気的に錫めっきすること
が有利である。それというのもこうすることによって均
一な錫配分がその外周に得られるからである。しかし原
理的には例えば溶融浴錫めっきのような他の錫めっき法
も可能である。
【００１２】この複合体が既に最終寸法を有している場
合には引続きこの錫めっきされた複合体に第一の熱処理
を施す。熱処理温度は、高溶融の錫を含有するブロンズ
を形成し、しかも液化錫が滴下しない程度の温度が選択
される。この熱処理により錫の拡散及び富化がブロンズ
の粒界に生じる。有利にはこの熱処理は数段階で行われ
るが、その際特に温度は各段階ごとに高めていくように
する。この第一の熱処理は有利には２００〜６００℃の
温度範囲で行われるが、その際この熱処理は特に５４０
〜６００℃の焼きなまし処理を含んでいる。この最後に
擧げた焼きなまし処理によってとりわけ安定した錫富化
ブロンズ相ε、δ、γが調整され、及び／又は粒界拡散
工程が助成される。引続きそれ自体は公知のようにもう
１つの熱処理（反応焼きなまし）でＡ3 Ｓｎ型化合物超
伝導が製造される。この反応焼きなましの場合その温度
は第一の熱処理工程よりも高く、有利には６５０〜７５
０℃である。
合には引続きこの錫めっきされた複合体に第一の熱処理
を施す。熱処理温度は、高溶融の錫を含有するブロンズ
を形成し、しかも液化錫が滴下しない程度の温度が選択
される。この熱処理により錫の拡散及び富化がブロンズ
の粒界に生じる。有利にはこの熱処理は数段階で行われ
るが、その際特に温度は各段階ごとに高めていくように
する。この第一の熱処理は有利には２００〜６００℃の
温度範囲で行われるが、その際この熱処理は特に５４０
〜６００℃の焼きなまし処理を含んでいる。この最後に
擧げた焼きなまし処理によってとりわけ安定した錫富化
ブロンズ相ε、δ、γが調整され、及び／又は粒界拡散
工程が助成される。引続きそれ自体は公知のようにもう
１つの熱処理（反応焼きなまし）でＡ3 Ｓｎ型化合物超
伝導が製造される。この反応焼きなましの場合その温度
は第一の熱処理工程よりも高く、有利には６５０〜７５
０℃である。
【００１３】それ以上断面積縮小処理工程を行わず、従
って複合体が既に完成超伝導体の最終寸法を有している
上述の方法は、不安定化又は内部安定化超伝導体の製造
に使用することができる。内部を安定化された超伝導体
は安定化材（銅）から成るコアを有する。更にこの場合
コアとマトリックスとの間にそれ自体は公知のように例
えばタンタルからなる拡散遮断材が挿入される。
って複合体が既に完成超伝導体の最終寸法を有している
上述の方法は、不安定化又は内部安定化超伝導体の製造
に使用することができる。内部を安定化された超伝導体
は安定化材（銅）から成るコアを有する。更にこの場合
コアとマトリックスとの間にそれ自体は公知のように例
えばタンタルからなる拡散遮断材が挿入される。
【００１４】既に最終寸法を有する複合体を使用するの
とは別に、特にフィラメント数をより多く含む超伝導体
を製造する場合には、複数のＮｂ／ＣｕＳｎ複合体に錫
層を施し、それらをまず束ねることもできる。引続き錫
を富化するための第一の熱処理及び断面積を最終寸法に
縮小する加工（場合によってはそれ自体は公知の短時間
の中間熱処理も含む）を行う。最後の処理工程として再
び反応焼きなまし処理を行う。この方法により、例えば
高導電性の安定化材を拡散遮断材と共に束ねる際それ自
体は公知のように一緒に組み込むことにより、不安定化
超伝導体もまた内部及び外部安定化超伝導体も製造する
ことができる。
とは別に、特にフィラメント数をより多く含む超伝導体
を製造する場合には、複数のＮｂ／ＣｕＳｎ複合体に錫
層を施し、それらをまず束ねることもできる。引続き錫
を富化するための第一の熱処理及び断面積を最終寸法に
縮小する加工（場合によってはそれ自体は公知の短時間
の中間熱処理も含む）を行う。最後の処理工程として再
び反応焼きなまし処理を行う。この方法により、例えば
高導電性の安定化材を拡散遮断材と共に束ねる際それ自
体は公知のように一緒に組み込むことにより、不安定化
超伝導体もまた内部及び外部安定化超伝導体も製造する
ことができる。
【００１５】一般に工業用超伝導体は電気絶縁を有して
いなければならない。この電気絶縁は有利には第一の熱
処理後又は第一の熱処理工程の二つの焼きなまし工程の
間に施してもよい。
いなければならない。この電気絶縁は有利には第一の熱
処理後又は第一の熱処理工程の二つの焼きなまし工程の
間に施してもよい。
【００１６】
【実施例】本発明を実施例に基づき以下に詳述する。
【００１７】図１には既に錫層を備えている本発明によ
る複合体が示されている。その際フィラメント１は銅−
錫マトリックス２中に埋め込まれている。マトリックス
の外周には純粋な錫層３が施されている。反応焼きなま
し処理前にはこの錫層３はこの形では存在せず、むしろ
錫は主としてマトリックス２中にあり、そこで特に導線
表面の外側範囲内にブロンズの形で存在する。更に図中
に示されている複合体は、安定化金属からなるコア４並
びにこのコア４とマトリックス２との間に配設されてい
る拡散遮断材５を有している。
る複合体が示されている。その際フィラメント１は銅−
錫マトリックス２中に埋め込まれている。マトリックス
の外周には純粋な錫層３が施されている。反応焼きなま
し処理前にはこの錫層３はこの形では存在せず、むしろ
錫は主としてマトリックス２中にあり、そこで特に導線
表面の外側範囲内にブロンズの形で存在する。更に図中
に示されている複合体は、安定化金属からなるコア４並
びにこのコア４とマトリックス２との間に配設されてい
る拡散遮断材５を有している。
【００１８】実験テストをＮｂ3 Ｓｎ二成分並びに（Ｎ
ｂＴａ）3 Ｓｎ三成分超伝導体に実施した。その際それ
らはタンタル拡散遮断材を有する内部安定化導線及び不
安定化（ＮｂＴａ）3 Ｓｎ超伝導体であった。未反応で
はあるが既に最終寸法に引き抜かれた約１ｍの長さを有
する短い複合体（線材片）に電気めっきにより約６〜８
μｍの厚さを有する錫層を施した。引続き錫めっきされ
た線材片に２００〜４００℃の範囲の低温熱処理を数段
階で行った。これらの焼きなまし処理は錫を含有する高
溶融ブロンズを形成させかつ液化錫の滴下を回避させる
のに役立つ。この熱処理後に検体は既にブロンズの粒界
で錫富化を示した。
ｂＴａ）3 Ｓｎ三成分超伝導体に実施した。その際それ
らはタンタル拡散遮断材を有する内部安定化導線及び不
安定化（ＮｂＴａ）3 Ｓｎ超伝導体であった。未反応で
はあるが既に最終寸法に引き抜かれた約１ｍの長さを有
する短い複合体（線材片）に電気めっきにより約６〜８
μｍの厚さを有する錫層を施した。引続き錫めっきされ
た線材片に２００〜４００℃の範囲の低温熱処理を数段
階で行った。これらの焼きなまし処理は錫を含有する高
溶融ブロンズを形成させかつ液化錫の滴下を回避させる
のに役立つ。この熱処理後に検体は既にブロンズの粒界
で錫富化を示した。
【００１９】そのカット断面テストが示すように、施さ
れた錫は低温熱処理後ブロンズの形で導線表面の外側範
囲に残留する。引続き次の焼きなまし処理を５５０〜６
００℃の温度範囲で行った。この焼きなましにより錫成
分の多い安定なブロンズ相ε、δ、γが調整され、及び
／又は粒界拡散工程が助成された。引続き反応焼きなま
しされた検体をＡ3 Ｓｎ型化合物超伝導体にするため
に、それ自体は公知のように７００℃の温度で反応焼き
なましした。
れた錫は低温熱処理後ブロンズの形で導線表面の外側範
囲に残留する。引続き次の焼きなまし処理を５５０〜６
００℃の温度範囲で行った。この焼きなましにより錫成
分の多い安定なブロンズ相ε、δ、γが調整され、及び
／又は粒界拡散工程が助成された。引続き反応焼きなま
しされた検体をＡ3 Ｓｎ型化合物超伝導体にするため
に、それ自体は公知のように７００℃の温度で反応焼き
なましした。
【００２０】種々のブロンズ導線の検体を４．２Ｋでの
磁場に関係した臨界電流密度を測定し、Ｎｂ又はＮｂＴ
ａフィラメントを含めてブロンズの表面に関する臨界電
流密度を調べた。次表に内部安定化（ＮｂＴａ）3 Ｓｎ
導線に関して種々の磁場に対して得られた臨界電流密度
（４．２Ｋ及び０．１μｍＶ／ｃｍでの）を示す。
磁場に関係した臨界電流密度を測定し、Ｎｂ又はＮｂＴ
ａフィラメントを含めてブロンズの表面に関する臨界電
流密度を調べた。次表に内部安定化（ＮｂＴａ）3 Ｓｎ
導線に関して種々の磁場に対して得られた臨界電流密度
（４．２Ｋ及び０．１μｍＶ／ｃｍでの）を示す。
【００２１】
【表１】 内部安定化（ＮｂＴａ）3Ｓｎ三成分超伝導体の磁場に関係する臨界電流密度磁場（テスラ） １５ １４ １２ １０ 臨界電流密度 （Ａ／ｍｍ2） ４４０ ５４０ ７８０ １０８５
【００２２】不安定化（ＮｂＴａ）3 Ｓｎ三成分導線で
は、実施した熱処理と関連する種々の導線の配位によっ
てむしろ若干電流密度は高まった。従って臨界電流密度
の値は本発明による錫めっきで作られた三成分超伝導体
では普通の錫めっきされていない三成分ブロンズ導線で
得られる値より５０〜６０％ほど高い。
は、実施した熱処理と関連する種々の導線の配位によっ
てむしろ若干電流密度は高まった。従って臨界電流密度
の値は本発明による錫めっきで作られた三成分超伝導体
では普通の錫めっきされていない三成分ブロンズ導線で
得られる値より５０〜６０％ほど高い。
【００２３】未反応の複合体を錫めっきすることによっ
て複合体全体の錫成分の大半を供給されることになる。
このことは、本発明により製造された完成導線の平均錫
含有量が全ての断面において錫めっきされなかった完成
比較検体よりも高いことからも明かである。本発明によ
る完成超伝導体はＣｕＳｎマトリックス中に常に７重量
％以上、それどころか通常９重量％以上の錫成分を含有
する。錫めっきすることによる超伝導体の電流密度の上
昇は金相学的効果とも関連するものである。錫めっきさ
れた複合体からなる導線は錫めっきされない検体のフィ
ラメントよりも強力にそのフィラメントが十分に反応し
た。
て複合体全体の錫成分の大半を供給されることになる。
このことは、本発明により製造された完成導線の平均錫
含有量が全ての断面において錫めっきされなかった完成
比較検体よりも高いことからも明かである。本発明によ
る完成超伝導体はＣｕＳｎマトリックス中に常に７重量
％以上、それどころか通常９重量％以上の錫成分を含有
する。錫めっきすることによる超伝導体の電流密度の上
昇は金相学的効果とも関連するものである。錫めっきさ
れた複合体からなる導線は錫めっきされない検体のフィ
ラメントよりも強力にそのフィラメントが十分に反応し
た。
【００２４】この超伝導体を工業的に使用するには一般
に絶縁が必然的に必要である。超伝導体を上記の実施例
に記載した熱処理で製造する場合５５０〜６００℃の温
度範囲で行われる熱処理工程の前に絶縁を施すと有利で
ある。
に絶縁が必然的に必要である。超伝導体を上記の実施例
に記載した熱処理で製造する場合５５０〜６００℃の温
度範囲で行われる熱処理工程の前に絶縁を施すと有利で
ある。
【図１】本発明による複合体の横断面図。
１ フィラメント ２ ＣｕＳｎマトリックス ３ 錫層 ４ コア ５ 拡散遮断材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオルフガング コーンケ ドイツ連邦共和国 6466 グリユーンダウ １ シユレージツシエシユトラーセ ２ (72)発明者 ザビーネ ザウエル ドイツ連邦共和国 8752 クラインオスト ハイム インデアプレツチエ 17 (72)発明者 ベルント ケンメラー ドイツ連邦共和国 8755 アルツエナウ シラーシユトラーセ ８
Claims (13)
- 【請求項１】 ＣｕＳｎマトリックス（２）上に外側錫
層（３）を施し、外側錫層（３）の錫をＣｕＳｎマトリ
ックス（２）中に拡散させるために錫めっきされた複合
体に第１の有利には数段階からなる熱処理を行い、Ａ3
Ｓｎ型化合物超伝導体を得るために第２の熱処理を行う
ことにより、ＣｕＳｎマトリックス（２）中に素材Ａの
棒又はフィラメント（１）を埋め込まれた複合体から成
るＡ3Ｓｎ型超伝導体を製造する方法において、ＣｕＳ
ｎマトリックスが外側錫層を施される前に既に１０重量
％以上、特に１３重量％以上の錫成分を含有しているこ
とを特徴とするＡ3 Ｓｎ型超伝導体の製造方法。 - 【請求項２】 複合体が既に完成超伝導体の最終寸法を
有していることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 外側錫層（３）を備えた複数個の複合体
が第一の熱処理前に束ねられ、第一の熱処理後に断面積
縮小変形により最終寸法を得ることを特徴とする請求項
１記載の方法。 - 【請求項４】 複合体を束ねる際に高導電性の安定化材
並びにこの安定化材とＣｕＳｎマトリックスとの間に拡
散遮断材も共に組み込むことを特徴とする請求項３記載
の方法。 - 【請求項５】 第一の熱処理を数段階でかつ上昇する温
度で行うことを特徴とする請求項１ないし４の１つに記
載の方法。 - 【請求項６】 第一の熱処理を２００〜６００℃の温度
範囲で行うことを特徴とする請求項１ないし５の１つに
記載の方法。 - 【請求項７】 第一の熱処理が５４０〜６００℃の焼き
なまし工程を有することを特徴とする請求項６記載の方
法。 - 【請求項８】 錫層を電気めっきにより施すことを特徴
とする請求項１ないし７の１つに記載の方法。 - 【請求項９】 錫層の厚さが５〜８μｍであることを特
徴とする請求項１ないし８の１つに記載の方法。 - 【請求項１０】 超伝導体が電気絶縁を備えていること
を特徴とする請求項１ないし９の１つに記載の方法。 - 【請求項１１】 超伝導体が安定化材からなるコア
（４）又はコアの外側スリーブを有しており、安定化材
とマトリックス（２）との間に拡散遮断材（５）が配設
されていることを特徴とする請求項１ないし１０の１つ
に記載の方法。 - 【請求項１２】 ＣｕＳｎマトリックス（２）中に超伝
導フィラメントを埋め込まれたＡ3 Ｓｎ型超伝導複合体
において、複合体が１５テスラ（４．２Ｋ及び０．１μ
Ｖ／ｃｍ）で４００Ａ／ｍｍ2 以上の臨界電流密度を有
しており、またＣｕＳｎマトリックス中の錫成分が７重
量％以上であることを特徴とするＡ3Ｓｎ型超伝導複合
体。 - 【請求項１３】 ＣｕＳｎマトリックス中の錫成分が９
重量％以上であることを特徴とする請求項１２記載の超
伝導複合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4208678A DE4208678C2 (de) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Verfahren zur Herstellung eines A¶3¶B-Supraleiters nach der Bronzetechnik |
| DE4208678.7 | 1992-03-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0612932A true JPH0612932A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=6454379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5059637A Pending JPH0612932A (ja) | 1992-03-18 | 1993-02-24 | Ａ３ Ｓｎ型超伝導体の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612932A (ja) |
| DE (1) | DE4208678C2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3124448B2 (ja) * | 1994-09-29 | 2001-01-15 | 古河電気工業株式会社 | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 |
| DE20318640U1 (de) * | 2003-12-02 | 2004-04-08 | European Advanced Superconductors Gmbh & Co. Gk | Kernleiter für Multifilament-Supraleiter |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH584449A5 (ja) * | 1975-03-12 | 1977-01-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| US4377905A (en) * | 1978-06-02 | 1983-03-29 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for manufacturing a Nb3 Sn superconductor and method for manufacturing hollow superconducting magnet |
| DE3002196A1 (de) * | 1980-01-22 | 1981-07-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur herstellung eines supraleiters mit einer intermetallischen verbindung |
-
1992
- 1992-03-18 DE DE4208678A patent/DE4208678C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5059637A patent/JPH0612932A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4208678C2 (de) | 2003-04-30 |
| DE4208678A1 (de) | 1993-09-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040226 |