JPH0617318A - 金属繊維集合体及びその製造方法 - Google Patents

金属繊維集合体及びその製造方法

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JPH0617318A
JPH0617318A JP19657992A JP19657992A JPH0617318A JP H0617318 A JPH0617318 A JP H0617318A JP 19657992 A JP19657992 A JP 19657992A JP 19657992 A JP19657992 A JP 19657992A JP H0617318 A JPH0617318 A JP H0617318A
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JP
Japan
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fiber
wire
alloy
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metal fiber
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JP19657992A
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Inventor
Katsunori Wada
克則 和田
Shoji Shiga
章二 志賀
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱織布材、フィルター材、補強材、消音
材、磁気シールド材等の多くの分野に適用できる金属繊
維集合体を提供する。 【構成】 Nb金属繊維又はNb合金繊維の少なくとも
1種から構成した金属繊維集合体。 【効果】 金属繊維集合体を構成するNb金属繊維又は
Nb合金繊維は、機械的強度、耐熱性、耐酸化性、耐食
性に優れ、又非磁性なので、耐熱織布材、フィルター
材、電磁波シールド材、補強材、消音材等の広い分野に
適用できる。又極低温にてマイスナー効果を発現するの
で、磁気シールド材としても好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱織布材、フィルタ
ー材、磁気シールド材、補強材、消音材等に好適な金属
繊維集合体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属繊維集合体は、耐熱織布材、フィル
ター材、磁気シールド材、補強材、消音材等として用い
られており、その材料には、通常ステンレス鋼、鉄、
銅、アルミニウム等の20〜200 μmφの繊維材が用いら
れていた。又上記繊維材は、通常の伸線法の他、集束伸
線法やワイヤー切削法等により製造されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ステンレス鋼繊維は加工性に劣る為通常の伸線加工法で
は加工途中に何度も焼鈍を入れる必要があり、しかも10
μmφ以下の極細線にまで伸線加工することは不可能で
あった。又塩素ガス等のハロゲンガス雰囲気中で腐食し
易く、又磁性を有するので耐熱織布材等では鉄粉等が付
着するという問題があった。又鉄、銅、アルミニウム等
の繊維材は耐酸化性及び耐食性に劣り、その上銅、アル
ミニウム繊維材は強度及び耐熱性にも劣るものであっ
た。又、上記繊維材は、通常の伸線加工法では生産性が
低い為、新たに開発された集束伸線法やワイヤー切削法
等により製造されているが、得られる繊維材の形状が不
均一で信頼性に欠けるという問題があった。
【0004】
【課題を解決する為の手段】本発明はこのような状況に
鑑み鋭意研究を行なった結果なされたもので、その目的
とするところは、機械的強度、耐熱性、耐酸化性、耐食
性等に優れ、非磁性で、且つ磁気シールド効果を有する
金属繊維集合体及びその製造方法を提供することにあ
る。即ち、請求項1の発明は、Nb金属繊維又はNb合
金繊維の少なくとも1種からなることを特徴とする金属
繊維集合体である。
【0005】この発明の金属繊維集合体は、機械的強
度、耐熱性、耐酸化性、耐食性に優れ、且つ非磁性のN
b金属繊維又はNb合金繊維から構成されたもので、耐
熱織布材、フィルター材、補強材、消音材等の広い分野
に用いることができ、しかも前記Nb金属繊維又はNb
合金繊維は極低温でマイスナー効果を呈するので、磁気
シールド材としても使用できる。前記耐熱織布材として
は、バックフィルター,パッキング,クッション等、フ
ィルター材としては、焼結フィルター,鋳造用フィルタ
ー,水処理用フィルター等、補強材としては、ブレーキ
パット,建築材料等、消音材としてはマフラー等、磁気
シールド材としては、高分子材料や金属材料との複合材
等がある。前記Nb合金繊維には、Nb−Ti合金、N
b−Ta合金、Nb−Zr合金、Nb−Hf合金等の繊
維が好適である。前記Nb−Ti合金は、Ti90%以
下、特には65%以下にするのが加工性が良好で好まし
く、更にZr,Hf,Ta等の元素を微量含有させたも
のは耐熱性,耐食性等が向上して好ましい。この発明に
おいて、Nb金属繊維は加工性に優れ、又Nb合金でも
組織が単一相からなるものは加工性が良好で、いずれも
サブミクロンオーダーの極細線にまで容易に伸線加工す
ることができる。
【0006】本発明において、Nb金属繊維及びNb合
金繊維の径は、0.1 μmφ未満では断線率が増え、又 1
00μmφを超えると剛性が強く扱い難くなるので、0.1
μmφ〜100 μmφ、特には、0.5 μmφ〜50μmφの
径が好ましい。本発明の金属繊維集合体の各々の金属繊
維の断面形状は円形、角形等任意であり、金属繊維集合
体全体の形状は、真直棒状,織布状、ウェブ状,球状等
任意の形状のものが適用できる。この他、集合撚りされ
たものはバラケを生じず取り扱い易い。又本発明の金属
繊維集合体は、これを所定形状に圧縮成形し、これを焼
結して多孔質体として用いることも可能である。又本発
明の金属繊維集合体はこれを粉砕して容易に粉体となし
得るものである。
【0007】請求項4の発明は金属繊維集合体の捻回棒
状体の製造方法に関するもので、銅マトリックス中にN
b金属線材又はNb合金線材を埋込んだ複合多芯線材を
所望形状の複合線に伸線加工し、次いでこの複合線をツ
イストしたのち、マトリックスの銅を除去することを特
徴とする請求項1乃至請求項3に記載の金属繊維集合体
の製造方法である。
【0008】この発明方法において、複合多芯線材は、
例えば銅又は銅合金製管にNb−Ti合金棒材を充填し
て複合ビレットとなし、この複合ビレットを熱間押出し
後延伸加工して線材となし、この線材を多数本銅又は銅
合金製管に充填し熱間押出して製造される。この複合多
芯線材を複合線に延伸加工するには、スエージャー、引
抜き、伸線等の任意の延伸加工方法が用いられる。前記
複合多芯線材を延伸加工して得られる複合線は、銅マト
リックス中にNb−Ti合金繊維が直線状に複合された
もので、この複合線を所定ピッチでツイストし、次いで
マトリックスの銅を除去することにより、長手方向に所
定ピッチで集合撚りされた、バラケのないNb−Ti合
金繊維集合体が得られる。銅マトリックスは前記複合線
材をHNO3 水溶液に浸漬する等して除去される。この
方法により製造される金属繊維集合体は、銅マトリック
スが除去されたあとの各々の金属繊維間に微小な空間が
形成されるので、異材を複合して用いる場合は、金属繊
維間に異材が均等に介在する利点がある。尚、複合線の
ツイストを省略することにより、捻じれのない真直な金
属繊維集合体が得られる。本発明の金属繊維集合体は、
上記に説明した方法の他に、通常の伸線加工法、集束伸
線法、ワイヤー切削法等によっても製造できることは言
うまでもない。
【0009】
【作用】本発明の金属繊維集合体は、機械的強度、耐熱
性、耐酸化性、耐食性に優れ、且つ非磁性のNb金属繊
維又はNb合金繊維からなるので、耐熱織布材、フィル
ター材、補強材、消音材等の広い分野の用途に適用でき
る。又極低温にてマイスナー効果を発現するので、磁気
シールド材としても適用できる。又本発明の金属繊維集
合体は、銅マトリックスにNb金属線材やNb合金線材
を埋込んだ複合多芯線材を延伸加工して複合線となし、
この複合線を所定ピッチでツイストしたのち、銅マトリ
ックスを除去する方法により、Nb金属繊維又はNb合
金繊維の集合体が撚り合わされバラケが防止された状態
で製造される。又Nb金属線材やNb合金線材を銅マト
リックス中に埋込んで延伸加工するので、前記Nb金属
線材やNb合金線材は断面形状に優れ、且つサブミクロ
ンオーダーの極細の金属繊維に加工することができる。
【0010】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例1 外径 200mm, 内径 162mmの銅製管内に、外径 160mmのN
b−50%Ti合金鋳塊を充填し、前記銅製管の両端に銅
製蓋を管内を真空脱気し電子ビーム溶接して一次複合ビ
レットを作製した。次にこの一次複合ビレットを 700℃
に加熱して40mmφの複合棒材に押出し、この複合棒材に
引抜加工及び伸線加工を順次施して対辺距離1.67mmの六
角素線となした。次いでこの六角素線を、外径 200mm
φ, 内径 180mmφの銅製管内に10000 本挿入し、空隙部
に銅線を充填し、管内を真空脱気したのち両端に銅製蓋
を電子ビーム溶接して二次複合ビレットを作製した。次
にこの二次複合ビレットを 500℃に加熱して押出して、
50mmφの複合多芯棒材となし、次いでこの棒材に冷間で
伸線加工を施して 0.35mm φの複合線を作製した。次に
この複合線を10mmピッチでツイストしたのち、硝酸水溶
液中を連続走行させて銅マトリックスを溶解除去して、
25μmφのNb−Ti合金繊維 10000本が10mmピッチで
集合撚りされた長さ5000mのNb−Ti合金繊維集合体
を製造した。
【0011】実施例2 外径 200mm, 内径 162mmの銅製管内に、外径 160mmのN
b−50%Ti合金ビレットを厚さ 0.3mmのNb板をバリ
ヤーとして1層に巻いて充填し、次いで前記銅製管の両
端に、銅製蓋を管内を真空脱気し電子ビーム溶接して一
次複合ビレットを作製した。次にこの一次複合ビレット
を 700℃に加熱して40mmφの複合棒材に押出し、この複
合棒材に引抜加工及び伸線加工を順次施して対辺距離
8.5mmの六角素線を作製し、次いでこの六角素線を、外
径 200mmφ, 内径 180mmφの銅製管内に 367本挿入し、
空隙部に銅線を充填し、管内を真空脱気したのち両端に
銅製蓋を電子ビーム溶接して二次複合ビレットを作製し
た。次にこの二次複合ビレットを 500℃に加熱して50mm
φの複合棒材に押出し、この複合棒材に引抜加工及び伸
線加工を順次施して対辺距離 8.5mmの六角素線となし、
この六角素線を、外径200mmφ, 内径 180mmφの銅製管
内に 367本挿入し、空隙部に銅線を充填し、管内を真空
脱気したのち両端に銅製蓋を電子ビーム溶接して三次複
合ビレットを作製した。次いでこの三次複合ビレットを
500℃に加熱して押出して40mmφの複合多芯線材とな
し、次いでこの線材に伸線加工を施して 0.1mmφの複合
線を作製した。次にこの複合線を10mmピッチでツイスト
したのち、硝酸水溶液中を連続走行させて銅マトリック
スを溶解除去して0.2 μmφのNb−Ti合金繊維1346
89本が10mmピッチで集合撚りされた長さ5000mのNb−
Ti合金繊維集合体を製造した。
【0012】このようにして製造した2種のNb−Ti
合金繊維集合体について、繊維の断面寸法の変動、Cu
−Ti化合物の生成有無、繊維の縊れ有無、繊維の断線
率等を調べた。断面寸法の変動は、各々の複合線を縦に
研磨して調べた。比較の為、従来材のCuの集束伸線
材、ステンレス鋼のワイヤー切削材についても同様の調
査を行った。結果を表1に示した。
【0013】
【表1】
【0014】表1より明らかなように、本発明例品(No
1,2)は、繊維の径変動及び繊維の断線率の小さい高
品質の金属繊維集合体が得られた。又得られた金属繊維
集合体は撚り合わされている為バラケたりせず取扱い易
いものであった。又金属繊維をSEM観察した結果、No
1の繊維にはCu−Ti化合物相が認められたが、この
異相部に縊れが生じることはなかった。又No2のサンプ
ルはNb−Ti合金棒材と銅製管の間にNb箔を介在さ
せた為前記化合物は全く生成しなかった。これに対し比
較例品のNo3及びNo4は従来の集束伸線法又はワイヤ切
削法により製造した為金属繊維の径の変動が大きく又断
線率も増加した。
【0015】実施例3 実施例1と実施例2でそれぞれ製造したNo1とNo2のN
b−Ti合金繊維集合体を、各々Cu粉と混合し、この
混合体を板状に圧粉成形後焼結し、この焼結体を液体H
e温度に冷却して磁気シールド特性を調査した。いずれ
も良好なシールド特性を示した。実施例1と実施例2で
それぞれ製造した2種のNb−Ti合金繊維集合体を耐
熱織布材、フィルター材、補強材、消音材等として用い
たところ、どの用途においても、長期間メンテナンスな
しで安定した高い性能を示した。
【0016】
【効果】以上述べたように、本発明の金属繊維集合体
は、機械的強度、耐熱性、耐酸化性、耐食性に優れ、且
つ非磁性な為、従来の金属繊維集合体が用いられていた
あらゆる分野に適用することが可能で、多品種を使い分
ける必要がなく、製品管理が容易である。又極低温に冷
却することにより磁気シールド材としても適用できる。
又本発明の金属繊維集合体は、銅と複合して延伸加工す
るので、断面形状が均一で良質なサブミクロンオーダー
の極細繊維が得られる。又所定形状に延伸加工した複合
線をツイストしたのちマトリックスの銅を除去するの
で、金属繊維集合体をバラケのない集合撚りした状態で
製造することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Nb金属繊維又はNb合金繊維の少なく
    とも1種からなることを特徴とする金属繊維集合体。
  2. 【請求項2】 Nb金属繊維又はNb合金繊維の直径が
    0.1〜100 μmで、集合撚りされていることを特徴とす
    る請求項1に記載の金属繊維集合体。
  3. 【請求項3】 Nb合金繊維がNb−Ti合金繊維,N
    b−Ta合金繊維,Nb−Zr合金繊維,Nb−Hf合
    金繊維のうちの1種又は2種以上からなることを特徴と
    する請求項1乃至請求項2に記載の金属繊維集合体。
  4. 【請求項4】 銅マトリックス中にNb金属線材又はN
    b合金線材を埋込んだ複合多芯線材を所望形状の複合線
    に延伸加工し、次いでこの複合線をツイストしたのち、
    マトリックスの銅を除去することを特徴とする請求項1
    乃至請求項3に記載の金属繊維集合体の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007528931A (ja) * 2003-07-02 2007-10-18 エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド 金属繊維の製造方法
JP2008303516A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Hi-Lex Corporation チタン長繊維およびその製造法

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JP2007528931A (ja) * 2003-07-02 2007-10-18 エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド 金属繊維の製造方法
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