JPH06295626A - Nbti superconducting material for pulse - Google Patents

Nbti superconducting material for pulse

Info

Publication number
JPH06295626A
JPH06295626A JP5084508A JP8450893A JPH06295626A JP H06295626 A JPH06295626 A JP H06295626A JP 5084508 A JP5084508 A JP 5084508A JP 8450893 A JP8450893 A JP 8450893A JP H06295626 A JPH06295626 A JP H06295626A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nbti
copper
wire
filaments
filament
Prior art date
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
Application number
JP5084508A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaname Matsumoto
要 松本
Yoshio Furuto
義雄 古戸
Yasuzo Tanaka
靖三 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP5084508A priority Critical patent/JPH06295626A/en
Publication of JPH06295626A publication Critical patent/JPH06295626A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a superconducting material excellent in heat discharging performance and stability by burying collection of NbTi filaments satisfying the stabilization standard in dia., in a cupper alloy matrix, and repeating the process several times. CONSTITUTION:A plurality of holes in the form of rod 10 are formed by Cu-10wt.% of Ni ingot, filaments 11 formed by Nb-47wt.% of Ti ingot are inserted therein to form a complex body satisfying the stabilization standard, and it is inserted in a cupper tube 12 to form a billet. A plurality of wires 13 formed by working and extending the billet are inserted in a cupper pipe 14 to have a composite billet. It is thus possible to prevent deformation or disconnection in filaments upon extrusion work since the difference in deformation resistance between the cupper alloy and NbTi is small, and to maintain high stability, and further to improve heat discharge by the use of the cupper pipe.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パルス用NbTi超電
導線に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to NbTi superconducting wire for pulses.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、NbTi超電導線材は、複数の
NbTiフィラメントと、それを被覆する安定化銅とか
ら構成されている。この線材をパルス変動磁場下で使用
すると、線材に交流損失が発生する。この交流損失に
は、主にNbTiフィラメント部分で発生する履歴損失
と、安定化銅部分で発生する結合・渦電流損失がある。
2. Description of the Related Art Generally, an NbTi superconducting wire is composed of a plurality of NbTi filaments and stabilized copper coating the filaments. When this wire is used under a pulse-varying magnetic field, AC loss occurs in the wire. The AC loss includes hysteresis loss mainly generated in the NbTi filament portion and coupling / eddy current loss generated in the stabilized copper portion.

【0003】通常、NbTiフィラメント部分での履歴
損失は、フィラメント径を小さくすることにより低減す
ることができる。具体的には、NbTi超電導線材をパ
ルス用線材として使用する場合、履歴損失を低減するた
めに、フィラメント径を2〜3μmまで縮径することが
ある。
Generally, hysteresis loss in the NbTi filament portion can be reduced by reducing the filament diameter. Specifically, when the NbTi superconducting wire is used as a pulse wire, the filament diameter may be reduced to 2 to 3 μm in order to reduce hysteresis loss.

【0004】一方、安定化銅部分での結合・渦電流損失
は、CuNi合金等の銅合金を個々のフィラメントの外
周、フィラメント間、あるいは線材外周部に配置するこ
とにより低減することができる。特に、フィラメントの
外周、フィラメント間、および線材外周部にすべてCu
Ni合金を配置することにより、結合・渦電流損失をさ
らに低減することができる。この考え方に基づき、交流
用線材としては、安定化銅部を一切なくし、マトリクス
部分をすべてCuNi合金とした構成のNbTi超電導
線が用いられている。
On the other hand, the coupling / eddy current loss in the stabilized copper portion can be reduced by disposing a copper alloy such as a CuNi alloy on the outer periphery of each filament, between the filaments, or on the outer periphery of the wire. In particular, Cu is used all around the filaments, between filaments, and around the wire.
By disposing the Ni alloy, the coupling / eddy current loss can be further reduced. Based on this idea, an NbTi superconducting wire having a structure in which a stabilizing copper portion is completely eliminated and a matrix portion is made of a CuNi alloy is used as an AC wire material.

【0005】このような構成の交流用線材では、低磁界
においてJcは極めて高く、磁界変化による損失が大き
くなるので、安定性に欠けることが報告されている。こ
のため、交流用線材では、線径を極力細くして熱捌けを
良好にしたり、線材の中央部分にCuNi合金バリア層
で細かく仕切られた安定化銅を内蔵させたりして低磁界
における安定性を向上させている。
It has been reported that the AC wire having such a structure has a very low Jc in a low magnetic field and a large loss due to a change in the magnetic field, resulting in poor stability. For this reason, in the wire for AC, the diameter of the wire is made as thin as possible to improve the heat treatment, and the stabilized copper that is finely partitioned by the CuNi alloy barrier layer is built in the central part of the wire to stabilize it in a low magnetic field. Is improving.

【0006】しかしながら、交流用線材においては、履
歴損失を低減し、安定性を向上させるためにNbTiフ
ィラメント径を0.1〜0.5μmまで細くしているの
で、磁界中での臨界電流密度が小さく、素線1本当たり
の臨界電流容量が小さい。このため、大電流用線材に使
用する場合には、これらの線材(素線)を多重に撚線化
しなければならないという問題が生じる。
However, in the AC wire material, the NbTi filament diameter is reduced to 0.1 to 0.5 μm in order to reduce hysteresis loss and improve stability, so that the critical current density in a magnetic field is high. It is small and the critical current capacity per wire is small. Therefore, when used for a large current wire, there arises a problem that these wires (strands) have to be twisted in multiple layers.

【0007】パルス用線材においては、交流用線材より
も経験する磁界変化率が小さいので、交流損失が小さい
が、液体ヘリウムの蒸発量の低減や交流損失による熱の
発生に起因する不安定性を改善するために交流損失の低
減は不可欠である。
The pulse wire rod experiences a smaller magnetic field change rate than the AC wire rod, so the AC loss is small, but the instability resulting from the reduction of the evaporation amount of liquid helium and the heat generation due to the AC loss is improved. Therefore, it is essential to reduce the AC loss.

【0008】一方、パルス用線材は、例えば核融合コイ
ル、発電機用コイル、SMES等の大型機器に使用され
るので、10kA以上の大電流容量が必要とされる。ま
た、パルス用線材には機械的剛性を高めるために、撚線
本数も少ない方が好ましい。したがって、素線1本当た
りの臨界電流容量を高くする必要があり、素線外径も当
然大きくなる。素線外径が大きくなると、熱捌けが悪く
なる。このような理由により、パルス用線材に、マトリ
クス部分をすべてCuNi合金とするような上記交流用
線材の構成を採用することはできない。すなわち、パル
ス用線材を大型機器に使用する場合、線材がクエンチを
起こすと大事故につながるので、安定化のためにNbT
iフィラメントを被覆する材料中の銅量を増やさなけれ
ばならない。
On the other hand, since the pulse wire is used for large-scale equipment such as a fusion coil, a generator coil, and SMES, a large current capacity of 10 kA or more is required. Further, in order to increase the mechanical rigidity of the pulse wire, it is preferable that the number of twisted wires is small. Therefore, it is necessary to increase the critical current capacity per wire, which naturally increases the outer diameter of the wire. When the outer diameter of the wire increases, the heat treatment becomes worse. For this reason, it is not possible to adopt the above-described configuration of the AC wire rod in which the matrix portion is entirely made of CuNi alloy for the pulse wire rod. In other words, when the pulse wire is used in large equipment, quenching of the wire will lead to a major accident.
The amount of copper in the material coating the i-filament must be increased.

【0009】従来のパルス用超電導線材としては、安定
性の確保と交流損失の低減を目的として、NbTiフィ
ラメントを銅とCuNi合金からなる安定化材で被覆
し、これを銅マトリクスに埋設してなる3層構造の線材
が用いられている。
As a conventional superconducting wire for pulses, for the purpose of ensuring stability and reducing AC loss, a NbTi filament is covered with a stabilizer composed of copper and a CuNi alloy, and this is embedded in a copper matrix. A wire having a three-layer structure is used.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この3
層構造のパルス用超電導線材には、次のような問題があ
る。すなわち、NbTiフィラメント間に銅が存在する
場合、銅の変形抵抗はNbTiやCuNiに比べて小さ
いので、熱間押出加工や伸線加工の際にNbTiまたは
CuNiと銅との間で変形能が異なり、フィラメント形
状の変形や極端な場合はフィラメントの断線を引き起こ
す。特に、安定性を向上させるために銅の残留抵抗比を
高くすると、銅の変形抵抗はさらに小さくなり加工性に
悪影響を及ぼす。
[Problems to be Solved by the Invention] However, this 3
The layered pulsed superconducting wire has the following problems. That is, when copper is present between the NbTi filaments, the deformation resistance of copper is smaller than that of NbTi or CuNi, so the deformability differs between NbTi or CuNi and copper during hot extrusion or wire drawing. Deformation of the filament shape or, in extreme cases, breakage of the filament. In particular, if the residual resistance ratio of copper is increased in order to improve stability, the deformation resistance of copper is further reduced, which adversely affects the workability.

【0011】また、NbTiフィラメントの外側の銅の
厚さは一般に薄いので、線材製造工程における熱処理に
より、CuNiから銅にニッケル原子が拡散する。この
ため、銅の電気抵抗が上昇し、逆に熱伝導率が低下して
安定化材として機能しなくなる。
Further, since the thickness of copper outside the NbTi filament is generally thin, nickel atoms diffuse from CuNi into copper by heat treatment in the wire manufacturing process. For this reason, the electrical resistance of copper increases, and conversely the thermal conductivity decreases, so that it does not function as a stabilizing material.

【0012】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、熱捌けが良く、安定性に優れ、かつ加工性に優れ
たパルス用NbTi超電導線を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an NbTi superconducting wire for pulses, which has good heat resistance, excellent stability, and excellent workability.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、銅合金からな
る第1のマトリクス中に少なくとも3本のNbTiフィ
ラメントを埋設してなるフィラメント集合体と、前記フ
ィラメント集合体の複数本が埋設された銅からなる第2
のマトリクスとを具備し、前記フィラメント集合体の直
径が本質的安定化基準を満足することを特徴とするパル
ス用NbTi超電導線材を提供する。
According to the present invention, a filament assembly in which at least three NbTi filaments are embedded in a first matrix made of a copper alloy, and a plurality of the filament assemblies are embedded. Second made of copper
The NbTi superconducting wire for a pulse, characterized in that the diameter of the filament assembly satisfies the essential stabilization criterion.

【0014】ここで、第1のマトリクスの材料である銅
合金としては、CuNi、CuMn、CuSi、CuN
iMn,またはCuSiMnを用いることができる。
Here, as the copper alloy which is the material of the first matrix, CuNi, CuMn, CuSi and CuN are used.
iMn or CuSiMn can be used.

【0015】フィラメント集合体の直径dを規定する本
質的安定化基準とは、いわゆる断熱的安定化基準と動的
安定化基準の両方を意味する。断熱的安定化基準では、
フィラメント集合体の平均的な比熱とNbTiの臨界電
流密度で直径dが決まる。また、動的安定化基準では、
周囲の安定化銅も考慮して熱の拡散と磁束の拡散の両者
の兼ね合いで直径dが決まる。一般に、断熱的および動
的安定化基準で決まる直径dはどちらも同程度の値とな
る。
The essential stabilization criterion defining the diameter d of the filament assembly means both the so-called adiabatic stabilization criterion and the dynamic stabilization criterion. By the adiabatic stabilization standard,
The diameter d is determined by the average specific heat of the filament assembly and the critical current density of NbTi. Also, in the dynamic stabilization criteria,
The diameter d is determined by both heat diffusion and magnetic flux diffusion in consideration of the surrounding stabilized copper. In general, the diameters d determined by the adiabatic and dynamic stabilization criteria both have similar values.

【0016】第2のマトリクスの中心には、安定化の向
上を目的として安定化材として銅芯を配置してもよい。
このとき、この銅芯は、その内部がCuNi合金等から
なるバリア層で分割されていてもよい。
At the center of the second matrix, a copper core may be arranged as a stabilizing material for the purpose of improving stabilization.
At this time, the inside of the copper core may be divided by a barrier layer made of a CuNi alloy or the like.

【0017】[0017]

【作用】本発明のパルス用NbTi超電導線材は、銅合
金からなる第1のマトリクス中にNbTiフィラメント
を埋設してなるフィラメント集合体の直径が本質的安定
化基準を満足し、フィラメント集合体の複数本が銅から
なる第2のマトリクスに埋設されていることを特徴とす
る。
In the pulsed NbTi superconducting wire of the present invention, the diameter of the filament assembly obtained by embedding the NbTi filaments in the first matrix made of a copper alloy satisfies the essential stabilization criterion, and a plurality of filament assemblies are provided. The book is embedded in a second matrix made of copper.

【0018】銅合金からなる第1のマトリクス中にNb
Tiフィラメントが埋設されているので、NbTiフィ
ラメント間には銅は存在しない。銅合金とNbTiは、
変形抵抗の差が小さいので、熱間押出加工や伸線加工の
際にフィラメント変形やフィラメント断線を引き起こす
ことを防止できる。
Nb in the first matrix of copper alloy
Since the Ti filaments are embedded, there is no copper between the NbTi filaments. Copper alloy and NbTi are
Since the difference in deformation resistance is small, it is possible to prevent filament deformation or filament breakage during hot extrusion or wire drawing.

【0019】銅からなる第2のマトリクス中にフィラメ
ント集合体が埋設されており、しかもフィラメント集合
体の直径が本質的安定化基準を満足するように設定され
ている。すなわち、フィラメント集合体を被覆する銅層
の厚さは充分に厚い。このため、製造工程における熱処
理により銅合金中の銅以外の元素が第2のマトリクスで
ある銅層中に拡散しても、実質的に電気抵抗を向上さ
せ、熱伝導率を低下させることがない。したがって、高
い安定性を維持することができ、しかも熱捌けが良好と
なる。
The filament assembly is embedded in the second matrix made of copper, and the diameter of the filament assembly is set so as to satisfy the essential stabilization standard. That is, the thickness of the copper layer covering the filament assembly is sufficiently thick. Therefore, even if an element other than copper in the copper alloy diffuses into the copper layer as the second matrix due to the heat treatment in the manufacturing process, the electrical resistance is not substantially improved and the thermal conductivity is not lowered. . Therefore, high stability can be maintained, and the heat treatment is good.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0021】実施例1 図1は本発明のパルス用NbTi超電導線の一実施例を
示す断面図である。このパルス用NbTi超電導線を次
のようにして作製した。
Example 1 FIG. 1 is a sectional view showing an example of a pulse NbTi superconducting wire of the present invention. This pulse NbTi superconducting wire was produced as follows.

【0022】まず、Cu−10重量%Niインゴットを
用いて外径169mmの棒状体10を作製し、その棒状体
10の長手方向に沿って内径68mmの穴を3つ形成し
た。この3つの穴にNb−47重量%Tiインゴットか
ら作製されたフィラメント11を挿入して複合体を得
た。
First, a rod-shaped body 10 having an outer diameter of 169 mm was prepared using a Cu-10 wt% Ni ingot, and three holes having an inner diameter of 68 mm were formed along the longitudinal direction of the rod-shaped body 10. A filament 11 made of Nb-47 wt% Ti ingot was inserted into these three holes to obtain a composite.

【0023】次いで、外径200mm、内径170mmの銅
管12を用意し、これに複合体を挿入して一次複合ビレ
ットを作製した。この一次複合ビレットに熱間押出加工
および冷間加工を施すことにより伸線して断面が六角形
状である一次素線13を作製した。最後に、この一次素
線13の多数本を外径200mm、内径175mmの銅管1
4に挿入して最終複合ビレットを得た。
Next, a copper tube 12 having an outer diameter of 200 mm and an inner diameter of 170 mm was prepared, and the composite body was inserted into the copper tube 12 to prepare a primary composite billet. The primary composite billet was drawn by hot extrusion and cold working to produce a primary strand 13 having a hexagonal cross section. Finally, a large number of these primary wires 13 are used for the copper tube 1 having an outer diameter of 200 mm and an inner diameter of 175 mm
4 into the final composite billet.

【0024】得られた最終複合ビレットは、NbTiフ
ィラメントと、NbTiフィラメントを被覆するCuN
i合金マトリクスと、このマトリクスを被覆するCuマ
トリクスとからなるものである。なお、CuNi合金マ
トリクスの直径は、最終の線形においていわゆる本質的
安定化基準を満たすものであった。
The final composite billet obtained was composed of NbTi filaments and CuN coating the NbTi filaments.
It is composed of an i-alloy matrix and a Cu matrix that covers this matrix. The diameter of the CuNi alloy matrix satisfied the so-called essential stabilization criterion in the final linear shape.

【0025】実施例2 図2に示すように、棒状体10に形成するNbTiフィ
ラメント用の穴を37個とすること以外は実施例1と同
様にして37芯の最終複合ビレットを作製した。なお、
CuNi合金マトリクスの直径は、最終の線径において
いわゆる本質的安定化基準を満たすものであった。
Example 2 As shown in FIG. 2, a 37-core final composite billet was produced in the same manner as in Example 1 except that 37 holes for NbTi filaments were formed in the rod-shaped body 10. In addition,
The diameter of the CuNi alloy matrix met the so-called intrinsic stabilization criterion in the final wire diameter.

【0026】実施例3 図3に示すように、棒状体10に形成するNbTiフィ
ラメント用の穴を163個とすること以外は実施例1と
同様にして163芯の最終複合ビレットを作製した。な
お、CuNi合金マトリクスの直径は、最終の線径にお
いていわゆる本質的安定化基準を満たすものであった。
Example 3 As shown in FIG. 3, a 163-core final composite billet was produced in the same manner as in Example 1 except that the number of holes for NbTi filaments formed in the rod-shaped body 10 was 163. The diameter of the CuNi alloy matrix satisfied the so-called essential stabilization standard in the final wire diameter.

【0027】比較例1 図4に示すように、外径200mm、内径155mmのCu
Ni管40に外径154mm、内径130mmの銅管41を
挿入し、銅管41に外径129mmのNbTiフィラメン
ト42を挿入して一次複合ビレットを作製した。この一
次複合ビレットに熱間押出加工および冷間加工を施すこ
とにより伸線して断面が六角形状である一次素線を作製
し、その多数本を外径200mm、内径175mmの銅管4
3に挿入して最終複合ビレットを得た。
Comparative Example 1 As shown in FIG. 4, Cu having an outer diameter of 200 mm and an inner diameter of 155 mm
A copper tube 41 having an outer diameter of 154 mm and an inner diameter of 130 mm was inserted into the Ni tube 40, and a NbTi filament 42 having an outer diameter of 129 mm was inserted into the copper tube 41 to produce a primary composite billet. The primary composite billet is drawn by hot extrusion and cold working to produce a primary element wire having a hexagonal cross section, and a large number of them are formed into a copper tube 4 having an outer diameter of 200 mm and an inner diameter of 175 mm.
3 to obtain the final composite billet.

【0028】比較例2 図5に示すように、Cu−10重量%Niインゴットを
用いて外径169mmの棒状体50を作製し、その棒状体
の長手方向に沿ってNbTiフィラメント用の穴を16
3個形成した。この163個の穴にNb−47重量%T
iインゴットから作製されたフィラメント51を挿入し
て複合体を得た。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 As shown in FIG. 5, a rod-shaped body 50 having an outer diameter of 169 mm was prepared using a Cu-10 wt% Ni ingot, and 16 holes for NbTi filaments were formed along the longitudinal direction of the rod-shaped body.
Three pieces were formed. Nb-47 wt% T in these 163 holes
A filament 51 made from an i ingot was inserted to obtain a composite.

【0029】次いで、この複合体に熱間押出加工および
冷間加工を施すことにより伸線して断面が六角形状であ
る一次素線を作製し、その多数本を外径200mm、内径
175mmの銅管52に挿入して最終複合ビレットを得
た。
Then, the composite is subjected to hot extrusion and cold working to draw a primary wire having a hexagonal cross section, and many of them are made of copper having an outer diameter of 200 mm and an inner diameter of 175 mm. Inserted into tube 52 to obtain the final composite billet.

【0030】実施例1〜3および比較例1,2の最終複
合ビレットに、CuNi合金シース15で19に仕切ら
れた銅からなる安定化材16を埋設した。次いで、この
最終複合ビレットに熱間押出加工および冷間加工を施
し、最終線径である約0.6mmまで伸線した。このよう
にしてパルス用NbTi超電導線を作製した。なお、実
施例1〜3のものについては、フィラメント集合体の直
径が本質的安定化基準を満足していた。
In the final composite billets of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, a stabilizing material 16 made of copper partitioned by a CuNi alloy sheath 15 at 19 was embedded. Next, this final composite billet was subjected to hot extrusion processing and cold processing, and was drawn to a final wire diameter of about 0.6 mm. In this way, a pulse NbTi superconducting wire was produced. In addition, about the thing of Examples 1-3, the diameter of the filament assembly satisfied the essential stabilization standard.

【0031】なお、このNbTi超電導線には、NbT
iのJc(臨界電流密度)を制御するために、伸線加工
の途中で適当な時効硬化熱処理を施した。また、このN
bTi超電導線には、ツイスト加工を施した後に、絶縁
加工を施した。
In this NbTi superconducting wire, NbT
In order to control the Jc (critical current density) of i, an appropriate age hardening heat treatment was performed during the wire drawing process. Also, this N
The bTi superconducting wire was subjected to a twisting process and then an insulating process.

【0032】得られたNbTi超電導線について、Ic
(臨界電流、10-13 Ω・mで定義される)、Jc、n
値(V=K(I/Ic)n 、なお、Vは発生電圧、Iは
通電電流である)、交流損失、安定性、および加工性を
調べた。その結果を下記表1に示す。
Regarding the obtained NbTi superconducting wire, Ic
(Defined as critical current, 10 -13 Ω · m), Jc, n
The value (V = K (I / Ic) n , where V is the generated voltage and I is the applied current), AC loss, stability, and workability were examined. The results are shown in Table 1 below.

【0033】Ic,Jcは5Tの磁場下において測定し
た。n値は電流−電圧曲線から求めた。交流損失は、5
Tの印加磁場下において±1Tの変動磁場を10T/se
c で与え、そのときのNbTi超電導線の磁化を測定
し、磁化−印加磁場曲線からその面積を積分することに
より算出した。安定性は、5Tの静磁界中でNbTi超
電導線にその線材のIcの90%まで通電した状態で、
ヒータ加熱法によりNbTi超電導線に局所的に断熱的
に熱を与え、NbTi超電導線がクエンチするまでの投
入熱量で安定性の高いものから順位付け(最も安定性の
高いものを1)をした。
Ic and Jc were measured under a magnetic field of 5T. The n value was obtained from the current-voltage curve. AC loss is 5
A fluctuation magnetic field of ± 1T under a magnetic field of T of 10T / se
It was given by c, the magnetization of the NbTi superconducting wire at that time was measured, and it was calculated by integrating the area from the magnetization-applied magnetic field curve. The stability is as follows: In a static magnetic field of 5T, the NbTi superconducting wire is energized to 90% of Ic of the wire,
Heat was locally and adiabatically applied to the NbTi superconducting wire by the heater heating method, and the heat input until the NbTi superconducting wire was quenched was ranked from the one with the highest stability (the one with the highest stability was 1).

【0034】[0034]

【表1】 表1から明らかなように、本発明のパルス用NbTi超
電導線(実施例1〜3)は、Ic、Jc、およびn値が
高く、交流損失が小さく、並びに安定性および加工性が
良好であった。
[Table 1] As is clear from Table 1, the pulsed NbTi superconducting wires of the present invention (Examples 1 to 3) have high Ic, Jc, and n values, small AC loss, and good stability and workability. It was

【0035】これは、NbTiフィラメントにはCuN
i合金が被覆されており、NbTiフィラメント間に銅
が存在しないので加工性が向上して、いわゆるフィラメ
ントソーセージ現象が起こらず、本来NbTiが有する
超電導特性が現れたものと考えられる。また、安定性の
向上は、フィラメント集合体の直径が本質的安定化基準
を満足し、また銅層への実質的なNiの拡散がなく、電
気抵抗の上昇および熱伝導率の低下が起こらないためと
考えられる。
This is because CuN is used for the NbTi filament.
It is considered that the i alloy is coated and no copper is present between the NbTi filaments, so that the workability is improved, the so-called filament sausage phenomenon does not occur, and the superconducting property originally possessed by NbTi appears. In addition, the stability is improved by the fact that the diameter of the filament assembly satisfies the essential stabilization criterion, there is substantially no diffusion of Ni into the copper layer, and the increase in electrical resistance and the decrease in thermal conductivity do not occur. It is thought to be because.

【0036】これに対して、比較例1のパルス用NbT
i超電導線は、超電導特性、安定性、および加工性がす
べて悪いものであった。これは、NbTiフィラメント
間に銅が存在する構成であるので、加工性が悪く、いわ
ゆるフィラメントソーセージ現象が起こり、本来NbT
iが有する超電導特性を発揮しなかったものと考えら
れ、さらに、銅層が薄いので銅層へNiが拡散し、これ
により比抵抗の向上および熱伝導率の低下が起こり安定
性が悪くなったと考えられる。
On the other hand, the pulse NbT of Comparative Example 1
The i superconducting wire had poor superconducting properties, stability, and workability. Since this is a structure in which copper exists between NbTi filaments, the workability is poor, so-called filament sausage phenomenon occurs, and NbT
It is considered that i did not exhibit the superconducting property of i, and further, since the copper layer was thin, Ni diffused into the copper layer, which increased the specific resistance and decreased the thermal conductivity, and deteriorated the stability. Conceivable.

【0037】比較例2のパルス用NbTi超電導線は、
安定性が悪いものであった。これは、フィラメント集合
体の直径が本質的安定化基準を満足していないためであ
ると考えられる。
The pulse NbTi superconducting wire of Comparative Example 2 is
The stability was poor. It is considered that this is because the diameter of the filament assembly does not satisfy the essential stabilization criterion.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明した如く本発明のパルス用Nb
Ti超電導線は、銅合金からなる第1のマトリクス中に
NbTiフィラメントを埋設してなるフィラメント集合
体の直径が本質的安定化基準を満足し、フィラメント集
合体の複数本が銅からなる第2のマトリクスに埋設され
ているので、フィラメント集合体の外側に厚い銅層が形
成される。このため、この厚い銅層がネットワークを形
成し有効なヒートパスとなるため、熱捌けが良好とな
る。また、この厚い銅層が本来の安定化材として機能す
るため、安定性に優れる。
As described above, the pulse Nb of the present invention is used.
In the Ti superconducting wire, the diameter of a filament assembly obtained by embedding NbTi filaments in a first matrix made of a copper alloy satisfies an essential stabilization criterion, and a plurality of filament assemblies made of a second matrix made of copper are used. Since it is embedded in the matrix, a thick copper layer is formed outside the filament assembly. For this reason, this thick copper layer forms a network and becomes an effective heat path, so that the heat treatment is good. Further, since this thick copper layer functions as an original stabilizing material, the stability is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のパルス用NbTi超電導線の一実施例
を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a pulse NbTi superconducting wire of the present invention.

【図2】本発明のパルス用NbTi超電導線の他の実施
例を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the pulse NbTi superconducting wire of the present invention.

【図3】本発明のパルス用NbTi超電導線の他の実施
例を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the pulse NbTi superconducting wire of the present invention.

【図4】比較例のパルス用NbTi超電導線の一例を示
す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a pulse NbTi superconducting wire of a comparative example.

【図5】比較例のパルス用NbTi超電導線の他の例を
示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of a pulse NbTi superconducting wire of a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…棒状体、11…フィラメント、12…銅管、13
…一次素線、14…銅管、15…CuNi合金バリア
層、16…安定化材。
10 ... Rod-shaped body, 11 ... Filament, 12 ... Copper tube, 13
... primary strands, 14 ... copper tubes, 15 ... CuNi alloy barrier layer, 16 ... stabilizing material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅合金からなる第1のマトリクス中に少
なくとも3本のNbTiフィラメントを埋設してなるフ
ィラメント集合体と、前記フィラメント集合体の複数本
が埋設された銅からなる第2のマトリクスとを具備し、
前記フィラメント集合体の直径が本質的安定化基準を満
足することを特徴とするパルス用NbTi超電導線材。
1. A filament assembly in which at least three NbTi filaments are embedded in a first matrix made of a copper alloy, and a second matrix made of copper in which a plurality of the filament assemblies are embedded. Equipped with,
A pulsed NbTi superconducting wire, characterized in that the diameter of the filament assembly satisfies the essential stabilization criterion.
JP5084508A 1993-04-12 1993-04-12 Nbti superconducting material for pulse Pending JPH06295626A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5084508A JPH06295626A (en) 1993-04-12 1993-04-12 Nbti superconducting material for pulse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5084508A JPH06295626A (en) 1993-04-12 1993-04-12 Nbti superconducting material for pulse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06295626A true JPH06295626A (en) 1994-10-21

Family

ID=13832591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5084508A Pending JPH06295626A (en) 1993-04-12 1993-04-12 Nbti superconducting material for pulse

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06295626A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113593766A (en) * 2021-07-28 2021-11-02 西部超导材料科技股份有限公司 Preparation method of NbTi/CuNi superconducting switch wire with high Ni content

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113593766A (en) * 2021-07-28 2021-11-02 西部超导材料科技股份有限公司 Preparation method of NbTi/CuNi superconducting switch wire with high Ni content
CN113593766B (en) * 2021-07-28 2022-12-06 西部超导材料科技股份有限公司 Preparation method of NbTi/CuNi superconducting switch wire with high Ni content

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5753862A (en) Compound superconducting wire and method for manufacturing the same
US3730967A (en) Cryogenic system including hybrid superconductors
JP2007128686A (en) Nb3Sn SUPERCONDUCTING WIRE MATERIAL MANUFACTURED BY INSIDE DIFFUSION METHOD
US5929385A (en) AC oxide superconductor wire and cable
US4153986A (en) Method for producing composite superconductors
JP5117166B2 (en) NbTi superconducting multi-core wire for pulse and NbTi superconducting molded stranded wire for pulse
JPH06295626A (en) Nbti superconducting material for pulse
JP3735046B2 (en) Copper stabilized NbTi superconducting wire and method for producing the same
JP3754522B2 (en) Nb (3) Sn superconducting wire
US3437459A (en) Composite superconductor having a core of superconductivity metal with a nonsuperconductive coat
JP2876667B2 (en) Aluminum stabilized superconducting wire
JPH0714442A (en) Nbti superconducting wire for palse or ac
JP2005141968A (en) Compound superconducting wire material and its manufacturing method
JP3701349B2 (en) Superconducting wire manufacturing method and superconducting wire
JP3603565B2 (en) Nb (3) Sn superconducting wire capable of obtaining high critical current density and method for producing the same
JP3265618B2 (en) Composite billet for compound superconducting wire and method for producing compound superconducting wire
JPH0589726A (en) Nbyi superconductive wire
JP2001057118A (en) SUPERCONDUCTING WIRE OF Nb3Sn COMPOUND AND MANUFACTURE THEREOF
JPH10321058A (en) Superconducting conductor for alternating current
JPH08124433A (en) Superconducting element wire and superconducting stranded cable
JPH05182534A (en) Nbti alloy group superconductive wire for ac service
JP2932515B2 (en) NbTi multi-core superconducting wire
JP2874132B2 (en) Method for manufacturing Nb (3) Sn superconducting wire for AC
JPH0668725A (en) Manufacture of superconducting alloy wire
JPH06295627A (en) Superconducting wire and its manufacture