JPH0660748A - Ｎｂ３Ａｌ多芯超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ３Ａｌ多芯超電導線の製造方法Info
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- JPH0660748A JPH0660748A JP4211444A JP21144492A JPH0660748A JP H0660748 A JPH0660748 A JP H0660748A JP 4211444 A JP4211444 A JP 4211444A JP 21144492 A JP21144492 A JP 21144492A JP H0660748 A JPH0660748 A JP H0660748A
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-
- 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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Wire Processing (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多芯構造のＮｂ3 Ａｌ超電導線の加工性を改
善する。 【構成】 片面にそれぞれ同一の間隔で平行に溝１ａ，
２ａが形成された２枚のＮｂシート１，２を、その溝１
ａ，２ａが対向するように配置し、これらの溝により形
成された空間内にＡｌ線を収容した複合材１０に圧延加
工を施して複合シートを形成する。この複合シートを円
筒状に重ね巻きしてＮｂ管中に収容し、このＮｂ管の外
側にＣｕ−Ｎｉ合金管を配置して複合体を形成し、この
複合体に減面加工を施した後、８００℃以下の温度で熱
処理を施して超電導線を製造する。
善する。 【構成】 片面にそれぞれ同一の間隔で平行に溝１ａ，
２ａが形成された２枚のＮｂシート１，２を、その溝１
ａ，２ａが対向するように配置し、これらの溝により形
成された空間内にＡｌ線を収容した複合材１０に圧延加
工を施して複合シートを形成する。この複合シートを円
筒状に重ね巻きしてＮｂ管中に収容し、このＮｂ管の外
側にＣｕ−Ｎｉ合金管を配置して複合体を形成し、この
複合体に減面加工を施した後、８００℃以下の温度で熱
処理を施して超電導線を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導線の製造方法に係
り、特に加工性が良好で細線化が可能であり、かつ特性
の優れたＮｂ3 Ａｌ超電導線を製造する方法の改良に関
する。
り、特に加工性が良好で細線化が可能であり、かつ特性
の優れたＮｂ3 Ａｌ超電導線を製造する方法の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】Ａ１５型の金属間化合物である超電導材
料は、一般にＮｂ−Ｔｉ合金等の合金系超電導材料に比
較して優れた超電導特性を有しており、特にＮｂ3 Ａｌ
はＮｂ3 Ｓｎに比べ臨界温度（Ｔｃ）や臨界磁界（ＨC
2 ）が高い上、機械的性質に優れる等の利点を有する
が、超電導特性の優れた化学量論組成のＮｂ3 Ａｌは拡
散反応では生成し難く長尺の線材を製造することは困難
である。
料は、一般にＮｂ−Ｔｉ合金等の合金系超電導材料に比
較して優れた超電導特性を有しており、特にＮｂ3 Ａｌ
はＮｂ3 Ｓｎに比べ臨界温度（Ｔｃ）や臨界磁界（ＨC
2 ）が高い上、機械的性質に優れる等の利点を有する
が、超電導特性の優れた化学量論組成のＮｂ3 Ａｌは拡
散反応では生成し難く長尺の線材を製造することは困難
である。
【０００３】即ち、超電導特性の優れた化学量論組成の
Ｎｂ3 Ａｌは高温でのみ安定で、その生成速度が極めて
小さいため、低温の熱処理ではＮｂ3 Ａｌを拡散生成さ
せることが難しいという問題がある。Ｎｂ−Ａｌ系合金
の拡散過程に関する研究によれば、Ｎｂ−Ａｌの拡散速
度は極めて小さく、例えば８００℃前後で数μｍのＮｂ
3 Ａｌ層を生成するために極めて長時間の拡散時間を要
することが知られている。
Ｎｂ3 Ａｌは高温でのみ安定で、その生成速度が極めて
小さいため、低温の熱処理ではＮｂ3 Ａｌを拡散生成さ
せることが難しいという問題がある。Ｎｂ−Ａｌ系合金
の拡散過程に関する研究によれば、Ｎｂ−Ａｌの拡散速
度は極めて小さく、例えば８００℃前後で数μｍのＮｂ
3 Ａｌ層を生成するために極めて長時間の拡散時間を要
することが知られている。
【０００４】しかしながら、ＮｂとＡｌの拡散距離を極
めて小さくすれば、粒界拡散が支配的となり熱処理条件
を改善することができるため、１０００℃以下の温度で
熱処理を施すことにより、実用レベルの超電導材料を製
造することが可能となる。従来、このような観点から、
融体急冷法等に比較して高磁界特性が若干劣るものの、
長尺の線材を容易に製造する方法として、ジェリーロー
ル法が知られている。
めて小さくすれば、粒界拡散が支配的となり熱処理条件
を改善することができるため、１０００℃以下の温度で
熱処理を施すことにより、実用レベルの超電導材料を製
造することが可能となる。従来、このような観点から、
融体急冷法等に比較して高磁界特性が若干劣るものの、
長尺の線材を容易に製造する方法として、ジェリーロー
ル法が知られている。
【０００５】この方法は、ＮｂシートとＡｌシートを積
層し、これを丸めて円筒状のシース材に挿入して伸線加
工を施した後、熱処理を施すものである．例えば、Ｎｂ
シートとＡｌシートを重ねてＣｕロッド上に巻き付けて
Ｃｕパイプ中に挿入し、Ａｌシートを約０．２μｍの厚
さまで伸線加工した後、８００℃の温度で熱処理を施し
てＴｃ＝１５．６Ｋ、臨界電流密度（Ｊｃ）＝１０4 Ａ
／ｃｍ2 のＮｂ3 Ａｌ超電導線が得られている（S.Cere
sala et al:IEEE Trans.on Magn.MAG-11(1975)263）。
層し、これを丸めて円筒状のシース材に挿入して伸線加
工を施した後、熱処理を施すものである．例えば、Ｎｂ
シートとＡｌシートを重ねてＣｕロッド上に巻き付けて
Ｃｕパイプ中に挿入し、Ａｌシートを約０．２μｍの厚
さまで伸線加工した後、８００℃の温度で熱処理を施し
てＴｃ＝１５．６Ｋ、臨界電流密度（Ｊｃ）＝１０4 Ａ
／ｃｍ2 のＮｂ3 Ａｌ超電導線が得られている（S.Cere
sala et al:IEEE Trans.on Magn.MAG-11(1975)263）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のジェリーロール
法においては、ＮｂとＡｌが隣接しているために、熱処
理によりＮｂ3 Ａｌ層が連続して生成することになる。
そのため、単に円筒状のシース材に挿入して伸線加工を
施したシングル線の状態では、フィラメント１本の挙動
を示すために結合損失が非常に大きくなり、交流用の線
材としての使用は不可能となるため、従来、このシング
ル線の複数本をさらにシース材に挿入して伸線加工を施
す工程を複数回繰り返して多芯化、即ち、マルチ線を製
造することにより、この問題を解決することが検討され
てきている。
法においては、ＮｂとＡｌが隣接しているために、熱処
理によりＮｂ3 Ａｌ層が連続して生成することになる。
そのため、単に円筒状のシース材に挿入して伸線加工を
施したシングル線の状態では、フィラメント１本の挙動
を示すために結合損失が非常に大きくなり、交流用の線
材としての使用は不可能となるため、従来、このシング
ル線の複数本をさらにシース材に挿入して伸線加工を施
す工程を複数回繰り返して多芯化、即ち、マルチ線を製
造することにより、この問題を解決することが検討され
てきている。
【０００７】しかしながら、上記のようなＮｂ3 Ａｌの
マルチ線の加工は非常に困難であり、この方法による長
尺の超電導線の製造は未だ実現していない。本発明は上
記の問題を解決するためになされたもので、加工性を改
善し、長尺で多芯構造のＮｂ3 Ａｌ超電導線を容易に製
造する方法を提供することをその目的とする。
マルチ線の加工は非常に困難であり、この方法による長
尺の超電導線の製造は未だ実現していない。本発明は上
記の問題を解決するためになされたもので、加工性を改
善し、長尺で多芯構造のＮｂ3 Ａｌ超電導線を容易に製
造する方法を提供することをその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＮｂ3 Ａｌ多芯超電導線の製造方法は、２
枚のニオビウムまたはニオビウム合金シートの間にアル
ミニウムまたはアルミニウム合金線を平行に配置し、こ
れを圧延して複合シートを製造した後、この複合シート
を重ね巻きして金属管中に収容し、次いで減面加工によ
り所定の形状に成形した後、８００℃以下の温度で熱処
理を施すものである。
に、本発明のＮｂ3 Ａｌ多芯超電導線の製造方法は、２
枚のニオビウムまたはニオビウム合金シートの間にアル
ミニウムまたはアルミニウム合金線を平行に配置し、こ
れを圧延して複合シートを製造した後、この複合シート
を重ね巻きして金属管中に収容し、次いで減面加工によ
り所定の形状に成形した後、８００℃以下の温度で熱処
理を施すものである。
【０００９】本発明におけるＡｌ（合金）線は，２枚の
Ｎｂ（合金）シートの間に平行に配置されるが、この場
合、Ｎｂ（合金）シートの一方あるいは両方に平行な線
を形成し、この溝内にＡｌ（合金）線を収容するように
してもよい。
Ｎｂ（合金）シートの間に平行に配置されるが、この場
合、Ｎｂ（合金）シートの一方あるいは両方に平行な線
を形成し、この溝内にＡｌ（合金）線を収容するように
してもよい。
【００１０】
【作用】以上の構成により本発明の方法においては、Ｎ
ｂまたはＮｂ合金シートの間にＡｌまたはＡｌ合金線が
平行に配置されているため、単に金属管中に収容して減
面加工を施した状態で多芯化を図ることができ、加工性
が著しく向上する。またＮｂとＡｌとが近接した状態で
熱処理が施されるため、ジェリーロール法と同様に低温
処理が可能となる。
ｂまたはＮｂ合金シートの間にＡｌまたはＡｌ合金線が
平行に配置されているため、単に金属管中に収容して減
面加工を施した状態で多芯化を図ることができ、加工性
が著しく向上する。またＮｂとＡｌとが近接した状態で
熱処理が施されるため、ジェリーロール法と同様に低温
処理が可能となる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明における複合シートの圧延加工
前の断面図を示したもので、１，２はＮｂシート、３は
Ａｌ線である。Ｎｂシート１，２の片面にはそれぞれ同
一の間隔で平行に溝１ａ，２ａが形成されており、これ
らのＮｂシート１，２を、その溝１ａ，２ａが対向する
ように配置し、これらの溝により形成された空間内にＡ
ｌ線３を収容する。
前の断面図を示したもので、１，２はＮｂシート、３は
Ａｌ線である。Ｎｂシート１，２の片面にはそれぞれ同
一の間隔で平行に溝１ａ，２ａが形成されており、これ
らのＮｂシート１，２を、その溝１ａ，２ａが対向する
ように配置し、これらの溝により形成された空間内にＡ
ｌ線３を収容する。
【００１２】この複合材１０に圧延加工を施して複合シ
ートを形成する。次いで、図２に示すように、上記の複
合シート１１を円筒状に重ね巻きしてＮｂ管１２中に収
容し、このＮｂ管１２の外側にＣｕ−Ｎｉ合金管１３を
配置して複合体１４を形成する。次いで、この複合体１
４に減面加工を施した後、８００℃以下の温度で熱処理
を施して超電導線が製造される。
ートを形成する。次いで、図２に示すように、上記の複
合シート１１を円筒状に重ね巻きしてＮｂ管１２中に収
容し、このＮｂ管１２の外側にＣｕ−Ｎｉ合金管１３を
配置して複合体１４を形成する。次いで、この複合体１
４に減面加工を施した後、８００℃以下の温度で熱処理
を施して超電導線が製造される。
【００１３】上記の複合材１０は２枚のＮｂシートに形
成した溝内にＡｌ線を収容したが、図３に示すように、
片側のＮｂシート４にＡｌ線を収容するための溝４ａを
形成し、この溝内にＡｌ線３を収容した後、これにＮｂ
シート５を積層して複合材２０を形成することもでき
る。さらに、図４に示すように、片面にそれぞれ同一の
間隔で平行に溝６ａ，７ａが形成された２枚のＮｂシー
ト６，７の溝内にＡｌ線３を収容し、このＡｌ線が境界
面８に対して交互に配置されるようにＮｂシート６，７
を積層して複合材３０を形成してもよい。
成した溝内にＡｌ線を収容したが、図３に示すように、
片側のＮｂシート４にＡｌ線を収容するための溝４ａを
形成し、この溝内にＡｌ線３を収容した後、これにＮｂ
シート５を積層して複合材２０を形成することもでき
る。さらに、図４に示すように、片面にそれぞれ同一の
間隔で平行に溝６ａ，７ａが形成された２枚のＮｂシー
ト６，７の溝内にＡｌ線３を収容し、このＡｌ線が境界
面８に対して交互に配置されるようにＮｂシート６，７
を積層して複合材３０を形成してもよい。
【００１４】具体例 以下本発明の実施例について説明する。厚さ０．２ｍｍ
のＮｂシートの片面に０．１ｍｍ間隔で半径０．１ｍｍ
の半円形の溝を形成した。この溝を形成した２枚のＮｂ
シートを、それぞれの溝の位置が対向するように重ね合
わせ、この溝内にφ０．２ｍｍのＡｌ線を収容した後、
これに圧延加工を施して厚さ４０μｍの複合シートを製
造した。
のＮｂシートの片面に０．１ｍｍ間隔で半径０．１ｍｍ
の半円形の溝を形成した。この溝を形成した２枚のＮｂ
シートを、それぞれの溝の位置が対向するように重ね合
わせ、この溝内にφ０．２ｍｍのＡｌ線を収容した後、
これに圧延加工を施して厚さ４０μｍの複合シートを製
造した。
【００１５】この複合シートを重ね巻きして外径φ４５
ｍｍ，内径φ４１ｍｍのＮｂ管中に収容し、さらにその
外側に外径φ５２ｍｍ，内径φ４６ｍｍのＣｕ−１０ｗ
ｔ％Ｎｉ合金管を配置して複合体を形成した。この複合
体に静水圧押出加工を施してφ３３ｍｍに成形し、さら
に伸線加工を施して外径φ０．５ｍｍの線材を製造した
後、外側のＣｕ−Ｎｉ合金を硝酸で除去し、次いで７５
０℃で７２時間熱処理を施した。
ｍｍ，内径φ４１ｍｍのＮｂ管中に収容し、さらにその
外側に外径φ５２ｍｍ，内径φ４６ｍｍのＣｕ−１０ｗ
ｔ％Ｎｉ合金管を配置して複合体を形成した。この複合
体に静水圧押出加工を施してφ３３ｍｍに成形し、さら
に伸線加工を施して外径φ０．５ｍｍの線材を製造した
後、外側のＣｕ−Ｎｉ合金を硝酸で除去し、次いで７５
０℃で７２時間熱処理を施した。
【００１６】このようにして得られた超電導線のＪｃを
測定した結果、１２Ｔ（テスラ）で５×１０4 Ａ／ｃｍ
2 、１５Ｔで４．２×１０4 Ａ／ｃｍ2 の値を示した。
尚、この時のフィラメント径は外径約０．２μｍであっ
た。
測定した結果、１２Ｔ（テスラ）で５×１０4 Ａ／ｃｍ
2 、１５Ｔで４．２×１０4 Ａ／ｃｍ2 の値を示した。
尚、この時のフィラメント径は外径約０．２μｍであっ
た。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように本発明のＮｂ3 Ａｌ多
芯超電導線の製造方法によれば、加工性が著しく向上す
るため、ジェリーロール法と同様の工程により容易に多
芯化を図ることができるとともに、低温処理により特性
に優れ、かつ交流用に適した超電導線を製造することが
できる。
芯超電導線の製造方法によれば、加工性が著しく向上す
るため、ジェリーロール法と同様の工程により容易に多
芯化を図ることができるとともに、低温処理により特性
に優れ、かつ交流用に適した超電導線を製造することが
できる。
【図１】本発明における複合シートの圧延加工前の状態
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】本発明における複合シートを金属管中に収容し
た状態を示す断面図。
た状態を示す断面図。
【図３】本発明における圧延加工前の複合シートの他の
実施例を示す断面図。
実施例を示す断面図。
【図４】本発明における圧延加工前の複合シートの他の
実施例を示す断面図。
実施例を示す断面図。
１、２、４，５，６、７…Ｎｂシート ３…Ａｌ線 １ａ，２ａ，４ａ、６ａ，７ａ…溝 １０，２０，３０…複合材 １１…複合シート １２…Ｎｂ管 １３…Ｃｕ−Ｎｉ合金管 １４…複合体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野呂 治人 川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号 昭和 電線電纜株式会社内 (72)発明者 川上 勝 川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号 昭和 電線電纜株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】２枚のニオビウムまたはニオビウム合金シ
ートの間にアルミニウムまたはアルミニウム合金線を平
行に配置し、これを圧延して複合シートを製造した後、
この複合シートを重ね巻きして金属管中に収容し、次い
で減面加工により所定の形状に成形した後、８００℃以
下の温度で熱処理を施すことを特徴とするＮｂ3 Ａｌ多
芯超電導線の製造方法。 - 【請求項２】アルミニウムまたはアルミニウム合金線
は、少なくともいずれか一方のニオビウムまたはニオビ
ウム合金シートに形成された溝内に配置されることを特
徴とする請求項１記載のＮｂ3 Ａｌ多芯超電導線の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4211444A JPH0660748A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Ｎｂ３Ａｌ多芯超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4211444A JPH0660748A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Ｎｂ３Ａｌ多芯超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0660748A true JPH0660748A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16606057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4211444A Withdrawn JPH0660748A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Ｎｂ３Ａｌ多芯超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660748A (ja) |
-
1992
- 1992-08-07 JP JP4211444A patent/JPH0660748A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |