JPH0714442A - パルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線 - Google Patents
パルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線Info
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- JPH0714442A JPH0714442A JP5180775A JP18077593A JPH0714442A JP H0714442 A JPH0714442 A JP H0714442A JP 5180775 A JP5180775 A JP 5180775A JP 18077593 A JP18077593 A JP 18077593A JP H0714442 A JPH0714442 A JP H0714442A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高臨界電流密度のパルス又は交流用ＮｂＴｉ
超電導線を提供する。 【構成】 銅又は銅合金マトリックス中にＮｂＴｉフィ
ラメントが埋込まれ、前記ＮｂＴｉフィラメント内に複
数の線状人工ピンが長手方向に複合されたパルス又は交
流用ＮｂＴｉ超電導線において、ＮｂＴｉフィラメント
の径ｄf 、前記フィラメント中の人工ピンの占積率λ、
隣接する人工ピンの間隔ｄs を、それぞれ最大使用磁場
で最も高い超電導特性が得られる実験式を満足するよう
に構成した。
超電導線を提供する。 【構成】 銅又は銅合金マトリックス中にＮｂＴｉフィ
ラメントが埋込まれ、前記ＮｂＴｉフィラメント内に複
数の線状人工ピンが長手方向に複合されたパルス又は交
流用ＮｂＴｉ超電導線において、ＮｂＴｉフィラメント
の径ｄf 、前記フィラメント中の人工ピンの占積率λ、
隣接する人工ピンの間隔ｄs を、それぞれ最大使用磁場
で最も高い超電導特性が得られる実験式を満足するよう
に構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は臨界電流密度の高い、パ
ルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線に関する。
ルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、超電導線は、ＳＭＥＳ発電機、Ｍ
ＨＤ発電機、磁気浮上列車、加速器用マグネット、核融
合炉、医療用ＭＲＩ等の導体として各機関で盛んに研究
開発されている。そして超電導線は従来直流用であった
が、パルス又は交流用としても使用されるようになっ
た。ところで、パルス又は交流用超電導線は超電導線に
流れる電流や印加される磁界の方向が変化する為ヒステ
リシス損失等による発熱が大きく、その実用化にはＮｂ
Ｔｉフィラメントの一層の細線化が必要であった。この
細線化については、最近の加工技術の進歩によりパルス
用では３〜１μｍ、商用周波数用では 0.5μｍ以下の細
径のフィラメントが製造可能になり、解決された。
ＨＤ発電機、磁気浮上列車、加速器用マグネット、核融
合炉、医療用ＭＲＩ等の導体として各機関で盛んに研究
開発されている。そして超電導線は従来直流用であった
が、パルス又は交流用としても使用されるようになっ
た。ところで、パルス又は交流用超電導線は超電導線に
流れる電流や印加される磁界の方向が変化する為ヒステ
リシス損失等による発熱が大きく、その実用化にはＮｂ
Ｔｉフィラメントの一層の細線化が必要であった。この
細線化については、最近の加工技術の進歩によりパルス
用では３〜１μｍ、商用周波数用では 0.5μｍ以下の細
径のフィラメントが製造可能になり、解決された。
【０００３】他方、ＮｂＴｉ超電導線では、加工と熱処
理を適切に組合わせることによりα−Ｔｉ相をリボン状
に析出させ、このα−Ｔｉ相に磁束線をピンニングして
高磁場下での臨界電流密度を向上させる方法がとられて
いた。この方法により例えば２Ｔで6000Ａ／mm2 、５Ｔ
で3000Ａ／mm2 の高Ｊｃ化が達成されていた。しかしな
がら、ＮｂＴｉフィラメントが１μｍφ程度に細くなる
と、前述のα−Ｔｉ相によるピンニング法は次の理由で
適用できなかった。α−Ｔｉ相を析出させる為の時効
熱処理により、安定化銅とＮｂＴｉフィラメントとの界
面に脆いＣｕＴｉ系化合物が生成して加工性が悪化し、
その結果超電導線にくびれによるソーセージング現象が
起きてＪｃが低下し又断線が多発する。前記ＣｕＴｉ
系化合物の生成を、安定化銅と前記フィラメントとの界
面にＮｂ層を介在させて抑えるには、Ｎｂ層の厚さを最
終熱処理時で数μｍにする必要があり、１μｍφ程度の
フィラメントに対してはその占積率が大き過ぎて高い臨
界電流値（Ｉｃ）が得られない。
理を適切に組合わせることによりα−Ｔｉ相をリボン状
に析出させ、このα−Ｔｉ相に磁束線をピンニングして
高磁場下での臨界電流密度を向上させる方法がとられて
いた。この方法により例えば２Ｔで6000Ａ／mm2 、５Ｔ
で3000Ａ／mm2 の高Ｊｃ化が達成されていた。しかしな
がら、ＮｂＴｉフィラメントが１μｍφ程度に細くなる
と、前述のα−Ｔｉ相によるピンニング法は次の理由で
適用できなかった。α−Ｔｉ相を析出させる為の時効
熱処理により、安定化銅とＮｂＴｉフィラメントとの界
面に脆いＣｕＴｉ系化合物が生成して加工性が悪化し、
その結果超電導線にくびれによるソーセージング現象が
起きてＪｃが低下し又断線が多発する。前記ＣｕＴｉ
系化合物の生成を、安定化銅と前記フィラメントとの界
面にＮｂ層を介在させて抑えるには、Ｎｂ層の厚さを最
終熱処理時で数μｍにする必要があり、１μｍφ程度の
フィラメントに対してはその占積率が大き過ぎて高い臨
界電流値（Ｉｃ）が得られない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
パルス用ではα−Ｔｉ相析出の為の時効熱処理回数を減
らし、又交流用では前記時効熱処理を入れない方法で製
造が試みられていたが、前者ではＪｃが２Ｔで5000Ａ／
mm2 、５Ｔで2500Ａ／mm2 程度、後者ではＪｃが１Ｔで
5000Ａ／mm2 、２Ｔで2000Ａ／mm2 程度と低いものであ
った。他方、ＮｂＴｉフィラメントの径が 0.1μｍ程度
に細くなると現れるサーフェイスピン効果を利用する方
法が提案されたが、この方法ではフィラメントの占積率
を上げる為フィラメント間隔が狭まり、その結果フィラ
メント同士の近接効果やフィラメントブリッジング現象
が起きて、有効フィラメント径が太くなり、サーフェイ
スピン効果が十分に得られなかった。更にこのサーフェ
イスピン効果は１Ｔ以下の磁場強度でのみ作用し、従っ
て、より高磁場下で使用される全超電導発電機や超電導
空心トランス等の交流機器では効果は期待できなかっ
た。
パルス用ではα−Ｔｉ相析出の為の時効熱処理回数を減
らし、又交流用では前記時効熱処理を入れない方法で製
造が試みられていたが、前者ではＪｃが２Ｔで5000Ａ／
mm2 、５Ｔで2500Ａ／mm2 程度、後者ではＪｃが１Ｔで
5000Ａ／mm2 、２Ｔで2000Ａ／mm2 程度と低いものであ
った。他方、ＮｂＴｉフィラメントの径が 0.1μｍ程度
に細くなると現れるサーフェイスピン効果を利用する方
法が提案されたが、この方法ではフィラメントの占積率
を上げる為フィラメント間隔が狭まり、その結果フィラ
メント同士の近接効果やフィラメントブリッジング現象
が起きて、有効フィラメント径が太くなり、サーフェイ
スピン効果が十分に得られなかった。更にこのサーフェ
イスピン効果は１Ｔ以下の磁場強度でのみ作用し、従っ
て、より高磁場下で使用される全超電導発電機や超電導
空心トランス等の交流機器では効果は期待できなかっ
た。
【０００５】
【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、鋭意研究を行った結果、ＮｂＴｉ超電導線に埋込
まれたＮｂＴｉフィラメント径と、そこに複合する人工
ピンの占積率とを所定の関係を満足するように設定し、
且つ前記人工ピンの間隔を、その超電導線の最大使用磁
場に合わせて設定することにより、臨界電流密度（Ｊ
ｃ）を大幅に改善し得ることを実験的に明らかにし、更
に研究を進めて本発明を完成するに到ったものである。
鑑み、鋭意研究を行った結果、ＮｂＴｉ超電導線に埋込
まれたＮｂＴｉフィラメント径と、そこに複合する人工
ピンの占積率とを所定の関係を満足するように設定し、
且つ前記人工ピンの間隔を、その超電導線の最大使用磁
場に合わせて設定することにより、臨界電流密度（Ｊ
ｃ）を大幅に改善し得ることを実験的に明らかにし、更
に研究を進めて本発明を完成するに到ったものである。
【０００６】即ち、本発明は、銅又は銅合金マトリック
ス中にＮｂＴｉフィラメントが埋込まれ、前記ＮｂＴｉ
フィラメント内に複数の線状人工ピンが長手方向に複合
されたパルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線において、前
記ＮｂＴｉフィラメントの直径ｄf と人工ピンの占積率
λとの間に下記 (1)式が成立ち、又ＮｂＴｉフィラメン
ト内の隣接する人工ピンの間隔ｄs が下記 (2)式を満足
することを特徴とするパルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導
線である。 ｋ＝ 3.7ｄf −６λ＋9.1 ≧8.2 ─(1) [(ａf −18.8) ／0.16] ＋20≧ｄs ≧[(ａf −18.8) ／0.16] −20 ─(2) ((1) 式中ｄf はフィラメント径の単位μｍの数値。(2)
式中ａf は最大使用磁場強度Ｂにおける超電導体内の
量子化磁束間隔でａf ＝（２φ／３1/2 Ｂ）1/2の式で
示される。φ＝2.07×10-15weber、Ｂの単位はテスラ
（weber/1018nm2)、ａf,ｄs の単位は共にnm。）
ス中にＮｂＴｉフィラメントが埋込まれ、前記ＮｂＴｉ
フィラメント内に複数の線状人工ピンが長手方向に複合
されたパルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線において、前
記ＮｂＴｉフィラメントの直径ｄf と人工ピンの占積率
λとの間に下記 (1)式が成立ち、又ＮｂＴｉフィラメン
ト内の隣接する人工ピンの間隔ｄs が下記 (2)式を満足
することを特徴とするパルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導
線である。 ｋ＝ 3.7ｄf −６λ＋9.1 ≧8.2 ─(1) [(ａf −18.8) ／0.16] ＋20≧ｄs ≧[(ａf −18.8) ／0.16] −20 ─(2) ((1) 式中ｄf はフィラメント径の単位μｍの数値。(2)
式中ａf は最大使用磁場強度Ｂにおける超電導体内の
量子化磁束間隔でａf ＝（２φ／３1/2 Ｂ）1/2の式で
示される。φ＝2.07×10-15weber、Ｂの単位はテスラ
（weber/1018nm2)、ａf,ｄs の単位は共にnm。）
【０００７】本発明において、人工ピンには、ＮｂＴｉ
超電導体の使用環境下で非超電導体の物質、或いはＮｂ
Ｔｉ超電導体よりＢc2が低い物質である。具体的にはＮ
ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ｇ
ｅ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｃｒ等の金属、或いはこれら金属を適
当に組合わせた合金、更にはこれらの金属又は合金を適
当に積層したもの等である。尚、本発明における (1)式
において、人工ピン間隔に乱れがある場合は、隣接する
人工ピン間隔の平均値をｄs とする。
超電導体の使用環境下で非超電導体の物質、或いはＮｂ
Ｔｉ超電導体よりＢc2が低い物質である。具体的にはＮ
ｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ｇ
ｅ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｃｒ等の金属、或いはこれら金属を適
当に組合わせた合金、更にはこれらの金属又は合金を適
当に積層したもの等である。尚、本発明における (1)式
において、人工ピン間隔に乱れがある場合は、隣接する
人工ピン間隔の平均値をｄs とする。
【０００８】
【作用】本発明では、銅又は銅合金マトリックス中にＮ
ｂＴｉフィラメントが埋込まれ、前記ＮｂＴｉフィラメ
ント内に複数の線状人工ピンが長手方向に複合されたパ
ルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線において、前記ＮｂＴ
ｉフィラメントの直径ｄf とＮｂＴｉフィラメント内の
人工ピンの占積率λと前記ＮｂＴｉフィラメント内の隣
接する人工ピンの間隔ｄs とを、最大使用磁場下にて最
高の超電導特性が得られる実験式を満足するように構成
したので、得られるＮｂＴｉ超電導線は、Ｊｃ値が高い
ものとなる。
ｂＴｉフィラメントが埋込まれ、前記ＮｂＴｉフィラメ
ント内に複数の線状人工ピンが長手方向に複合されたパ
ルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線において、前記ＮｂＴ
ｉフィラメントの直径ｄf とＮｂＴｉフィラメント内の
人工ピンの占積率λと前記ＮｂＴｉフィラメント内の隣
接する人工ピンの間隔ｄs とを、最大使用磁場下にて最
高の超電導特性が得られる実験式を満足するように構成
したので、得られるＮｂＴｉ超電導線は、Ｊｃ値が高い
ものとなる。
【０００９】
【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 図１イ〜ハに示した工程に従ってＮｂＴｉ超電導線を製
造した。ＮｂＴｉインゴット１に複数の縦孔２をアイラ
ンド状（相互に等間隔離した状態）に穿孔し、この縦孔
２に人工ピンとなすＮｂ棒３を挿入し、これをＣｕＮｉ
合金管４に入れて一次ビレット５となし（図１イ）、こ
の一次ビレット５を熱間押出と伸線加工により、断面六
角形の一次線材を作製した。次にこの一次線材６を再び
ＣｕＮｉ合金管４に充填して二次ビレット７を組立て
（図１ロ）、この二次ビレット７を熱間押出しと伸線加
工により、断面六角形の二次線材に加工した。次にこの
二次線材８を再びＣｕＮｉ合金管４に充填して三次ビレ
ット９を組立て（図１ハ）、これを熱間押出しと伸線加
工により種々線径のＮｂＴｉ超電導線に加工した。
る。 実施例１ 図１イ〜ハに示した工程に従ってＮｂＴｉ超電導線を製
造した。ＮｂＴｉインゴット１に複数の縦孔２をアイラ
ンド状（相互に等間隔離した状態）に穿孔し、この縦孔
２に人工ピンとなすＮｂ棒３を挿入し、これをＣｕＮｉ
合金管４に入れて一次ビレット５となし（図１イ）、こ
の一次ビレット５を熱間押出と伸線加工により、断面六
角形の一次線材を作製した。次にこの一次線材６を再び
ＣｕＮｉ合金管４に充填して二次ビレット７を組立て
（図１ロ）、この二次ビレット７を熱間押出しと伸線加
工により、断面六角形の二次線材に加工した。次にこの
二次線材８を再びＣｕＮｉ合金管４に充填して三次ビレ
ット９を組立て（図１ハ）、これを熱間押出しと伸線加
工により種々線径のＮｂＴｉ超電導線に加工した。
【００１０】このようにして得られた種々線径のＮｂＴ
ｉ超電導線について、ピン力密度（Ｆp)と磁場強度Ｂと
の関係、つまりＦp −Ｂ特性を計測した。これを基に
0.203mmφの超電導線の種々磁場強度に対する臨界電流
密度 (Ｊc)を求めた。人工ピンやα−Ｔｉ相等のピンニ
ング点を導入しないＮｂＴｉ超電導線についても同様に
してＪｃ値を求めた。結果を図２に示した。図２は縦軸
にＪｃ、横軸に磁場強度ＢをとったＪｃ−Ｂ曲線であ
る。表１に 0.203mmφの超電導線の仕様を示した。
ｉ超電導線について、ピン力密度（Ｆp)と磁場強度Ｂと
の関係、つまりＦp −Ｂ特性を計測した。これを基に
0.203mmφの超電導線の種々磁場強度に対する臨界電流
密度 (Ｊc)を求めた。人工ピンやα−Ｔｉ相等のピンニ
ング点を導入しないＮｂＴｉ超電導線についても同様に
してＪｃ値を求めた。結果を図２に示した。図２は縦軸
にＪｃ、横軸に磁場強度ＢをとったＪｃ−Ｂ曲線であ
る。表１に 0.203mmφの超電導線の仕様を示した。
【００１１】
【表１】 (1)式：ｋ＝ 3.7ｄf −６λ＋9.1 ≧8.2 (2)式： 0.16(ｄs ＋20) ＋18.8≧ａf ≧ 0.16(ｄs
−20) ＋18.8 （(1) 式中ｄf はフィラメント径の単位μｍの数値、λ
は人工ピンの占積率。 (2)式中ｄs は隣接する人工ピンの間隔、ａf は最大使
用磁場強度Ｂにおける超電導体内部の量子化磁束間隔で
ａf ＝（２φ／３1/2 Ｂ）1/2 で示される。但しφ＝2.
07×10-15 weber 、Ｂの単位はテスラ（weber/1018n
m2)、ｄs,ａf の単位はnm。)
−20) ＋18.8 （(1) 式中ｄf はフィラメント径の単位μｍの数値、λ
は人工ピンの占積率。 (2)式中ｄs は隣接する人工ピンの間隔、ａf は最大使
用磁場強度Ｂにおける超電導体内部の量子化磁束間隔で
ａf ＝（２φ／３1/2 Ｂ）1/2 で示される。但しφ＝2.
07×10-15 weber 、Ｂの単位はテスラ（weber/1018n
m2)、ｄs,ａf の単位はnm。)
【００１２】図２より明らかなように、本発明例品（No
１，３，５）はいずれも磁場強度が１〜６Ｔの範囲にお
いて、比較例品（No６）より数倍以上高いＪｃ値を示し
た。
１，３，５）はいずれも磁場強度が１〜６Ｔの範囲にお
いて、比較例品（No６）より数倍以上高いＪｃ値を示し
た。
【００１３】次に、前述のＦp −Ｂ特性から各線材のＦ
p 最大値を示した磁場強度と、その時のピン間隔との関
係を調べる為にａf −ｄs 曲線を求めた。結果を図３に
示した。図３より明らかなように、ａf とｄs の間には
ａf ＝0.16ｄs ＋18.8の線上に乗る (2)式を満足する集
団Ｑと前記線上から外れた集団Ｒとに別れた。前者は高
いＪc 値を示したのに対し、後者はＢc2が低下した為Ｊ
ｃも低い値となった。
p 最大値を示した磁場強度と、その時のピン間隔との関
係を調べる為にａf −ｄs 曲線を求めた。結果を図３に
示した。図３より明らかなように、ａf とｄs の間には
ａf ＝0.16ｄs ＋18.8の線上に乗る (2)式を満足する集
団Ｑと前記線上から外れた集団Ｒとに別れた。前者は高
いＪc 値を示したのに対し、後者はＢc2が低下した為Ｊ
ｃも低い値となった。
【００１４】次に、前述のＦp −Ｂ特性からＢｃ2 とｄ
f との関係を求め、結果をλ別（No別）に分類して図４
に示した。図４より明らかなように、ｄf が大きい程又
λが小さい程、Ｂｃ2 が大きい値を示した。これはフィ
ラメントの径が小さくなる程又λが大きくなる程、Ｎｂ
Ｔｉフィラメント内部の超電導電子がマトリックスの安
定化銅や人工ピンに染みだす割合が増え、その結果、超
電導特性が劣化してしまう為である。
f との関係を求め、結果をλ別（No別）に分類して図４
に示した。図４より明らかなように、ｄf が大きい程又
λが小さい程、Ｂｃ2 が大きい値を示した。これはフィ
ラメントの径が小さくなる程又λが大きくなる程、Ｎｂ
Ｔｉフィラメント内部の超電導電子がマトリックスの安
定化銅や人工ピンに染みだす割合が増え、その結果、超
電導特性が劣化してしまう為である。
【００１５】実施例２ 実施例１と同じ方法により、人工ピンの間隔ｄs を種々
に変えたＮｂＴｉ超電導線を製造した。このＮｂＴｉ超
電導線に、量子化磁束間隔ａf が34.6nmとなる磁場強度
（２Ｔ）内でＪｃを測定し、前記ｄs がＪｃに及ぼす影
響を調べた。結果を表２に示した。
に変えたＮｂＴｉ超電導線を製造した。このＮｂＴｉ超
電導線に、量子化磁束間隔ａf が34.6nmとなる磁場強度
（２Ｔ）内でＪｃを測定し、前記ｄs がＪｃに及ぼす影
響を調べた。結果を表２に示した。
【００１６】
【表２】
【００１７】表２より明らかなように、 (1)式と(2) 式
を満足する本発明例品（No７〜11）はいずれも、高いＪ
ｃ値を示した。これに対し比較例品のNo12は人工ピン間
隔が広すぎた為、又No13は人工ピン間隔が狭すぎた為、
共に (2)式を満足せず、Ｊｃ値が低下した。又No14はピ
ンニング点を導入しなかった為Ｊｃ値が低下した。
を満足する本発明例品（No７〜11）はいずれも、高いＪ
ｃ値を示した。これに対し比較例品のNo12は人工ピン間
隔が広すぎた為、又No13は人工ピン間隔が狭すぎた為、
共に (2)式を満足せず、Ｊｃ値が低下した。又No14はピ
ンニング点を導入しなかった為Ｊｃ値が低下した。
【００１８】実施例３ 最大使用磁場強度が 2.5Ｔのソレノイド交流マグネット
用にＮｂＴｉ超電導線を実施例１と同じ方法により製造
した。人工ピン間隔ｄs は、最大使用磁場強度Ｂが 2.5
Ｔの時の超電導体内の量子化磁束間隔をａf ＝（２φ／
３1/2 Ｂ）1/2（式中φ＝2.07×10-15)の式から求め、
このａf の数値を (1)式に当てはめて算定した。次に人
工ピンの占積率λとＮｂＴｉフィラメントの直径を (2)
式を満足するように設定した。製造工程中α−Ｔｉ相を
析出させる時効熱処理は一切行わなかった。従って伸線
加工中断線することはなかった。得られたＮｂＴｉ超電
導線について、種々の磁場下でピン力密度Ｆp を測定し
た。比較の為、人工ピン数が多く (1)式が成立しなかっ
たＮｂＴｉ超電導線及び人工ピンを導入しない従来品に
ついても同様の測定を行った。結果を図５に示した。又
各超電導線の仕様を表３に示した。
用にＮｂＴｉ超電導線を実施例１と同じ方法により製造
した。人工ピン間隔ｄs は、最大使用磁場強度Ｂが 2.5
Ｔの時の超電導体内の量子化磁束間隔をａf ＝（２φ／
３1/2 Ｂ）1/2（式中φ＝2.07×10-15)の式から求め、
このａf の数値を (1)式に当てはめて算定した。次に人
工ピンの占積率λとＮｂＴｉフィラメントの直径を (2)
式を満足するように設定した。製造工程中α−Ｔｉ相を
析出させる時効熱処理は一切行わなかった。従って伸線
加工中断線することはなかった。得られたＮｂＴｉ超電
導線について、種々の磁場下でピン力密度Ｆp を測定し
た。比較の為、人工ピン数が多く (1)式が成立しなかっ
たＮｂＴｉ超電導線及び人工ピンを導入しない従来品に
ついても同様の測定を行った。結果を図５に示した。又
各超電導線の仕様を表３に示した。
【００１９】
【表３】
【００２０】図５より明らかなように、本発明例品（No
15）は、磁場強度が 2.5Ｔの時に、Ｆp は最大となり、
その時のＦp は、14.7ＧＮ／ｍ3 と大きい値であった。
これに対し、比較例のNo16は人工ピンの占積率が高すぎ
て(1) 式を満足せず、その時のＦp は 6.4ＧＮ／ｍ3 と
低い値であった。これは人工ピンを複合しない従来のＮ
ｂＴｉ超電導線に近い特性であった。
15）は、磁場強度が 2.5Ｔの時に、Ｆp は最大となり、
その時のＦp は、14.7ＧＮ／ｍ3 と大きい値であった。
これに対し、比較例のNo16は人工ピンの占積率が高すぎ
て(1) 式を満足せず、その時のＦp は 6.4ＧＮ／ｍ3 と
低い値であった。これは人工ピンを複合しない従来のＮ
ｂＴｉ超電導線に近い特性であった。
【００２１】
【効果】以上述べたように、本発明のパルス又は交流用
ＮｂＴｉ超電導線は、ＮｂＴｉフィラメントの径ｄf 、
前記フィラメント中の人工ピンの占積率λ、隣接する人
工ピンの間隔ｄs がそれぞれ所定の条件を満足するよう
適正に構成されたものなので、最大使用磁場で最高の超
電導特性が得られ、工業上顕著な効果を奏する。
ＮｂＴｉ超電導線は、ＮｂＴｉフィラメントの径ｄf 、
前記フィラメント中の人工ピンの占積率λ、隣接する人
工ピンの間隔ｄs がそれぞれ所定の条件を満足するよう
適正に構成されたものなので、最大使用磁場で最高の超
電導特性が得られ、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】本発明のＮｂＴｉ超電導線の製造工程の実施例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】本発明のＮｂＴｉ超電導線の実施例を示すＪc
−Ｂ関係図である。
−Ｂ関係図である。
【図３】本発明のＮｂＴｉ超電導線の実施例を示すａf
−ｄs 関係図である。
−ｄs 関係図である。
【図４】本発明のＮｂＴｉ超電導線の実施例を示すＢc2
−ｄf 関係図である。
−ｄf 関係図である。
【図５】本発明のＮｂＴｉ超電導線の実施例を示すＦp
−Ｂ関係図である。
−Ｂ関係図である。
１ ＮｂＴｉインゴット ２ 縦孔 ３ Ｎｂ棒 ４ ＣｕＮｉ合金管 ５ 一次ビレット ６ 一次線材 ７ 二次ビレット ８ 二次線材 ９ 三次ビレット
Claims (1)
- 【請求項１】 銅又は銅合金マトリックス中にＮｂＴｉ
フィラメントが埋込まれ、前記ＮｂＴｉフィラメント内
に複数の線状人工ピンが長手方向に複合されたパルス又
は交流用ＮｂＴｉ超電導線において、前記ＮｂＴｉフィ
ラメントの直径ｄf と人工ピンの占積率λとの間に下記
(1)式が成立ち、又ＮｂＴｉフィラメント内の隣接する
人工ピンの間隔ｄs が下記 (2)式を満足することを特徴
とするパルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線。 ｋ＝ 3.7ｄf −６λ＋9.1 ≧8.2 ─(1) [(ａf −18.8) ／0.16] ＋20≧ｄs ≧[(ａf −18.8) ／0.16] −20─(2) （(1) 式中ｄf はフィラメント径の単位μｍの数値。
(2) 式中ａf は最大使用磁場強度Ｂにおける超電導体内
の量子化磁束間隔でａf ＝（２φ／３1/2 Ｂ）1/2の式
で示される。φ＝2.07×10-15weber、Ｂの単位はテスラ
（weber/1018nm2)、ａf,ｄs の単位は共にnm。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180775A JPH0714442A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | パルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180775A JPH0714442A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | パルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714442A true JPH0714442A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=16089115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5180775A Pending JPH0714442A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | パルス又は交流用ＮｂＴｉ超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714442A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009224054A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Kobe Steel Ltd | ＮｂＴｉ系超電導線材及びその製造方法 |
| CN102354579A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-02-15 | 西部超导材料科技有限公司 | 一种制备MRI用NbTi超导线的方法 |
| CN116487110A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-07-25 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种高镍含量的NbTi超导开关线及其制备方法 |
| CN116475263A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-07-25 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种分布式人工钉扎NbTi超导线材的制备方法 |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5180775A patent/JPH0714442A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009224054A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Kobe Steel Ltd | ＮｂＴｉ系超電導線材及びその製造方法 |
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| CN116475263A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-07-25 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种分布式人工钉扎NbTi超导线材的制备方法 |
| CN116475263B (zh) * | 2023-06-25 | 2023-09-05 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种分布式人工钉扎NbTi超导线材的制备方法 |
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