JPH07335052A - Ａ１５型超電導導体及びその製造方法 - Google Patents
Ａ１５型超電導導体及びその製造方法Info
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- JPH07335052A JPH07335052A JP6127293A JP12729394A JPH07335052A JP H07335052 A JPH07335052 A JP H07335052A JP 6127293 A JP6127293 A JP 6127293A JP 12729394 A JP12729394 A JP 12729394A JP H07335052 A JPH07335052 A JP H07335052A
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- superconducting
- thinning
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Abstract
(57)【要約】
【目的】１６Ｔ級の高磁界で高臨界電流密度を有するＮ
ｂ3Ａｌ 系超電導導体及びその製造方法。 【構成】Ｎｂ3Ａｌ 系超電導体の中に平均結晶粒径が１
〜５０ｎｍの酸化物粒子が該Ｎｂ3Ａｌ 系超電導容量体
積の０.５〜５０％ の範囲内で分散されているＡ１５型
超電導導体。 【効果】高磁界で高臨界電流密度が得られる。
ｂ3Ａｌ 系超電導導体及びその製造方法。 【構成】Ｎｂ3Ａｌ 系超電導体の中に平均結晶粒径が１
〜５０ｎｍの酸化物粒子が該Ｎｂ3Ａｌ 系超電導容量体
積の０.５〜５０％ の範囲内で分散されているＡ１５型
超電導導体。 【効果】高磁界で高臨界電流密度が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡ１５型化合物系超電導
導体、特にＮｂ3Ａｌ 系超電導導体に係わり、特に高磁
界を必要とする核融合装置，核磁気共鳴装置，強磁場発
生装置などに好適なＮｂ3Ａｌ 系超電導導体及びその製
造方法に関するものである。
導体、特にＮｂ3Ａｌ 系超電導導体に係わり、特に高磁
界を必要とする核融合装置，核磁気共鳴装置，強磁場発
生装置などに好適なＮｂ3Ａｌ 系超電導導体及びその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ3Ａｌ 系超電導導体については、ア
プライド・フィジックス・レターズ５２(２０)１９８８
年５月１６日発行、第１７２４頁から第１７２５頁「App
liedPhysics Letters，Ｖｏｌ.５２，Ｎｏ.２０(１９８
８.５.１６）１７２４ｐ〜１７２５ｐ」において報告さ
れているように、多数本のＡｌ合金棒とＮｂ管を複合加
工法により極細多芯線化し、７５０〜９５０℃で拡散熱
処理してＮｂ3Ａｌ系超電導導体とするＮｂチューブ
法、ＮｂとＡｌの箔板を金属芯材に巻き付けて、これを
多数本金属パイプ中に埋め込んで細線加工した後、拡散
熱処理するジェリー・ロール法（第５回 マグネットテ
クノロジー国際会議予行集 １９７５年第６８５頁）
や、Ｎｂ箔とＡｌ箔とを積層し、圧延加工した後、細片
化し、さらに金属シースに充填して細線化を行い、拡散
熱処理をしＮｂ3Ａｌ 系超電導導体を作製するクラッド
チップ法などの複合加工法が開発されている。
プライド・フィジックス・レターズ５２(２０)１９８８
年５月１６日発行、第１７２４頁から第１７２５頁「App
liedPhysics Letters，Ｖｏｌ.５２，Ｎｏ.２０(１９８
８.５.１６）１７２４ｐ〜１７２５ｐ」において報告さ
れているように、多数本のＡｌ合金棒とＮｂ管を複合加
工法により極細多芯線化し、７５０〜９５０℃で拡散熱
処理してＮｂ3Ａｌ系超電導導体とするＮｂチューブ
法、ＮｂとＡｌの箔板を金属芯材に巻き付けて、これを
多数本金属パイプ中に埋め込んで細線加工した後、拡散
熱処理するジェリー・ロール法（第５回 マグネットテ
クノロジー国際会議予行集 １９７５年第６８５頁）
や、Ｎｂ箔とＡｌ箔とを積層し、圧延加工した後、細片
化し、さらに金属シースに充填して細線化を行い、拡散
熱処理をしＮｂ3Ａｌ 系超電導導体を作製するクラッド
チップ法などの複合加工法が開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で示した
複合加工法によるものは、通常の拡散反応法で生成した
Ｎｂ3Ａｌ 極細多芯超電導線材の臨界温度，臨界磁場が
低く、１６Ｔ以上の高磁界で極端に臨界電流密度が低下
する問題があった。その解決方法について様々な検討が
為されている。ＵＳＰ 5,001,020 ではジェリーロール
法において、Ｎｂ／Ａｌ比を６近くに組み込み、熱処理
後にＮｂ3Ａｌ 層と未反応Ｎｂ層を各々１００ｎｍ以下
の薄さで形成させることで高臨界電流密度化を達成させ
るものである。また特願平4−320279 号では、Ｎｂ2Ａ
ｌ 粒子を微細分散させることにより高電流密度化を図
っている。ところがこれらの例では、ＮｂあるいはＮｂ
2Ａlを残存させるためにはＮｂ3Ａｌ 系超電導体におい
て拡散反応を途中で止める必要があり、化学量論組成に
近いＮｂ3Ａｌ 系超電導体が得られにくいという欠点が
ある。
複合加工法によるものは、通常の拡散反応法で生成した
Ｎｂ3Ａｌ 極細多芯超電導線材の臨界温度，臨界磁場が
低く、１６Ｔ以上の高磁界で極端に臨界電流密度が低下
する問題があった。その解決方法について様々な検討が
為されている。ＵＳＰ 5,001,020 ではジェリーロール
法において、Ｎｂ／Ａｌ比を６近くに組み込み、熱処理
後にＮｂ3Ａｌ 層と未反応Ｎｂ層を各々１００ｎｍ以下
の薄さで形成させることで高臨界電流密度化を達成させ
るものである。また特願平4−320279 号では、Ｎｂ2Ａ
ｌ 粒子を微細分散させることにより高電流密度化を図
っている。ところがこれらの例では、ＮｂあるいはＮｂ
2Ａlを残存させるためにはＮｂ3Ａｌ 系超電導体におい
て拡散反応を途中で止める必要があり、化学量論組成に
近いＮｂ3Ａｌ 系超電導体が得られにくいという欠点が
ある。
【０００４】本発明の目的は、これらの欠点を無くし１
６Ｔ以上の高磁界で高電流密度を有し、かつ製造が容易
なＮｂ3Ａｌ 系超電導導体及びその製造方法を提供する
ことにある。
６Ｔ以上の高磁界で高電流密度を有し、かつ製造が容易
なＮｂ3Ａｌ 系超電導導体及びその製造方法を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ＮｂまたはＮｂ合金とＡｌまたはＡｌ
合金との熱処理などによる拡散反応で形成できるＮｂ3
Ａｌ 系超電導導体において、ＮｂまたはＮｂ合金とＡ
ｌまたはＡｌ合金との間に酸化物粒子を形成し、拡散反
応後にＮｂ3Ａｌ 系超電導体中に酸化物粒子を均一に分
散させるようにしたものである。従来の複合加工法など
によるＮｂ3Ａｌ 系超電導体中には、例えば結晶粒界の
ような比較的低磁界で有効な磁束ピン止め点が含まれて
いる。一方、本発明においては磁束格子間隔に対応した
数十ｎｍ以下の微細な非超電導粒子は高磁磁界で有効な
ピン止め点として有効であると考え、Ｎｂ3Ａｌ 系超電
導体中に数十ｎｍ以下の微細な酸化物粒子を均一に分散
させることにより、高磁界で高臨界電流密度を有するＮ
ｂ3Ａｌ 系超電導導体が発明された。なお上記におい
て、酸化物粒子は、１〜５０ｎｍの平均結晶粒径の範囲
にあり、さらにNb3Al系超電導容量体積の０.５〜３０％
の範囲で存在し、さらに０.０２μｍ〜０.２μｍの間
隔で分散されている。さらに酸素とＮｂ，Ｎｂ合金及び
Ａｌ、Ａｌ合金との拡散反応でＮｂ，Ａｌを含む酸化物
粒子の生成を抑制するため、Ｎｂ2Ｏ5，Ａｌ2Ｏ3に比べ
生成自由エネルギーの低いＭｇＯ，ＣａＯ，ＢａＯ，Ｂ
ｅＯ，ＺｒＯ2 及びＣｅ2Ｏ3の内から選択された少なく
とも一種以上の酸化物粒子が望ましい。
に、本発明では、ＮｂまたはＮｂ合金とＡｌまたはＡｌ
合金との熱処理などによる拡散反応で形成できるＮｂ3
Ａｌ 系超電導導体において、ＮｂまたはＮｂ合金とＡ
ｌまたはＡｌ合金との間に酸化物粒子を形成し、拡散反
応後にＮｂ3Ａｌ 系超電導体中に酸化物粒子を均一に分
散させるようにしたものである。従来の複合加工法など
によるＮｂ3Ａｌ 系超電導体中には、例えば結晶粒界の
ような比較的低磁界で有効な磁束ピン止め点が含まれて
いる。一方、本発明においては磁束格子間隔に対応した
数十ｎｍ以下の微細な非超電導粒子は高磁磁界で有効な
ピン止め点として有効であると考え、Ｎｂ3Ａｌ 系超電
導体中に数十ｎｍ以下の微細な酸化物粒子を均一に分散
させることにより、高磁界で高臨界電流密度を有するＮ
ｂ3Ａｌ 系超電導導体が発明された。なお上記におい
て、酸化物粒子は、１〜５０ｎｍの平均結晶粒径の範囲
にあり、さらにNb3Al系超電導容量体積の０.５〜３０％
の範囲で存在し、さらに０.０２μｍ〜０.２μｍの間
隔で分散されている。さらに酸素とＮｂ，Ｎｂ合金及び
Ａｌ、Ａｌ合金との拡散反応でＮｂ，Ａｌを含む酸化物
粒子の生成を抑制するため、Ｎｂ2Ｏ5，Ａｌ2Ｏ3に比べ
生成自由エネルギーの低いＭｇＯ，ＣａＯ，ＢａＯ，Ｂ
ｅＯ，ＺｒＯ2 及びＣｅ2Ｏ3の内から選択された少なく
とも一種以上の酸化物粒子が望ましい。
【０００６】本発明において、上記のような構成，構造
のＮｂ3Ａｌ 系超電導体を得るためには、ＮｂまたはＮ
ｂ合金とＡｌまたはＡｌ合金の薄板の間に酸化物粒子を
形成、寿司巻き状に形成した後、金属パイプと複合化し
細線加工を行うジェリーロール法やＮｂまたはＮｂ合金
チューブに酸化物粒子を形成したＡｌまたはＡｌ合金芯
を挿入，多芯化し細線化を行うＮｂチューブ法、Ｎｂ箔
とＡｌ箔を積層するクラッドチップ法などに適用するこ
とができる。また、その際のＮｂ3Ａｌ 系超電導体の周
りまたは中心部には超電導体の電磁気的安定性の観点か
ら安定化材として銅または銅合金を設置する必要があ
る。
のＮｂ3Ａｌ 系超電導体を得るためには、ＮｂまたはＮ
ｂ合金とＡｌまたはＡｌ合金の薄板の間に酸化物粒子を
形成、寿司巻き状に形成した後、金属パイプと複合化し
細線加工を行うジェリーロール法やＮｂまたはＮｂ合金
チューブに酸化物粒子を形成したＡｌまたはＡｌ合金芯
を挿入，多芯化し細線化を行うＮｂチューブ法、Ｎｂ箔
とＡｌ箔を積層するクラッドチップ法などに適用するこ
とができる。また、その際のＮｂ3Ａｌ 系超電導体の周
りまたは中心部には超電導体の電磁気的安定性の観点か
ら安定化材として銅または銅合金を設置する必要があ
る。
【０００７】
【作用】本発明は、Ｎｂ3Ａｌ 系超電導導体の高磁界下
での臨界電流密度を高めるため、磁束線のピン止めを行
うため、磁束格子の寸法に対応した形で酸化物粒子を分
散，制御して用いるようにしたものである。
での臨界電流密度を高めるため、磁束線のピン止めを行
うため、磁束格子の寸法に対応した形で酸化物粒子を分
散，制御して用いるようにしたものである。
【０００８】従来から一般に用いられていたＮｂとＡｌ
の拡散反応では、まず第１に元素中のＡｌ濃度の高いＡ
ｌ3Ｎｂ が生成し、次にＮｂ2Ａｌ を経て、超電導性を
示すＮｂ3Ａｌ を得ることができる。即ち、Ｎｂ3Ａｌ
超電導体の超電導体積率の観点から超電導性を上昇させ
るためには、熱処理温度を上昇させ拡散反応を促進させ
る必要があるが、結晶粒が粗大化し磁束のピン止め力が
弱くなり、臨界電流密度は低下する。本発明ではＮｂ3
Ａｌ 系超電導体を拡散反応時に生成させる際に、粒内
に在留した酸化物粒子に高磁界での磁束ピン止め機能を
持たせたものである。
の拡散反応では、まず第１に元素中のＡｌ濃度の高いＡ
ｌ3Ｎｂ が生成し、次にＮｂ2Ａｌ を経て、超電導性を
示すＮｂ3Ａｌ を得ることができる。即ち、Ｎｂ3Ａｌ
超電導体の超電導体積率の観点から超電導性を上昇させ
るためには、熱処理温度を上昇させ拡散反応を促進させ
る必要があるが、結晶粒が粗大化し磁束のピン止め力が
弱くなり、臨界電流密度は低下する。本発明ではＮｂ3
Ａｌ 系超電導体を拡散反応時に生成させる際に、粒内
に在留した酸化物粒子に高磁界での磁束ピン止め機能を
持たせたものである。
【０００９】次に本発明は、酸化物粒子に高磁界での磁
束ピン止め機能を持たせるためには酸化物粒子は平均結
晶粒径が１〜５０ｎｍの範囲にあり、Ｎｂ3Ａｌ 系超電
導容量体積の０.５〜３０％ の範囲内で存在し、分散さ
れていることが必要である。酸化物粒子の平均結晶粒径
が１ｎｍ以下であると、磁束ピン止め機能が弱く効果が
ない。また５０ｎｍ以上ではＮｂ3Ａｌ 系超電導体の内
部を流れる電流パスを阻害してしまう。さらに酸化物粒
子の体積率はＮｂ3Ａｌ 系超電導容量体積の０.５％ 以
下では高磁場では磁束線をピン止めするだけの効果がな
く、３０％以上ではＮｂ3Ａｌ 系超電導体の内部を流れ
る電流パスを阻害してしまう。さらにその粒子の間隔が
０.０２〜０.２μｍの範囲に均一に分散されていること
が必要である。そこでＮｂまたはＮｂ合金とＡｌまたは
Ａｌ合金との間に酸化物粒子を形成し、さらに拡散反応
で、Ｎｂ3Ａｌ 系超電導体中に酸化物粒子を均一に分散
させるようにしたものである。酸化物粒子は例えばＮｂ
またはＮｂ合金、あるいはＡｌまたはＡｌ合金の表面に
成膜手法で形成させる方法やＮｂまたはＮｂ合金、ある
いはＡｌまたはＡｌ合金の表面に成膜方法で酸化物粒子
を構成する元素を含んでいる金属膜を積層させ、さらに
上記酸化物粒子が生成する低温で熱処理を施す方法が好
適であるが、酸化物粒子が形成できる方法であれば特に
これに限定するものではない。上記の複合体を管状，線
状あるいは箔状に塑性加工を行う。その後拡散熱処理反
応を行った結果、図１の２で示すＮｂ3Ａｌ 系超電導体
の中に１で示す酸化物粒子が分散する超電導導体を得る
ことができる。また、酸化物粒子に適した酸化物系材料
は熱処理温度範囲内においてＡｌ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5よりも
生成自由エネルギーが小さいＭｇＯ，ＣａＯ，ＢｅＯ，
Ｃｅ2Ｏ3，ＺｒＯ2 またはＢａＯの内から少なくとも１
種選ばれる。また、ＮｂあるいはＡｌは上記反応に支障
がなければＮｂ合金あるいはＡｌ合金を用いることは一
向に差し支えない。
束ピン止め機能を持たせるためには酸化物粒子は平均結
晶粒径が１〜５０ｎｍの範囲にあり、Ｎｂ3Ａｌ 系超電
導容量体積の０.５〜３０％ の範囲内で存在し、分散さ
れていることが必要である。酸化物粒子の平均結晶粒径
が１ｎｍ以下であると、磁束ピン止め機能が弱く効果が
ない。また５０ｎｍ以上ではＮｂ3Ａｌ 系超電導体の内
部を流れる電流パスを阻害してしまう。さらに酸化物粒
子の体積率はＮｂ3Ａｌ 系超電導容量体積の０.５％ 以
下では高磁場では磁束線をピン止めするだけの効果がな
く、３０％以上ではＮｂ3Ａｌ 系超電導体の内部を流れ
る電流パスを阻害してしまう。さらにその粒子の間隔が
０.０２〜０.２μｍの範囲に均一に分散されていること
が必要である。そこでＮｂまたはＮｂ合金とＡｌまたは
Ａｌ合金との間に酸化物粒子を形成し、さらに拡散反応
で、Ｎｂ3Ａｌ 系超電導体中に酸化物粒子を均一に分散
させるようにしたものである。酸化物粒子は例えばＮｂ
またはＮｂ合金、あるいはＡｌまたはＡｌ合金の表面に
成膜手法で形成させる方法やＮｂまたはＮｂ合金、ある
いはＡｌまたはＡｌ合金の表面に成膜方法で酸化物粒子
を構成する元素を含んでいる金属膜を積層させ、さらに
上記酸化物粒子が生成する低温で熱処理を施す方法が好
適であるが、酸化物粒子が形成できる方法であれば特に
これに限定するものではない。上記の複合体を管状，線
状あるいは箔状に塑性加工を行う。その後拡散熱処理反
応を行った結果、図１の２で示すＮｂ3Ａｌ 系超電導体
の中に１で示す酸化物粒子が分散する超電導導体を得る
ことができる。また、酸化物粒子に適した酸化物系材料
は熱処理温度範囲内においてＡｌ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5よりも
生成自由エネルギーが小さいＭｇＯ，ＣａＯ，ＢｅＯ，
Ｃｅ2Ｏ3，ＺｒＯ2 またはＢａＯの内から少なくとも１
種選ばれる。また、ＮｂあるいはＡｌは上記反応に支障
がなければＮｂ合金あるいはＡｌ合金を用いることは一
向に差し支えない。
【００１０】以上のように本発明で得られたＮｂ3Ａｌ
系超電導導体はＮｂ3Ａｌ 系超電導体中に酸化物粒子を
磁束格子の寸法と対応させる形で分散させたものであ
る。したがって酸化物粒子の平均結晶粒径は１〜５０ｎ
ｍの範囲にあり、さらにNb3Al系超電導容量体積の０.５
〜１０％ の範囲内で存在し、０.０２〜０.２μｍの間
隔で分散されている。本発明により高磁界で高電流密度
を有するＮｂ3Ａｌ 系超電導導体の作製ができるように
なり、高磁場発生マグネットの開発に有効である。
系超電導導体はＮｂ3Ａｌ 系超電導体中に酸化物粒子を
磁束格子の寸法と対応させる形で分散させたものであ
る。したがって酸化物粒子の平均結晶粒径は１〜５０ｎ
ｍの範囲にあり、さらにNb3Al系超電導容量体積の０.５
〜１０％ の範囲内で存在し、０.０２〜０.２μｍの間
隔で分散されている。本発明により高磁界で高電流密度
を有するＮｂ3Ａｌ 系超電導導体の作製ができるように
なり、高磁場発生マグネットの開発に有効である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１２】（実施例１）図２に実施例１で実施した酸
化物粒子を微細分散したＮｂ3Ａｌ 系超電導導体の結果
を示す。Ｎｂ箔と両面に２μｍ厚さのＭｇＯ粒子を蒸着
法で形成したＡｌ箔を重ね合わせ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒
４を中心に巻き付けロール状にした。この酸化物粒子を
微細分散したＮｂ−Ａｌロール線材５をＮｂ管６，Ｃｕ
管７に挿入した後、押し出し加工，伸線加工し線材とし
た。
化物粒子を微細分散したＮｂ3Ａｌ 系超電導導体の結果
を示す。Ｎｂ箔と両面に２μｍ厚さのＭｇＯ粒子を蒸着
法で形成したＡｌ箔を重ね合わせ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒
４を中心に巻き付けロール状にした。この酸化物粒子を
微細分散したＮｂ−Ａｌロール線材５をＮｂ管６，Ｃｕ
管７に挿入した後、押し出し加工，伸線加工し線材とし
た。
【００１３】図３は、このようにして得られたシングル
線材の断面を示す図である。このようにして得られた線
材をさらに複数配置し押し出し加工，伸線加工を行いマ
ルチ線材とする。図４に８００℃，５時間の真空中熱処
理により得られたＮｂ3Ａｌ系マルチ超電導線材の断面
図を示す。Ｎｂ管１２に包まれたＣｕ棒１１とＮｂ管
９，Ｃｕ管１０の間に複数のＮｂ3Ａｌ 系超電導フィラ
メント８を有する超電導導体が構成されていることが分
かる。この実施例では表１（ａ）に示すように最終線径
０.８mmとした時、Ｎｂ3Ａｌ フィラメント中のＮｂ層
の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μｍ となるよ
うに使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めている。
線材の断面を示す図である。このようにして得られた線
材をさらに複数配置し押し出し加工，伸線加工を行いマ
ルチ線材とする。図４に８００℃，５時間の真空中熱処
理により得られたＮｂ3Ａｌ系マルチ超電導線材の断面
図を示す。Ｎｂ管１２に包まれたＣｕ棒１１とＮｂ管
９，Ｃｕ管１０の間に複数のＮｂ3Ａｌ 系超電導フィラ
メント８を有する超電導導体が構成されていることが分
かる。この実施例では表１（ａ）に示すように最終線径
０.８mmとした時、Ｎｂ3Ａｌ フィラメント中のＮｂ層
の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μｍ となるよ
うに使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めている。
【００１４】次にこの超電導体よりサンプルを切り出
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１４.５Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で１１００Ａ／mm2と大きな値が得られ
た。また、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）−ＥＤＸ（エネ
ルギー分散型Ｘ線回折）観察及びＴＥＭ（透過型電子顕
微鏡）−ＥＤＸ観察の結果酸化物粒子の体積はＮｂ3Ａ
ｌ の超電導体積の２％であり、酸化物粒子の平均結晶
粒径は２０ｎｍ、酸化物粒子の間隔は平均１００ｎｍで
あった。
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１４.５Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で１１００Ａ／mm2と大きな値が得られ
た。また、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）−ＥＤＸ（エネ
ルギー分散型Ｘ線回折）観察及びＴＥＭ（透過型電子顕
微鏡）−ＥＤＸ観察の結果酸化物粒子の体積はＮｂ3Ａ
ｌ の超電導体積の２％であり、酸化物粒子の平均結晶
粒径は２０ｎｍ、酸化物粒子の間隔は平均１００ｎｍで
あった。
【００１５】実施例１と同様の方法で酸化物粒子として
ＣａＯ，ＢａＯ，ＢｅＯ，ＺｒＯ2,Ｃｅ2Ｏ3粒子を形成
し実施した結果を表１((ｂ）〜（ｆ))に示す。
ＣａＯ，ＢａＯ，ＢｅＯ，ＺｒＯ2,Ｃｅ2Ｏ3粒子を形成
し実施した結果を表１((ｂ）〜（ｆ))に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】（比較例１）Ｎｂ箔とＡｌ箔を重ね合わ
せ、Ｎｂ管及びＣｕ棒を中心に巻き付けロール状にし
た。このロール線材をＮｂ管，Ｃｕ棒に挿入した後、押
し出し加工，伸線加工し線材とした。得られた線材をさ
らに複数配置し押し出し加工，伸線加工を行いマルチ線
材とする。この比較例では表１に示すように最終線径
０.８mm とした時、Ｎｂ3Ａｌフィラメント中のＮｂ層
の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μmとなるよう
に使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めている。
せ、Ｎｂ管及びＣｕ棒を中心に巻き付けロール状にし
た。このロール線材をＮｂ管，Ｃｕ棒に挿入した後、押
し出し加工，伸線加工し線材とした。得られた線材をさ
らに複数配置し押し出し加工，伸線加工を行いマルチ線
材とする。この比較例では表１に示すように最終線径
０.８mm とした時、Ｎｂ3Ａｌフィラメント中のＮｂ層
の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μmとなるよう
に使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めている。
【００１８】次にこの超電導体よりサンプルを切り出
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１３.２Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で５０Ａ／mm2 と実施例１と比較して小さ
な値であった。
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１３.２Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で５０Ａ／mm2 と実施例１と比較して小さ
な値であった。
【００１９】（比較例２）Ｎｂ箔と両面に０.１μｍ 厚
さのＭｇＯ粒子を蒸着法で形成したＡｌ箔を重ね合わ
せ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒４を中心に巻き付けロール状に
した。この酸化物粒子を微細分散したＮｂ−Ａｌロール
線材５をＮｂ管６，Ｃｕ管７に挿入した後、押し出し加
工，伸線加工し線材とした。
さのＭｇＯ粒子を蒸着法で形成したＡｌ箔を重ね合わ
せ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒４を中心に巻き付けロール状に
した。この酸化物粒子を微細分散したＮｂ−Ａｌロール
線材５をＮｂ管６，Ｃｕ管７に挿入した後、押し出し加
工，伸線加工し線材とした。
【００２０】このようにして得られた線材をさらに複数
配置し押し出し加工，伸線加工を行いマルチ線材とす
る。８００℃，５時間の真空中熱処理によりＮｂ3Ａｌ
系マルチ超電導線材を得る。この比較例では実施例１同
様の最終線径０.８mm とした時、Ｎｂ3Ａｌフィラメン
ト中のＮｂ層の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μ
mとなるように使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めて
いる。
配置し押し出し加工，伸線加工を行いマルチ線材とす
る。８００℃，５時間の真空中熱処理によりＮｂ3Ａｌ
系マルチ超電導線材を得る。この比較例では実施例１同
様の最終線径０.８mm とした時、Ｎｂ3Ａｌフィラメン
ト中のＮｂ層の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μ
mとなるように使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めて
いる。
【００２１】次にこの超電導体よりサンプルを切り出
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１３.８Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で７０Ａ／mm2 であった。また、ＳＥＭ−
ＥＤＸ観察及びＴＥＭ−ＥＤＸ観察の結果酸化物粒子の
体積はＮｂ3Ａｌの超電導体積の０.１％であり、酸化物
粒子の平均結晶粒径は２０ｎｍ、酸化物粒子の間隔は平
均２５０ｎｍであった。
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１３.８Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で７０Ａ／mm2 であった。また、ＳＥＭ−
ＥＤＸ観察及びＴＥＭ−ＥＤＸ観察の結果酸化物粒子の
体積はＮｂ3Ａｌの超電導体積の０.１％であり、酸化物
粒子の平均結晶粒径は２０ｎｍ、酸化物粒子の間隔は平
均２５０ｎｍであった。
【００２２】（比較例３）Ｎｂ箔と両面に３０μｍ厚さ
のＭｇＯ粒子をスプレー法で形成したＡｌ箔を重ね合わ
せ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒４を中心に巻き付けロール状に
した。この酸化物粒子を微細分散したＮｂ−Ａｌロール
線材５をＮｂ管６，Ｃｕ管７に挿入した後、押し出し加
工，伸線加工し線材とした。
のＭｇＯ粒子をスプレー法で形成したＡｌ箔を重ね合わ
せ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒４を中心に巻き付けロール状に
した。この酸化物粒子を微細分散したＮｂ−Ａｌロール
線材５をＮｂ管６，Ｃｕ管７に挿入した後、押し出し加
工，伸線加工し線材とした。
【００２３】このようにして得られた線材をさらに複数
配置し押し出し加工，伸線加工を行いマルチ線材とす
る。８００℃，５時間の真空中熱処理によりＮｂ3Ａｌ
系マルチ超電導線材を得る。この比較例では実施例１同
様の最終線径０.８mm とした時、Ｎｂ3Ａｌフィラメン
ト中のＮｂ層の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μ
mとなるように使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めて
いる。
配置し押し出し加工，伸線加工を行いマルチ線材とす
る。８００℃，５時間の真空中熱処理によりＮｂ3Ａｌ
系マルチ超電導線材を得る。この比較例では実施例１同
様の最終線径０.８mm とした時、Ｎｂ3Ａｌフィラメン
ト中のＮｂ層の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μ
mとなるように使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めて
いる。
【００２４】次にこの超電導体よりサンプルを切り出
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１１.８Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で１０Ａ／mm2 であった。また、ＳＥＭ−
ＥＤＸ観察及びＴＥＭ−ＥＤＸ観察の結果酸化物粒子の
体積はＮｂ3Ａｌ の超電導体積の４０％であり、酸化物
粒子の平均結晶粒径は２０ｎｍ、酸化物粒子の間隔は平
均１００ｎｍであった。
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１１.８Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で１０Ａ／mm2 であった。また、ＳＥＭ−
ＥＤＸ観察及びＴＥＭ−ＥＤＸ観察の結果酸化物粒子の
体積はＮｂ3Ａｌ の超電導体積の４０％であり、酸化物
粒子の平均結晶粒径は２０ｎｍ、酸化物粒子の間隔は平
均１００ｎｍであった。
【００２５】（実施例２）Ｎｂ箔と両面に０.１〜３０
μｍ厚さのＺｒＯ2粒子を蒸着法及びスプレー法で形成
したＡｌ箔を重ね合わせ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒４を中心
に巻き付けロール状にした。この酸化物粒子を微細分散
したＮｂ−Ａｌロール線材５をＮｂ管６，Ｃｕ管７に挿
入した後、押し出し加工，伸線加工しシングル線材とし
た。
μｍ厚さのＺｒＯ2粒子を蒸着法及びスプレー法で形成
したＡｌ箔を重ね合わせ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒４を中心
に巻き付けロール状にした。この酸化物粒子を微細分散
したＮｂ−Ａｌロール線材５をＮｂ管６，Ｃｕ管７に挿
入した後、押し出し加工，伸線加工しシングル線材とし
た。
【００２６】このようにして得られた線材をさらに複数
配置し押し出し加工，伸線加工を行いマルチ線材とす
る。Ｎｂ3Ａｌ 系マルチ超電導線材を８００℃，５時間
の真空中熱処理により得た。この実施例では最終線径
０.８mm とした時、Ｎｂ3Ａｌ フィラメント中のＮｂ層
の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μｍとなるよう
に使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めている。
配置し押し出し加工，伸線加工を行いマルチ線材とす
る。Ｎｂ3Ａｌ 系マルチ超電導線材を８００℃，５時間
の真空中熱処理により得た。この実施例では最終線径
０.８mm とした時、Ｎｂ3Ａｌ フィラメント中のＮｂ層
の厚さ０.３μｍ、Ａｌ層の厚さは０.１μｍとなるよう
に使用するＮｂ箔，Ａｌ箔の厚みを定めている。
【００２７】次にこの超電導体よりサンプルを切り出
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。ま
た、酸化物粒子の体積率，平均結晶粒径及び酸化物粒子
の間隔をＳＥＭ(走査型電子顕微鏡)−ＥＤＸ（エネルギ
ー分散型Ｘ線回折）観察及びＴＥＭ（透過型電子顕微
鏡）−ＥＤＸ観察により求めた。
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。ま
た、酸化物粒子の体積率，平均結晶粒径及び酸化物粒子
の間隔をＳＥＭ(走査型電子顕微鏡)−ＥＤＸ（エネルギ
ー分散型Ｘ線回折）観察及びＴＥＭ（透過型電子顕微
鏡）−ＥＤＸ観察により求めた。
【００２８】その結果、Ｎｂ3Ａｌ 超電導体積に対する
酸化物粒子の割合、酸化物粒子の平均結晶粒径及び間隔
と１３Ｔにおける臨界電流密度の関係を図５，図６，図
７に示す。
酸化物粒子の割合、酸化物粒子の平均結晶粒径及び間隔
と１３Ｔにおける臨界電流密度の関係を図５，図６，図
７に示す。
【００２９】図５より酸化物粒子の体積比率が０.５〜
３０％ の範囲内で印荷磁場が１３Ｔにおける臨界電流
密度が酸化物粒子を微細分散しない場合と比較して高い
値である。また、酸化物粒子の平均結晶粒径は１〜５０
ｎｍの範囲、酸化物粒子の間隔は２０〜２００ｎｍの範
囲で酸化物粒子の微細分散しない場合に比べＪｃが高い
ことが分かる。
３０％ の範囲内で印荷磁場が１３Ｔにおける臨界電流
密度が酸化物粒子を微細分散しない場合と比較して高い
値である。また、酸化物粒子の平均結晶粒径は１〜５０
ｎｍの範囲、酸化物粒子の間隔は２０〜２００ｎｍの範
囲で酸化物粒子の微細分散しない場合に比べＪｃが高い
ことが分かる。
【００３０】（実施例３）図８に実施例３で実施した酸
化物粒子を微細分散したＮｂ3Ａｌ 系超電導導体の製造
方法を示す。外径１３.３mm，内径７.０mmのＮｂ管と表
面に２μｍ厚さのＣａＯ層を塗布法で成膜したφ６.３m
m のＡｌ棒を挿入し、複合加工法によりφ１.０mmまで
細線化した。この線材を、１５１本束ね０.２mmのＮｂ
箔にくるみ外径２１.２mm，内径１６.２mmのＣｕ−Ｎｉ
管に挿入した後、押し出し加工，伸線加工し極細化した
後、硝酸によりＣｕ−Ｎｉを徐去しφ１.０mm の極細線
材とした。上記の工程をさらに２回繰り返し、φ０.４m
m の複合多芯線材を作製した。
化物粒子を微細分散したＮｂ3Ａｌ 系超電導導体の製造
方法を示す。外径１３.３mm，内径７.０mmのＮｂ管と表
面に２μｍ厚さのＣａＯ層を塗布法で成膜したφ６.３m
m のＡｌ棒を挿入し、複合加工法によりφ１.０mmまで
細線化した。この線材を、１５１本束ね０.２mmのＮｂ
箔にくるみ外径２１.２mm，内径１６.２mmのＣｕ−Ｎｉ
管に挿入した後、押し出し加工，伸線加工し極細化した
後、硝酸によりＣｕ−Ｎｉを徐去しφ１.０mm の極細線
材とした。上記の工程をさらに２回繰り返し、φ０.４m
m の複合多芯線材を作製した。
【００３１】次にＡｒ気流中、８００℃，５時間の熱処
理により得られた超電導導体よりサンプルを切り出し、
磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２Ｋ で
印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その結果、
臨界温度は１３.８Ｋ であり、臨界電流密度は１３Ｔの
磁場印荷中で１０５０Ａ／mm2 と大きな値が得られた
（表２(ｈ)）。
理により得られた超電導導体よりサンプルを切り出し、
磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２Ｋ で
印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その結果、
臨界温度は１３.８Ｋ であり、臨界電流密度は１３Ｔの
磁場印荷中で１０５０Ａ／mm2 と大きな値が得られた
（表２(ｈ)）。
【００３２】
【表２】
【００３３】実施例３と同様の方法で酸化物粒子として
ＣａＯ，ＢａＯ，ＢｅＯ，ＺｒＯ2,Ｃｅ2Ｏ3粒子を形成
し実施した結果を表２（（ｇ）〜（ｍ））に示す。
ＣａＯ，ＢａＯ，ＢｅＯ，ＺｒＯ2,Ｃｅ2Ｏ3粒子を形成
し実施した結果を表２（（ｇ）〜（ｍ））に示す。
【００３４】（実施例４）実施例１の製造方法で得られ
た図３に示すシングル線材を圧延加工によりテープ型構
造の線材とする。図９はこのようにして得られたＭｇＯ
粒子を層状に微量分散したＮｂ3Ａｌ 系テープ型シング
ル線材の図である。Ｎｂ箔と両面に２μｍ厚さのＺｒＯ
2 粒子を蒸着法で形成したＡｌ箔を重ね合わせ、Ｎｂ管
１６及びＣｕ棒１７を中心に巻き付けロール状にし、さ
らにＮｂ管１５，Ｃｕ棒１４に周りを囲まれた構造の線
材となっている。このようにして得られた線材をさらに
複数配置し、押し出し，伸線加工を行いマルチ線材とす
る。図１０には真空中、８００℃，５時間熱処理後のＭ
ｇＯ粒子を層状に微量分散したＮｂ3Ａｌ 系テープ型マ
ルチ線材を示す。Ｎｂ管１９，Ｃｕ管２０の中に複数の
シングル線材１８を有するマルチ超電導線材が構成され
ていることが分かる。次にこの超電導体よりサンプルを
切り出し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに
４.２Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。
その結果、臨界温度は１４.３Ｋ で、臨界電流密度は１
３Ｔの磁場印荷中で１０００Ａ／mm2 と大きな値が得ら
れた。
た図３に示すシングル線材を圧延加工によりテープ型構
造の線材とする。図９はこのようにして得られたＭｇＯ
粒子を層状に微量分散したＮｂ3Ａｌ 系テープ型シング
ル線材の図である。Ｎｂ箔と両面に２μｍ厚さのＺｒＯ
2 粒子を蒸着法で形成したＡｌ箔を重ね合わせ、Ｎｂ管
１６及びＣｕ棒１７を中心に巻き付けロール状にし、さ
らにＮｂ管１５，Ｃｕ棒１４に周りを囲まれた構造の線
材となっている。このようにして得られた線材をさらに
複数配置し、押し出し，伸線加工を行いマルチ線材とす
る。図１０には真空中、８００℃，５時間熱処理後のＭ
ｇＯ粒子を層状に微量分散したＮｂ3Ａｌ 系テープ型マ
ルチ線材を示す。Ｎｂ管１９，Ｃｕ管２０の中に複数の
シングル線材１８を有するマルチ超電導線材が構成され
ていることが分かる。次にこの超電導体よりサンプルを
切り出し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに
４.２Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。
その結果、臨界温度は１４.３Ｋ で、臨界電流密度は１
３Ｔの磁場印荷中で１０００Ａ／mm2 と大きな値が得ら
れた。
【００３５】（実施例５）Ｎｂ箔と両面に２μｍ厚さの
Ｚｒ金属を蒸着法で形成したＡｌ箔を重ね合わせ、Ｎｂ
管３及びＣｕ棒４を中心に巻き付けロール状にした。こ
のＺｒ金属微細を分散したＮｂ−Ａｌロール線材５をＮ
ｂ管６，Ｃｕ管７に挿入した後、押し出し加工，伸線加
工し線材とした。このようにして得られたシングル線材
の断面をＴＥＭ(透過電子顕微鏡)及びＥＤＸ分析で観察
測定した結果、Ｚｒ金属はＺrＯ2粒子に変化している。
このようにして得られた線材をさらに複数配置し押し出
し加工，伸線加工を行いマルチ線材とする。７５０℃，
５０時間のＡｒ気流中熱処理によりＮｂ3Ａｌ 系マルチ
超電導線材を得た。
Ｚｒ金属を蒸着法で形成したＡｌ箔を重ね合わせ、Ｎｂ
管３及びＣｕ棒４を中心に巻き付けロール状にした。こ
のＺｒ金属微細を分散したＮｂ−Ａｌロール線材５をＮ
ｂ管６，Ｃｕ管７に挿入した後、押し出し加工，伸線加
工し線材とした。このようにして得られたシングル線材
の断面をＴＥＭ(透過電子顕微鏡)及びＥＤＸ分析で観察
測定した結果、Ｚｒ金属はＺrＯ2粒子に変化している。
このようにして得られた線材をさらに複数配置し押し出
し加工，伸線加工を行いマルチ線材とする。７５０℃，
５０時間のＡｒ気流中熱処理によりＮｂ3Ａｌ 系マルチ
超電導線材を得た。
【００３６】次にこの超電導体よりサンプルを切り出
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１４.３Ｋで、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で１０００Ａ／mm2と大きな値が得られ
た。
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１４.３Ｋで、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で１０００Ａ／mm2と大きな値が得られ
た。
【００３７】（実施例６）Ｎｂ箔と両面に５μｍ厚さの
Ｚｒ金属を蒸着法で形成したＡｌ−Ｇｅ合金(Ａl：Ｇｅ
＝７５：２５）箔を重ね合わせ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒４
を中心に巻き付けロール状にした。このＺｒ金属を微細
分散したＮｂ−Ａｌ／Ｇｅロール線材５をＮｂ管６，Ｃ
ｕ管７に挿入した後、押し出し加工，伸線加工し線材と
した。
Ｚｒ金属を蒸着法で形成したＡｌ−Ｇｅ合金(Ａl：Ｇｅ
＝７５：２５）箔を重ね合わせ、Ｎｂ管３及びＣｕ棒４
を中心に巻き付けロール状にした。このＺｒ金属を微細
分散したＮｂ−Ａｌ／Ｇｅロール線材５をＮｂ管６，Ｃ
ｕ管７に挿入した後、押し出し加工，伸線加工し線材と
した。
【００３８】このようにして得られたシングル線材の断
面をＴＥＭ−ＥＤＸ分析で観察測定した結果、Ｚｒ金属
はＺｒＯ2 粒子に変化している。このようにして得られ
た線材をさらに複数配置し押し出し加工，伸線加工を行
いマルチ線材とする。９５０℃，１時間のＡｒ気流中熱
処理によりＮｂ3Ａｌ 系マルチ超電導線材を得た。
面をＴＥＭ−ＥＤＸ分析で観察測定した結果、Ｚｒ金属
はＺｒＯ2 粒子に変化している。このようにして得られ
た線材をさらに複数配置し押し出し加工，伸線加工を行
いマルチ線材とする。９５０℃，１時間のＡｒ気流中熱
処理によりＮｂ3Ａｌ 系マルチ超電導線材を得た。
【００３９】次にこの超電導体よりサンプルを切り出
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１７.０Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で１５００Ａ／mm2と大きな値が得られ
た。
し、磁化法で温度を変えながら臨界温度、並びに４.２
Ｋ で印荷磁界を変化させて臨界電流を測定した。その
結果、臨界温度は１７.０Ｋ で、臨界電流密度は１３Ｔ
の磁場印荷中で１５００Ａ／mm2と大きな値が得られ
た。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように高磁界で
高電流密度を有することから、超電導コイルとすれば従
来高磁界をより小型で経済的に発生することができる。
高電流密度を有することから、超電導コイルとすれば従
来高磁界をより小型で経済的に発生することができる。
【図１】本願発明の一実施例である超電導導体の微細組
織の模式図。
織の模式図。
【図２】本願発明の他の実施例であるマルチ線材の製造
ステップ。
ステップ。
【図３】本願発明の他の実施例であるシングル線材の微
細組織の模式図。
細組織の模式図。
【図４】本願発明の他の実施例であるマルチ線材の微細
組織の模式図。
組織の模式図。
【図５】本願発明の他の実施例であるマルチ線材の製造
ステップ。
ステップ。
【図６】本願発明の他の実施例であるシングル線材の微
細組織の模式図。
細組織の模式図。
【図７】本願発明の他の実施例であるマルチ線材の微細
組織の模式図。
組織の模式図。
１…酸化物粒子、２…Ｎｂ3Ａｌ 系超電導体、３，６，
９，１２，１５，１６，１９…Ｎｂ管、４，１１，１７
…Ｃｕ棒、５…酸化物粒子を微細分散したＮｂ−Ａｌロ
ール部、７，１０，１４，２０…Ｃｕ管、８…酸化物粒
子を微細分散したＮｂ3Ａｌ 系超電導体、１３…酸化物
粒子を微細分散したＮｂ−Ａｌロール部、１８…酸化物
粒子を微細分散したＮｂ3Ａｌ 系超電導体。
９，１２，１５，１６，１９…Ｎｂ管、４，１１，１７
…Ｃｕ棒、５…酸化物粒子を微細分散したＮｂ−Ａｌロ
ール部、７，１０，１４，２０…Ｃｕ管、８…酸化物粒
子を微細分散したＮｂ3Ａｌ 系超電導体、１３…酸化物
粒子を微細分散したＮｂ−Ａｌロール部、１８…酸化物
粒子を微細分散したＮｂ3Ａｌ 系超電導体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 裕子 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (20)
- 【請求項１】Ａ3Ｂ の組成比を有するＡ１５型超電導導
体であって、該Ａ１５型超電導導体中に平均結晶粒径１
〜５０ｎｍの酸化物粒子がＡ１５型超電導容量体積の
０.５〜３０％の範囲内で分散されていることを特徴と
するＡ１５型超電導導体。 - 【請求項２】Ｎｂ3Ａｌ 系超電導導体中に平均結晶粒径
１〜５０ｎｍの酸化物粒子がNb3Al系超電導容量体積の
０.５〜３０％ の範囲内で分散されていることを特徴と
するＮｂ3Ａｌ 系超電導導体。 - 【請求項３】Ａ3Ｂ の組成比を有するＡ１５型超電導導
体であって、該Ａ１５型超電導導体中に平均結晶粒径１
〜５０ｎｍの範囲にある酸化物粒子がＡ１５系超電導容
量体積の０.５〜３０％ の範囲内で存在し、さらに０.
０２〜０.２μｍの間隔で層状に分散されていることを
特徴とするＡ１５型超電導導体。 - 【請求項４】Ｎｂ3Ａｌ系超電導導体中に平均結晶粒径
が１〜５０ｎｍの酸化物粒子がNb3Al系超電導容量体積
の０.５〜３０％の範囲内で存在し、さらに０.０２〜
０.２μmの間隔で層状に分散されていることを特徴とす
るＮｂ3Ａｌ 系超電導導体。 - 【請求項５】請求項１あるいは３に記載の該Ａ１５型超
電導導体Ａ3Ｂ の内、 ＡはＮｂあるいはＶの内少なくとも１種の元素を基体と
してＨｆ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｗ，Ｚ
ｒの内の少なくとも１種以上の元素を有し、 ＢはＳｎ，Ａｌ，ＧａあるいはＧｅの内少なくとも１種
の元素を基体としてＧａ，Ｇｅ，Ｐ，Ｓｅ，Ｓｉ，Ｓｎ
の内の少なくとも１種以上の元素を有することを特徴と
するＡ１５型超電導導体。 - 【請求項６】請求項２あるいは４に記載の該Ｎｂ3Ａｌ
系超電導導体の内、 ＡはＮｂを基体としてＨｆ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｔａ，
Ｔｉ，Ｖ，Ｗ，Ｚｒの内の少なくとも１種以上の元素を
有し、 ＢはＡｌを基体としてＧａ，Ｇｅ，Ｐ，Ｓｅ，Ｓｉ，Ｓ
ｎの内の少なくとも１種以上の元素を有することを特徴
とするＮｂ3Ａｌ 系超電導導体。 - 【請求項７】請求項１，３あるいは５のいずれかに記載
の該Ａ１５型超電導導体であって、酸化物粒子がＭｇ
Ｏ，ＣａＯ，ＢａＯ，ＢｅＯ，ＺｒＯ2 及びＣｅ2Ｏ3の
うち少なくとも１種以上の酸化物で構成されることを特
徴とするＡ１５型超電導導体。 - 【請求項８】請求項２，４あるいは６のいずれかに記載
のＮｂ3Ａｌ 系超電導導体であって、酸化物粒子がＭｇ
Ｏ，ＣａＯ，ＢａＯ，ＢｅＯ，ＺｒＯ2 及びＣｅ2Ｏ3の
うち少なくとも１種以上の酸化物で構成されることを特
徴とするＮｂ3Ａｌ 系超電導導体。 - 【請求項９】Ｎｂ金属箔あるいはＮｂ基合金箔、または
Ｖ金属箔あるいはＶ基合金箔とＡ15型超電導導体を構成
する少なくとも２種類以上の元素の内ＮｂとＶを除く元
素を有する金属箔あるいは該基合金箔との間に酸化物粒
子を形成し、複合化する複合化工程と、 前記複合体を細線化し複合線を製造する細線化工程と、 前記複合線を熱処理を施し、Ａ１５型超電導相を形成さ
せる熱処理工程とを有することを特徴とするＡ１５型超
電導導体の製造方法。 - 【請求項１０】Ｎｂ金属箔あるいはＮｂ基合金箔とＡｌ
金属箔あるいはＡｌ基合金箔との間に酸化物粒子を形成
し、複合化する複合化工程と、 前記複合体を細線化し複合線を製造する細線化工程と、 前記複合線を熱処理を施し、Ｎｂ3Ａｌ 系超電導相を形
成させる熱処理工程とを有することを特徴とするＮｂ3
Ａｌ 系超電導導体の製造方法。 - 【請求項１１】Ａ１５型超電導導体を構成する少なくと
も２種類以上の元素の内ＮｂとＶを除く元素を有する金
属箔あるいは該基合金箔の表面に酸化物粒子を構成する
元素を含んだ金属膜を形成し、さらにＮｂ金属箔あるい
はＮｂ基合金箔、またはＶ金属箔あるいはＶ基合金箔と
複合化する複合化工程と、 前記複合体を細線化し複合線を製造する細線化工程と、 前記複合線を熱処理を施し、Ａ１５型超電導相を形成さ
せる熱処理工程とを有することを特徴とするＡ１５型超
電導導体の製造方法。 - 【請求項１２】Ａｌ金属箔あるいはＡｌ基合金箔との間
に酸化物粒子を構成する元素を含んだ金属膜を形成し、
さらにＮｂ金属箔あるいはＮｂ基合金箔と複合化する複
合化工程と、 前記複合体を細線化し複合線を製造する細線化工程と、 前記複合線を熱処理を施し、Ｎｂ3Ａｌ 系超電導相を形
成させる熱処理工程とを有することを特徴とするＮｂ3
Ａｌ 系超電導導体の製造方法。 - 【請求項１３】Ｎｂ金属管あるいはＮｂ基合金管、また
はＶ金属管あるいはＶ基合金管中に酸化物粒子を表面に
形成したＡ１５型超電導導体を構成する少なくとも２種
類以上の元素の内ＮｂとＶを除く元素を有する金属棒あ
るいは該基合金棒を挿入し、複合化する複合化工程と、 前記複合体を細線化し複合線を製造する細線化工程と、 前記複合線を熱処理を施し、Ａ１５型超電導相を形成さ
せる熱処理工程とを有することを特徴とするＡ１５型超
電導導体の製造方法。 - 【請求項１４】Ｎｂ金属管あるいはＮｂ基合金管中に酸
化物粒子を表面に形成したＡｌ金属棒あるいはＡｌ基合
金棒を挿入し、複合化する複合化工程と、 前記複合体を細線化し複合線を製造する細線化工程と、 前記複合線を熱処理を施し、Ｎｂ3Ａｌ 系超電導相を形
成させる熱処理工程とを有することを特徴とするＮｂ3
Ａｌ 系超電導導体の製造方法。 - 【請求項１５】Ａ１５型超電導導体を構成する少なくと
も２種類以上の元素の内ＮｂとＶを除く元素を有する金
属棒あるいは該基合金棒の表面に酸化物粒子を構成する
元素を含んだ金属膜を形成し、Ｎｂ金属管あるいはＮｂ
基合金管、またはＶ金属管あるいはＶ基合金管中に挿
入，複合化する複合化工程と、 前記複合体を細線化し複合線を製造する細線化工程と、 前記複合線を熱処理を施し、Ａ１５型超電導相を形成さ
せる熱処理工程とを有することを特徴とするＡ１５型超
電導導体の製造方法。 - 【請求項１６】Ａｌ金属棒あるいはＡｌ基合金棒の表面
に酸化物粒子を構成する元素を含んだ金属膜を形成し、
Ｎｂ金属管あるいはＮｂ基合金管中に挿入，複合化する
複合化工程と、 前記複合体を細線化し複合線を製造する細線化工程と、 前記複合線を熱処理を施し、Ｎｂ3Ａｌ 系超電導相を形
成させる熱処理工程とを有することを特徴とするＮｂ3
Ａｌ 系超電導導体の製造方法。 - 【請求項１７】請求項９，１１，１３あるいは１５のい
ずれかに記載のＡ１５型超電導導体の製造方法であっ
て、該細線化工程が銅あるいは銅合金からなる金属シー
スに複合体を内蔵させて細線化することを特徴とするＡ
１５型超電導導体の製造方法。 - 【請求項１８】請求項１０，１２，１４あるいは１６の
いずれかに記載のＮｂ3Ａｌ 系超電導導体の製造方法で
あって、該細線化工程が銅あるいは銅合金からなる金属
シースに複合体を内蔵させて細線化することを特徴とす
るＮｂ3Ａｌ 系超電導導体の製造方法。 - 【請求項１９】請求項１，３，５あるいは７のいずれか
に記載のＡ１５型超電導導体をコイル状に巻線すること
により作製された超電導マグネットと電源及び前記超電
導マグネットを低温冷媒に浸漬するためのクライオスタ
ットを有する超電導マグネット装置。 - 【請求項２０】請求項２，４，６あるいは８のいずれか
に記載のＮｂ3Ａｌ 系超電導導体をコイル状に巻線する
ことにより作製された超電導マグネットと電源及び前記
超電導マグネットを低温冷媒に浸漬するためのクライオ
スタットを有する超電導マグネット装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6127293A JPH07335052A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Ａ１５型超電導導体及びその製造方法 |
| EP95108484A EP0693329A3 (en) | 1994-06-09 | 1995-06-02 | Roll shifting device and roll width adjusting device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6127293A JPH07335052A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Ａ１５型超電導導体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335052A true JPH07335052A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14956384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6127293A Pending JPH07335052A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Ａ１５型超電導導体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335052A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007042455A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ａｌ系超電導線材の製造方法、Ｎｂ３Ａｌ系超電導線材製造用一次複合材及びその製造方法、並びにＮｂ３Ａｌ系超電導線材製造用多芯複合材 |
| CN114540690A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-27 | 福建师范大学 | 一种制备高性能Nb3(Al，Ge) 超导体的方法 |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP6127293A patent/JPH07335052A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007042455A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ａｌ系超電導線材の製造方法、Ｎｂ３Ａｌ系超電導線材製造用一次複合材及びその製造方法、並びにＮｂ３Ａｌ系超電導線材製造用多芯複合材 |
| JP4723306B2 (ja) * | 2005-08-03 | 2011-07-13 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｎｂ３Ａｌ系超電導線材の製造方法、Ｎｂ３Ａｌ系超電導線材製造用一次複合材及びその製造方法、並びにＮｂ３Ａｌ系超電導線材製造用多芯複合材 |
| CN114540690A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-27 | 福建师范大学 | 一种制备高性能Nb3(Al，Ge) 超导体的方法 |
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