JPH08190825A - Ａ３ ｂ型化合物超電導線の製造方法 - Google Patents
Ａ３ ｂ型化合物超電導線の製造方法Info
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- JPH08190825A JPH08190825A JP7218954A JP21895495A JPH08190825A JP H08190825 A JPH08190825 A JP H08190825A JP 7218954 A JP7218954 A JP 7218954A JP 21895495 A JP21895495 A JP 21895495A JP H08190825 A JPH08190825 A JP H08190825A
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた特性の超電導線を得ること。
【解決手段】 ６角素線２１を最外シース１１とほぼ同
軸に最密充填配置されてなる基準６角集合体８１の角部
と相対する最外シース１１の内壁近傍に６角棒３１を配
置して複合ビレット７１を形成する。この複合ビレット
７１に熱間押出等の加工を施して複合線材を作製し、熱
処理等を施してＡ3 Ｂ型化合物超電導線を製造する方
法。
軸に最密充填配置されてなる基準６角集合体８１の角部
と相対する最外シース１１の内壁近傍に６角棒３１を配
置して複合ビレット７１を形成する。この複合ビレット
７１に熱間押出等の加工を施して複合線材を作製し、熱
処理等を施してＡ3 Ｂ型化合物超電導線を製造する方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多芯型のＡ3 Ｂ型化
合物超電導線の製造方法に関する。
合物超電導線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｎｂ3 Ｓｎ、Ｎｂ3 Ａｌ、Ｖ3 Ｇ
ａ等のＡ3 Ｂ型化合物超電導体（Ａ１５型化合物超電導
体とも称される）は金属間化合物であり加工が極めて困
難である。このため超電導線材を製造するには、上記Ａ
3 Ｂ型化合物超電導体を構成する金属Ａと金属Ｂとを含
む複合ビレットに延伸加工を施して複合線材とし、しか
る後、前記金属Ａの内部に前記金属Ｂを拡散、反応させ
る熱処理により上記Ａ3Ｂ型化合物を反応生成させる製
造方法が採用されている。
ａ等のＡ3 Ｂ型化合物超電導体（Ａ１５型化合物超電導
体とも称される）は金属間化合物であり加工が極めて困
難である。このため超電導線材を製造するには、上記Ａ
3 Ｂ型化合物超電導体を構成する金属Ａと金属Ｂとを含
む複合ビレットに延伸加工を施して複合線材とし、しか
る後、前記金属Ａの内部に前記金属Ｂを拡散、反応させ
る熱処理により上記Ａ3Ｂ型化合物を反応生成させる製
造方法が採用されている。
【０００３】以下にＡ3 Ｂ型化合物超電導線の例として
ブロンズ法によるＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法につい
て説明する。この場合Ａ金属はＮｂでＢ金属はＳｎに相
当する。このブロンズ法は、Ｎｂフィラメントの径を極
細化することが比較的容易であるので交流損失の少ない
超電導線が得られる、押出加工等の量産技術が他の方法
より早く確立されたため生産性に優れる、等の利点があ
り実用的に広く採用されている。
ブロンズ法によるＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法につい
て説明する。この場合Ａ金属はＮｂでＢ金属はＳｎに相
当する。このブロンズ法は、Ｎｂフィラメントの径を極
細化することが比較的容易であるので交流損失の少ない
超電導線が得られる、押出加工等の量産技術が他の方法
より早く確立されたため生産性に優れる、等の利点があ
り実用的に広く採用されている。
【０００４】さて高い特性の超電導線を得るために種々
の工夫がなされているが、以下に代表的なＮｂ3 Ｓｎ超
電導線を例に説明する。高い特性を得るためには種々の
条件があるが、例えば超電導体であるＮｂ3 Ｓｎを多く
生成させることや、超電導フィラメントを極細多芯化す
る等が行われる。その他、安定化金属の汚染を防止し
て、安定性を高めることも行われる。
の工夫がなされているが、以下に代表的なＮｂ3 Ｓｎ超
電導線を例に説明する。高い特性を得るためには種々の
条件があるが、例えば超電導体であるＮｂ3 Ｓｎを多く
生成させることや、超電導フィラメントを極細多芯化す
る等が行われる。その他、安定化金属の汚染を防止し
て、安定性を高めることも行われる。
【０００５】まずマトリックスとしてＣｕ−Ｓｎ合金
（ブロンズ）製の棒に穴をあけ、その中にＮｂ芯材を挿
入して１次複合ビレットを形成する。次いで必要ならこ
の１次複合ビレットに熱間静水圧処理（ＨＩＰ）等を施
してから延伸加工して（１次）素線を製造する。次にこ
の素線を用いて２次複合ビレットを組み立てる。それに
は、ブロンズ製或いは安定化金属製等の最外シースを用
意し、この素線をその中に充填して２次複合ビレットを
形成する。この際、必要なら安定化材や拡散バリアー等
を配置することもある。例えば製造される超電導線の中
央部に安定化材を配置させる場合は、この２次複合ビレ
ットの中央部にマトリックス部材を配置することもあ
る。このマトリックス部材は通常、無酸素銅等の安定化
材やブロンズ材等である。安定化材を配置する場合は、
この安定化材がＳｎ等に汚染されるのを抑制する意味
で、安定化材の外周にＮｂ等（拡散バリアー）を薄く配
置することもある。
（ブロンズ）製の棒に穴をあけ、その中にＮｂ芯材を挿
入して１次複合ビレットを形成する。次いで必要ならこ
の１次複合ビレットに熱間静水圧処理（ＨＩＰ）等を施
してから延伸加工して（１次）素線を製造する。次にこ
の素線を用いて２次複合ビレットを組み立てる。それに
は、ブロンズ製或いは安定化金属製等の最外シースを用
意し、この素線をその中に充填して２次複合ビレットを
形成する。この際、必要なら安定化材や拡散バリアー等
を配置することもある。例えば製造される超電導線の中
央部に安定化材を配置させる場合は、この２次複合ビレ
ットの中央部にマトリックス部材を配置することもあ
る。このマトリックス部材は通常、無酸素銅等の安定化
材やブロンズ材等である。安定化材を配置する場合は、
この安定化材がＳｎ等に汚染されるのを抑制する意味
で、安定化材の外周にＮｂ等（拡散バリアー）を薄く配
置することもある。
【０００６】２次複合ビレットに熱間押し出し加工等の
延伸加工を施して複合線材を製造し、この複合線材に拡
散熱処理を施してＮｂ3 Ｓｎ超電導線を得る。なお、こ
の２次複合ビレットを延伸加工してなる２次素線を用い
て、更に３次の複合ビレット（必要なら更に高次の場合
もある）を組み立てる場合もある。
延伸加工を施して複合線材を製造し、この複合線材に拡
散熱処理を施してＮｂ3 Ｓｎ超電導線を得る。なお、こ
の２次複合ビレットを延伸加工してなる２次素線を用い
て、更に３次の複合ビレット（必要なら更に高次の場合
もある）を組み立てる場合もある。
【０００７】さて上記複合線材は、マトリックス金属中
にＮｂフィラメントが埋め込まれた構造になっている。
ここでＮｂフィラメントとはＮｂ芯材が極細化したもの
である。この複合線材に５５０℃〜７５０℃程度に加熱
する熱処理を施せばブロンズ中のＳｎがＮｂフィラメン
トの内部に拡散、反応し、Ｎｂ3 Ｓｎが生成する。こう
してＮｂフィラメントが超電導フィラメントであるＮｂ
3 Ｓｎフィラメントになり、多芯超電導線が得られるの
である。またＳｎの供給を増やす目的で前記複合線材の
外周にＳｎを被覆してから拡散熱処理する方法（外部拡
散法と呼ばれる）もある。また、加工性が悪いブロンズ
を用いず、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｂ等の単体を用いて複合ビレ
ットを組み立て、これを延伸加工後、熱処理を施す製造
方法も検討されている。以上説明した方法は、Ｎｂ3 Ｓ
ｎ以外のＡ3 Ｂ型化合物超電導体の場合にも同様に適用
できる。
にＮｂフィラメントが埋め込まれた構造になっている。
ここでＮｂフィラメントとはＮｂ芯材が極細化したもの
である。この複合線材に５５０℃〜７５０℃程度に加熱
する熱処理を施せばブロンズ中のＳｎがＮｂフィラメン
トの内部に拡散、反応し、Ｎｂ3 Ｓｎが生成する。こう
してＮｂフィラメントが超電導フィラメントであるＮｂ
3 Ｓｎフィラメントになり、多芯超電導線が得られるの
である。またＳｎの供給を増やす目的で前記複合線材の
外周にＳｎを被覆してから拡散熱処理する方法（外部拡
散法と呼ばれる）もある。また、加工性が悪いブロンズ
を用いず、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｂ等の単体を用いて複合ビレ
ットを組み立て、これを延伸加工後、熱処理を施す製造
方法も検討されている。以上説明した方法は、Ｎｂ3 Ｓ
ｎ以外のＡ3 Ｂ型化合物超電導体の場合にも同様に適用
できる。
【０００８】上述の２次複合ビレットの組み立てに際
し、より高い加工性を実現するために、Ｎｂ芯材および
マトリックス金属からなる素線として、正６角形断面を
有する６角素線が採用されることが多い。６角素線を用
いれば、最外シース内に配置して２次、若しくはそれよ
り高次の複合ビレットを組み立てる際、隙間少なく充填
配置できるからである。
し、より高い加工性を実現するために、Ｎｂ芯材および
マトリックス金属からなる素線として、正６角形断面を
有する６角素線が採用されることが多い。６角素線を用
いれば、最外シース内に配置して２次、若しくはそれよ
り高次の複合ビレットを組み立てる際、隙間少なく充填
配置できるからである。
【０００９】しかし最外シースは加工上の理由等から通
常は円筒形状ものが採用されるから、その内壁近傍に配
置される６角素線と内壁との間には間隙が生ずる。この
間隙は熱間押出する前に施されるＨＩＰ処理によって押
しつぶされるが、そのとき間隙に近接する６角素線の形
状も歪んでしまう。このような２次複合ビレットに更に
延伸加工を施して細線化していくと、特に最外シースに
近接していた６角素線を構成するＮｂ芯材に異常変形が
生じたり、断線したりする。この結果、特性劣化を招い
たり超電導線自体が破断したりすることもある。その
他、最外シース内の中央部等に無酸素銅部材（安定化
材）を配置した場合でも、当該無酸素銅部材と６角素線
の集合体との間隙については同様である。
常は円筒形状ものが採用されるから、その内壁近傍に配
置される６角素線と内壁との間には間隙が生ずる。この
間隙は熱間押出する前に施されるＨＩＰ処理によって押
しつぶされるが、そのとき間隙に近接する６角素線の形
状も歪んでしまう。このような２次複合ビレットに更に
延伸加工を施して細線化していくと、特に最外シースに
近接していた６角素線を構成するＮｂ芯材に異常変形が
生じたり、断線したりする。この結果、特性劣化を招い
たり超電導線自体が破断したりすることもある。その
他、最外シース内の中央部等に無酸素銅部材（安定化
材）を配置した場合でも、当該無酸素銅部材と６角素線
の集合体との間隙については同様である。
【００１０】そこで、最外シースの内壁とそれに近接す
る６角素線との間隙に、安定化材やブロンズで形成され
た細いスペーサーを挿入して間隙を埋めることが広く行
われている。このスペーサーは通常、細い丸棒が使用さ
れる。また６角素線の集合体の最外周部分において、６
角素線の一部を、該６角素線と同一断面形状の６角棒
（ブロンズ製や安定化材製等）に置き換えることもあ
る。こうすればこの６角棒が応力を受け、最外シースに
近接する６角素線を構成するＮｂ芯材の異常な変形や断
線の発生を抑制できるからである。
る６角素線との間隙に、安定化材やブロンズで形成され
た細いスペーサーを挿入して間隙を埋めることが広く行
われている。このスペーサーは通常、細い丸棒が使用さ
れる。また６角素線の集合体の最外周部分において、６
角素線の一部を、該６角素線と同一断面形状の６角棒
（ブロンズ製や安定化材製等）に置き換えることもあ
る。こうすればこの６角棒が応力を受け、最外シースに
近接する６角素線を構成するＮｂ芯材の異常な変形や断
線の発生を抑制できるからである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】最外シース内に６角素
線等を配置してなる２次複合ビレット（若しくはそれよ
り高次の複合ビレット）の組み立てに上述のような種々
の工夫がなされる理由は、なるべく加工性を向上させ、
生産性を高めると共に特性に優れた超電導線を得るため
である。しかしこのような工夫を施した２次複合ビレッ
トを用いて超電導線を製造しても、その超電導線にはフ
ィラメントの長手方向に沿って、該フィラメントの断面
積が不均一になる現象（ソーセージングと呼ばれる）の
発生が観察されることが多かった。またこのようなソー
セージングは、最外シースに近接する６角素線に含まれ
るＮｂ芯材に相当するフィラメントに限らず、最外シー
スから離れた内部のフィラメントにも観察されることも
あった。これがフィラメントの断線率の増加等を招き、
その結果超電導線の特性を劣化させていたと推定されて
いた。
線等を配置してなる２次複合ビレット（若しくはそれよ
り高次の複合ビレット）の組み立てに上述のような種々
の工夫がなされる理由は、なるべく加工性を向上させ、
生産性を高めると共に特性に優れた超電導線を得るため
である。しかしこのような工夫を施した２次複合ビレッ
トを用いて超電導線を製造しても、その超電導線にはフ
ィラメントの長手方向に沿って、該フィラメントの断面
積が不均一になる現象（ソーセージングと呼ばれる）の
発生が観察されることが多かった。またこのようなソー
セージングは、最外シースに近接する６角素線に含まれ
るＮｂ芯材に相当するフィラメントに限らず、最外シー
スから離れた内部のフィラメントにも観察されることも
あった。これがフィラメントの断線率の増加等を招き、
その結果超電導線の特性を劣化させていたと推定されて
いた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる状況に鑑
み、鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的
は、加工性に優れ、特性に優れたＡ3 Ｂ型化合物超電導
線を実現することにある。
み、鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的
は、加工性に優れ、特性に優れたＡ3 Ｂ型化合物超電導
線を実現することにある。
【００１３】本発明では超電導線を、Ａ金属芯材および
マトリックス金属からなる６角素線をＢ金属を含有する
マトリックス部材または安定化金属材からなる最外シー
スの中に配置して組み立てた複合ビレットに延伸加工を
施して複合線材を得て、当該複合線材に熱処理を施して
Ａ3 Ｂ型化合物超電導線を製造する。その際、安定化金
属またはＢ金属を含有する最外シースの中には、Ａ金属
芯材およびマトリックス金属を含む６角素線や、前記６
角素線とほぼ同寸法の６角棒が配置されている。前記６
角素線が最密充填配置されてなる６角集合体の内、当該
最外シースの内径とほぼ同軸にある６角集合体を本明細
書では基準６角集合体と呼ぶことにする。そしてこの基
準６角集合体の角部と相対する前記最外シースの内壁近
傍には前記６角棒を配置して複合ビレットを形成し、こ
れに延伸加工を施して複合線材を得る。そしてこの複合
線材に熱処理を施してＡ3 Ｂ型化合物超電導線を製造す
る。
マトリックス金属からなる６角素線をＢ金属を含有する
マトリックス部材または安定化金属材からなる最外シー
スの中に配置して組み立てた複合ビレットに延伸加工を
施して複合線材を得て、当該複合線材に熱処理を施して
Ａ3 Ｂ型化合物超電導線を製造する。その際、安定化金
属またはＢ金属を含有する最外シースの中には、Ａ金属
芯材およびマトリックス金属を含む６角素線や、前記６
角素線とほぼ同寸法の６角棒が配置されている。前記６
角素線が最密充填配置されてなる６角集合体の内、当該
最外シースの内径とほぼ同軸にある６角集合体を本明細
書では基準６角集合体と呼ぶことにする。そしてこの基
準６角集合体の角部と相対する前記最外シースの内壁近
傍には前記６角棒を配置して複合ビレットを形成し、こ
れに延伸加工を施して複合線材を得る。そしてこの複合
線材に熱処理を施してＡ3 Ｂ型化合物超電導線を製造す
る。
【００１４】また安定化金属またはＢ金属を含有する最
外シースの中に、Ａ金属芯材およびマトリックス金属を
含む６角素線と、前記６角素線とほぼ同寸法の６角棒
と、マトリックス部材とが充填配置された複合ビレット
から複合線材を得る場合は、前記マトリックス部材を含
み前記６角素線が外形略６角形状に最密充填配置されて
なる、当該最外シースとほぼ同軸の基準６角集合体の角
部と相対する前記最外シースの内壁近傍に前記６角棒を
配置する。そしてこの複合ビレットに延伸加工を施して
複合線材を得、この複合線材に熱処理を施してＡ3 Ｂ型
化合物超電導線を製造する。
外シースの中に、Ａ金属芯材およびマトリックス金属を
含む６角素線と、前記６角素線とほぼ同寸法の６角棒
と、マトリックス部材とが充填配置された複合ビレット
から複合線材を得る場合は、前記マトリックス部材を含
み前記６角素線が外形略６角形状に最密充填配置されて
なる、当該最外シースとほぼ同軸の基準６角集合体の角
部と相対する前記最外シースの内壁近傍に前記６角棒を
配置する。そしてこの複合ビレットに延伸加工を施して
複合線材を得、この複合線材に熱処理を施してＡ3 Ｂ型
化合物超電導線を製造する。
【００１５】
【発明の実施の形態】Ａ金属芯材およびマトリックス金
属からなる６角素線を、Ｂ金属を含有するマトリックス
部材または安定化金属材からなる最外シースの中に配置
して複合ビレットを組み立てる。またこの６角素線と同
じサイズの６角棒も配置している。この６角棒は通常、
Ｂ金属を含有するマトリックス部材または安定化金属材
で形成されたものである。この６角素線と６角棒の集合
体は、最外シースの内周のサイズに対する、６角素線
（６角棒）のサイズに影響されるが、概ね、６角形状、
１２角形状、２４角形状のような外形の集合体となる。
最外シースの内径と比較して６角素線のサイズが相当に
小さい場合は、集合体は１２角形状若しくはそれ以上の
高次の多角形状になる。反対に、比較的サイズの大きい
６角素線を用いると、集合体は略６角形状になる。
属からなる６角素線を、Ｂ金属を含有するマトリックス
部材または安定化金属材からなる最外シースの中に配置
して複合ビレットを組み立てる。またこの６角素線と同
じサイズの６角棒も配置している。この６角棒は通常、
Ｂ金属を含有するマトリックス部材または安定化金属材
で形成されたものである。この６角素線と６角棒の集合
体は、最外シースの内周のサイズに対する、６角素線
（６角棒）のサイズに影響されるが、概ね、６角形状、
１２角形状、２４角形状のような外形の集合体となる。
最外シースの内径と比較して６角素線のサイズが相当に
小さい場合は、集合体は１２角形状若しくはそれ以上の
高次の多角形状になる。反対に、比較的サイズの大きい
６角素線を用いると、集合体は略６角形状になる。
【００１６】図３を参照しながら説明すると、最外シー
ス１１内には６角素線２１と６角棒３１とが配置されて
いる。その集合体は概ね１２角形状である。最外シース
１１のサイズに比べ、６角素線２１のサイズが相当に小
さければ、集合体は概ね２４角形状に近くなる。この集
合体の中には、図３で示されるような基準６角集合体８
１、８２が存在する。この基準６角集合体８１、８２
は、最外シース１１とほぼ同軸の外形を有し、６角素線
２１が最密充填配置されてなるものである。図３では基
準６角集合体を２個示したが、大小さまざまな基準６角
集合体を考えることができることは言うまでもない。
ス１１内には６角素線２１と６角棒３１とが配置されて
いる。その集合体は概ね１２角形状である。最外シース
１１のサイズに比べ、６角素線２１のサイズが相当に小
さければ、集合体は概ね２４角形状に近くなる。この集
合体の中には、図３で示されるような基準６角集合体８
１、８２が存在する。この基準６角集合体８１、８２
は、最外シース１１とほぼ同軸の外形を有し、６角素線
２１が最密充填配置されてなるものである。図３では基
準６角集合体を２個示したが、大小さまざまな基準６角
集合体を考えることができることは言うまでもない。
【００１７】本発明では、この基準６角集合体８１、８
２の角部に位置する６角素線２１’と最外シース１１の
内壁とが相対する部分で、その内壁近傍の場所には、６
角素線２１に替わり６角棒３１が配置された複合ビレッ
ト７１を用いる。このような複合ビレット７１から超電
導線を製造するのが本発明方法である。
２の角部に位置する６角素線２１’と最外シース１１の
内壁とが相対する部分で、その内壁近傍の場所には、６
角素線２１に替わり６角棒３１が配置された複合ビレッ
ト７１を用いる。このような複合ビレット７１から超電
導線を製造するのが本発明方法である。
【００１８】このように構成した複合ビレット７１を用
いると優れた特性と加工性の実現が期待できる。本発明
者らは、フィラメントのソーセージング発生の原因を突
き止めるべく鋭意検討をし、そのメカニズムは複雑で完
全な解明には至っていないものの、最外シース内に６角
素線等を配置してなる２次複合ビレット（若しくはそれ
より高次の複合ビレット）にＨＩＰ処理や熱間押出加工
を施す際、内部の６角素線の集合体に不均一な応力が掛
かっていると推定した。製造後の超電導線の断面から
は、加工前の６角素線の境界は判別しにくいが、その内
部に含まれたＮｂ芯材に相当するフィラメントの分布状
況から推察すると、集合体の最外周に位置しその辺部が
当該最外シースの内壁とほぼ相対するように配置されて
いる６角素線の群には大きな応力が掛かっているものと
考えられる。つまり図３の場合、基準６角集合体８１の
角部に位置し、最外シース１１の内壁と近接する６角素
線２１’で特に大きな応力が掛かっているのである。
いると優れた特性と加工性の実現が期待できる。本発明
者らは、フィラメントのソーセージング発生の原因を突
き止めるべく鋭意検討をし、そのメカニズムは複雑で完
全な解明には至っていないものの、最外シース内に６角
素線等を配置してなる２次複合ビレット（若しくはそれ
より高次の複合ビレット）にＨＩＰ処理や熱間押出加工
を施す際、内部の６角素線の集合体に不均一な応力が掛
かっていると推定した。製造後の超電導線の断面から
は、加工前の６角素線の境界は判別しにくいが、その内
部に含まれたＮｂ芯材に相当するフィラメントの分布状
況から推察すると、集合体の最外周に位置しその辺部が
当該最外シースの内壁とほぼ相対するように配置されて
いる６角素線の群には大きな応力が掛かっているものと
考えられる。つまり図３の場合、基準６角集合体８１の
角部に位置し、最外シース１１の内壁と近接する６角素
線２１’で特に大きな応力が掛かっているのである。
【００１９】本発明者らは更に推定を進め、基準６角集
合体８１、８２の角部に位置する６角素線２１’の内、
最外シース１１の内壁に近い６角素線では、特に大きな
応力が掛かり、その結果、その６角素線の中のＮｂ芯材
が特に大きなソーセージングを生じ、そのために乱れる
応力の影響がその他のフィラメントにも伝播していたも
のと考えた。そこで、基準６角集合体８１の角部に位置
し、最外シース１１の内壁と近接する６角素線２１’に
特に大きな応力が掛かるのを抑制することが、製造され
る超電導線の特性向上に寄与するものと考えた。
合体８１、８２の角部に位置する６角素線２１’の内、
最外シース１１の内壁に近い６角素線では、特に大きな
応力が掛かり、その結果、その６角素線の中のＮｂ芯材
が特に大きなソーセージングを生じ、そのために乱れる
応力の影響がその他のフィラメントにも伝播していたも
のと考えた。そこで、基準６角集合体８１の角部に位置
し、最外シース１１の内壁と近接する６角素線２１’に
特に大きな応力が掛かるのを抑制することが、製造され
る超電導線の特性向上に寄与するものと考えた。
【００２０】そこで、６角棒３１を、基準６角集合体８
１（または８２）の角部と相対する最外シース１１の内
壁近傍に配置することで、この６角棒３１が６角素線２
１’に掛かる応力を緩和し、その結果、集合体に掛かる
応力の乱れを緩和されるようにしたのである。そしてこ
の６角棒はＨＩＰ処理、若しくは熱間押出加工の際に間
隙を効果的に埋めることになる。このようなことからＮ
ｂ芯材（Ｎｂフィラメント）のソーセージングが効果的
に抑制されることを解明した。
１（または８２）の角部と相対する最外シース１１の内
壁近傍に配置することで、この６角棒３１が６角素線２
１’に掛かる応力を緩和し、その結果、集合体に掛かる
応力の乱れを緩和されるようにしたのである。そしてこ
の６角棒はＨＩＰ処理、若しくは熱間押出加工の際に間
隙を効果的に埋めることになる。このようなことからＮ
ｂ芯材（Ｎｂフィラメント）のソーセージングが効果的
に抑制されることを解明した。
【００２１】以上はＡ3 Ｂ型化合物超電導線としてＮｂ
3 Ｓｎ超電導線を例に説明したが、上記の場合と同様、
６角素線を最外シースの中に配置して組み立てた複合ビ
レットを用いる製造方法を採用する場合は、その他のＡ
3 Ｂ型化合物超電導線に対しても本発明は同様に適用で
きる。
3 Ｓｎ超電導線を例に説明したが、上記の場合と同様、
６角素線を最外シースの中に配置して組み立てた複合ビ
レットを用いる製造方法を採用する場合は、その他のＡ
3 Ｂ型化合物超電導線に対しても本発明は同様に適用で
きる。
【００２２】
【実施例】次に本発明を実施例により詳細に説明する。 本発明例 実施例ではＡ金属としてＮｂを、Ｂ金属としてＳｎを選
び、Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線を製造した。用意した素
線は対辺距離４．４ｍｍで、中央部に径２．６ｍｍのほ
ぼ円形のＮｂ芯材を有し、その周りはブロンズ（Ｃｕ−
１４ｗｔ％Ｓｎ）になっている。そして図１に示すよう
に外径２１０ｍｍ、内径１８５ｍｍの最外シース１０
（ブロンズ製）内に６角素線２０を１０６０本集合し
て、略１２角形状の配置で充填した。なお図１は説明図
であり、６角素線２０の本数は正確ではない。最外シー
ス１０の中央部には径８０ｍｍの無酸素銅棒５０を配置
し、その外周には拡散バリア４０（Ｎｂ製、厚さ３ｍ
ｍ）を配置した。最外シース１０の中に充填配置する６
角素線２０の集合体の中には無酸素銅棒５０が含まれて
いる。この集合体の中に、最外シース１０とほぼ同軸で
外形略６角形状に最密充填配置されてなる基準６角集合
体を設定する（図２の太線で示す基準６角集合体８
０）。この基準６角集合体８０の角部と相対する箇所
で、前記最外シースの内壁近傍に６角棒３０を所定本数
配置する。この６角棒３０は６角素線２０とほぼ同寸法
でブロンズ製である。また図示しないが、最外シース１
０の内壁と、６角素線２０および６角棒３０との間隙に
は、これらより細い径の種々の丸棒スペーサー（ブロン
ズ製）を挿入した。こうして２次複合ビレット７０を組
み立てた。
び、Ｎｂ3 Ｓｎ化合物超電導線を製造した。用意した素
線は対辺距離４．４ｍｍで、中央部に径２．６ｍｍのほ
ぼ円形のＮｂ芯材を有し、その周りはブロンズ（Ｃｕ−
１４ｗｔ％Ｓｎ）になっている。そして図１に示すよう
に外径２１０ｍｍ、内径１８５ｍｍの最外シース１０
（ブロンズ製）内に６角素線２０を１０６０本集合し
て、略１２角形状の配置で充填した。なお図１は説明図
であり、６角素線２０の本数は正確ではない。最外シー
ス１０の中央部には径８０ｍｍの無酸素銅棒５０を配置
し、その外周には拡散バリア４０（Ｎｂ製、厚さ３ｍ
ｍ）を配置した。最外シース１０の中に充填配置する６
角素線２０の集合体の中には無酸素銅棒５０が含まれて
いる。この集合体の中に、最外シース１０とほぼ同軸で
外形略６角形状に最密充填配置されてなる基準６角集合
体を設定する（図２の太線で示す基準６角集合体８
０）。この基準６角集合体８０の角部と相対する箇所
で、前記最外シースの内壁近傍に６角棒３０を所定本数
配置する。この６角棒３０は６角素線２０とほぼ同寸法
でブロンズ製である。また図示しないが、最外シース１
０の内壁と、６角素線２０および６角棒３０との間隙に
は、これらより細い径の種々の丸棒スペーサー（ブロン
ズ製）を挿入した。こうして２次複合ビレット７０を組
み立てた。
【００２３】次いで２次複合ビレット７０に温度６００
℃でＨＩＰ処理を施してから、温度６５０℃で熱間押出
して径６０ｍｍに加工した。この後、伸線加工、焼鈍を
繰り返して最終的に径１．０ｍｍの複合線材を作製し
た。この複合線材に６５０℃×２４０時間の熱処理を施
してＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造した。このＮｂ3 Ｓｎ超
電導線の臨界電流密度（Ｊｃ）を測定したら、１２Ｔで
５３０Ａ／ｍｍ2 であった。
℃でＨＩＰ処理を施してから、温度６５０℃で熱間押出
して径６０ｍｍに加工した。この後、伸線加工、焼鈍を
繰り返して最終的に径１．０ｍｍの複合線材を作製し
た。この複合線材に６５０℃×２４０時間の熱処理を施
してＮｂ3 Ｓｎ超電導線を製造した。このＮｂ3 Ｓｎ超
電導線の臨界電流密度（Ｊｃ）を測定したら、１２Ｔで
５３０Ａ／ｍｍ2 であった。
【００２４】比較例 図１の６角棒３０を全て６角素線２０にした以外は本発
明例と同様である。そして測定の結果、臨界電流密度は
１２Ｔで４５０Ａ／ｍｍ2 であった。また本発明例とこ
の比較例の断面を観察し、フィラメントのソーセージン
グの発生具合を調査したが、比較例は本発明例に比べソ
ーセージングの発生が多く認められた。この結果、比較
例ではフィラメント断線が本発明例より多く生じ、また
Ｊｃの劣化を招いたと思われる。
明例と同様である。そして測定の結果、臨界電流密度は
１２Ｔで４５０Ａ／ｍｍ2 であった。また本発明例とこ
の比較例の断面を観察し、フィラメントのソーセージン
グの発生具合を調査したが、比較例は本発明例に比べソ
ーセージングの発生が多く認められた。この結果、比較
例ではフィラメント断線が本発明例より多く生じ、また
Ｊｃの劣化を招いたと思われる。
【００２５】このように本発明例はフィラメントのソー
セージングの発生が少なくフィラメントの断線が抑制で
き、優れた加工性と特性を実現させるものである。以上
の実施例はＡ金属としてＮｂ、Ｂ金属としてＳｎを用い
た例を説明したが、その他のＡ3 Ｂ型化合物超電導線の
場合でも同様の効果が得られる。
セージングの発生が少なくフィラメントの断線が抑制で
き、優れた加工性と特性を実現させるものである。以上
の実施例はＡ金属としてＮｂ、Ｂ金属としてＳｎを用い
た例を説明したが、その他のＡ3 Ｂ型化合物超電導線の
場合でも同様の効果が得られる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＮｂ3 Ｓｎ
等のＡ3 Ｂ型化合物超電導線の製造方法はフィラメント
のソーセージングの発生が少なくフィラメントの断線が
抑制でき、優れた加工性と特性を実現させるもので、そ
の工業上の貢献は著しいものである。
等のＡ3 Ｂ型化合物超電導線の製造方法はフィラメント
のソーセージングの発生が少なくフィラメントの断線が
抑制でき、優れた加工性と特性を実現させるもので、そ
の工業上の貢献は著しいものである。
【図１】本発明の実施例の複合ビレットの組み立てを説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図２】図１の複合ビレットと同じで基準６角集合体を
説明する図である。
説明する図である。
【図３】本発明の複合ビレットの組み立てを説明する説
明図である。
明図である。
１０、１１ 最外シース ２０、２１ ６角素線 ２１’ 角部の６角素線 ３０、３１ ６角棒 ４０ 拡散バリア ５０ 無酸素銅棒 ６０ ６角棒配置箇所 ７０、７１ 複合ビレット ８０、８１、８２ 基準６角集合体
Claims (2)
- 【請求項１】 安定化金属またはＢ金属を含有する最外
シースの中に、Ａ金属芯材およびマトリックス金属を含
む６角素線と、前記６角素線とほぼ同寸法の６角棒とが
充填配置されており、最外シースとほぼ同軸であって、
前記６角素線が外形略６角形状に最密充填配置されてな
る基準６角集合体の角部と相対する前記最外シースの内
壁近傍には前記６角棒が配置されている複合ビレット
に、延伸加工を施して複合線材を得、当該複合線材に熱
処理を施すＡ3 Ｂ型化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項２】 安定化金属またはＢ金属を含有する最外
シースの中に、Ａ金属芯材およびマトリックス金属を含
む６角素線と、前記６角素線とほぼ同寸法の６角棒と、
マトリックス部材とが充填配置されており、最外シース
とほぼ同軸であって、前記マトリックス部材を含み前記
６角素線が外形略６角形状に最密充填配置されてなる基
準６角集合体の角部と相対する前記最外シースの内壁近
傍には前記６角棒が配置されている複合ビレットに延伸
加工を施して複合線材を得、当該複合線材に熱処理を施
すＡ3 Ｂ型化合物超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7218954A JPH08190825A (ja) | 1994-11-08 | 1995-08-28 | Ａ３ ｂ型化合物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27407894 | 1994-11-08 | ||
| JP6-274078 | 1994-11-08 | ||
| JP7218954A JPH08190825A (ja) | 1994-11-08 | 1995-08-28 | Ａ３ ｂ型化合物超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08190825A true JPH08190825A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=26522845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7218954A Pending JPH08190825A (ja) | 1994-11-08 | 1995-08-28 | Ａ３ ｂ型化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08190825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102974643A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-03-20 | 西北有色金属研究院 | 一种Nb管增强Cu基复合线材的制备方法 |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP7218954A patent/JPH08190825A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102974643A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-03-20 | 西北有色金属研究院 | 一种Nb管增强Cu基复合线材的制备方法 |
| CN102974643B (zh) * | 2012-12-14 | 2015-04-15 | 西北有色金属研究院 | 一种Nb管增强Cu基复合线材的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040806 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041005 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050111 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050603 |