JPH08212854A - 化合物系超電導線の製造方法 - Google Patents
化合物系超電導線の製造方法Info
- Publication number
- JPH08212854A JPH08212854A JP7016102A JP1610295A JPH08212854A JP H08212854 A JPH08212854 A JP H08212854A JP 7016102 A JP7016102 A JP 7016102A JP 1610295 A JP1610295 A JP 1610295A JP H08212854 A JPH08212854 A JP H08212854A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core material
- roll
- compound
- superconducting wire
- alloy
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い非銅部臨界電流密度を有する化合物系超
電導線を安価に製造する方法を提供する。 【構成】 芯材のまわりに、Ｎｂ金属またはＮｂ合金か
らなるＮｂ含有シートと、Ｎｂとが反応して超電導性を
示す化合物を作る元素Ｘまたは元素Ｘを含む合金からな
るＸ含有シートとを重巻きし、ロール状積層物を作製す
るステップと、ロール状積層物から芯材を抜取った後塑
性加工を施すステップとを備える。
電導線を安価に製造する方法を提供する。 【構成】 芯材のまわりに、Ｎｂ金属またはＮｂ合金か
らなるＮｂ含有シートと、Ｎｂとが反応して超電導性を
示す化合物を作る元素Ｘまたは元素Ｘを含む合金からな
るＸ含有シートとを重巻きし、ロール状積層物を作製す
るステップと、ロール状積層物から芯材を抜取った後塑
性加工を施すステップとを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、化合物系超電導線の
製造方法に関するものであり、特に、超電導エネルギ貯
蔵、核融合、またはその他の用途に用いることのできる
超電導マグネットなどの高磁界用超電導材料としての化
合物系超電導線材の製造方法に関するものである。
製造方法に関するものであり、特に、超電導エネルギ貯
蔵、核融合、またはその他の用途に用いることのできる
超電導マグネットなどの高磁界用超電導材料としての化
合物系超電導線材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ3 Ｓｎ、Ｖ3 Ｇａ等の化合物系超電
導材料を用いた線材は、ＮｂＴｉ等の合金系超電導線材
では得られない高磁界を実現する手段として、従来より
用いられている。これら化合物系超電導材料の中でも、
Ｎｂ3 Ａｌは、臨界磁界および臨界温度が高く、次世代
の高磁界用材料として期待されている。そのため、従来
より、Ｎｂ3 Ａｌに関しては、チューブ法、粉末法等の
各種の線材化法の研究が行なわれている。
導材料を用いた線材は、ＮｂＴｉ等の合金系超電導線材
では得られない高磁界を実現する手段として、従来より
用いられている。これら化合物系超電導材料の中でも、
Ｎｂ3 Ａｌは、臨界磁界および臨界温度が高く、次世代
の高磁界用材料として期待されている。そのため、従来
より、Ｎｂ3 Ａｌに関しては、チューブ法、粉末法等の
各種の線材化法の研究が行なわれている。
【０００３】現在、Ｎｂ3 Ａｌの線材化法としては、ジ
ェリーロール法が実用化に最も近いと言われている。ジ
ェリーロール法によれば、実用線材の作製に不可欠な銅
安定化と多芯化とが、容易に行なえるためである。
ェリーロール法が実用化に最も近いと言われている。ジ
ェリーロール法によれば、実用線材の作製に不可欠な銅
安定化と多芯化とが、容易に行なえるためである。
【０００４】このジェリーロール法では、従来、Ｎｂま
たはＮｂを含む合金からなるＮｂ含有シートと、Ｎｂと
反応して超電導性を示す化合物を作る元素Ｘまたは元素
Ｘを含む合金からなるＸ含有シートとを、銅または銅合
金からなる芯材を中心として重巻きし、積層物として化
合物系超電導線材を製造していた。
たはＮｂを含む合金からなるＮｂ含有シートと、Ｎｂと
反応して超電導性を示す化合物を作る元素Ｘまたは元素
Ｘを含む合金からなるＸ含有シートとを、銅または銅合
金からなる芯材を中心として重巻きし、積層物として化
合物系超電導線材を製造していた。
【０００５】また、ジェリーロール法においては、通
常、超電導フィラメントは銅または銅合金で囲まれてい
る。このとき、細線化および超電導化合物生成熱処理工
程で、銅とフィラメント中の元素が相互拡散し、加工性
および特性が劣化することを防ぐために、フィラメント
のまわりに拡散障壁層を設ける必要があった。
常、超電導フィラメントは銅または銅合金で囲まれてい
る。このとき、細線化および超電導化合物生成熱処理工
程で、銅とフィラメント中の元素が相互拡散し、加工性
および特性が劣化することを防ぐために、フィラメント
のまわりに拡散障壁層を設ける必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平４−１２９１０
７では、ロール状積層物の中心に配置する芯材として、
加工性および電磁気的安定性を考慮して、銅または銅合
金を用いることが提唱されている。しかしながら、芯材
として銅または銅合金を用いると、上述と同様に、細線
化および超電導化合物生成熱処理工程で銅とフィラメン
ト中の元素が相互拡散し、加工性および特性が劣化する
恐れがある。そのため、芯材のまわりにも拡散障壁層を
設ける必要が生じる。その結果、フィラメントに占める
拡散障壁の割合が増え、相対的に超電導相の割合が減る
ことにより、非銅部臨界電流密度が低くなるという問題
があった。
７では、ロール状積層物の中心に配置する芯材として、
加工性および電磁気的安定性を考慮して、銅または銅合
金を用いることが提唱されている。しかしながら、芯材
として銅または銅合金を用いると、上述と同様に、細線
化および超電導化合物生成熱処理工程で銅とフィラメン
ト中の元素が相互拡散し、加工性および特性が劣化する
恐れがある。そのため、芯材のまわりにも拡散障壁層を
設ける必要が生じる。その結果、フィラメントに占める
拡散障壁の割合が増え、相対的に超電導相の割合が減る
ことにより、非銅部臨界電流密度が低くなるという問題
があった。
【０００７】また、芯材としてＮｂまたはＮｂ合金を用
いることにより、芯材のまわりの拡散障壁層は不要とな
る。しかしながら、この場合には、芯材自体が安定化材
にはなり得ないため、フィラメントの一部分とみなされ
る。その結果、同様にフィラメントに占める超電導相の
割合が減り、非銅部臨界電流密度が低くなる。さらに、
このように芯材としてＮｂやＮｂ合金を用いる場合に
は、芯材を用意するために、原材料費および加工費が高
くなるという問題もあった。
いることにより、芯材のまわりの拡散障壁層は不要とな
る。しかしながら、この場合には、芯材自体が安定化材
にはなり得ないため、フィラメントの一部分とみなされ
る。その結果、同様にフィラメントに占める超電導相の
割合が減り、非銅部臨界電流密度が低くなる。さらに、
このように芯材としてＮｂやＮｂ合金を用いる場合に
は、芯材を用意するために、原材料費および加工費が高
くなるという問題もあった。
【０００８】また、拡散障壁層には、加工性およびコス
トの点から、しばしばＮｂが用いられてきたが、Ｎｂと
元素Ｘとは反応しやすいため、元素Ｘが拡散障壁層のＮ
ｂへ拡散し、拡散障壁層付近では、ロール状積層物の作
製工程で最適値に設定されていたＮｂと元素Ｘの配合比
にずれが生じるという問題があった。特に、前述の銅ま
たは銅合金を芯材とする方法では、フィラメントの外周
部だけでなく中央部においてもＮｂの拡散障壁層が必要
となるため、最適値からＮｂと元素Ｘとの配合比がずれ
る部分がより多くなるという問題があった。また、前述
のＮｂまたはＮｂ合金を芯材とする方法でも、元素Ｘが
芯材に拡散することにより、同様にフィラメント中央部
で配合比のずれが生じるという問題があった。
トの点から、しばしばＮｂが用いられてきたが、Ｎｂと
元素Ｘとは反応しやすいため、元素Ｘが拡散障壁層のＮ
ｂへ拡散し、拡散障壁層付近では、ロール状積層物の作
製工程で最適値に設定されていたＮｂと元素Ｘの配合比
にずれが生じるという問題があった。特に、前述の銅ま
たは銅合金を芯材とする方法では、フィラメントの外周
部だけでなく中央部においてもＮｂの拡散障壁層が必要
となるため、最適値からＮｂと元素Ｘとの配合比がずれ
る部分がより多くなるという問題があった。また、前述
のＮｂまたはＮｂ合金を芯材とする方法でも、元素Ｘが
芯材に拡散することにより、同様にフィラメント中央部
で配合比のずれが生じるという問題があった。
【０００９】この発明の目的は、上述の問題点を解決
し、高い非銅部臨界電流密度を有する化合物系超電導線
を安価に製造する方法を提供することにある。
し、高い非銅部臨界電流密度を有する化合物系超電導線
を安価に製造する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明による化合物系
超電導線の製造方法は、芯材のまわりに、Ｎｂ金属また
はＮｂ合金からなるＮｂ含有シートと、Ｎｂと反応して
超電導性を示す化合物を作る元素Ｘまたは元素Ｘを含む
合金からなるＸ含有シートとを重巻きし、ロール状積層
物を作製するステップと、ロール状積層物から芯材を抜
取った後、塑性加工を施すステップとを備えている。
超電導線の製造方法は、芯材のまわりに、Ｎｂ金属また
はＮｂ合金からなるＮｂ含有シートと、Ｎｂと反応して
超電導性を示す化合物を作る元素Ｘまたは元素Ｘを含む
合金からなるＸ含有シートとを重巻きし、ロール状積層
物を作製するステップと、ロール状積層物から芯材を抜
取った後、塑性加工を施すステップとを備えている。
【００１１】前述の特開平４−１２９１０７では、芯材
を用いずにロール状積層物を作製する場合が、比較例と
して挙げられている。当時は、ロール状積層物の加工技
術が未熟であり、芯材を用いないでＮｂ含有シートとＸ
含有シートとの重巻きをした場合には、中央に大きな空
洞ができてしまう。そのため、この比較例においては、
その後の細線化過程で、この空洞が潰される際の座屈に
より、フィラメント全体に不均一変形が生じ、断線が多
発していた。
を用いずにロール状積層物を作製する場合が、比較例と
して挙げられている。当時は、ロール状積層物の加工技
術が未熟であり、芯材を用いないでＮｂ含有シートとＸ
含有シートとの重巻きをした場合には、中央に大きな空
洞ができてしまう。そのため、この比較例においては、
その後の細線化過程で、この空洞が潰される際の座屈に
より、フィラメント全体に不均一変形が生じ、断線が多
発していた。
【００１２】これに対して、現在は加工技術の進歩によ
り、細い芯材を用いてロール状積層物が得られるように
なり、塑性加工前に芯材を抜取った後の空洞が小さくな
った。そのため、その後の細線化過程での不均一変形が
抑制され、銅または銅合金を芯材として用いた場合と同
等の加工性が得られるようになった。
り、細い芯材を用いてロール状積層物が得られるように
なり、塑性加工前に芯材を抜取った後の空洞が小さくな
った。そのため、その後の細線化過程での不均一変形が
抑制され、銅または銅合金を芯材として用いた場合と同
等の加工性が得られるようになった。
【００１３】このように、本発明において、フィラメン
トの不均一変形による加工性の劣化を防止するために
は、芯材の直径がロール状積層物の直径の０．３倍未満
であることが望ましい。
トの不均一変形による加工性の劣化を防止するために
は、芯材の直径がロール状積層物の直径の０．３倍未満
であることが望ましい。
【００１４】また、この発明において、ロール状積層物
は、その１本または複数本を、銅または銅合金からなる
安定化材で覆うことができる。
は、その１本または複数本を、銅または銅合金からなる
安定化材で覆うことができる。
【００１５】さらに、この発明によれば、ロール状積層
物と、銅または銅合金よりなる安定化材との間に、拡散
障壁層を形成することができる。
物と、銅または銅合金よりなる安定化材との間に、拡散
障壁層を形成することができる。
【００１６】拡散障壁層としては、たとえばＮｂを用い
ることができる。この場合、Ｎｂ含有シートを、Ｘ含有
シートより巻付け方向において長くすることにより、Ｎ
ｂ含有シートとＸ含有シートとを重巻きした後さらにＮ
ｂ含有シートの端部を巻付けることにより、拡散障壁層
を形成することができる。
ることができる。この場合、Ｎｂ含有シートを、Ｘ含有
シートより巻付け方向において長くすることにより、Ｎ
ｂ含有シートとＸ含有シートとを重巻きした後さらにＮ
ｂ含有シートの端部を巻付けることにより、拡散障壁層
を形成することができる。
【００１７】一方、拡散障壁層は、ロール状積層物の加
工工程において、芯材を抜いた後の空洞を潰した後に、
配置することもできる。
工工程において、芯材を抜いた後の空洞を潰した後に、
配置することもできる。
【００１８】また、Ｎｂ合金および／または元素Ｘを含
む合金中の含有合金元素としては、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｇｅ、
Ｈｆ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒなどを
用いることができる。
む合金中の含有合金元素としては、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｇｅ、
Ｈｆ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒなどを
用いることができる。
【００１９】さらに、Ｎｂと反応して超電導性を示す元
素Ｘとしては、たとえばＡｌ、Ｓｎ等が挙げられる。
素Ｘとしては、たとえばＡｌ、Ｓｎ等が挙げられる。
【００２０】
【発明の作用効果】この発明によれば、塑性加工の前
に、ロール状積層物から芯材を抜取るため、従来のよう
に、芯材へのＸ元素の拡散および芯材に含まれる元素の
フィラメント内への拡散を抑制するために、拡散障壁層
を設ける必要がない。そのため、フィラメントに占める
超電導相の体積率を高めることができる。
に、ロール状積層物から芯材を抜取るため、従来のよう
に、芯材へのＸ元素の拡散および芯材に含まれる元素の
フィラメント内への拡散を抑制するために、拡散障壁層
を設ける必要がない。そのため、フィラメントに占める
超電導相の体積率を高めることができる。
【００２１】また、この発明によれば、塑性加工の前に
ロール状積層物から芯材を抜取るため、従来のように塑
性加工工程において芯材周囲の拡散障壁層へＸ元素が拡
散することがない。そのため、フィラメント中央部分
で、ＮｂとＸの最適配合比を維持できる。
ロール状積層物から芯材を抜取るため、従来のように塑
性加工工程において芯材周囲の拡散障壁層へＸ元素が拡
散することがない。そのため、フィラメント中央部分
で、ＮｂとＸの最適配合比を維持できる。
【００２２】以上の２点の理由により、この発明によれ
ば、高い非銅部臨界電流密度を有する化合物系超電導線
を製造することができる。
ば、高い非銅部臨界電流密度を有する化合物系超電導線
を製造することができる。
【００２３】また、従来では、１本のロール状積層物を
作製するためには、１本の芯材が必要であった。しかし
ながら、本発明による方法では、抜取った芯材を再使用
することができるため、生産コストの低減にも有効であ
る。
作製するためには、１本の芯材が必要であった。しかし
ながら、本発明による方法では、抜取った芯材を再使用
することができるため、生産コストの低減にも有効であ
る。
【００２４】
（実施例１）円断面形状銅棒材を芯材として、この芯材
のまわりにＮｂシートとＡｌシートとを重合わせて巻上
げて、ロール状積層物を作製し、これを無酸素銅パイプ
に挿入した。なお、ロール状積層物の巻上げに用いた芯
材の直径は、ロール状積層物の直径の０．２３倍であっ
た。また、ロール状積層物の外周と銅パイプとの間に
は、Ｎｂよりなる拡散障壁層を設けた。
のまわりにＮｂシートとＡｌシートとを重合わせて巻上
げて、ロール状積層物を作製し、これを無酸素銅パイプ
に挿入した。なお、ロール状積層物の巻上げに用いた芯
材の直径は、ロール状積層物の直径の０．２３倍であっ
た。また、ロール状積層物の外周と銅パイプとの間に
は、Ｎｂよりなる拡散障壁層を設けた。
【００２５】次に、このロール状積層物より芯材を抜取
った後、伸線加工を施し、単芯線を得た。
った後、伸線加工を施し、単芯線を得た。
【００２６】図１は、このプロセスによって得られた単
芯線の一例の構造を示す断面図である。図１を参照し
て、この単芯線は、Ｎｂ／Ａｌ積層体１が銅からなる安
定化材２により被覆され、Ｎｂ／Ａｌ積層体１と安定化
材２との間には拡散障壁層３が設けられている。また、
Ｎｂ／Ａｌ積層体１の中心の空洞は、伸線加工により潰
れている。
芯線の一例の構造を示す断面図である。図１を参照し
て、この単芯線は、Ｎｂ／Ａｌ積層体１が銅からなる安
定化材２により被覆され、Ｎｂ／Ａｌ積層体１と安定化
材２との間には拡散障壁層３が設けられている。また、
Ｎｂ／Ａｌ積層体１の中心の空洞は、伸線加工により潰
れている。
【００２７】次に、この単芯線を所定の寸法で約１００
本束ねて無酸素銅パイプに挿入し、伸線加工を施して、
直径０．６４ｍｍの多芯線とした。
本束ねて無酸素銅パイプに挿入し、伸線加工を施して、
直径０．６４ｍｍの多芯線とした。
【００２８】（実施例２）直径がロール状積層物の直径
の０．３０倍の大きさの芯材を用いて、実施例１と同様
にロール状積層物を作製し、芯材を抜取った後塑性加工
を施して、直径０．６４ｍｍの多芯線を作製した。な
お、芯材の直径以外の作製条件は、実施例１と全く同様
であるので、その説明は省略する。
の０．３０倍の大きさの芯材を用いて、実施例１と同様
にロール状積層物を作製し、芯材を抜取った後塑性加工
を施して、直径０．６４ｍｍの多芯線を作製した。な
お、芯材の直径以外の作製条件は、実施例１と全く同様
であるので、その説明は省略する。
【００２９】（実施例３）直径がロール状積層物の直径
の０．４４倍の大きさの芯材を用いて、実施例１と同様
にロール状積層物を作製し、芯材を抜取った後塑性加工
を施して、直径０．６４ｍｍの多芯線を作製した。な
お、芯材の直径以外の作製条件は、実施例１と全く同様
であるので、その説明は省略する。
の０．４４倍の大きさの芯材を用いて、実施例１と同様
にロール状積層物を作製し、芯材を抜取った後塑性加工
を施して、直径０．６４ｍｍの多芯線を作製した。な
お、芯材の直径以外の作製条件は、実施例１と全く同様
であるので、その説明は省略する。
【００３０】（比較例）実施例１と同じ寸法および材質
の材料を用いて、円断面形状銅棒材を芯材として、この
芯材のまわりにＮｂシートとＡｌシートとを重合わせて
巻上げて、ロール状積層物を作製し、無酸素銅パイプに
挿入した。なお、ロール状積層物の外周と銅パイプとの
間および芯材の外周には、それぞれ拡散障壁層を設け
た。
の材料を用いて、円断面形状銅棒材を芯材として、この
芯材のまわりにＮｂシートとＡｌシートとを重合わせて
巻上げて、ロール状積層物を作製し、無酸素銅パイプに
挿入した。なお、ロール状積層物の外周と銅パイプとの
間および芯材の外周には、それぞれ拡散障壁層を設け
た。
【００３１】次に、このロール状積層物より芯材を抜取
らないでロール状積層物の中心に備えたままで、伸線加
工を施し、単芯線を得た。
らないでロール状積層物の中心に備えたままで、伸線加
工を施し、単芯線を得た。
【００３２】図２は、このプロセスによって得られた比
較例の単芯線の一例の構造を示す断面図である。
較例の単芯線の一例の構造を示す断面図である。
【００３３】図２を参照して、この単芯線は、Ｎｂ／Ａ
ｌ積層体１が銅からなる安定化材２により被覆され、Ｎ
ｂ／Ａｌ積層体１の中心には、円断面形状銅棒材からな
る芯材４を備えている。また、Ｎｂ／Ａｌ積層体１と芯
材４との間およびＮｂ／Ａｌ積層体１と安定化材２との
間には、それぞれ拡散障壁層５および３が設けられてい
る。
ｌ積層体１が銅からなる安定化材２により被覆され、Ｎ
ｂ／Ａｌ積層体１の中心には、円断面形状銅棒材からな
る芯材４を備えている。また、Ｎｂ／Ａｌ積層体１と芯
材４との間およびＮｂ／Ａｌ積層体１と安定化材２との
間には、それぞれ拡散障壁層５および３が設けられてい
る。
【００３４】次に、この単芯線を所定の寸法で約１００
本束ねて無酸素銅パイプに挿入し、伸線加工を施して、
直径０．６４ｍｍの多芯線とした。
本束ねて無酸素銅パイプに挿入し、伸線加工を施して、
直径０．６４ｍｍの多芯線とした。
【００３５】以上の実施例１〜３および比較例の４種の
多芯線の伸線加工において、実施例１および比較例で
は、断線が生じることなく直径０．６４ｍｍまで加工が
可能であった。一方、実施例２および３では、伸線加工
中にフィラメントの一部に不均一な変形が起こり、数回
の断線が発生した。
多芯線の伸線加工において、実施例１および比較例で
は、断線が生じることなく直径０．６４ｍｍまで加工が
可能であった。一方、実施例２および３では、伸線加工
中にフィラメントの一部に不均一な変形が起こり、数回
の断線が発生した。
【００３６】次に、これら４種の単芯線について、フィ
ラメントに占める拡散障壁層の割合を求めた。その結果
を表１に示す。
ラメントに占める拡散障壁層の割合を求めた。その結果
を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】表１より明らかなように、フィラメントに
占める拡散障壁層の割合（拡散障壁／フィラメント）
は、比較例では３０％であったのに対して、実施例１〜
３では２２％であった。これは、実施例１〜３では、芯
材へのＡｌの拡散を抑制するための拡散障壁層を設ける
必要がなく、図２に示す比較例の拡散障壁層５に相当す
る部分にもＡｌシートを配することができたためであ
る。これによって、フィラメントに占める超電導相の体
積率を高めることができ、非銅部臨界電流密度の向上に
有利となる。
占める拡散障壁層の割合（拡散障壁／フィラメント）
は、比較例では３０％であったのに対して、実施例１〜
３では２２％であった。これは、実施例１〜３では、芯
材へのＡｌの拡散を抑制するための拡散障壁層を設ける
必要がなく、図２に示す比較例の拡散障壁層５に相当す
る部分にもＡｌシートを配することができたためであ
る。これによって、フィラメントに占める超電導相の体
積率を高めることができ、非銅部臨界電流密度の向上に
有利となる。
【００３９】次に、拡散障壁層によって、銅からなる安
定化材のマトリックスがＡｌの拡散に対して十分に保護
されていることを確認するために、直径０．６４ｍｍの
実施例１〜３および比較例の４種の多芯線に対して、所
定の熱処理を加えてＮｂ3 Ａｌを生成させ、０Ｔ、２０
Ｋにおけるマトリックスの比抵抗を測定した。その結果
を、表１に併せて示す。
定化材のマトリックスがＡｌの拡散に対して十分に保護
されていることを確認するために、直径０．６４ｍｍの
実施例１〜３および比較例の４種の多芯線に対して、所
定の熱処理を加えてＮｂ3 Ａｌを生成させ、０Ｔ、２０
Ｋにおけるマトリックスの比抵抗を測定した。その結果
を、表１に併せて示す。
【００４０】表１より明らかなように、実施例１および
比較例ともに、マトリックス比抵抗値は６．８×１０
-11 Ω・ｍであり、軟化された無酸素銅の０Ｔ、２０Ｋ
における比抵抗値と同等の値であり、拡散障壁層が細線
加工後も健全であり、熱処理によるＡｌのマトリックス
への拡散障壁として有効に作用していることが確認でき
た。
比較例ともに、マトリックス比抵抗値は６．８×１０
-11 Ω・ｍであり、軟化された無酸素銅の０Ｔ、２０Ｋ
における比抵抗値と同等の値であり、拡散障壁層が細線
加工後も健全であり、熱処理によるＡｌのマトリックス
への拡散障壁として有効に作用していることが確認でき
た。
【００４１】一方、実施例２および３では、拡散障壁層
の一部に座屈ができ、Ａｌによるマトリックスの汚染が
生じた。そのため、マトリックス比抵抗値は、それぞれ
１．０×１０-10 Ω・ｍおよび１．９×１０-10 Ω・ｍ
となった。
の一部に座屈ができ、Ａｌによるマトリックスの汚染が
生じた。そのため、マトリックス比抵抗値は、それぞれ
１．０×１０-10 Ω・ｍおよび１．９×１０-10 Ω・ｍ
となった。
【００４２】また、上述のように直径０．６４ｍｍの多
芯線に所定の熱処理を加えてＮｂ3Ａｌを生成させた４
種の超電導線について、１２Ｔ、４．２Ｋにおける非銅
部臨界電流密度と臨界温度の直上温度における比抵抗を
測定した。その結果を、表１に併せて示す。
芯線に所定の熱処理を加えてＮｂ3Ａｌを生成させた４
種の超電導線について、１２Ｔ、４．２Ｋにおける非銅
部臨界電流密度と臨界温度の直上温度における比抵抗を
測定した。その結果を、表１に併せて示す。
【００４３】表１より明らかなように、臨界電流密度
は、比較例では５８０Ａ／ｍｍ2 であったのに対して、
実施例では６９０から７５０Ａ／ｍｍ2 という高い値が
得られた。
は、比較例では５８０Ａ／ｍｍ2 であったのに対して、
実施例では６９０から７５０Ａ／ｍｍ2 という高い値が
得られた。
【００４４】以上の結果より、本発明によれば、Ａｌの
拡散からマトリックスを保護するのに十分なボリューム
の拡散障壁を設けることができるとともに、フィラメン
ト中の拡散障壁の割合を低減し、超電導相の割合を増加
させることができ、その結果、非銅部臨界電流密度の向
上に有効であることが確認できた。
拡散からマトリックスを保護するのに十分なボリューム
の拡散障壁を設けることができるとともに、フィラメン
ト中の拡散障壁の割合を低減し、超電導相の割合を増加
させることができ、その結果、非銅部臨界電流密度の向
上に有効であることが確認できた。
【００４５】また、加工性および拡散障壁層の健全性を
維持するためには、ロール状積層物の巻上げに用いる芯
材の直径は、ロール状積層物の直径の０．３０倍未満が
望ましいことが確認できた。
維持するためには、ロール状積層物の巻上げに用いる芯
材の直径は、ロール状積層物の直径の０．３０倍未満が
望ましいことが確認できた。
【図１】この発明による化合物系超電導線の一例の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】比較例の化合物系超電導線の一例の構造を示す
断面図である。
断面図である。
１ Ｎｂ／Ａｌ積層体 ２ 安定化材 ３，５ 拡散障壁層 ４ 芯材
Claims (6)
- 【請求項１】 芯材のまわりに、Ｎｂ金属またはＮｂ合
金からなるＮｂ含有シートと、Ｎｂと反応して超電導性
を示す化合物を作る元素Ｘまたは元素Ｘを含む合金から
なるＸ含有シートとを重巻きし、ロール状積層物を作製
するステップと、 前記ロール状積層物から前記芯材を抜取った後、塑性加
工を施すステップとを備える、化合物系超電導線の製造
方法。 - 【請求項２】 前記芯材の直径は、前記ロール状積層物
の直径の０．３倍未満であることを特徴とする、請求項
１記載の化合物系超電導線の製造方法。 - 【請求項３】 前記ロール状積層物の１本または複数本
を、銅または銅合金からなる安定化材で被覆することを
特徴とする、請求項１または請求項２記載の化合物系超
電導線の製造方法。 - 【請求項４】 前記ロール状積層物と前記安定化材との
間に、拡散障壁層を形成することを特徴とする、請求項
３記載の化合物系超電導線の製造方法。 - 【請求項５】 前記Ｎｂ含有シートは前記Ｘ含有シート
より巻付け方向に長く、 前記Ｎｂ含有シートと前記Ｘ含有シートとを重巻きした
後さらに前記Ｎｂ含有シートの端部を巻付けることによ
り、前記拡散障壁層を形成することを特徴とする、請求
項４記載の化合物系超電導線の製造方法。 - 【請求項６】 前記Ｎｂ合金および／または前記元素Ｘ
を含む合金中の含有合金元素は、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ｈ
ｆ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒからなる
群から選ばれる少なくとも１種の元素を含む、請求項１
〜請求項５のいずれかに記載の化合物系超電導線の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7016102A JPH08212854A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 化合物系超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7016102A JPH08212854A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 化合物系超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08212854A true JPH08212854A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11907163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7016102A Pending JPH08212854A (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | 化合物系超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08212854A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023089919A1 (ja) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | ニオブアルミ前駆体線、ニオブアルミ前駆体撚線、ニオブアルミ超伝導線、及びニオブアルミ超伝導撚線 |
-
1995
- 1995-02-02 JP JP7016102A patent/JPH08212854A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023089919A1 (ja) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | ニオブアルミ前駆体線、ニオブアルミ前駆体撚線、ニオブアルミ超伝導線、及びニオブアルミ超伝導撚線 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6583362B2 (en) | Zirconia-stabilized multi-filamentary niobium-tin superconducting wire | |
| JPH06251645A (ja) | Ｎｂ３Ｘ系超電導線用線材 | |
| US4094059A (en) | Method for producing composite superconductors | |
| JPH08212854A (ja) | 化合物系超電導線の製造方法 | |
| JP7148103B2 (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超伝導線材用前駆体、その製造方法、および、それを用いたＮｂ３Ｓｎ超伝導線材の製造方法 | |
| US7325293B2 (en) | Zirconia-stabilized multi-filamentary niobium-tin superconducting wire | |
| JP3124448B2 (ja) | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 | |
| JP2010182470A (ja) | Ｎｂ３Ａｌ超電導多芯線材 | |
| JP3059570B2 (ja) | 超電導線及びその製造方法 | |
| JP2010135215A (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材製造用前駆体およびＮｂ３Ｓｎ超電導線材 | |
| JPH04277409A (ja) | 化合物超電導線およびその製造方法 | |
| JP4723345B2 (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法およびそのための前駆体 | |
| JPH09139124A (ja) | 複合多芯超電導線およびその製造方法 | |
| JP2808874B2 (ja) | Ｎｂ▲下３▼Ａｌ多芯超電導線の製造方法 | |
| JP2001052547A (ja) | Ｎｂ３Ａｌ化合物系超電導線およびその製造方法 | |
| JP3050629B2 (ja) | ＮｂＴｉ合金系超電導線の製造方法 | |
| JP3353217B2 (ja) | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ系超電導線材の製造方法 | |
| JPH08227621A (ja) | 化合物系超電導線材 | |
| JPH07302520A (ja) | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法 | |
| JP2002063816A (ja) | Ｎｂ３Ａｌ系超電導線の製造方法 | |
| JP3031477B2 (ja) | Ｎｂ▲下３▼Ｓｎ超電導線材の製造方法 | |
| EP0984458A1 (en) | Wire for compound superconducting cables and method of producing the same | |
| JPH07176222A (ja) | Ｎｂ３Ｘ系超電導線材 | |
| JP2003223823A (ja) | Ｎｂ３Ａｌ系化合物超電導線およびその製造方法 | |
| JPH04294008A (ja) | 化合物超電導線の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020709 |