JPH0883525A - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
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- JPH0883525A JPH0883525A JP6217632A JP21763294A JPH0883525A JP H0883525 A JPH0883525 A JP H0883525A JP 6217632 A JP6217632 A JP 6217632A JP 21763294 A JP21763294 A JP 21763294A JP H0883525 A JPH0883525 A JP H0883525A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 拡散バリア材を介在させてＮｂＴｉ芯材を安
定化金属管の中に挿入してなした１次複合ビレットに延
伸加工を施して素線を形成し、前記素線を複数本集合し
て縮径するＮｂＴｉ系の超電導線の製造方法、またはＡ
金属芯材を含む素線、Ｂ金属を含む金属からなるマトリ
ックス金属材、拡散バリア材、および安定化金属材から
なる複合ビレットに延伸加工を施して所定の複合線材を
製造した後、拡散処理を施してＡ3 Ｂ型化合物系の超電
導線を製造する方法において、前記拡散バリア材が、Ｎ
ｂまたはＴａを主成分とするシートの端部同士を溶接に
より接合した後、前記シートの肉厚に対して減厚率２％
以上の圧延加工を施してなした管状体である超電導線の
製造方法。 【効果】 優れた加工性と特性が実現する。
定化金属管の中に挿入してなした１次複合ビレットに延
伸加工を施して素線を形成し、前記素線を複数本集合し
て縮径するＮｂＴｉ系の超電導線の製造方法、またはＡ
金属芯材を含む素線、Ｂ金属を含む金属からなるマトリ
ックス金属材、拡散バリア材、および安定化金属材から
なる複合ビレットに延伸加工を施して所定の複合線材を
製造した後、拡散処理を施してＡ3 Ｂ型化合物系の超電
導線を製造する方法において、前記拡散バリア材が、Ｎ
ｂまたはＴａを主成分とするシートの端部同士を溶接に
より接合した後、前記シートの肉厚に対して減厚率２％
以上の圧延加工を施してなした管状体である超電導線の
製造方法。 【効果】 優れた加工性と特性が実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導線の製造に関し、
更に詳しくは押出加工、伸線加工における断線の発生を
低減した加工性に優れた超電導線の製造方法に関する。
更に詳しくは押出加工、伸線加工における断線の発生を
低減した加工性に優れた超電導線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、超電導線は超電導体、安定化金属
材、その他マトリックス金属材等の基材が複合されてな
っている。その製造工程としては、これら基材が配置さ
れた複合ビレットを組み立て、押出加工、伸線加工等の
延伸加工を経て超電導線が製造される。Ｎｂ3 Ｓｎ超電
導線等のＡ3 Ｂ型化合物超電導線の場合は、Ａ3 Ｂ型化
合物の加工性が極めて悪いため、Ａ金属およびＢ金属
と、安定化金属材等を含む複合ビレットに延伸加工を施
して複合線材とした後、Ａ金属にＢ金属を拡散、反応さ
せる拡散熱処理を施してＡ3 Ｂ型化合物を生成させる製
造方法が採用されている。
材、その他マトリックス金属材等の基材が複合されてな
っている。その製造工程としては、これら基材が配置さ
れた複合ビレットを組み立て、押出加工、伸線加工等の
延伸加工を経て超電導線が製造される。Ｎｂ3 Ｓｎ超電
導線等のＡ3 Ｂ型化合物超電導線の場合は、Ａ3 Ｂ型化
合物の加工性が極めて悪いため、Ａ金属およびＢ金属
と、安定化金属材等を含む複合ビレットに延伸加工を施
して複合線材とした後、Ａ金属にＢ金属を拡散、反応さ
せる拡散熱処理を施してＡ3 Ｂ型化合物を生成させる製
造方法が採用されている。
【０００３】ところで上記複合ビレットに延伸加工を施
すに際し、熱間押出加工や焼鈍等の加熱を伴う工程では
上記基材同士が反応し、その結果、製造される超電導線
の特性の劣化や、若しくは延伸加工性等の劣化を招く恐
れがある。この対策として、基材に含まれる金属が他の
基材中に拡散することを防ぐ拡散バリア材が採用され、
多くの超電導線で実用化している。以下に具体的に説明
する。
すに際し、熱間押出加工や焼鈍等の加熱を伴う工程では
上記基材同士が反応し、その結果、製造される超電導線
の特性の劣化や、若しくは延伸加工性等の劣化を招く恐
れがある。この対策として、基材に含まれる金属が他の
基材中に拡散することを防ぐ拡散バリア材が採用され、
多くの超電導線で実用化している。以下に具体的に説明
する。
【０００４】ＮｂＴｉ系の超電導線の場合、拡散バリア
の目的は、加工性の悪いＣｕ−Ｔｉ化合物の発生を抑制
することである。具体的には、Ｎｂ−Ｔｉ芯材の周りに
ＮｂやＴａのシートを巻き付け、これをマトリックス金
属管に挿入して１次複合ビレットを組み立てる。このよ
うにすると、上記ＮｂやＴａのシートが拡散バリアとし
て働き、Ｎｂ−Ｔｉ芯材とマトリックス金属管とが直接
接しなくなるので、上記１次複合ビレットに延伸加工を
施してもＣｕ−Ｔｉが殆ど生成しない。多芯型の超電導
線を製造する場合は、上記１次複合ビレットに延伸加工
を施してなした素線を集合して延伸加工すればよい。な
お上記マトリックス金属として無酸素銅等の安定化金属
が使用される場合が多いが、交流用超電導線の場合に
は、Ｃｕ−Ｎｉ等の高抵抗金属が用いられる場合もあ
る。
の目的は、加工性の悪いＣｕ−Ｔｉ化合物の発生を抑制
することである。具体的には、Ｎｂ−Ｔｉ芯材の周りに
ＮｂやＴａのシートを巻き付け、これをマトリックス金
属管に挿入して１次複合ビレットを組み立てる。このよ
うにすると、上記ＮｂやＴａのシートが拡散バリアとし
て働き、Ｎｂ−Ｔｉ芯材とマトリックス金属管とが直接
接しなくなるので、上記１次複合ビレットに延伸加工を
施してもＣｕ−Ｔｉが殆ど生成しない。多芯型の超電導
線を製造する場合は、上記１次複合ビレットに延伸加工
を施してなした素線を集合して延伸加工すればよい。な
お上記マトリックス金属として無酸素銅等の安定化金属
が使用される場合が多いが、交流用超電導線の場合に
は、Ｃｕ−Ｎｉ等の高抵抗金属が用いられる場合もあ
る。
【０００５】Ａ3 Ｂ型化合物系の超電導線の場合は、特
に拡散熱処理時に安定化金属中へのＢ金属の拡散により
該安定化金属の電気抵抗、熱抵抗が高まる恐れがある。
また通常、Ｔｉに比べＢ金属は低い温度で安定化金属材
中に拡散しやすいので、延伸加工中にもＢ金属が安定化
金属に拡散する恐れがある。このため拡散バリア材の働
きはより重要である。以下、ブロンズ法によるＮｂ3 Ｓ
ｎ系の超電導線の製造を例に具体的に説明する。複合ビ
レットの組み立てに際し、安定化金属材の最外シースを
用いる場合は、ＮｂやＴａ製のシートを丸めて端部を溶
接して管状体に形成して、これを最外シースの内面部分
に配置して拡散バリア材とする。また複合ビレットの中
央部に安定化金属棒を配置する場合は、その安定化金属
棒の外周にＮｂやＴａ製のシートを巻き付けるか、溶接
してなした管状体を安定化金属棒に被せる。このように
することで、拡散熱処理工程や押出加工、中間焼鈍等の
加熱を伴う工程において、ブロンズ中のＳｎが安定化金
属材中に拡散しにくくなり、安定化金属材の本来の機能
である低い電気的、熱的抵抗が維持できる。
に拡散熱処理時に安定化金属中へのＢ金属の拡散により
該安定化金属の電気抵抗、熱抵抗が高まる恐れがある。
また通常、Ｔｉに比べＢ金属は低い温度で安定化金属材
中に拡散しやすいので、延伸加工中にもＢ金属が安定化
金属に拡散する恐れがある。このため拡散バリア材の働
きはより重要である。以下、ブロンズ法によるＮｂ3 Ｓ
ｎ系の超電導線の製造を例に具体的に説明する。複合ビ
レットの組み立てに際し、安定化金属材の最外シースを
用いる場合は、ＮｂやＴａ製のシートを丸めて端部を溶
接して管状体に形成して、これを最外シースの内面部分
に配置して拡散バリア材とする。また複合ビレットの中
央部に安定化金属棒を配置する場合は、その安定化金属
棒の外周にＮｂやＴａ製のシートを巻き付けるか、溶接
してなした管状体を安定化金属棒に被せる。このように
することで、拡散熱処理工程や押出加工、中間焼鈍等の
加熱を伴う工程において、ブロンズ中のＳｎが安定化金
属材中に拡散しにくくなり、安定化金属材の本来の機能
である低い電気的、熱的抵抗が維持できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように拡散バリ
ア材として、ＮｂやＴａ製のシートをＮｂ芯材若しくは
安定化金属棒の周りに巻き付ける方法を用いる場合、拡
散バリア材が途切れる部分を無くすために、前記シート
を多重巻きにするか、少なくとも一部は重なるように巻
き付ける必要がある。しかしその重なり部分の接合性は
悪く、押出加工や伸線加工において密着不良を起こすこ
とがあった。そしてこの密着不良が押出加工や伸線加工
における塑性変形の乱れの原因となる問題があった。ま
たＮｂやＴａ製のシートを丸めて端部を溶接して管状体
にした拡散バリア材を用いる場合も、溶接部の膨らみや
へこみ等が押出加工や伸線加工において不均一変形を起
こす原因になっていた。また溶接部の粗大な粒界が、他
の部分との不均一変形を起こす原因になりかねない問題
もあった。このような塑性変形の乱れや不均一変形は、
超電導フィラメントの断線や、超電導線自体の断線を引
き起こすことがあり、特性劣化、生産性の両面で問題で
あった。
ア材として、ＮｂやＴａ製のシートをＮｂ芯材若しくは
安定化金属棒の周りに巻き付ける方法を用いる場合、拡
散バリア材が途切れる部分を無くすために、前記シート
を多重巻きにするか、少なくとも一部は重なるように巻
き付ける必要がある。しかしその重なり部分の接合性は
悪く、押出加工や伸線加工において密着不良を起こすこ
とがあった。そしてこの密着不良が押出加工や伸線加工
における塑性変形の乱れの原因となる問題があった。ま
たＮｂやＴａ製のシートを丸めて端部を溶接して管状体
にした拡散バリア材を用いる場合も、溶接部の膨らみや
へこみ等が押出加工や伸線加工において不均一変形を起
こす原因になっていた。また溶接部の粗大な粒界が、他
の部分との不均一変形を起こす原因になりかねない問題
もあった。このような塑性変形の乱れや不均一変形は、
超電導フィラメントの断線や、超電導線自体の断線を引
き起こすことがあり、特性劣化、生産性の両面で問題で
あった。
【０００７】
【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、押出加工、伸線加工における断線の発生を低減した
加工性に優れた超電導線の製造方法を提供することにあ
る。
み、鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的
は、押出加工、伸線加工における断線の発生を低減した
加工性に優れた超電導線の製造方法を提供することにあ
る。
【０００８】即ち、ＮｂＴｉ系の超電導線の製造方法に
あっては、拡散バリア材を介在させてＮｂＴｉ芯材を安
定化金属管の中に挿入してなした１次複合ビレットに延
伸加工を施して素線を形成し、前記素線を複数本集合し
て縮径するＮｂＴｉ系の超電導線の製造方法において、
前記拡散バリア材が、ＮｂまたはＴａを主成分とするシ
ートの端部同士を溶接により接合した後、前記シートの
肉厚に対して減厚率２％以上の圧延加工を施してなした
管状体であることを特徴としている。
あっては、拡散バリア材を介在させてＮｂＴｉ芯材を安
定化金属管の中に挿入してなした１次複合ビレットに延
伸加工を施して素線を形成し、前記素線を複数本集合し
て縮径するＮｂＴｉ系の超電導線の製造方法において、
前記拡散バリア材が、ＮｂまたはＴａを主成分とするシ
ートの端部同士を溶接により接合した後、前記シートの
肉厚に対して減厚率２％以上の圧延加工を施してなした
管状体であることを特徴としている。
【０００９】またＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法にあっ
ては、Ａ金属芯材を含む素線、Ｂ金属を含む金属からな
るマトリックス金属材、拡散バリア材、および安定化金
属材からなる複合ビレットに延伸加工を施して所定の複
合線材を製造した後、拡散処理を施してＡ3 Ｂ型化合物
系の超電導線を製造する方法において、前記拡散バリア
材が、ＮｂまたはＴａを主成分とするシートの端部同士
を溶接により接合した後、前記シートの肉厚に対して減
厚率２％以上の圧延加工を施してなした管状体であるこ
とを特徴としている。
ては、Ａ金属芯材を含む素線、Ｂ金属を含む金属からな
るマトリックス金属材、拡散バリア材、および安定化金
属材からなる複合ビレットに延伸加工を施して所定の複
合線材を製造した後、拡散処理を施してＡ3 Ｂ型化合物
系の超電導線を製造する方法において、前記拡散バリア
材が、ＮｂまたはＴａを主成分とするシートの端部同士
を溶接により接合した後、前記シートの肉厚に対して減
厚率２％以上の圧延加工を施してなした管状体であるこ
とを特徴としている。
【００１０】
【作用】本発明では、前記拡散バリア材として、図１に
示すように、ＮｂまたはＴａを主成分とするシート１を
丸め、その端部同士を溶接して溶接管３とする。次いで
溶接部２を含め、シート１の肉厚に対して減厚率２％以
上の圧延加工を溶接管３に施してなした管状体を用い
る。ここで減厚率とは、加工前後のシートの厚さの差を
加工前のシート厚で割った値に１００を掛けたもので％
を単位とするものである。この管状体は前記圧延加工に
よって肉厚がほぼ均一になっており、また溶接部２のボ
イドが潰れ、その部分の粗大な粒界がやや微細化してい
る。従ってこの管状体を拡散バリアとして用いると、後
工程である押出加工や伸線加工において溶接部以外の部
分との加工性の不均一性が緩和される。このため塑性変
形の乱れや不均一変形が抑制され、超電導フィラメント
の断線や形状の歪み、或いは超電導線自体の断線が低減
する。
示すように、ＮｂまたはＴａを主成分とするシート１を
丸め、その端部同士を溶接して溶接管３とする。次いで
溶接部２を含め、シート１の肉厚に対して減厚率２％以
上の圧延加工を溶接管３に施してなした管状体を用い
る。ここで減厚率とは、加工前後のシートの厚さの差を
加工前のシート厚で割った値に１００を掛けたもので％
を単位とするものである。この管状体は前記圧延加工に
よって肉厚がほぼ均一になっており、また溶接部２のボ
イドが潰れ、その部分の粗大な粒界がやや微細化してい
る。従ってこの管状体を拡散バリアとして用いると、後
工程である押出加工や伸線加工において溶接部以外の部
分との加工性の不均一性が緩和される。このため塑性変
形の乱れや不均一変形が抑制され、超電導フィラメント
の断線や形状の歪み、或いは超電導線自体の断線が低減
する。
【００１１】本発明で用いる管状体は次のようにして用
いる。例えば多芯型のＮｂＴｉ系の超電導線の製造を例
に説明する。図３のように管状体６をＮｂＴｉ芯材８と
マトリックス金属管７との間に介在させ、この複合ビレ
ット９に延伸加工を施して所定の素線を製造する。多芯
型のＮｂＴｉ系の超電導線はこの素線を集合した複合ビ
レットを延伸加工して製造される。その他、Ａ3 Ｂ型化
合物系の超電導線の場合は、図４のように複合ビレット
の組み立てに際し、最外シース１１の内面部分に管状体
１０を配置し、Ｂ金属を含むマトリックス金属とＡ金属
等とからなるＡ金属／マトリックス複合部１２と最外シ
ース１１との接触を防ぐ。また図示しないが複合ビレッ
トの中央部に安定化金属棒を配置する場合は、その安定
化金属棒の外周に管状体を被せる。
いる。例えば多芯型のＮｂＴｉ系の超電導線の製造を例
に説明する。図３のように管状体６をＮｂＴｉ芯材８と
マトリックス金属管７との間に介在させ、この複合ビレ
ット９に延伸加工を施して所定の素線を製造する。多芯
型のＮｂＴｉ系の超電導線はこの素線を集合した複合ビ
レットを延伸加工して製造される。その他、Ａ3 Ｂ型化
合物系の超電導線の場合は、図４のように複合ビレット
の組み立てに際し、最外シース１１の内面部分に管状体
１０を配置し、Ｂ金属を含むマトリックス金属とＡ金属
等とからなるＡ金属／マトリックス複合部１２と最外シ
ース１１との接触を防ぐ。また図示しないが複合ビレッ
トの中央部に安定化金属棒を配置する場合は、その安定
化金属棒の外周に管状体を被せる。
【００１２】本発明で用いるＮｂまたはＴａを主成分と
するシートとしては、純Ｎｂ、純Ｔａ、Ｎｂ合金、Ｔａ
合金その他ＮｂＴａ合金等が使用できる。但し当該シー
ト自体の加工性の観点では純Ｎｂや純Ｔａ製のシートを
用いることが望ましい。なおＮｂやＴａ以外の不純物は
加工性を損なわない程度に含まれていても構わない。ま
た当該シートの端部同士の接合は通常の溶接によればよ
い。シートの厚さは製造する超電導線の構造その他によ
って適宜設定すればよい。
するシートとしては、純Ｎｂ、純Ｔａ、Ｎｂ合金、Ｔａ
合金その他ＮｂＴａ合金等が使用できる。但し当該シー
ト自体の加工性の観点では純Ｎｂや純Ｔａ製のシートを
用いることが望ましい。なおＮｂやＴａ以外の不純物は
加工性を損なわない程度に含まれていても構わない。ま
た当該シートの端部同士の接合は通常の溶接によればよ
い。シートの厚さは製造する超電導線の構造その他によ
って適宜設定すればよい。
【００１３】図１に示す溶接管３に圧延加工を施す方法
としては、例えば図２に示すように、溶接管３内に圧延
内部ロール４を挿入し、圧延外部ロール５と圧延内部ロ
ール４とで圧延加工すればよい。この方法はリング圧延
加工と同様の方法である。
としては、例えば図２に示すように、溶接管３内に圧延
内部ロール４を挿入し、圧延外部ロール５と圧延内部ロ
ール４とで圧延加工すればよい。この方法はリング圧延
加工と同様の方法である。
【００１４】前記圧延加工の減厚率は２％以上が適当で
ある。２％未満では、圧延加工後の肉厚の均一性が不足
しやすく、また溶接部２のボイドが残存したり、溶接部
２の粗大な粒界が殆ど変化しないからである。減厚率の
上限は特に限定しないが、あまり減厚率が大きいと、圧
延後の管状体の径が大きくなり過ぎるので当初の管状体
の径を小さくしなければならなくなり、圧延加工の設備
上好ましくない。つまり圧延加工前の溶接管３の径が小
さくなる程、圧延内部ロール４を細くする必要があり、
当該ロールの耐久性等、設備的な制約上の問題が生ずる
恐れがあるからである。このため前記減厚率は２〜３０
％が適当であり、特に２〜１０％が工業上最適である。
ある。２％未満では、圧延加工後の肉厚の均一性が不足
しやすく、また溶接部２のボイドが残存したり、溶接部
２の粗大な粒界が殆ど変化しないからである。減厚率の
上限は特に限定しないが、あまり減厚率が大きいと、圧
延後の管状体の径が大きくなり過ぎるので当初の管状体
の径を小さくしなければならなくなり、圧延加工の設備
上好ましくない。つまり圧延加工前の溶接管３の径が小
さくなる程、圧延内部ロール４を細くする必要があり、
当該ロールの耐久性等、設備的な制約上の問題が生ずる
恐れがあるからである。このため前記減厚率は２〜３０
％が適当であり、特に２〜１０％が工業上最適である。
【００１５】
【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１ 図１に示すように４７０ｍｍ×７８０ｍｍ×１．５ｍｍ
（厚さ）のＮｂ製のシート１を成形ロールで丸めて略楕
円形状に加工した。次いで端部同士をＥＢ溶接により接
合して溶接管３を製造した。次いで図２に示すように径
１００ｍｍの圧延内部ロール４を挿入し、該圧延内部ロ
ール４と径１６０ｍｍの圧延外部ロール５とで圧延加工
を施した。こうして外径１５４．５ｍｍ、肉厚１．４５
ｍｍ、高さ７８０ｍｍの管状体を得た。この際の減厚率
は約３．３％である。次に図３に示すようにこの管状体
６を外径２０９ｍｍ、内径１５５ｍｍ、高さ８０８ｍｍ
の高純度無酸素銅のマトリックス金属管７に挿入し、更
に管状体６に径１４９ｍｍのＮｂＴｉ芯材８を挿入して
１次複合ビレット９を組み立てた。この１次複合ビレッ
ト９に延伸加工を施して対辺距離２．５３ｍｍの６角素
線を作製した。次にこの６角素線４６００本を外径２４
５ｍｍ、内径１８９ｍｍの無酸素銅管（最外シース）に
充填して組み立てた複合ビレットに延伸加工を施して最
終的に径０．６５ｍｍの超電導線を得た。
（厚さ）のＮｂ製のシート１を成形ロールで丸めて略楕
円形状に加工した。次いで端部同士をＥＢ溶接により接
合して溶接管３を製造した。次いで図２に示すように径
１００ｍｍの圧延内部ロール４を挿入し、該圧延内部ロ
ール４と径１６０ｍｍの圧延外部ロール５とで圧延加工
を施した。こうして外径１５４．５ｍｍ、肉厚１．４５
ｍｍ、高さ７８０ｍｍの管状体を得た。この際の減厚率
は約３．３％である。次に図３に示すようにこの管状体
６を外径２０９ｍｍ、内径１５５ｍｍ、高さ８０８ｍｍ
の高純度無酸素銅のマトリックス金属管７に挿入し、更
に管状体６に径１４９ｍｍのＮｂＴｉ芯材８を挿入して
１次複合ビレット９を組み立てた。この１次複合ビレッ
ト９に延伸加工を施して対辺距離２．５３ｍｍの６角素
線を作製した。次にこの６角素線４６００本を外径２４
５ｍｍ、内径１８９ｍｍの無酸素銅管（最外シース）に
充填して組み立てた複合ビレットに延伸加工を施して最
終的に径０．６５ｍｍの超電導線を得た。
【００１６】前記延伸加工における加工性の評価とし
て、最終線径での平均単長を表１に示す。平均単長は、
得られた総線長を最終線径まで加工するまでに発生した
断線回数で割った値である。更に製造された超電導線の
非銅部当たりの臨界電流密度を測定した。非銅部当たり
の臨界電流密度とは、安定化金属材の断面積を除いた超
電導線の断面積で臨界電流値を除した値である。以上の
結果を表１に記す。
て、最終線径での平均単長を表１に示す。平均単長は、
得られた総線長を最終線径まで加工するまでに発生した
断線回数で割った値である。更に製造された超電導線の
非銅部当たりの臨界電流密度を測定した。非銅部当たり
の臨界電流密度とは、安定化金属材の断面積を除いた超
電導線の断面積で臨界電流値を除した値である。以上の
結果を表１に記す。
【００１７】本発明例２ ３９０ｍｍ×７６０ｍｍ×２．４ｍｍ（厚さ）のＴａシ
ートを成形ロールで丸めて略楕円形状に加工した。次い
で端部同士をＥＢ溶接により接合してから、径８５ｍｍ
の圧延内部ロールを挿入し、該圧延内部ロールと径１６
０ｍｍの圧延外部ロールとで圧延加工を施した。こうし
て外径１２９．５ｍｍ、肉厚２．３ｍｍ、高さ７６０ｍ
ｍの管状体を得た。この際の減厚率は約４．２％であ
る。次に図４に示すように外径２１５ｍｍ、内径１３１
ｍｍ、高さ７８８ｍｍの高純度無酸素銅の最外シース１
１にこの管状体１０を挿入し、更にＡ金属／マトリック
ス複合部１２に対辺距離６．２ｍｍの６角素線（Ｃｕ−
１４．２ｗｔ％Ｓｎ中に径０．８ｍｍのＮｂ芯材が埋設
された素線）を３１３本充填して複合ビレット１３を組
み立てた。この複合ビレット１３に熱間押出加工を施し
径４０ｍｍの棒体にした後、延伸加工を施して最終的に
径０．８ｍｍの複合線材を得た。そしてこの複合線材に
拡散熱処理（６５０℃×２４０時間）を施してＮｂ3 Ｓ
ｎ超電導線を得た。この超電導線について本発明例１と
同様、最終線径と非銅部当たりの臨界電流密度を測定し
た。結果を表１に示す。
ートを成形ロールで丸めて略楕円形状に加工した。次い
で端部同士をＥＢ溶接により接合してから、径８５ｍｍ
の圧延内部ロールを挿入し、該圧延内部ロールと径１６
０ｍｍの圧延外部ロールとで圧延加工を施した。こうし
て外径１２９．５ｍｍ、肉厚２．３ｍｍ、高さ７６０ｍ
ｍの管状体を得た。この際の減厚率は約４．２％であ
る。次に図４に示すように外径２１５ｍｍ、内径１３１
ｍｍ、高さ７８８ｍｍの高純度無酸素銅の最外シース１
１にこの管状体１０を挿入し、更にＡ金属／マトリック
ス複合部１２に対辺距離６．２ｍｍの６角素線（Ｃｕ−
１４．２ｗｔ％Ｓｎ中に径０．８ｍｍのＮｂ芯材が埋設
された素線）を３１３本充填して複合ビレット１３を組
み立てた。この複合ビレット１３に熱間押出加工を施し
径４０ｍｍの棒体にした後、延伸加工を施して最終的に
径０．８ｍｍの複合線材を得た。そしてこの複合線材に
拡散熱処理（６５０℃×２４０時間）を施してＮｂ3 Ｓ
ｎ超電導線を得た。この超電導線について本発明例１と
同様、最終線径と非銅部当たりの臨界電流密度を測定し
た。結果を表１に示す。
【００１８】比較例１ 実施例１において、厚さ１．５ｍｍのＮｂシートを用
い、減厚率が約１．３％である以外は本発明例１と同様
にして超電導線を製造した。 比較例２ 実施例２において、厚さ２．３３ｍｍのＴａシートを用
い、減厚率が約１．３％である以外は本発明例２と同様
にして超電導線を製造した。
い、減厚率が約１．３％である以外は本発明例１と同様
にして超電導線を製造した。 比較例２ 実施例２において、厚さ２．３３ｍｍのＴａシートを用
い、減厚率が約１．３％である以外は本発明例２と同様
にして超電導線を製造した。
【００１９】従来例１ 厚さ１．４５ｍｍのＮｂシートを径１４９ｍｍのＮｂＴ
ｉ芯材に重ねしろ２０ｍｍ程度で巻き付け、これを外径
２０９ｍｍ、内径１５７ｍｍ、高さ８０８ｍｍの高純度
無酸素銅管（マトリックス金属管）に挿入して１次複合
ビレットを組み立てた以外は本発明例１と同様にして超
電導線を製造した。 従来例２ 本発明例１の管状体に替わり、厚さ２．３ｍｍのＴａシ
ートを丸めて、端部同士を溶接して作製した外径１２
９．５ｍｍの管状体を用いた以外は本発明例２と同様に
して超電導線を製造した。以上作製した比較例１、２、
従来例１、２についても本発明例１と同様、最終線径で
の平均単長と、非銅部当たりの臨界電流密度を測定し
た。結果を表１に記す。
ｉ芯材に重ねしろ２０ｍｍ程度で巻き付け、これを外径
２０９ｍｍ、内径１５７ｍｍ、高さ８０８ｍｍの高純度
無酸素銅管（マトリックス金属管）に挿入して１次複合
ビレットを組み立てた以外は本発明例１と同様にして超
電導線を製造した。 従来例２ 本発明例１の管状体に替わり、厚さ２．３ｍｍのＴａシ
ートを丸めて、端部同士を溶接して作製した外径１２
９．５ｍｍの管状体を用いた以外は本発明例２と同様に
して超電導線を製造した。以上作製した比較例１、２、
従来例１、２についても本発明例１と同様、最終線径で
の平均単長と、非銅部当たりの臨界電流密度を測定し
た。結果を表１に記す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１の結果から明らかなように、本発明例
は従来例より平均単長が長く、優れた加工性が実現した
ことが判った。また非銅部当たりの臨界電流密度も高い
ものになった。これは超電導フィラメントの断線やその
異常変形等が抑制された結果と推察される。一方、拡散
バリア材の減厚率が、１．３％である比較例Ｎｏ１、２
は、加工性および臨界電流密度が従来例Ｎｏ１と同程度
で効果が認められなかった。
は従来例より平均単長が長く、優れた加工性が実現した
ことが判った。また非銅部当たりの臨界電流密度も高い
ものになった。これは超電導フィラメントの断線やその
異常変形等が抑制された結果と推察される。一方、拡散
バリア材の減厚率が、１．３％である比較例Ｎｏ１、２
は、加工性および臨界電流密度が従来例Ｎｏ１と同程度
で効果が認められなかった。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の超電導線
の製造方法は加工性に優れる等、高い生産性を実現する
上、優れた特性を実現するので産業上著しい貢献を奏す
るものである。
の製造方法は加工性に優れる等、高い生産性を実現する
上、優れた特性を実現するので産業上著しい貢献を奏す
るものである。
【図１】この発明の製造方法の工程の一部を示す説明図
である。
である。
【図２】この発明の製造方法の工程の一部を示す説明図
である。
である。
【図３】この発明の製造方法の工程の一部を示す説明図
である。
である。
【図４】この発明の製造方法の工程の一部を示す説明図
である。
である。
１ シート ２ 溶接部 ３ 溶接管 ４ 圧延内部ロール ５ 圧延外部ロール ６ 管状体 ７ マトリックス金属管 ８ ＮｂＴｉ芯材 ９ 複合ビレット １０ 管状体 １１ 最外シース １２ Ａ金属／マトリックス複合部 １３ 複合ビレット
Claims (2)
- 【請求項１】 拡散バリア材を介在させてＮｂＴｉ芯材
を安定化金属管の中に挿入してなした１次複合ビレット
に延伸加工を施して素線を形成し、前記素線を複数本集
合して縮径するＮｂＴｉ系の超電導線の製造方法におい
て、 前記拡散バリア材が、ＮｂまたはＴａを主成分とするシ
ートの端部同士を溶接により接合した後、前記シートの
肉厚に対して減厚率２％以上の圧延加工を施してなした
管状体であることを特徴とするＮｂＴｉ系の超電導線の
製造方法。 - 【請求項２】 Ａ金属芯材を含む素線、Ｂ金属を含む金
属からなるマトリックス金属材、拡散バリア材、および
安定化金属材からなる複合ビレットに延伸加工を施して
所定の複合線材を製造した後、拡散処理を施してＡ3 Ｂ
型化合物系の超電導線を製造する方法において、 前記拡散バリア材が、ＮｂまたはＴａを主成分とするシ
ートの端部同士を溶接により接合した後、前記シートの
肉厚に対して減厚率２％以上の圧延加工を施してなした
管状体であることを特徴とするＡ3 Ｂ型化合物系の超電
導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6217632A JPH0883525A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6217632A JPH0883525A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883525A true JPH0883525A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16707316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6217632A Pending JPH0883525A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0883525A (ja) |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP6217632A patent/JPH0883525A/ja active Pending
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