JPH0896633A - Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法Info
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- JPH0896633A JPH0896633A JP6234665A JP23466594A JPH0896633A JP H0896633 A JPH0896633 A JP H0896633A JP 6234665 A JP6234665 A JP 6234665A JP 23466594 A JP23466594 A JP 23466594A JP H0896633 A JPH0896633 A JP H0896633A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリックス２とＮｂ芯材１
とが複合し、外周に断面面積占積比が０．０３〜０．１
である純Ｃｕ層３が配された１次複合ビレット４に延伸
加工を施して複合素線を製造し、更にこの複合素線を用
いて組み立てた２次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、この複合線材に所定の拡散熱処
理を施すＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法。 【効果】 優れた加工性が実現する。
とが複合し、外周に断面面積占積比が０．０３〜０．１
である純Ｃｕ層３が配された１次複合ビレット４に延伸
加工を施して複合素線を製造し、更にこの複合素線を用
いて組み立てた２次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、この複合線材に所定の拡散熱処
理を施すＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法。 【効果】 優れた加工性が実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化合物超電導線特にＮｂ
3 Ｓｎ超電導線の製造方法に関する。
3 Ｓｎ超電導線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線に代表される
Ｎｂ3 Ｓｎ、Ｎｂ3 Ａｌ、Ｖ3 Ｇａ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ため、超電導
線材を製造するには、上記Ａ3Ｂ型化合物超電導体を構
成する高融点金属Ａと低融点金属Ｂとからなる複合ビレ
ットに延伸加工を施して複合線材とし、次いで、前記高
融点金属Ａの内部に前記低融点金属Ｂを拡散、反応させ
る拡散熱処理により上記Ａ3 Ｂ型化合物超電導体を反応
生成させる製造方法が採用されている。
Ｎｂ3 Ｓｎ、Ｎｂ3 Ａｌ、Ｖ3 Ｇａ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ため、超電導
線材を製造するには、上記Ａ3Ｂ型化合物超電導体を構
成する高融点金属Ａと低融点金属Ｂとからなる複合ビレ
ットに延伸加工を施して複合線材とし、次いで、前記高
融点金属Ａの内部に前記低融点金属Ｂを拡散、反応させ
る拡散熱処理により上記Ａ3 Ｂ型化合物超電導体を反応
生成させる製造方法が採用されている。
【０００３】Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法としてブロ
ンズ法が知られている。以下にブロンズ法によるＮｂ3
Ｓｎ超電導線の製造方法について説明する。まずマトリ
ックスとしてＣｕ−Ｓｎ合金（以下ブロンズと称する）
製の棒に穴をあけ、その中にＮｂ芯材を挿入して複合ビ
レットを形成し、次いで押出加工、伸線加工等の延伸加
工を経て複合線材が製造される。或いは前記複合ビレッ
トを１次複合ビレットとして、この１次複合ビレットを
ブロンズ管や純Ｃｕ管等の最外シース内に充填して２次
複合ビレット（最終複合ビレット）を形成し、次いで延
伸加工を施し複合線材とする。なおこの複合線材を素線
とし、更に高次の複合ビレットを形成することもある。
素線の形状としては、複合ビレットの組み立てにおいて
充填率を高めるために断面６角形であることが望まし
い。この場合、伸線加工にて所定の径の複合素線を製造
した後、引き抜き加工やロール加工等にて断面を円から
略６角形に変形させる。
ンズ法が知られている。以下にブロンズ法によるＮｂ3
Ｓｎ超電導線の製造方法について説明する。まずマトリ
ックスとしてＣｕ−Ｓｎ合金（以下ブロンズと称する）
製の棒に穴をあけ、その中にＮｂ芯材を挿入して複合ビ
レットを形成し、次いで押出加工、伸線加工等の延伸加
工を経て複合線材が製造される。或いは前記複合ビレッ
トを１次複合ビレットとして、この１次複合ビレットを
ブロンズ管や純Ｃｕ管等の最外シース内に充填して２次
複合ビレット（最終複合ビレット）を形成し、次いで延
伸加工を施し複合線材とする。なおこの複合線材を素線
とし、更に高次の複合ビレットを形成することもある。
素線の形状としては、複合ビレットの組み立てにおいて
充填率を高めるために断面６角形であることが望まし
い。この場合、伸線加工にて所定の径の複合素線を製造
した後、引き抜き加工やロール加工等にて断面を円から
略６角形に変形させる。
【０００４】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おり、
この複合線材に５５０℃〜７００℃程度に加熱する拡散
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、Ｎｂ3Ｓｎ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Ｎｂ3Ｓ
ｎフィラメントになり、多芯超電導線が得られるのであ
る。また前記複合線材の外周にＳｎを被覆してから、拡
散熱処理を施す、所謂、外部拡散法と呼ばれる方法もあ
る。
にＮｂフィラメントが埋め込まれた構造になっており、
この複合線材に５５０℃〜７００℃程度に加熱する拡散
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、Ｎｂ3Ｓｎ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Ｎｂ3Ｓ
ｎフィラメントになり、多芯超電導線が得られるのであ
る。また前記複合線材の外周にＳｎを被覆してから、拡
散熱処理を施す、所謂、外部拡散法と呼ばれる方法もあ
る。
【０００５】ところで超電導線の安定性を高める安定化
金属は、超電導線の中心部分や最外部分に配置されるの
が通常である。また製造方法としては、上記最終複合ビ
レットを組み立てる際、最外シースに純Ｃｕ管を用いれ
ば、それが最外部分に配置された安定化金属になる。或
いは例えば複合ビレットの中央に純Ｃｕ棒等を配置すれ
ば、それが超電導線の中心部分に配置された安定化金属
となる。なお、前記純Ｃｕ管或いは純Ｃｕ棒とブロンズ
との界面にＮｂバリア材やＴａバリア材を配置すること
で、ブロンズ中のＳｎが安定化金属中に拡散することを
防止する方法が一般に採用されている。
金属は、超電導線の中心部分や最外部分に配置されるの
が通常である。また製造方法としては、上記最終複合ビ
レットを組み立てる際、最外シースに純Ｃｕ管を用いれ
ば、それが最外部分に配置された安定化金属になる。或
いは例えば複合ビレットの中央に純Ｃｕ棒等を配置すれ
ば、それが超電導線の中心部分に配置された安定化金属
となる。なお、前記純Ｃｕ管或いは純Ｃｕ棒とブロンズ
との界面にＮｂバリア材やＴａバリア材を配置すること
で、ブロンズ中のＳｎが安定化金属中に拡散することを
防止する方法が一般に採用されている。
【０００６】中心部分に安定化金属を配置した超電導線
は、例えば超電導マグネット用に使用される超電導線に
よく用いられる。これは超電導線同士の端部を超電導接
続する必要性から、Ｎｂ3 Ｓｎフィラメントを露出させ
る必要があり、最外に安定化金属が配された超電導線の
場合、前記Ｎｂバリア材やＴａバリア材の存在が、Ｎｂ
3 Ｓｎフィラメントを露出させる作業上、邪魔になるか
らである。
は、例えば超電導マグネット用に使用される超電導線に
よく用いられる。これは超電導線同士の端部を超電導接
続する必要性から、Ｎｂ3 Ｓｎフィラメントを露出させ
る必要があり、最外に安定化金属が配された超電導線の
場合、前記Ｎｂバリア材やＴａバリア材の存在が、Ｎｂ
3 Ｓｎフィラメントを露出させる作業上、邪魔になるか
らである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】超電導線の製造に用い
られるブロンズ中のＣｕ−Ｓｎ化合物（α相中に散在す
るα＋δ相）は延性が殆どなく、冷間加工において割れ
やクラックを生じやすい。もちろんＳｎ濃度の低いブロ
ンズを用いれば加工性の低下はある程度さけられるが、
一方では超電導体であるＮｂ3 Ｓｎの生成に必要なＳｎ
の供給が不足するため高い特性の超電導線が得られなく
なる。
られるブロンズ中のＣｕ−Ｓｎ化合物（α相中に散在す
るα＋δ相）は延性が殆どなく、冷間加工において割れ
やクラックを生じやすい。もちろんＳｎ濃度の低いブロ
ンズを用いれば加工性の低下はある程度さけられるが、
一方では超電導体であるＮｂ3 Ｓｎの生成に必要なＳｎ
の供給が不足するため高い特性の超電導線が得られなく
なる。
【０００８】近年ではＳｎが１４ｗｔ％以上含有される
ブロンズが用いられることが多く、このようなＳｎ濃度
が高いブロンズを用いると、前記Ｃｕ−Ｓｎ化合物が多
く含まれるので加工性が悪く、伸線加工等において断線
等が発生しやすい、という問題があった。そこで加工性
の向上が求められていた。
ブロンズが用いられることが多く、このようなＳｎ濃度
が高いブロンズを用いると、前記Ｃｕ−Ｓｎ化合物が多
く含まれるので加工性が悪く、伸線加工等において断線
等が発生しやすい、という問題があった。そこで加工性
の向上が求められていた。
【０００９】
【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、Ｓｎ濃度が高いブロンズを用いても優れた加工性を
実現できるＮｂ3 Ｓｎ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、Ｓｎ濃度が高いブロンズを用いても優れた加工性を
実現できるＮｂ3 Ｓｎ超電導線の製造方法を提供するこ
とにある。
【００１０】即ち、Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリックス中に１
本または複数本のＮｂ芯材が配置されてなり、外周に断
面面積占積比が０．０３〜０．１である純Ｃｕ層が形成
された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、前記複合線材に拡散熱処理を施してＮｂ
3 Ｓｎを生成させることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ超電導
線の製造方法である。
本または複数本のＮｂ芯材が配置されてなり、外周に断
面面積占積比が０．０３〜０．１である純Ｃｕ層が形成
された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、前記複合線材に拡散熱処理を施してＮｂ
3 Ｓｎを生成させることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ超電導
線の製造方法である。
【００１１】またＣｕ−Ｓｎ合金マトリックス中に１本
または複数本のＮｂ芯材が配置されてなり、外周に断面
面積占積比が０．０３〜０．１である純Ｃｕ層が形成さ
れた１次複合ビレットに、押出加工と伸線加工を施すと
共に前記伸線加工において当該純Ｃｕ層を除去して所定
の複合素線を製造し、前記複合素線を複数本集合してな
した２次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、前記複合線材に拡散熱処理を施してＮ
ｂ3 Ｓｎを生成させることを特徴とするＮｂ3Ｓｎ超電
導線の製造方法を提供する。
または複数本のＮｂ芯材が配置されてなり、外周に断面
面積占積比が０．０３〜０．１である純Ｃｕ層が形成さ
れた１次複合ビレットに、押出加工と伸線加工を施すと
共に前記伸線加工において当該純Ｃｕ層を除去して所定
の複合素線を製造し、前記複合素線を複数本集合してな
した２次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、前記複合線材に拡散熱処理を施してＮ
ｂ3 Ｓｎを生成させることを特徴とするＮｂ3Ｓｎ超電
導線の製造方法を提供する。
【００１２】
【作用】本願発明では、当該複合ビレットの外周に加工
性の良い純Ｃｕ層を設けているので、伸線加工において
被加工物である線材の表面に割れ、クラック等が生じに
くい。このため線材自体の破断の発生が抑制でき、加工
性よく複合線材若しくは複合素線が製造できる。前述の
加工性の向上はＳｎ濃度の低いブロンズを用いた場合に
も効果が発現するが、特にＳｎ１０ｗｔ％以上を含有す
るブロンズを用いた場合にその効果が著しい。
性の良い純Ｃｕ層を設けているので、伸線加工において
被加工物である線材の表面に割れ、クラック等が生じに
くい。このため線材自体の破断の発生が抑制でき、加工
性よく複合線材若しくは複合素線が製造できる。前述の
加工性の向上はＳｎ濃度の低いブロンズを用いた場合に
も効果が発現するが、特にＳｎ１０ｗｔ％以上を含有す
るブロンズを用いた場合にその効果が著しい。
【００１３】また前記純Ｃｕ層は、当該複合ビレットの
断面積に対する断面面積占積比が０．０３〜０．１であ
ることが望ましい。０．０３未満では伸線加工において
加工性の悪いブロンズが露出する場合がある。一方０．
１を越えると、その効果が飽和する上に、必要以上に複
合ビレットの径を大きくするため、押出機の制約等、設
備上の観点から好ましくない。また請求項１記載の発明
においては、当該純Ｃｕ層を伸線加工等において除去す
ることは必須ではないが、残存する純Ｃｕ層は製造され
た超電導線のＮｂ3 Ｓｎフィラメントの占積率を低下さ
せる原因になるので、好ましくは当該純Ｃｕ層は伸線加
工等において除去することが望ましい。
断面積に対する断面面積占積比が０．０３〜０．１であ
ることが望ましい。０．０３未満では伸線加工において
加工性の悪いブロンズが露出する場合がある。一方０．
１を越えると、その効果が飽和する上に、必要以上に複
合ビレットの径を大きくするため、押出機の制約等、設
備上の観点から好ましくない。また請求項１記載の発明
においては、当該純Ｃｕ層を伸線加工等において除去す
ることは必須ではないが、残存する純Ｃｕ層は製造され
た超電導線のＮｂ3 Ｓｎフィラメントの占積率を低下さ
せる原因になるので、好ましくは当該純Ｃｕ層は伸線加
工等において除去することが望ましい。
【００１４】請求項２記載の発明では伸線加工の途中に
おいて純Ｃｕ層を除去している。当該純Ｃｕ層を残した
素線を最外シースに充填して２次複合ビレットを組み立
てると、前記２次複合ビレット中のＮｂ芯材の占積率が
低下するので望ましくない。また拡散熱処理において、
ブロンズ中のＳｎはＮｂ芯材中に拡散すると同時に純Ｃ
ｕ層にも拡散するので、Ｎｂ3 Ｓｎを生成させるための
Ｓｎの供給が低下してしまう。更にこの純Ｃｕ層は完全
に除去することが望ましい。一部残存していると、伸線
加工等において不均一な応力が素線に掛かる恐れがあ
り、割れやクラック発生の原因になることがあるからで
ある。
おいて純Ｃｕ層を除去している。当該純Ｃｕ層を残した
素線を最外シースに充填して２次複合ビレットを組み立
てると、前記２次複合ビレット中のＮｂ芯材の占積率が
低下するので望ましくない。また拡散熱処理において、
ブロンズ中のＳｎはＮｂ芯材中に拡散すると同時に純Ｃ
ｕ層にも拡散するので、Ｎｂ3 Ｓｎを生成させるための
Ｓｎの供給が低下してしまう。更にこの純Ｃｕ層は完全
に除去することが望ましい。一部残存していると、伸線
加工等において不均一な応力が素線に掛かる恐れがあ
り、割れやクラック発生の原因になることがあるからで
ある。
【００１５】ところで伸線加工によって純Ｃｕ層を除去
するに際し、一回の伸線加工によって前記純Ｃｕ層を完
全に除去してもよいが、複数回の伸線加工によって徐々
に除去してもよい。この場合、最終の伸線加工まで純Ｃ
ｕ層を残存させておくことが加工性の観点で望ましい。
つまりあまり早い段階で純Ｃｕ層を除去すると、次工程
以降の伸線加工で加工性が悪くなることがあるからであ
る。また伸線加工の途中において前記純Ｃｕ層を除去す
る方法としては、従来公知の皮剥き伸線加工等が適用で
きる。
するに際し、一回の伸線加工によって前記純Ｃｕ層を完
全に除去してもよいが、複数回の伸線加工によって徐々
に除去してもよい。この場合、最終の伸線加工まで純Ｃ
ｕ層を残存させておくことが加工性の観点で望ましい。
つまりあまり早い段階で純Ｃｕ層を除去すると、次工程
以降の伸線加工で加工性が悪くなることがあるからであ
る。また伸線加工の途中において前記純Ｃｕ層を除去す
る方法としては、従来公知の皮剥き伸線加工等が適用で
きる。
【００１６】
本発明例１ 次に図１を参照しながら本発明を詳細に説明する。Ｓ
ｎ：１４ｗｔ％、Ｔｉ：０．２ｗｔ％、残部実質的にＣ
ｕからなるブロンズ丸棒（長さ６００ｍｍ、径は２３０
ｍｍ）に径２５ｍｍの貫通穴を概ね等間隔に１９箇所設
けて、次いで切削して表１に示す外径のブロンズ管を作
製した。上記貫通穴に径２４．５ｍｍのＮｂ棒を挿入し
てから外径２１０ｍｍで、内径が表１に示す値の無酸素
銅管に上記ブロンズ管を挿入し、両端に図示しない無酸
素銅円板を溶接し、内部を真空排気した後、密封した。
更に熱間静水圧処理を施してから外径を２００ｍｍに切
削加工した。こうして得られた図１に示す１次複合ビレ
ット４において、上記Ｎｂ棒がＮｂ芯材１に、上記ブロ
ンズ管がＣｕ−Ｓｎ合金マトリックス２に、上記無酸素
銅管が純Ｃｕ層３に相当する。また純Ｃｕ層３の内径と
１次複合ビレット４の断面積に対する断面面積占積比を
表１に記しておく。この１次複合ビレット４に６５０℃
で径４０ｍｍに押出加工し、次に伸線加工を繰り返して
径２．０ｍｍの複合素線を得た。この際、純Ｃｕ層３は
皮剥き伸線加工によって完全に除去した。このようにし
て製造された複合素線を更に伸線加工によって対辺距離
１．７ｍｍの６角形状に成形し６角素線を製造した。こ
の６角素線を用いて更に高次の複合ビレット（２次複合
ビレット）を組み立て、延伸加工等を経て超電導線を製
造した。
ｎ：１４ｗｔ％、Ｔｉ：０．２ｗｔ％、残部実質的にＣ
ｕからなるブロンズ丸棒（長さ６００ｍｍ、径は２３０
ｍｍ）に径２５ｍｍの貫通穴を概ね等間隔に１９箇所設
けて、次いで切削して表１に示す外径のブロンズ管を作
製した。上記貫通穴に径２４．５ｍｍのＮｂ棒を挿入し
てから外径２１０ｍｍで、内径が表１に示す値の無酸素
銅管に上記ブロンズ管を挿入し、両端に図示しない無酸
素銅円板を溶接し、内部を真空排気した後、密封した。
更に熱間静水圧処理を施してから外径を２００ｍｍに切
削加工した。こうして得られた図１に示す１次複合ビレ
ット４において、上記Ｎｂ棒がＮｂ芯材１に、上記ブロ
ンズ管がＣｕ−Ｓｎ合金マトリックス２に、上記無酸素
銅管が純Ｃｕ層３に相当する。また純Ｃｕ層３の内径と
１次複合ビレット４の断面積に対する断面面積占積比を
表１に記しておく。この１次複合ビレット４に６５０℃
で径４０ｍｍに押出加工し、次に伸線加工を繰り返して
径２．０ｍｍの複合素線を得た。この際、純Ｃｕ層３は
皮剥き伸線加工によって完全に除去した。このようにし
て製造された複合素線を更に伸線加工によって対辺距離
１．７ｍｍの６角形状に成形し６角素線を製造した。こ
の６角素線を用いて更に高次の複合ビレット（２次複合
ビレット）を組み立て、延伸加工等を経て超電導線を製
造した。
【００１７】上述の２次複合ビレットを組み立てる前
に、複合素線の製造における加工性の評価として、伸線
加工中における外観目視観察と、製造した複合素線の渦
電流探傷検査とにより素線表面の割れの有無を調査し
た。表面の割れが著しい複合素線は不良品として分類す
る。不良品でない複合素線の製造歩留りとして、当初の
複合ビレット４の組み立てに用いたＮｂの量を基準に計
算した。更に得られた複合素線の収穫量（重さ）を測定
した。以上の結果を表１に示す。
に、複合素線の製造における加工性の評価として、伸線
加工中における外観目視観察と、製造した複合素線の渦
電流探傷検査とにより素線表面の割れの有無を調査し
た。表面の割れが著しい複合素線は不良品として分類す
る。不良品でない複合素線の製造歩留りとして、当初の
複合ビレット４の組み立てに用いたＮｂの量を基準に計
算した。更に得られた複合素線の収穫量（重さ）を測定
した。以上の結果を表１に示す。
【００１８】比較例１および従来例１ また従来例として、本発明例１と同様のブロンズ丸棒に
径２５ｍｍの貫通穴を概ね等間隔に１９箇所設けて、次
いで切削して作製した外径２１０ｍｍのブロンズ管を用
いて、外周に無酸素銅管を被せなかった以外は本発明例
１と同様にして複合素線を作製し、更にこうして得られ
た複合素線を用い、本発明例１と同様に更に高次の複合
ビレット（２次複合ビレット）を組み立て、延伸加工等
を経て超電導線を製造した。また比較例は純Ｃｕ層の断
面面積占積比が表１に記す値である以外は本発明例１と
同様である。これら従来例および比較例の素線表面の割
れの有無、製造歩留り、得られた複合素線の収穫量を表
１に併記する。
径２５ｍｍの貫通穴を概ね等間隔に１９箇所設けて、次
いで切削して作製した外径２１０ｍｍのブロンズ管を用
いて、外周に無酸素銅管を被せなかった以外は本発明例
１と同様にして複合素線を作製し、更にこうして得られ
た複合素線を用い、本発明例１と同様に更に高次の複合
ビレット（２次複合ビレット）を組み立て、延伸加工等
を経て超電導線を製造した。また比較例は純Ｃｕ層の断
面面積占積比が表１に記す値である以外は本発明例１と
同様である。これら従来例および比較例の素線表面の割
れの有無、製造歩留り、得られた複合素線の収穫量を表
１に併記する。
【００１９】表１から明らかなように、本発明例Ｎｏ
１、２は従来例Ｎｏ３に比べ表面の割れが少なくまた複
合素線の製造歩留りも高い等、加工性が良好であること
が判る。また純Ｃｕ層の断面面積占積比が０．０２６８
である比較例Ｎｏ４は加工性および製造歩留りに劣るも
のであった。一方純Ｃｕ層の断面面積占積比が０．１１
８３である比較例Ｎｏ５は加工性は良好であるものの、
製造歩留りが低くなった。以上より、本発明例における
複合素線は従来例や比較例に比べ加工性、製造歩留りが
良好であるので、本発明によれば超電導線の製造コスト
を低減させることが可能になる。
１、２は従来例Ｎｏ３に比べ表面の割れが少なくまた複
合素線の製造歩留りも高い等、加工性が良好であること
が判る。また純Ｃｕ層の断面面積占積比が０．０２６８
である比較例Ｎｏ４は加工性および製造歩留りに劣るも
のであった。一方純Ｃｕ層の断面面積占積比が０．１１
８３である比較例Ｎｏ５は加工性は良好であるものの、
製造歩留りが低くなった。以上より、本発明例における
複合素線は従来例や比較例に比べ加工性、製造歩留りが
良好であるので、本発明によれば超電導線の製造コスト
を低減させることが可能になる。
【００２０】
【表１】 （注）○：割れが認められず ×割れ多数が認められる
【００２１】本発明例２ 図２を参照しながら説明する。長さ６００ｍｍ、内径１
８０ｍｍで外径は表２に示す値のブロンズ管６（Ｓｎ：
１４ｗｔ％、Ｔｉ：０．２ｗｔ％、残部実質的にＣｕか
らなる）に表２に示す内径で外径が２２０ｍｍの無酸素
銅管７を被せた。次に、上記した従来例Ｎｏ３の複合素
線（２．０ｍｍの丸線）に更に伸線加工を施して対辺距
離１．７ｍｍの６角素線５を製造した。そして６角素線
５を図示するようにブロンズ管６の中に充填した。ここ
でブロンズ管６の中央部分には厚さ１．０ｍｍのＮｂ箔
を巻き付けた径９０ｍｍの無酸素銅棒（図示しない）を
配置した。また簡明を期するために６角素線５は実際よ
り大きめに描いてある。次いで両端に図示しない無酸素
銅円板を溶接して内部を真空排気した後密封してから熱
間静水圧処理を施し、更に外径を２００ｍｍに切削加工
した。こうして得られた２次複合ビレットの外周には上
記無酸素銅管に相当する純Ｃｕ層が存在しているが、そ
の純Ｃｕ層の内径と、この純Ｃｕ層の２次複合ビレット
の断面積に対する断面面積占積比とを表２に記してお
く。次にこの２次複合ビレットを６５０℃で押出加工し
て径４０ｍｍにし、更に伸線加工を繰り返して最終的に
０．８ｍｍの複合線材を得た。伸線加工の途中において
革剥き伸線加工により上記純Ｃｕ層を完全に除去した。
伸線加工中における外観目視と複合素線の渦電流探傷検
査による素線表面の割れの調査結果、２次複合ビレット
の組み立て段階でのＮｂの量を基準にして計算した製造
歩留り、得られた超電導線の収穫量（重さ）を表２に示
す。
８０ｍｍで外径は表２に示す値のブロンズ管６（Ｓｎ：
１４ｗｔ％、Ｔｉ：０．２ｗｔ％、残部実質的にＣｕか
らなる）に表２に示す内径で外径が２２０ｍｍの無酸素
銅管７を被せた。次に、上記した従来例Ｎｏ３の複合素
線（２．０ｍｍの丸線）に更に伸線加工を施して対辺距
離１．７ｍｍの６角素線５を製造した。そして６角素線
５を図示するようにブロンズ管６の中に充填した。ここ
でブロンズ管６の中央部分には厚さ１．０ｍｍのＮｂ箔
を巻き付けた径９０ｍｍの無酸素銅棒（図示しない）を
配置した。また簡明を期するために６角素線５は実際よ
り大きめに描いてある。次いで両端に図示しない無酸素
銅円板を溶接して内部を真空排気した後密封してから熱
間静水圧処理を施し、更に外径を２００ｍｍに切削加工
した。こうして得られた２次複合ビレットの外周には上
記無酸素銅管に相当する純Ｃｕ層が存在しているが、そ
の純Ｃｕ層の内径と、この純Ｃｕ層の２次複合ビレット
の断面積に対する断面面積占積比とを表２に記してお
く。次にこの２次複合ビレットを６５０℃で押出加工し
て径４０ｍｍにし、更に伸線加工を繰り返して最終的に
０．８ｍｍの複合線材を得た。伸線加工の途中において
革剥き伸線加工により上記純Ｃｕ層を完全に除去した。
伸線加工中における外観目視と複合素線の渦電流探傷検
査による素線表面の割れの調査結果、２次複合ビレット
の組み立て段階でのＮｂの量を基準にして計算した製造
歩留り、得られた超電導線の収穫量（重さ）を表２に示
す。
【００２２】従来例２および比較例２ また従来例として本発明例２における無酸素銅管７を被
せたブロンズ管６に替わり、長さ６００ｍｍ、内径１８
０ｍｍ、外径２２０ｍｍのブロンズ管（Ｓｎ：１４ｗｔ
％、Ｔｉ：０．２ｗｔ％、残部実質的にＣｕからなる）
を用いた以外は本発明例２と同様にして２次複合ビレッ
トを作製し、そして以下、本発明例と同様に複合線材を
作製した。また比較例は純Ｃｕ層の断面面積占積比が表
２に記す値である以外は本発明例２と同様である。これ
ら従来例および比較例の表面の割れの調査結果、製造歩
留り、超電導線の収穫量を表２に併記する。
せたブロンズ管６に替わり、長さ６００ｍｍ、内径１８
０ｍｍ、外径２２０ｍｍのブロンズ管（Ｓｎ：１４ｗｔ
％、Ｔｉ：０．２ｗｔ％、残部実質的にＣｕからなる）
を用いた以外は本発明例２と同様にして２次複合ビレッ
トを作製し、そして以下、本発明例と同様に複合線材を
作製した。また比較例は純Ｃｕ層の断面面積占積比が表
２に記す値である以外は本発明例２と同様である。これ
ら従来例および比較例の表面の割れの調査結果、製造歩
留り、超電導線の収穫量を表２に併記する。
【００２３】表２から明らかなように、本発明例Ｎｏ
６、７は従来例Ｎｏ８に比べ表面の割れが少なくまた製
造歩留りが高い等、加工性が良好であることが判る。ま
た純Ｃｕ層の断面面積占積比が０．０２５８である比較
例Ｎｏ９は素線表面の割れが多く加工性および製造歩留
りに劣るものであった。一方純Ｃｕ層の断面面積占積比
が０．１０８９である比較例Ｎｏ１０は加工性は良好で
あるものの、製造歩留りが低くなった。
６、７は従来例Ｎｏ８に比べ表面の割れが少なくまた製
造歩留りが高い等、加工性が良好であることが判る。ま
た純Ｃｕ層の断面面積占積比が０．０２５８である比較
例Ｎｏ９は素線表面の割れが多く加工性および製造歩留
りに劣るものであった。一方純Ｃｕ層の断面面積占積比
が０．１０８９である比較例Ｎｏ１０は加工性は良好で
あるものの、製造歩留りが低くなった。
【００２４】
【表２】 （注）○：割れが認められず ×割れ多数が認められる
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のＮｂ3 Ｓ
ｎ超電導線の製造方法は、加工性に優れ、高い歩留りを
実現する等、Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の高品質化を促すと共
に生産性を向上させるもので産業上著しい貢献を奏する
ものである。
ｎ超電導線の製造方法は、加工性に優れ、高い歩留りを
実現する等、Ｎｂ3 Ｓｎ超電導線の高品質化を促すと共
に生産性を向上させるもので産業上著しい貢献を奏する
ものである。
【図１】本発明の実施例に係る１次複合ビレットを示す
説明図である。
説明図である。
【図２】本発明の実施例に係る２次複合ビレットの組み
立て状況を示す説明図である。
立て状況を示す説明図である。
１ Ｎｂ芯材 ２ Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリックス ３ 純Ｃｕ層 ４ １次複合ビレット ５ ６角素線 ６ ブロンズ管 ７ 無酸素銅管
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリックス中に１本ま
たは複数本のＮｂ芯材が配置されてなり、外周に断面面
積占積比が０．０３〜０．１である純Ｃｕ層が形成され
た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、前記複合線材に拡散熱処理を施してＮｂ3 Ｓ
ｎを生成させることを特徴とするＮｂ 3 Ｓｎ超電導線の
製造方法。 - 【請求項２】 Ｃｕ−Ｓｎ合金マトリックス中に１本ま
たは複数本のＮｂ芯材が配置されてなり、外周に断面面
積占積比が０．０３〜０．１である純Ｃｕ層が形成され
た１次複合ビレットに、押出加工と伸線加工を施すと共
に前記伸線加工において当該純Ｃｕ層を除去して所定の
複合素線を製造し、前記複合素線を複数本集合してなし
た２次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、前記複合線材に拡散熱処理を施してＮｂ
3 Ｓｎを生成させることを特徴とするＮｂ3 Ｓｎ超電導
線の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06234665A JP3124448B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 |
| DE19612274A DE19612274B4 (de) | 1994-09-29 | 1996-03-28 | Verfahren zur Herstellung eines supraleitfähigen Drahtes mit Nb3Sn |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06234665A JP3124448B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 |
| DE19612274A DE19612274B4 (de) | 1994-09-29 | 1996-03-28 | Verfahren zur Herstellung eines supraleitfähigen Drahtes mit Nb3Sn |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0896633A true JPH0896633A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3124448B2 JP3124448B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=26024214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06234665A Expired - Fee Related JP3124448B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ超電導線の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3124448B2 (ja) |
| DE (1) | DE19612274B4 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110223803A (zh) * | 2018-11-24 | 2019-09-10 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种Nb3Sn超导线材用多芯复合锭的制备方法 |
| CN110556214A (zh) * | 2018-06-04 | 2019-12-10 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种Nb3Sn股线预热处理方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6078501B2 (ja) * | 2014-07-18 | 2017-02-08 | ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材製造用前駆体 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4148129A (en) * | 1976-11-01 | 1979-04-10 | Airco, Inc. | Aluminum-stabilized multifilamentary superconductor and method of its manufacture |
| DE2835974B2 (de) * | 1977-09-12 | 1981-07-09 | Airco, Inc., Montvale, N.J. | Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten vieladrigen Supraleiters |
| US4414428A (en) * | 1979-05-29 | 1983-11-08 | Teledyne Industries, Inc. | Expanded metal containing wires and filaments |
| US4533703A (en) * | 1983-10-13 | 1985-08-06 | Ford Motor Company | Flexible basecoat/two component clearcoat coating composition |
| US5174830A (en) * | 1989-06-08 | 1992-12-29 | Composite Materials Technology, Inc. | Superconductor and process for manufacture |
| DE4208678C2 (de) * | 1992-03-18 | 2003-04-30 | Vacuumschmelze Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines A¶3¶B-Supraleiters nach der Bronzetechnik |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP06234665A patent/JP3124448B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-28 DE DE19612274A patent/DE19612274B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110556214A (zh) * | 2018-06-04 | 2019-12-10 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种Nb3Sn股线预热处理方法 |
| CN110223803A (zh) * | 2018-11-24 | 2019-09-10 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种Nb3Sn超导线材用多芯复合锭的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19612274A1 (de) | 1997-10-02 |
| DE19612274B4 (de) | 2004-07-08 |
| JP3124448B2 (ja) | 2001-01-15 |
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