JPH09204825A - Ｎｂ３ Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ３ Ａｌ系化合物超電導線材 - Google Patents
Ｎｂ３ Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ３ Ａｌ系化合物超電導線材Info
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- JPH09204825A JPH09204825A JP8011973A JP1197396A JPH09204825A JP H09204825 A JPH09204825 A JP H09204825A JP 8011973 A JP8011973 A JP 8011973A JP 1197396 A JP1197396 A JP 1197396A JP H09204825 A JPH09204825 A JP H09204825A
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- 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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 縮径加工時の断線の発生を防ぐと共に、十分
な臨界電流密度、及び臨界磁界を得ること。 【解決手段】 芯棒１３とマトリックス１２を、Ｎｂ、
或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変形抵
抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金と固溶性が
良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属より構成し
た。
な臨界電流密度、及び臨界磁界を得ること。 【解決手段】 芯棒１３とマトリックス１２を、Ｎｂ、
或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変形抵
抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金と固溶性が
良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属より構成し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高磁場発生超電導マ
グネット等に用いられるＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体、
及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材に関し、特に、縮径
加工時の断線の発生を防いで加工性を高めると共に十分
な臨界電流密度、及び臨界磁界が得られるようにしたＮ
ｂ3 Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超
電導線材に関する。
グネット等に用いられるＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体、
及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材に関し、特に、縮径
加工時の断線の発生を防いで加工性を高めると共に十分
な臨界電流密度、及び臨界磁界が得られるようにしたＮ
ｂ3 Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超
電導線材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材と
して、図３に示されるものがある。このＮｂ3 Ａｌ系化
合物超電導線材は、Ｃｕ、或いはＣｕ合金より成るマト
リックス２中に、Ｎｂ3 Ａｌ系化合物の超電導フィラメ
ント１を複数本、埋設して構成されている。
して、図３に示されるものがある。このＮｂ3 Ａｌ系化
合物超電導線材は、Ｃｕ、或いはＣｕ合金より成るマト
リックス２中に、Ｎｂ3 Ａｌ系化合物の超電導フィラメ
ント１を複数本、埋設して構成されている。
【０００３】超電導フィラメント１は、図４に示すよう
に、Ｃｕより成る芯棒３の外周に、Ｎｂより成る拡散障
壁４を介してＮｂ、或いはＮｂ合金の帯状体５、及びＡ
ｌ、或いはＡｌ合金の帯状体６を積層して同心円状に複
数層巻回し、これらの積層体の外周にＮｂより成る拡散
障壁７を介してＣｕより成る管体８を挿入し、これらを
所定の直径まで縮径することにより構成されている。
に、Ｃｕより成る芯棒３の外周に、Ｎｂより成る拡散障
壁４を介してＮｂ、或いはＮｂ合金の帯状体５、及びＡ
ｌ、或いはＡｌ合金の帯状体６を積層して同心円状に複
数層巻回し、これらの積層体の外周にＮｂより成る拡散
障壁７を介してＣｕより成る管体８を挿入し、これらを
所定の直径まで縮径することにより構成されている。
【０００４】以下、上記Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材
の製造手順を説明する。まず、Ｃｕより成る芯棒６の外
周にＮｂから成る拡散障壁７を設けると共に、その外周
にＮｂ、或いはＮｂ合金の帯状体８とＡｌ、或いはＡｌ
合金の帯状体９を積層して同心円状に複数層巻回し、更
にその外周にＮｂより成る拡散障壁１０を設ける。そし
て、これらをＣｕ製の管体１１に挿入して複合線を形成
し、これを所定の直径まで縮径加工して、図４に示す超
電導フィラメント１とする。
の製造手順を説明する。まず、Ｃｕより成る芯棒６の外
周にＮｂから成る拡散障壁７を設けると共に、その外周
にＮｂ、或いはＮｂ合金の帯状体８とＡｌ、或いはＡｌ
合金の帯状体９を積層して同心円状に複数層巻回し、更
にその外周にＮｂより成る拡散障壁１０を設ける。そし
て、これらをＣｕ製の管体１１に挿入して複合線を形成
し、これを所定の直径まで縮径加工して、図４に示す超
電導フィラメント１とする。
【０００５】次に、Ｃｕ、或いはＣｕ合金より成る管体
に複数の超電導フィラメント１を挿入し、これを所定の
直径まで縮径加工した後、７００〜１０００℃で拡散熱
処理することによりＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材を得
る。
に複数の超電導フィラメント１を挿入し、これを所定の
直径まで縮径加工した後、７００〜１０００℃で拡散熱
処理することによりＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材を得
る。
【０００６】このような構成を有するＮｂ3 Ａｌ系化合
物超電導線材は、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体８とＡ
ｌ、或いはＡｌ合金の帯状体９を積層した積層体によっ
て超電導特性を提供し、Ｃｕ、或いはＣｕ合金の芯棒
６、マトリックス２によって常電導部の安定性を提供す
る。
物超電導線材は、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体８とＡ
ｌ、或いはＡｌ合金の帯状体９を積層した積層体によっ
て超電導特性を提供し、Ｃｕ、或いはＣｕ合金の芯棒
６、マトリックス２によって常電導部の安定性を提供す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＮｂ3
Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
線材によると、常電導部の安定性を付与するためにＣ
ｕ、或いはＣｕ合金を使用しているため、次のような問
題がある。 (1) Ｃｕ、或いはＣｕ合金はＮｂとＡｌの積層部、或い
はＮｂの拡散障壁と変形抵抗の差が大きく、縮径加工中
にネッキング現象が起こり、断線が発生したり、臨界電
流密度が低下するという問題が生じる。 (2) Ｃｕは金属的にＮｂと固溶せず密着が悪いため、縮
径加工中にＮｂとの界面で滑りが生じ、長手方向に不均
一なフィラメントが形成され、前述の問題と同様にネッ
キング現象が起こる。 (3) 良好なＮｂ3 Ａｌを得るには１６００℃以上で熱処
理する必要があるが、Ｃｕの融点が１０８３℃であるた
め、これ以上の温度で熱処理できない。従って、十分な
臨界電流密度、及び臨界磁界が得られない。
Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
線材によると、常電導部の安定性を付与するためにＣ
ｕ、或いはＣｕ合金を使用しているため、次のような問
題がある。 (1) Ｃｕ、或いはＣｕ合金はＮｂとＡｌの積層部、或い
はＮｂの拡散障壁と変形抵抗の差が大きく、縮径加工中
にネッキング現象が起こり、断線が発生したり、臨界電
流密度が低下するという問題が生じる。 (2) Ｃｕは金属的にＮｂと固溶せず密着が悪いため、縮
径加工中にＮｂとの界面で滑りが生じ、長手方向に不均
一なフィラメントが形成され、前述の問題と同様にネッ
キング現象が起こる。 (3) 良好なＮｂ3 Ａｌを得るには１６００℃以上で熱処
理する必要があるが、Ｃｕの融点が１０８３℃であるた
め、これ以上の温度で熱処理できない。従って、十分な
臨界電流密度、及び臨界磁界が得られない。
【０００８】従って、本発明の目的は縮径加工時の断線
の発生を防ぐと共に、十分な臨界電流密度、及び臨界磁
界を得ることができるＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体、及
びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材を提供することであ
る。
の発生を防ぐと共に、十分な臨界電流密度、及び臨界磁
界を得ることができるＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体、及
びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、縮径加工時の断線の発生を防ぐと共に、十分な臨界
電流密度、及び臨界磁界を得られるようにするため、Ｎ
ｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変
形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固
溶性が良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属より成
る芯棒の外周に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体とＡ
ｌ、或いはＡｌ合金の帯状体が積層されて同心円状に複
数層巻回され、これらの外周にＮｂ、或いはＮｂ合金、
及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共
に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融
点が１６００℃以上の金属より成る被覆層が施されたＮ
ｂ3Ａｌ系化合物超電導体を提供するものである。
み、縮径加工時の断線の発生を防ぐと共に、十分な臨界
電流密度、及び臨界磁界を得られるようにするため、Ｎ
ｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変
形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固
溶性が良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属より成
る芯棒の外周に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体とＡ
ｌ、或いはＡｌ合金の帯状体が積層されて同心円状に複
数層巻回され、これらの外周にＮｂ、或いはＮｂ合金、
及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共
に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融
点が１６００℃以上の金属より成る被覆層が施されたＮ
ｂ3Ａｌ系化合物超電導体を提供するものである。
【００１０】上記Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或
いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或
いはＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融点が１６００
℃以上の金属は、Ｎｂ、或いはＮｂ合金であり、Ｎｂ合
金は、Ｔａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉの少なくとも１種が
合計５ａｔ％以下添加されている構成が好ましい。
いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或
いはＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融点が１６００
℃以上の金属は、Ｎｂ、或いはＮｂ合金であり、Ｎｂ合
金は、Ｔａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉの少なくとも１種が
合計５ａｔ％以下添加されている構成が好ましい。
【００１１】また、本発明は上記の問題点を解決するた
め、Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金
との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金
との固溶性が良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属
より成る芯棒の外周に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体
とＡｌ、或いはＡｌ合金の帯状体が積層されて同心円状
に複数層巻回され、これらの外周にＮｂ、或いはＮｂ合
金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さい
と共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且
つ、融点が１６００℃以上の金属より成る被覆層が施さ
れたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導フィラメントを、複数
本、Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金
との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金
との固溶性が良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属
より成る管体に挿入し、これらを縮径加工して１６００
℃以上の温度で熱処理された構成を有したＮｂ3 Ａｌ系
化合物超電導線材を提供するものである。
め、Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金
との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金
との固溶性が良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属
より成る芯棒の外周に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体
とＡｌ、或いはＡｌ合金の帯状体が積層されて同心円状
に複数層巻回され、これらの外周にＮｂ、或いはＮｂ合
金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さい
と共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且
つ、融点が１６００℃以上の金属より成る被覆層が施さ
れたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導フィラメントを、複数
本、Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金
との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金
との固溶性が良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属
より成る管体に挿入し、これらを縮径加工して１６００
℃以上の温度で熱処理された構成を有したＮｂ3 Ａｌ系
化合物超電導線材を提供するものである。
【００１２】上記した構成では、複数のＮｂ3 Ａｌ系化
合物超電導フィラメントを、管体に挿入し、これらを縮
径加工すると、超電導フィラメントの芯棒と最外周の被
覆層がＮｂ、或いはＮｂ合金との界面が結合した状態
で、且つ、Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡ
ｌ合金の積層部と近似した変形量で変形する。このた
め、ネッキング現象が防がれ、断線や臨界電流密度の低
下を防ぐことができる。ここで、芯棒と最外周の被覆層
にＮｂ合金を用いると、Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡ
ｌ、或いはＡｌ合金の積層部との加工硬化による変形抵
抗差を純Ｎｂより小さくすることが可能であり、ネッキ
ング現象をより小さくする効果がある。また、芯棒とマ
トリックスが融点１６００℃以上の金属より構成されて
いるため、縮径加工後、１６００℃以上の温度で熱処理
でき、超電導線材として十分な臨界電流密度、及び臨界
磁界を得ることができる。この特性の向上によりＮｂ3
Ａｌ線材は、高い電流、及び磁界マージンを有すること
ができ、定化材Ｃｕが不要になる。
合物超電導フィラメントを、管体に挿入し、これらを縮
径加工すると、超電導フィラメントの芯棒と最外周の被
覆層がＮｂ、或いはＮｂ合金との界面が結合した状態
で、且つ、Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡ
ｌ合金の積層部と近似した変形量で変形する。このた
め、ネッキング現象が防がれ、断線や臨界電流密度の低
下を防ぐことができる。ここで、芯棒と最外周の被覆層
にＮｂ合金を用いると、Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡ
ｌ、或いはＡｌ合金の積層部との加工硬化による変形抵
抗差を純Ｎｂより小さくすることが可能であり、ネッキ
ング現象をより小さくする効果がある。また、芯棒とマ
トリックスが融点１６００℃以上の金属より構成されて
いるため、縮径加工後、１６００℃以上の温度で熱処理
でき、超電導線材として十分な臨界電流密度、及び臨界
磁界を得ることができる。この特性の向上によりＮｂ3
Ａｌ線材は、高い電流、及び磁界マージンを有すること
ができ、定化材Ｃｕが不要になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明のＮｂ3 Ａｌ系化合
物超電導体、及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
物超電導体、及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】図１には、本発明の第１の実施の形態のＮ
ｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材の構成が示されている。こ
のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材は、Ｎｂ、或いはＮｂ
合金より成るマトリックス１２の内部に、Ｎｂ3 Ａｌ系
化合物超電導フィラメント１１を埋設して構成されてい
る。
ｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材の構成が示されている。こ
のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材は、Ｎｂ、或いはＮｂ
合金より成るマトリックス１２の内部に、Ｎｂ3 Ａｌ系
化合物超電導フィラメント１１を埋設して構成されてい
る。
【００１５】超電導フィラメント１１は、図２に示すよ
うに、Ｎｂ、或いはＮｂ合金より成る芯棒１３の外周に
Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体１４、及びＡｌ、或いは
Ａｌ合金の帯状体１５を積層して同心円状に複数層巻回
し、その外周にＮｂ合金より成る管体１６を挿入し、こ
れを所定の直径まで縮径して構成されている。
うに、Ｎｂ、或いはＮｂ合金より成る芯棒１３の外周に
Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体１４、及びＡｌ、或いは
Ａｌ合金の帯状体１５を積層して同心円状に複数層巻回
し、その外周にＮｂ合金より成る管体１６を挿入し、こ
れを所定の直径まで縮径して構成されている。
【００１６】以下、本発明の第１の実施の形態のＮｂ3
Ａｌ系化合物超電導線材の製造手順を説明する。
Ａｌ系化合物超電導線材の製造手順を説明する。
【００１７】まず、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の芯棒１３の
外周に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体１４とＡｌ、或
いはＡｌ合金の帯状体１５を積層して同心円状に複数層
巻回する。そして、これらをＮｂ、或いはＮｂ合金の管
体１６に挿入して複合線を形成し、これを所定の直径ま
で縮径して、図２に示す超電導フィラメント１１とす
る。
外周に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の帯状体１４とＡｌ、或
いはＡｌ合金の帯状体１５を積層して同心円状に複数層
巻回する。そして、これらをＮｂ、或いはＮｂ合金の管
体１６に挿入して複合線を形成し、これを所定の直径ま
で縮径して、図２に示す超電導フィラメント１１とす
る。
【００１８】次に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金の管体１２に
複数の超電導フィラメント１１を挿入し、これを所定の
直径まで縮径加工した後、１６００℃以上の温度で拡散
熱処理して、図１に示すＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材
を得る。
複数の超電導フィラメント１１を挿入し、これを所定の
直径まで縮径加工した後、１６００℃以上の温度で拡散
熱処理して、図１に示すＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材
を得る。
【００１９】なお、以上の実施の形態では、芯棒をＮ
ｂ、或いはＮｂ合金から構成したが、ＮｂとＡｌの複合
部（積層部）との変形抵抗差が小さく、且つ、融点が１
６００℃以上の材料、例えば、Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、或いは
これらの合金で構成しても良く、また、芯棒がない構成
にしても良い。また、マトリックスについてもＮｂとＡ
ｌの複合部との変形抵抗差が小さく、且つ、融点が１６
００℃以上の材料、例えば、Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、或いはこ
れらの合金で構成しても良い。
ｂ、或いはＮｂ合金から構成したが、ＮｂとＡｌの複合
部（積層部）との変形抵抗差が小さく、且つ、融点が１
６００℃以上の材料、例えば、Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、或いは
これらの合金で構成しても良く、また、芯棒がない構成
にしても良い。また、マトリックスについてもＮｂとＡ
ｌの複合部との変形抵抗差が小さく、且つ、融点が１６
００℃以上の材料、例えば、Ｔａ、Ｖ、Ｚｒ、或いはこ
れらの合金で構成しても良い。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。まず、図
１、及び図２に示す構成、つまり、芯棒、及びマトリッ
クスがＮｂ、或いはＴａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉの少な
くとも１種が合計５ａｔ％以下添加されたＮｂ合金より
成る構成で、芯棒、及びマトリックスに使用する材料を
表１のように異ならせて、実施例１から実施例７のＮｂ
3 Ａｌ系化合物超電導線材を製造した。
１、及び図２に示す構成、つまり、芯棒、及びマトリッ
クスがＮｂ、或いはＴａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉの少な
くとも１種が合計５ａｔ％以下添加されたＮｂ合金より
成る構成で、芯棒、及びマトリックスに使用する材料を
表１のように異ならせて、実施例１から実施例７のＮｂ
3 Ａｌ系化合物超電導線材を製造した。
【００２１】一方、図３、及び図４に示す構成のもの、
つまり、芯棒、及びマトリックスがＣｕより成るＮｂ3
Ａｌ系化合物超電導線材を比較例１として製造した。
つまり、芯棒、及びマトリックスがＣｕより成るＮｂ3
Ａｌ系化合物超電導線材を比較例１として製造した。
【００２２】更に、実施例２〜７の構成において、Ｎｂ
合金にＴａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉを合計５ａｔ％以上
添加したものを比較例２として製造した。
合金にＴａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉを合計５ａｔ％以上
添加したものを比較例２として製造した。
【００２３】
【表１】
【００２４】これら実施例１〜７、及び比較例１、２の
Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材は、何れもフィラメント
本数：７２６本、マトリックス／フィラメント比：１．
５とし、最終工程の拡散熱処理を行わないようにした。
Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材は、何れもフィラメント
本数：７２６本、マトリックス／フィラメント比：１．
５とし、最終工程の拡散熱処理を行わないようにした。
【００２５】次に、このようにして得た実施例１〜７、
及び比較例１、２のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材に対
し、伸線（縮径）試験を行った。表２には、直径０．５
ｍｍまで伸線（縮径）したときの伸線結果が示されてい
る。これから判るように、芯棒、及びマトリックスの材
料がＮｂ、或いは添加元素の添加量が合計５ａｔ％以下
のＮｂ合金の実施例１から実施例７は何れも加工性が良
好で、直径０．５ｍｍまで無断線で伸線加工が行えてい
る。一方、比較例１は直径０．７４ｍｍで、また、比較
例２は０．９３ｍｍでそれぞれ断線が発生している。つ
まり、芯棒、及びマトリックスの材料としてＣｕを用い
ると断線が最も発生し易く、また、Ｎｂを用いても合金
としてその添加量５ａｔ％以上になると、断線が発生し
易くなることが判る。このことから良好な加工性を得る
には、Ｎｂ合金の添加元素の添加量を５ａｔ％以下にす
る必要があることが判る。
及び比較例１、２のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材に対
し、伸線（縮径）試験を行った。表２には、直径０．５
ｍｍまで伸線（縮径）したときの伸線結果が示されてい
る。これから判るように、芯棒、及びマトリックスの材
料がＮｂ、或いは添加元素の添加量が合計５ａｔ％以下
のＮｂ合金の実施例１から実施例７は何れも加工性が良
好で、直径０．５ｍｍまで無断線で伸線加工が行えてい
る。一方、比較例１は直径０．７４ｍｍで、また、比較
例２は０．９３ｍｍでそれぞれ断線が発生している。つ
まり、芯棒、及びマトリックスの材料としてＣｕを用い
ると断線が最も発生し易く、また、Ｎｂを用いても合金
としてその添加量５ａｔ％以上になると、断線が発生し
易くなることが判る。このことから良好な加工性を得る
には、Ｎｂ合金の添加元素の添加量を５ａｔ％以下にす
る必要があることが判る。
【００２６】
【表２】
【００２７】また、上記実施例２を２０００℃と８２５
℃で拡散熱処理したものをそれぞれ実施例８、９として
製造し、更に、上記比較例１をＣｕの融点温度以下の８
２５℃で拡散熱処理したものを比較例３として製造し
た。
℃で拡散熱処理したものをそれぞれ実施例８、９として
製造し、更に、上記比較例１をＣｕの融点温度以下の８
２５℃で拡散熱処理したものを比較例３として製造し
た。
【００２８】そして、これら実施例８、９、及び比較例
３に対し、臨界電流密度特性について考察した。表３に
は、拡散熱処理の条件（温度と時間）と１５Ｔの磁界中
における臨界電流密度が示されている。これから判るよ
うに、芯棒、及びマトリックスの材料がＮｂ合金の実施
例９は、２４５Ａ／ｍｍ2 の特性が得られているのに対
し、芯棒、及びマトリックスの材料がＣｕの比較例３は
実施例９と拡散熱処理の条件が同一であっても１９３Ａ
／ｍｍ2 の特性しか得られてない。これは実施例９がＣ
ｕを使用しないことにより伸線時のネッキング現象が防
止されている効果によるものである。また、２０００℃
で拡散熱処理した実施例８は、１０５２Ａ／ｍｍ2 の特
性が得られており、大幅に臨界電流密度特性が向上して
いる。また、実施例８のこのときの臨界磁界は約３０Ｔ
であり、比較例３の臨界磁界が約２１Ｔであることか
ら、この点でも大幅な向上を見ることができる。
３に対し、臨界電流密度特性について考察した。表３に
は、拡散熱処理の条件（温度と時間）と１５Ｔの磁界中
における臨界電流密度が示されている。これから判るよ
うに、芯棒、及びマトリックスの材料がＮｂ合金の実施
例９は、２４５Ａ／ｍｍ2 の特性が得られているのに対
し、芯棒、及びマトリックスの材料がＣｕの比較例３は
実施例９と拡散熱処理の条件が同一であっても１９３Ａ
／ｍｍ2 の特性しか得られてない。これは実施例９がＣ
ｕを使用しないことにより伸線時のネッキング現象が防
止されている効果によるものである。また、２０００℃
で拡散熱処理した実施例８は、１０５２Ａ／ｍｍ2 の特
性が得られており、大幅に臨界電流密度特性が向上して
いる。また、実施例８のこのときの臨界磁界は約３０Ｔ
であり、比較例３の臨界磁界が約２１Ｔであることか
ら、この点でも大幅な向上を見ることができる。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のＮｂ3 Ａｌ
系化合物超電導体、及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材
によると、芯棒とマトリックスがＮｂ、或いはＮｂ合
金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さい
と共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且
つ、融点が１６００℃以上の金属より構成されているた
め、縮径加工時の断線の発生を防ぐと共に、十分な臨界
電流密度、及び臨界磁界を得ることができる。
系化合物超電導体、及びＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材
によると、芯棒とマトリックスがＮｂ、或いはＮｂ合
金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さい
と共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且
つ、融点が１６００℃以上の金属より構成されているた
め、縮径加工時の断線の発生を防ぐと共に、十分な臨界
電流密度、及び臨界磁界を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図。
【図２】第１の実施の形態に係る超電導フィラメントを
示す断面図。
示す断面図。
【図３】従来のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材を示す断
面図。
面図。
【図４】従来のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線材の超電導
フィラメントを示す断面図。
フィラメントを示す断面図。
１ 超電導フィラメント ２ マトリックス ３ 芯棒 ４、７ 拡散障壁 ５、６ 帯状体 ８ 管体 １１ 超電導フィラメント １２ マトリックス １３ 芯棒 １４、１５ 帯状体 １６ 管体
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或い
はＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或い
はＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融点が１６００℃
以上の金属より成る芯棒の外周に、Ｎｂ、或いはＮｂ合
金の帯状体とＡｌ、或いはＡｌ合金の帯状体が積層され
て同心円状に複数層巻回され、これらの外周に前記Ｎ
ｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変
形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固
溶性が良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属より成
る被覆層が施されていることを特徴とするＮｂ3 Ａｌ系
化合物超電導体。 - 【請求項２】 前記Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、
或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、
或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融点が１６０
０℃以上の金属は、Ｎｂ、或いはＮｂ合金であり、 前記Ｎｂ合金は、Ｔａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉの少なく
とも１種が合計５ａｔ％以下添加されている構成のＮｂ
3 Ａｌ系化合物超電導体。 - 【請求項３】 Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或い
はＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或い
はＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融点が１６００℃
以上の金属より成る芯棒の外周に、Ｎｂ、或いはＮｂ合
金の帯状体とＡｌ、或いはＡｌ合金の帯状体が積層され
て同心円状に複数層巻回され、これらの外周に前記Ｎ
ｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、或いはＡｌ合金との変
形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、或いはＮｂ合金との固
溶性が良く、且つ、融点が１６００℃以上の金属より成
る被覆層が施されたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導フィラメ
ントを、複数本、前記Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡ
ｌ、或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎ
ｂ、或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融点が１
６００℃以上の金属より成る管体に挿入し、これらを縮
径加工して１６００℃以上の温度で熱処理された構成を
有することを特徴とするＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導線
材。 - 【請求項４】 前記Ｎｂ、或いはＮｂ合金、及びＡｌ、
或いはＡｌ合金との変形抵抗差が小さいと共に、Ｎｂ、
或いはＮｂ合金との固溶性が良く、且つ、融点が１６０
０℃以上の金属は、Ｎｂ、或いはＮｂ合金であり、 前記Ｎｂ合金は、Ｔａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉの少なく
とも１種が合計５ａｔ％以下添加されている構成のＮｂ
3 Ａｌ系化合物超電導線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011973A JPH09204825A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Ｎｂ３ Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ３ Ａｌ系化合物超電導線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011973A JPH09204825A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Ｎｂ３ Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ３ Ａｌ系化合物超電導線材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09204825A true JPH09204825A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11792555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8011973A Pending JPH09204825A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Ｎｂ３ Ａｌ系化合物超電導体、及びＮｂ３ Ａｌ系化合物超電導線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09204825A (ja) |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP8011973A patent/JPH09204825A/ja active Pending
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