JPH1027522A - 複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線 - Google Patents
複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線Info
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- JPH1027522A JPH1027522A JP8181962A JP18196296A JPH1027522A JP H1027522 A JPH1027522 A JP H1027522A JP 8181962 A JP8181962 A JP 8181962A JP 18196296 A JP18196296 A JP 18196296A JP H1027522 A JPH1027522 A JP H1027522A
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- 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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】優れた特性の超電導線を得る。
【解決手段】内部に人工ピンを有するＮｂＴｉ系フィラ
メントがマトリクスに埋設された多芯複合部を備え、当
該複合部のマトリックスは前記ＮｂＴｉ系フィラメント
に対し０．８倍以上の体積比を有するようにする。
メントがマトリクスに埋設された多芯複合部を備え、当
該複合部のマトリックスは前記ＮｂＴｉ系フィラメント
に対し０．８倍以上の体積比を有するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合多芯ＮｂＴｉ系超電
導線に関する。
導線に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、ＮｂＴｉ系超電導線は、マトリッ
クス金属（安定化材その他）と、超電導体であるＮｂＴ
ｉ系芯材とを配置した複合ビレットから延伸加工工程を
経て製造される。この延伸加工工程は熱間押出し工程と
冷間加工工程の他、必要に応じて冷間加工工程を随時中
断して挿入された熱処理工程とを含む工程になる。具体
的に説明すると、無酸素銅管の中に、無酸素銅中にＮｂ
Ｔｉ系芯材を埋めた素線を配置（普通は充填する）して
複合ビレットを組み立てる。この複合ビレットには、設
計に応じて中央部その他に安定化部材を配置する場合も
ある。この無酸素銅管や、芯材周囲に存する無酸素銅
を、普通、安定化材とか安定化金属とかと称する場合が
通常である。また無酸素銅を使う場合が多いが、その他
必要に応じてＡｌを使うこともある。
クス金属（安定化材その他）と、超電導体であるＮｂＴ
ｉ系芯材とを配置した複合ビレットから延伸加工工程を
経て製造される。この延伸加工工程は熱間押出し工程と
冷間加工工程の他、必要に応じて冷間加工工程を随時中
断して挿入された熱処理工程とを含む工程になる。具体
的に説明すると、無酸素銅管の中に、無酸素銅中にＮｂ
Ｔｉ系芯材を埋めた素線を配置（普通は充填する）して
複合ビレットを組み立てる。この複合ビレットには、設
計に応じて中央部その他に安定化部材を配置する場合も
ある。この無酸素銅管や、芯材周囲に存する無酸素銅
を、普通、安定化材とか安定化金属とかと称する場合が
通常である。また無酸素銅を使う場合が多いが、その他
必要に応じてＡｌを使うこともある。
【０００３】こうした延伸加工を経て、当初のＮｂＴｉ
系芯材はそのサイズが極細化し、それが安定化材中に埋
め込まれた状態になる。尚、ＮｂＴｉ系芯材が極細化し
たものは、ＮｂＴｉ系フィラメントとか超電導フィラメ
ント等と称することが多い。本明細書においては、延伸
加工されたＮｂＴｉ系芯材をＮｂＴｉ系フィラメントと
呼称することとする。
系芯材はそのサイズが極細化し、それが安定化材中に埋
め込まれた状態になる。尚、ＮｂＴｉ系芯材が極細化し
たものは、ＮｂＴｉ系フィラメントとか超電導フィラメ
ント等と称することが多い。本明細書においては、延伸
加工されたＮｂＴｉ系芯材をＮｂＴｉ系フィラメントと
呼称することとする。
【０００４】ところで、交流用途の超電導線の場合等で
は、交流損失の低減を目的とし、抵抗材（ＣｕＮｉ等）
の金属が適宜配置される場合もある。具体的には超電導
線の外周部近傍に配置したり、或いは１本１本のフィラ
メン周囲を囲うように抵抗材を配したりする場合もあ
る。このような抵抗材と、上述した安定化材を総称し
て、超電導線の分野では、マトリックス、常伝導マトリ
ックス、マトリックス金属等と称されることが多い。
は、交流損失の低減を目的とし、抵抗材（ＣｕＮｉ等）
の金属が適宜配置される場合もある。具体的には超電導
線の外周部近傍に配置したり、或いは１本１本のフィラ
メン周囲を囲うように抵抗材を配したりする場合もあ
る。このような抵抗材と、上述した安定化材を総称し
て、超電導線の分野では、マトリックス、常伝導マトリ
ックス、マトリックス金属等と称されることが多い。
【０００５】ところで超電導線の特性は、各種設計その
他によって左右される。例えばＮｂＴｉ系フィラメント
の太さ、その本数、或いはＮｂＴｉフィラメントと安定
化銅との体積分率等に影響される。その他、ＮｂＴｉ系
フィラメント内部のα−Ｔｉ析出相の量や形状或いは分
布状態にも影響されていることが知られている。これは
このα−Ｔｉ析出相による磁束のピン止め作用を期待す
るもので、通常、ピンなどと称されている。また特性改
善を図ってＮｂＴｉ系合金に各種添加元素を添加し、ピ
ンを析出させることもある。
他によって左右される。例えばＮｂＴｉ系フィラメント
の太さ、その本数、或いはＮｂＴｉフィラメントと安定
化銅との体積分率等に影響される。その他、ＮｂＴｉ系
フィラメント内部のα−Ｔｉ析出相の量や形状或いは分
布状態にも影響されていることが知られている。これは
このα−Ｔｉ析出相による磁束のピン止め作用を期待す
るもので、通常、ピンなどと称されている。また特性改
善を図ってＮｂＴｉ系合金に各種添加元素を添加し、ピ
ンを析出させることもある。
【０００６】このα−Ｔｉ析出相は、超電導線の製造工
程において、冷間加工と時効熱処理を施すことによって
生成させる技術が知られている。その、適当な冷間加工
と熱処理の組み合わせやそれぞれの条件（冷間加工率や
熱処理温度等の条件）は、従来、実験を繰り返す等によ
って設定していた。
程において、冷間加工と時効熱処理を施すことによって
生成させる技術が知られている。その、適当な冷間加工
と熱処理の組み合わせやそれぞれの条件（冷間加工率や
熱処理温度等の条件）は、従来、実験を繰り返す等によ
って設定していた。
【０００７】上述したように、ＮｂＴｉ系フィラメント
内部のα−Ｔｉ析出相等のピンの存在は、そのピン止め
効果によって、超電導線の有効な特性（電流密度の向
上）を実現することが知られている。一方、一般に超電
導線を構成する安定化材の、通電安定性の観点では電気
抵抗の低い安定化材が多く存在している方が好ましいこ
とが知られている。特に大型の超電導マグネットの場
合、この通電安定性が重視されている。
内部のα−Ｔｉ析出相等のピンの存在は、そのピン止め
効果によって、超電導線の有効な特性（電流密度の向
上）を実現することが知られている。一方、一般に超電
導線を構成する安定化材の、通電安定性の観点では電気
抵抗の低い安定化材が多く存在している方が好ましいこ
とが知られている。特に大型の超電導マグネットの場
合、この通電安定性が重視されている。
【０００８】ピンの析出は、冷間加工における時効熱処
理によって制御しているが、ピンの析出はＮｂＴｉ系合
金の析出硬化を伴う。しかしマトリックスは、特に無酸
素銅等の高純度金属の場合、逆に焼鈍軟化を起こす。す
ると、時効熱処理後の冷間伸線加工の際、フィラメント
とマトリックスとの強度差が一層大きくなり、この結
果、伸線加工による引張応力は固いフィラメントに集中
してしまう。しかし、フィラメント同志の間隔が狭い場
合は、お互いの拘束が働き、フィラメントの異常な変形
は抑制される傾向にあるが、逆にフィラメント同志の間
隔が広い場合、即ち、フィラメント周囲のマトリックス
の体積比率が大きい場合は、フィラメントに応力が集中
して、そのくびれ等の異常な変形を起こすことが多い。
フィラメントがくびれると、更に施す伸線加工において
益々応力が集中して、くびれが益々促進される結果にな
る。このようなフィラメントのくびれは、製造した超電
導線の特性に悪影響を及ぼすばかりか、伸線加工中の断
線の原因にもなる。
理によって制御しているが、ピンの析出はＮｂＴｉ系合
金の析出硬化を伴う。しかしマトリックスは、特に無酸
素銅等の高純度金属の場合、逆に焼鈍軟化を起こす。す
ると、時効熱処理後の冷間伸線加工の際、フィラメント
とマトリックスとの強度差が一層大きくなり、この結
果、伸線加工による引張応力は固いフィラメントに集中
してしまう。しかし、フィラメント同志の間隔が狭い場
合は、お互いの拘束が働き、フィラメントの異常な変形
は抑制される傾向にあるが、逆にフィラメント同志の間
隔が広い場合、即ち、フィラメント周囲のマトリックス
の体積比率が大きい場合は、フィラメントに応力が集中
して、そのくびれ等の異常な変形を起こすことが多い。
フィラメントがくびれると、更に施す伸線加工において
益々応力が集中して、くびれが益々促進される結果にな
る。このようなフィラメントのくびれは、製造した超電
導線の特性に悪影響を及ぼすばかりか、伸線加工中の断
線の原因にもなる。
【０００９】近年の超電導線には、その臨界電流密度の
高いことはもちろん、通電安定性も重視される傾向が進
みつつある。特に大型の超電導マグネットの用途の場
合、通電安定性が重視されることは前述した通りであ
る。従って、通電安定性を高めるために、フィラメント
周囲の安定化材の体積比率を高めることが必要になる。
しかし、上述した様に、フィラメント周囲の安定化材の
体積比率を高めると、フィラメントのくびれが起きやす
くなるという問題があった。フィラメントのくびれは超
電導線の臨界電流密度等の特性を低減させる原因にもな
っている。一方では、ピンを析出させて高い臨界電流密
度特性の実現が期待されている訳であり、通電安定性と
臨界電流密度等の特性の兼ね合いが難しい問題であっ
た。
高いことはもちろん、通電安定性も重視される傾向が進
みつつある。特に大型の超電導マグネットの用途の場
合、通電安定性が重視されることは前述した通りであ
る。従って、通電安定性を高めるために、フィラメント
周囲の安定化材の体積比率を高めることが必要になる。
しかし、上述した様に、フィラメント周囲の安定化材の
体積比率を高めると、フィラメントのくびれが起きやす
くなるという問題があった。フィラメントのくびれは超
電導線の臨界電流密度等の特性を低減させる原因にもな
っている。一方では、ピンを析出させて高い臨界電流密
度特性の実現が期待されている訳であり、通電安定性と
臨界電流密度等の特性の兼ね合いが難しい問題であっ
た。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる状況に鑑
み、実用的に優れた複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線を提供
することを意図するものである。即ち、内部に人工ピン
を有するＮｂＴｉ系フィラメントがマトリクスに埋設さ
れた多芯複合部を備え、当該複合部の前記マトリックス
は前記ＮｂＴｉ系フィラメントに対し０．８倍以上の体
積比を有する、複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線を提供す
る。
み、実用的に優れた複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線を提供
することを意図するものである。即ち、内部に人工ピン
を有するＮｂＴｉ系フィラメントがマトリクスに埋設さ
れた多芯複合部を備え、当該複合部の前記マトリックス
は前記ＮｂＴｉ系フィラメントに対し０．８倍以上の体
積比を有する、複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線を提供す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】通常、ＮｂＴｉ系超電導線は、例
えば無酸素銅管の中に、無酸素銅中にＮｂＴｉ系芯材を
埋めた素線を充填して複合ビレットを組み立て、これに
延伸加工を施して製造される。ここで無酸素銅中に埋め
込まれたＮｂＴｉ系芯材は１本の場合もあるし、複数本
が埋め込まれた素線の場合もある。ここでは例えば１本
のＮｂＴｉ系芯材が安定化材に埋め込まれた素線を例に
説明する。
えば無酸素銅管の中に、無酸素銅中にＮｂＴｉ系芯材を
埋めた素線を充填して複合ビレットを組み立て、これに
延伸加工を施して製造される。ここで無酸素銅中に埋め
込まれたＮｂＴｉ系芯材は１本の場合もあるし、複数本
が埋め込まれた素線の場合もある。ここでは例えば１本
のＮｂＴｉ系芯材が安定化材に埋め込まれた素線を例に
説明する。
【００１２】ＮｂＴｉ系芯材が無酸素銅に埋め込まれた
素線は、無酸素銅管に充填配置する関係で、概ね正６角
形のものを使用する場合が多い。ＮｂＴｉ系芯材はこの
６角素線の中央部に配置するのであるが、この芯材に対
する安定化材の体積比が大きい程、製造された超電導線
において、フィラメント周囲の安定化材の体積比が大き
くなる。即ち無酸素銅管の中に、上記素線を充填して組
み立てた複合ビレットに延伸加工を施して製造した超電
導線において、ＮｂＴｉ系フィラメントがマトリクスに
埋設された多芯複合部において、その多芯複合部のマト
リックスの体積比が大きくなる。
素線は、無酸素銅管に充填配置する関係で、概ね正６角
形のものを使用する場合が多い。ＮｂＴｉ系芯材はこの
６角素線の中央部に配置するのであるが、この芯材に対
する安定化材の体積比が大きい程、製造された超電導線
において、フィラメント周囲の安定化材の体積比が大き
くなる。即ち無酸素銅管の中に、上記素線を充填して組
み立てた複合ビレットに延伸加工を施して製造した超電
導線において、ＮｂＴｉ系フィラメントがマトリクスに
埋設された多芯複合部において、その多芯複合部のマト
リックスの体積比が大きくなる。
【００１３】本発明では予め人工ピンを内部に配置した
ＮｂＴｉ系芯材を用い、その周囲の安定化材を十分に多
くしておく。すると、予め人工ピンを含ませたＮｂＴｉ
系芯材を用いているので、冷間加工の際の時効熱処理は
不要になる。従ってフィラメント周囲の安定化材が多い
場合でも、冷間加工の際の時効熱処理によるマトリクス
の時効硬化が事実上防げるので、フィラメントのくびれ
の発生等の異常変形が抑制できる。一方、フィラメント
周囲の安定化材を多くできるので、結局、優れた臨界電
流密度と通電安定性が高いレベルで両立できるのであ
る。
ＮｂＴｉ系芯材を用い、その周囲の安定化材を十分に多
くしておく。すると、予め人工ピンを含ませたＮｂＴｉ
系芯材を用いているので、冷間加工の際の時効熱処理は
不要になる。従ってフィラメント周囲の安定化材が多い
場合でも、冷間加工の際の時効熱処理によるマトリクス
の時効硬化が事実上防げるので、フィラメントのくびれ
の発生等の異常変形が抑制できる。一方、フィラメント
周囲の安定化材を多くできるので、結局、優れた臨界電
流密度と通電安定性が高いレベルで両立できるのであ
る。
【００１４】
【実施例】次に本発明を実施例に則して説明する。 本発明例１ Ｎｂ製のラメラー状人工ピンが複合されているＮｂＴｉ
系芯材が１本、無酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素
線（対辺距離１．６４ｍｍ）を用意した。この素線の無
酸素銅／ＮｂＴｉ芯材は０．８である。これを外径９２
ｍｍ、内径７８ｍｍの無酸素銅管の中に１９９０本充填
配置して、両端部に無酸素銅製の蓋を真空中の電子ビー
ム溶接によって取り付けた。こうして組み立てた複合ビ
レットを熱間押出し、更に冷間伸線加工を所定回数施し
て、外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フィラメント径が平
均５．９μｍの複合多芯超電導線（本発明例１）を製造
した。この複合多芯超電導線の全体では、マトリックス
／フィラメント合計は、約１．４である。
系芯材が１本、無酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素
線（対辺距離１．６４ｍｍ）を用意した。この素線の無
酸素銅／ＮｂＴｉ芯材は０．８である。これを外径９２
ｍｍ、内径７８ｍｍの無酸素銅管の中に１９９０本充填
配置して、両端部に無酸素銅製の蓋を真空中の電子ビー
ム溶接によって取り付けた。こうして組み立てた複合ビ
レットを熱間押出し、更に冷間伸線加工を所定回数施し
て、外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フィラメント径が平
均５．９μｍの複合多芯超電導線（本発明例１）を製造
した。この複合多芯超電導線の全体では、マトリックス
／フィラメント合計は、約１．４である。
【００１５】Ｎｂ製のラメラー状人工ピンが複合されて
いるＮｂＴｉ系芯材が１本、無酸素銅の中に埋め込まれ
た１次６角素線（対辺距離２．００ｍｍ）を用意した。
この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ芯材は１．７である。こ
れを外径９２ｍｍ、内径７７．３ｍｍの無酸素銅管の中
に１２４０本充填配置して、両端部に無酸素銅製の蓋を
真空中の電子ビーム溶接によって取り付けた。こうして
組み立てた複合ビレットを熱間押出し、更に冷間伸線加
工を所定回数施して、外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フ
ィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電導線（本
発明例２）を製造した。この複合多芯超電導線の全体で
は、マトリックス／フィラメント合計は、約２．７であ
る。
いるＮｂＴｉ系芯材が１本、無酸素銅の中に埋め込まれ
た１次６角素線（対辺距離２．００ｍｍ）を用意した。
この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ芯材は１．７である。こ
れを外径９２ｍｍ、内径７７．３ｍｍの無酸素銅管の中
に１２４０本充填配置して、両端部に無酸素銅製の蓋を
真空中の電子ビーム溶接によって取り付けた。こうして
組み立てた複合ビレットを熱間押出し、更に冷間伸線加
工を所定回数施して、外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フ
ィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電導線（本
発明例２）を製造した。この複合多芯超電導線の全体で
は、マトリックス／フィラメント合計は、約２．７であ
る。
【００１６】比較例１ 人工ピンが複合されていないＮｂＴｉ系芯材が１本、無
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離１．
５０ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は０．５である。これを外径９２ｍｍ、内径７６
ｍｍの無酸素銅管の中に２１９７本充填配置して、両端
部に無酸素銅製の蓋を真空中の電子ビーム溶接によって
取り付けた。こうして組み立てた複合ビレットを熱間押
出し、更に冷間加工と適宜時効熱処理を繰り返して外径
０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フィラメント径が平均５．９
μｍの複合多芯超電導線（比較例１）を製造した。この
複合多芯超電導線の全体では、マトリックス／フィラメ
ント合計は、約１．１である。
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離１．
５０ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は０．５である。これを外径９２ｍｍ、内径７６
ｍｍの無酸素銅管の中に２１９７本充填配置して、両端
部に無酸素銅製の蓋を真空中の電子ビーム溶接によって
取り付けた。こうして組み立てた複合ビレットを熱間押
出し、更に冷間加工と適宜時効熱処理を繰り返して外径
０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フィラメント径が平均５．９
μｍの複合多芯超電導線（比較例１）を製造した。この
複合多芯超電導線の全体では、マトリックス／フィラメ
ント合計は、約１．１である。
【００１７】比較例２ 人工ピンが複合されていないＮｂＴｉ系芯材が１本、無
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離１．
５９ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は０．７である。これを外径９２ｍｍ、内径７６
ｍｍの無酸素銅管の中に１９２１本充填配置して、以下
比較例１と同様にして外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フ
ィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電導線（比
較例２）を製造した。この複合多芯超電導線の全体で
は、マトリックス／フィラメント合計は、約１．４であ
る。
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離１．
５９ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は０．７である。これを外径９２ｍｍ、内径７６
ｍｍの無酸素銅管の中に１９２１本充填配置して、以下
比較例１と同様にして外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フ
ィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電導線（比
較例２）を製造した。この複合多芯超電導線の全体で
は、マトリックス／フィラメント合計は、約１．４であ
る。
【００１８】比較例３ 人工ピンが複合されていないＮｂＴｉ系芯材が１本、無
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離１．
６４ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は０．８である。これを外径９２ｍｍ、内径７８
ｍｍの無酸素銅管の中に１９２１本充填配置して、以下
比較例１と同様にして外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フ
ィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電導線（比
較例３）を製造した。この複合多芯超電導線の全体で
は、マトリックス／フィラメント合計は、約１．４であ
る。
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離１．
６４ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は０．８である。これを外径９２ｍｍ、内径７８
ｍｍの無酸素銅管の中に１９２１本充填配置して、以下
比較例１と同様にして外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フ
ィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電導線（比
較例３）を製造した。この複合多芯超電導線の全体で
は、マトリックス／フィラメント合計は、約１．４であ
る。
【００１９】比較例４ 人工ピンが複合されていないＮｂＴｉ系芯材が１本、無
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離１．
７３ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は１．０である。これを外径９２ｍｍ、内径７８
ｍｍの無酸素銅管の中に１７１１本充填配置して、以下
比較例１と同様にして外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フ
ィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電導線（比
較例４）を製造した。この複合多芯超電導線の全体で
は、マトリックス／フィラメント合計は、約１．７であ
る。
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離１．
７３ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は１．０である。これを外径９２ｍｍ、内径７８
ｍｍの無酸素銅管の中に１７１１本充填配置して、以下
比較例１と同様にして外径０．４０ｍｍでＮｂＴｉ系フ
ィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電導線（比
較例４）を製造した。この複合多芯超電導線の全体で
は、マトリックス／フィラメント合計は、約１．７であ
る。
【００２０】比較例５ 人工ピンが複合されていないＮｂＴｉ系芯材が１本、無
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離２．
００ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は１．７である。これを外径９２ｍｍ、内径７
７．３ｍｍの無酸素銅管の中に１２４９本充填配置し
て、以下比較例１と同様にして外径０．４０ｍｍでＮｂ
Ｔｉ系フィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電
導線（比較例５）を製造した。この複合多芯超電導線の
全体では、マトリックス／フィラメント合計は、約２．
７である。
酸素銅の中に埋め込まれた１次６角素線（対辺距離２．
００ｍｍ）を用意した。この素線の無酸素銅／ＮｂＴｉ
芯材比は１．７である。これを外径９２ｍｍ、内径７
７．３ｍｍの無酸素銅管の中に１２４９本充填配置し
て、以下比較例１と同様にして外径０．４０ｍｍでＮｂ
Ｔｉ系フィラメント径が平均５．９μｍの複合多芯超電
導線（比較例５）を製造した。この複合多芯超電導線の
全体では、マトリックス／フィラメント合計は、約２．
７である。
【００２１】比較例６ 最外から、Ｃｕ−１０％Ｎｉ層／無酸素銅／ＮｂＴｉ芯
材（人工ピンが複合されていない。芯材は１本）で、そ
の比率が０．５／０．５／１である１次６角素線（対辺
距離１．７３ｍｍ）をを用意した。その素線の場合、マ
トリックス／ＮｂＴｉ芯材は１．０である。これを外径
９２ｍｍ、内径７８ｍｍの無酸素銅管の中に１７１１本
充填配置して、以下比較例１と同様にして外径０．４０
ｍｍでＮｂＴｉ系フィラメント径が平均５．９μｍの複
合多芯超電導線（比較例６）を製造した。この複合多芯
超電導線の全体では、マトリックス／フィラメント合計
は、約１．７である。
材（人工ピンが複合されていない。芯材は１本）で、そ
の比率が０．５／０．５／１である１次６角素線（対辺
距離１．７３ｍｍ）をを用意した。その素線の場合、マ
トリックス／ＮｂＴｉ芯材は１．０である。これを外径
９２ｍｍ、内径７８ｍｍの無酸素銅管の中に１７１１本
充填配置して、以下比較例１と同様にして外径０．４０
ｍｍでＮｂＴｉ系フィラメント径が平均５．９μｍの複
合多芯超電導線（比較例６）を製造した。この複合多芯
超電導線の全体では、マトリックス／フィラメント合計
は、約１．７である。
【００２２】製造した本発明例１、２、及び比較例１〜
６の複合多芯超電導線の、５Ｔ、４．２Ｋでの臨界電流
密度を測定した。また、測定の際に得られる電流（Ｉ）
と電圧（Ｖ）よりｎ値を算出した。結果を表１に記す。
ここでｎ値とはフィラメントの形状の健全性を示す指針
として超電導業界で良く知られたものである。電流
（Ｉ）を増加していくと、いずれ超電導状態が破れ電圧
が発生するが、それをＶがＩのｎ乗に比例するとして回
帰したときのｎの値で算出する。その結果は、例えばフ
ィラメント形状が個々のフィラメントや長手方向で不均
一であれば常電導転移が段階的に生ずるため、結果とし
てｎ値が低くなる。
６の複合多芯超電導線の、５Ｔ、４．２Ｋでの臨界電流
密度を測定した。また、測定の際に得られる電流（Ｉ）
と電圧（Ｖ）よりｎ値を算出した。結果を表１に記す。
ここでｎ値とはフィラメントの形状の健全性を示す指針
として超電導業界で良く知られたものである。電流
（Ｉ）を増加していくと、いずれ超電導状態が破れ電圧
が発生するが、それをＶがＩのｎ乗に比例するとして回
帰したときのｎの値で算出する。その結果は、例えばフ
ィラメント形状が個々のフィラメントや長手方向で不均
一であれば常電導転移が段階的に生ずるため、結果とし
てｎ値が低くなる。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１の比較例１〜５を見ると、比較例（人
工ピンがない）はフィラメント周囲の安定化銅の体積比
が増加するにつれｎ値及び臨界電流密度が減少してお
り、その減少度合いは約０．８以上で特に著しくなって
いることが判る。比較例６はフィラメント周囲に銅より
も固いＣｕ−１０％Ｎｉ層が設けられたものであるが、
同じフィラメント周囲のマトリックス比を有する比較例
４と比べ、ｎ値及び臨界電流密度の減少度合いは低減さ
れているものの、やはり比較例１、２と比較して特性低
下が認められる。対して本発明例１、２は、高い臨界電
流密度と高いｎ値が実現している。従って臨界電流密度
と通伝安定性が高い次元で両立しており、優れた超電導
線であると言える。
工ピンがない）はフィラメント周囲の安定化銅の体積比
が増加するにつれｎ値及び臨界電流密度が減少してお
り、その減少度合いは約０．８以上で特に著しくなって
いることが判る。比較例６はフィラメント周囲に銅より
も固いＣｕ−１０％Ｎｉ層が設けられたものであるが、
同じフィラメント周囲のマトリックス比を有する比較例
４と比べ、ｎ値及び臨界電流密度の減少度合いは低減さ
れているものの、やはり比較例１、２と比較して特性低
下が認められる。対して本発明例１、２は、高い臨界電
流密度と高いｎ値が実現している。従って臨界電流密度
と通伝安定性が高い次元で両立しており、優れた超電導
線であると言える。
【００２５】
【効果】本発明による複合多芯ＮｂＴｉ超電導線は、高
い臨界電流密度と高い通電安定性を実現し、超電導磁石
等の高特性化と高安定化を実現する等、工業上著しい貢
献をなすものである。
い臨界電流密度と高い通電安定性を実現し、超電導磁石
等の高特性化と高安定化を実現する等、工業上著しい貢
献をなすものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に人工ピンを有するＮｂＴｉ系フィ
ラメントがマトリクスに埋設された多芯複合部を備え、
当該複合部のマトリックスは前記ＮｂＴｉ系フィラメン
トに対し０．８倍以上の体積比を有する、複合多芯Ｎｂ
Ｔｉ系超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8181962A JPH1027522A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8181962A JPH1027522A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1027522A true JPH1027522A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16109919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8181962A Pending JPH1027522A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 複合多芯ＮｂＴｉ系超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1027522A (ja) |
-
1996
- 1996-07-11 JP JP8181962A patent/JPH1027522A/ja active Pending
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