JPH11102617A - Ｎｂ３Ａｌ系化合物超電導体及びその製造方法 - Google Patents
Ｎｂ３Ａｌ系化合物超電導体及びその製造方法Info
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- JPH11102617A JPH11102617A JP9264090A JP26409097A JPH11102617A JP H11102617 A JPH11102617 A JP H11102617A JP 9264090 A JP9264090 A JP 9264090A JP 26409097 A JP26409097 A JP 26409097A JP H11102617 A JPH11102617 A JP H11102617A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 臨界電流密度特性に優れたＮｂ3 Ａｌ系化合
物超電導体及びその製造方法を提供するものである。 【解決手段】 マトリックス１９中に複数本のＮｂ3 Ａ
ｌフィラメントが配置されたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体において、上記各Ｎｂ3 Ａｌフィラメントを形成する
ためのＮｂ／Ａｌフィラメント２０の外周部及び／又は
該Ｎｂ／Ａｌフィラメント２０の束の内・外周に拡散障
壁層を形成したものである。
物超電導体及びその製造方法を提供するものである。 【解決手段】 マトリックス１９中に複数本のＮｂ3 Ａ
ｌフィラメントが配置されたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体において、上記各Ｎｂ3 Ａｌフィラメントを形成する
ためのＮｂ／Ａｌフィラメント２０の外周部及び／又は
該Ｎｂ／Ａｌフィラメント２０の束の内・外周に拡散障
壁層を形成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｎｂ3 Ａｌ系化合
物超電導体及びその製造方法に係り、特に、高磁界マグ
ネットに用いられるＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体及びそ
の製造方法に関するものである。
物超電導体及びその製造方法に係り、特に、高磁界マグ
ネットに用いられるＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体及びそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導体は、Ｎｂ3
Ｓｎ、ＮｂＴｉと比較して、高磁界下における臨界電流
密度および耐歪み特性が良好であり、特に、高磁界特性
に優れているため、Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導体は物性
研究用ＮＭＲマグネットなどの超電導材料として期待さ
れている。
Ｓｎ、ＮｂＴｉと比較して、高磁界下における臨界電流
密度および耐歪み特性が良好であり、特に、高磁界特性
に優れているため、Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導体は物性
研究用ＮＭＲマグネットなどの超電導材料として期待さ
れている。
【０００３】Ｎｂ3 Ａｌ超電導体の製法は、Ｎｂ／Ａｌ
部を１，５００℃以上の温度まで加熱し、その後すぐに
急冷することでＮｂ3 Ａｌ相を析出させる析出法と、Ｎ
ｂおよびＡｌを数十〜数百μｍオーダーの粉末体に微細
化し、その後、析出法と比較すると比較的低温である６
００〜１，０５０℃の温度でＮｂ3 Ａｌを拡散反応させ
る拡散法の２つが挙げられる。
部を１，５００℃以上の温度まで加熱し、その後すぐに
急冷することでＮｂ3 Ａｌ相を析出させる析出法と、Ｎ
ｂおよびＡｌを数十〜数百μｍオーダーの粉末体に微細
化し、その後、析出法と比較すると比較的低温である６
００〜１，０５０℃の温度でＮｂ3 Ａｌを拡散反応させ
る拡散法の２つが挙げられる。
【０００４】ここで、Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導体を２
０Ｔ以上の高磁界下で使用する場合を考えると、上部臨
界磁場が高いということが必要となる。この時、拡散法
により作製したＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体は、化学量
論組成からのズレが大きくなるため上部臨界磁場が低く
なり、その結果、２０Ｔ以上の高磁界下での実用的な使
用が困難となる。このような理由により、化学量論組成
に近く、上部臨界磁場の高いＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体は、析出法を用いて作製することが望ましい。
０Ｔ以上の高磁界下で使用する場合を考えると、上部臨
界磁場が高いということが必要となる。この時、拡散法
により作製したＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体は、化学量
論組成からのズレが大きくなるため上部臨界磁場が低く
なり、その結果、２０Ｔ以上の高磁界下での実用的な使
用が困難となる。このような理由により、化学量論組成
に近く、上部臨界磁場の高いＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体は、析出法を用いて作製することが望ましい。
【０００５】析出法による従来のＮｂ3 Ａｌ系化合物超
電導体の製造方法の工程図を図５に示す。図５（ａ）
は、単芯ビレットの横断面図を示し、図５（ｂ）は、Ｎ
ｂ／Ａｌ複合単芯線材の斜視図を示し、図５（ｃ）は、
多芯ビレットの斜視図を示し、図５（ｄ）は、Ｎｂ／Ａ
ｌ複合多芯線材の横断面図を示している。
電導体の製造方法の工程図を図５に示す。図５（ａ）
は、単芯ビレットの横断面図を示し、図５（ｂ）は、Ｎ
ｂ／Ａｌ複合単芯線材の斜視図を示し、図５（ｃ）は、
多芯ビレットの斜視図を示し、図５（ｄ）は、Ｎｂ／Ａ
ｌ複合多芯線材の横断面図を示している。
【０００６】従来のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造
方法は、例えば、図５（ａ）に示すように、純Ｎｂまた
はＮｂ基合金シート材（以下、Ｎｂシート材と呼ぶ）５
１と純ＡｌまたはＡｌ基合金シート材（以下、Ａｌシー
ト材と呼ぶ）５２を積層すると共に、Ｎｂシート材５１
を内側にして巻芯５５に密巻きしてＮｂ／Ａｌ積層体を
形成し、そのＮｂ／Ａｌ積層体の外周にマトリックスと
なる第１Ｎｂ層５７を形成した後、第１Ｃｕ管体５８の
内部に挿入して単芯ビレット５９を形成する。
方法は、例えば、図５（ａ）に示すように、純Ｎｂまた
はＮｂ基合金シート材（以下、Ｎｂシート材と呼ぶ）５
１と純ＡｌまたはＡｌ基合金シート材（以下、Ａｌシー
ト材と呼ぶ）５２を積層すると共に、Ｎｂシート材５１
を内側にして巻芯５５に密巻きしてＮｂ／Ａｌ積層体を
形成し、そのＮｂ／Ａｌ積層体の外周にマトリックスと
なる第１Ｎｂ層５７を形成した後、第１Ｃｕ管体５８の
内部に挿入して単芯ビレット５９を形成する。
【０００７】次に、この単芯ビレット５９に減面加工を
施して横断面六角形状に形成すると共に、第１Ｃｕ外皮
を除去し、図５（ｂ）に示すように、Ｎｂ／Ａｌ複合単
芯線材６１を形成する。その後、図５（ｃ）に示すよう
に、Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線材６１を複数本束ねると共
に、Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線材６１の束の外周にマトリッ
クスとなる第２Ｎｂ層６２を形成した後、第２Ｃｕ管体
６３の内部に挿入して多芯ビレット６４を形成する。
施して横断面六角形状に形成すると共に、第１Ｃｕ外皮
を除去し、図５（ｂ）に示すように、Ｎｂ／Ａｌ複合単
芯線材６１を形成する。その後、図５（ｃ）に示すよう
に、Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線材６１を複数本束ねると共
に、Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線材６１の束の外周にマトリッ
クスとなる第２Ｎｂ層６２を形成した後、第２Ｃｕ管体
６３の内部に挿入して多芯ビレット６４を形成する。
【０００８】次に、この多芯ビレット６４に減面加工を
施すと共に、第２Ｃｕ外皮を除去し、図５（ｄ）に示す
ように、Ｎｂマトリックス６９中に複数本のＮｂ／Ａｌ
フィラメント７０が配置されたＮｂ／Ａｌ複合多芯線材
６８を形成する。
施すと共に、第２Ｃｕ外皮を除去し、図５（ｄ）に示す
ように、Ｎｂマトリックス６９中に複数本のＮｂ／Ａｌ
フィラメント７０が配置されたＮｂ／Ａｌ複合多芯線材
６８を形成する。
【０００９】このＮｂ／Ａｌ複合多芯線材６８を、通電
加熱により１，５００〜２，０００℃の高温に短時間で
加熱した後、すぐに急冷処理（以下、急熱・急冷処理と
呼ぶ）を施すことによりＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体（図示
せず）を生成し、更に２次熱処理を施すことでＮｂ−Ａ
ｌ過飽和固溶体中にＮｂ3 Ａｌ相を析出させる。
加熱により１，５００〜２，０００℃の高温に短時間で
加熱した後、すぐに急冷処理（以下、急熱・急冷処理と
呼ぶ）を施すことによりＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体（図示
せず）を生成し、更に２次熱処理を施すことでＮｂ−Ａ
ｌ過飽和固溶体中にＮｂ3 Ａｌ相を析出させる。
【００１０】ここで、急熱・急冷処理後のＮｂ−Ａｌ過
飽和固溶体には延性があるため、コイル巻線などの加工
は、この段階で行うことができる。
飽和固溶体には延性があるため、コイル巻線などの加工
は、この段階で行うことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示したように、従来の析出法においては、Ｎｂ3 Ａｌ相
を形成するためのＮｂ／Ａｌ積層体の周囲またはＮｂ／
Ａｌ複合単芯線６１の束の外周にマトリックスとなる第
１Ｎｂ層５７または第２Ｎｂ相６２を直接形成している
ため、急熱・急冷処理時にＮｂ／Ａｌ積層体中のＡｌが
マトリックス中に拡散し、Ｎｂ／Ａｌフィラメント７０
とＮｂマトリックス６９との界面付近のＮｂ−Ａｌ過飽
和固溶体はＮｂリッチとなってしまう。
示したように、従来の析出法においては、Ｎｂ3 Ａｌ相
を形成するためのＮｂ／Ａｌ積層体の周囲またはＮｂ／
Ａｌ複合単芯線６１の束の外周にマトリックスとなる第
１Ｎｂ層５７または第２Ｎｂ相６２を直接形成している
ため、急熱・急冷処理時にＮｂ／Ａｌ積層体中のＡｌが
マトリックス中に拡散し、Ｎｂ／Ａｌフィラメント７０
とＮｂマトリックス６９との界面付近のＮｂ−Ａｌ過飽
和固溶体はＮｂリッチとなってしまう。
【００１２】その後の二次熱処理においてＡｌがマトリ
ックス中に拡散するため、化学量論組成からずれたＮｂ
リッチのＮｂ3 Ａｌ相が析出してしまい、上部臨界磁場
及び臨界電流密度が低くなってしまうという問題点があ
った。
ックス中に拡散するため、化学量論組成からずれたＮｂ
リッチのＮｂ3 Ａｌ相が析出してしまい、上部臨界磁場
及び臨界電流密度が低くなってしまうという問題点があ
った。
【００１３】そこで本発明は、上記課題を解決し、臨界
電流密度特性に優れたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体及び
その製造方法を提供することにある。
電流密度特性に優れたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体及び
その製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、マトリックス中に複数本のＮｂ3
Ａｌフィラメントが配置されたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電
導体において、上記各Ｎｂ3 Ａｌフィラメントを形成す
るためのＮｂ／Ａｌフィラメントの外周部及び／又は該
Ｎｂ／Ａｌフィラメントの束の内・外周に拡散障壁層を
形成したものである。
に請求項１の発明は、マトリックス中に複数本のＮｂ3
Ａｌフィラメントが配置されたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電
導体において、上記各Ｎｂ3 Ａｌフィラメントを形成す
るためのＮｂ／Ａｌフィラメントの外周部及び／又は該
Ｎｂ／Ａｌフィラメントの束の内・外周に拡散障壁層を
形成したものである。
【００１５】請求項２の発明は、巻芯に純ＮｂまたはＮ
ｂ基合金シート材と純ＡｌまたはＡｌ基合金シート材を
積層・密巻きしてＮｂ／Ａｌ積層体を形成し、そのＮｂ
／Ａｌ積層体の外周に第１拡散障壁層を形成した後、第
１Ｃｕ管体内部に挿入して単芯ビレットを形成し、その
単芯ビレットに減面加工を施すと共に、第１Ｃｕ外皮を
除去してＮｂ／Ａｌ複合単芯線を形成し、そのＮｂ／Ａ
ｌ複合単芯線を複数本束ねると共に、その外周に第２拡
散障壁層を形成した後、第２Ｃｕ管体内部に挿入して多
芯ビレットを形成し、その多芯ビレットに減面加工を施
すと共に、第２Ｃｕ外皮を除去してＮｂ／Ａｌ複合多芯
線を形成し、そのＮｂ／Ａｌ複合多芯線に急熱・急冷処
理を施してＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体を形成し、その後、
Ｎｂ−Ａｌ過飽和固溶体からＮｂ3 Ａｌ相を析出させる
ための二次熱処理を施すものである。
ｂ基合金シート材と純ＡｌまたはＡｌ基合金シート材を
積層・密巻きしてＮｂ／Ａｌ積層体を形成し、そのＮｂ
／Ａｌ積層体の外周に第１拡散障壁層を形成した後、第
１Ｃｕ管体内部に挿入して単芯ビレットを形成し、その
単芯ビレットに減面加工を施すと共に、第１Ｃｕ外皮を
除去してＮｂ／Ａｌ複合単芯線を形成し、そのＮｂ／Ａ
ｌ複合単芯線を複数本束ねると共に、その外周に第２拡
散障壁層を形成した後、第２Ｃｕ管体内部に挿入して多
芯ビレットを形成し、その多芯ビレットに減面加工を施
すと共に、第２Ｃｕ外皮を除去してＮｂ／Ａｌ複合多芯
線を形成し、そのＮｂ／Ａｌ複合多芯線に急熱・急冷処
理を施してＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体を形成し、その後、
Ｎｂ−Ａｌ過飽和固溶体からＮｂ3 Ａｌ相を析出させる
ための二次熱処理を施すものである。
【００１６】請求項３の発明は、上記急熱・急冷処理
が、１，５００℃以上の高温で短時間の急速加熱を施し
た後、急速冷却するものである請求項２記載のＮｂ3 Ａ
ｌ系化合物超電導体の製造方法である。
が、１，５００℃以上の高温で短時間の急速加熱を施し
た後、急速冷却するものである請求項２記載のＮｂ3 Ａ
ｌ系化合物超電導体の製造方法である。
【００１７】請求項４の発明は、上記二次熱処理を、６
５０〜１，０５０℃の温度範囲で施す請求項２記載のＮ
ｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法である。
５０〜１，０５０℃の温度範囲で施す請求項２記載のＮ
ｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法である。
【００１８】請求項５の発明は、上記第１Ｃｕ管体およ
び上記第２Ｃｕ管体が、工業用純ＣｕまたはＣｕ基合金
からなる請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の
製造方法である。
び上記第２Ｃｕ管体が、工業用純ＣｕまたはＣｕ基合金
からなる請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の
製造方法である。
【００１９】請求項６の発明は、上記第１拡散障壁層の
外周に、第１Ｎｂ層を形成する請求項２記載のＮｂ3 Ａ
ｌ系化合物超電導体の製造方法である。
外周に、第１Ｎｂ層を形成する請求項２記載のＮｂ3 Ａ
ｌ系化合物超電導体の製造方法である。
【００２０】請求項７の発明は、上記第２拡散障壁層の
外周に第２Ｎｂ層を形成する請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ
系化合物超電導体の製造方法である。
外周に第２Ｎｂ層を形成する請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ
系化合物超電導体の製造方法である。
【００２１】請求項８の発明は、上記巻芯が、Ｎｂロッ
ド材の外周に第３拡散障壁層を形成したものである請求
項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法であ
る。
ド材の外周に第３拡散障壁層を形成したものである請求
項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法であ
る。
【００２２】請求項９の発明は、上記巻芯が、第３拡散
障壁層の単層からなる請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合
物超電導体の製造方法である。
障壁層の単層からなる請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合
物超電導体の製造方法である。
【００２３】請求項１０の発明は、上記第１拡散障壁
層、上記第２拡散障壁層、および上記第３拡散障壁層
が、管体またはシート材で形成される請求項２、および
請求項６乃至請求項８記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体の製造方法である。
層、上記第２拡散障壁層、および上記第３拡散障壁層
が、管体またはシート材で形成される請求項２、および
請求項６乃至請求項８記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体の製造方法である。
【００２４】請求項１１の発明は、上記第１拡散障壁
層、上記第２拡散障壁層、および上記第３拡散障壁層
が、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれら
の合金からなる請求項２、および請求項６乃至請求項１
０記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法であ
る。
層、上記第２拡散障壁層、および上記第３拡散障壁層
が、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれら
の合金からなる請求項２、および請求項６乃至請求項１
０記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法であ
る。
【００２５】請求項１２の発明は、上記Ｎｂ／Ａｌ複合
単芯線を束ねる際に、その中心に拡散障壁層として金属
ロッド材を配置する請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物
超電導体の製造方法である。
単芯線を束ねる際に、その中心に拡散障壁層として金属
ロッド材を配置する請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物
超電導体の製造方法である。
【００２６】請求項１３の発明は、上記金属ロッド材
が、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又は
それらの合金或いはそれらの複合材からなる請求項１２
記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法である。
が、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又は
それらの合金或いはそれらの複合材からなる請求項１２
記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法である。
【００２７】以上の構成によれば、マトリックス中に複
数本のＮｂ3 Ａｌフィラメントが配置されたＮｂ3 Ａｌ
系化合物超電導体において、上記各Ｎｂ3 Ａｌフィラメ
ントを形成するためのＮｂ／Ａｌフィラメントの外周部
及び／又は該Ｎｂ／Ａｌフィラメントの束の内・外周に
拡散障壁層を形成したため、臨界電流密度特性に優れた
Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導体となる。
数本のＮｂ3 Ａｌフィラメントが配置されたＮｂ3 Ａｌ
系化合物超電導体において、上記各Ｎｂ3 Ａｌフィラメ
ントを形成するためのＮｂ／Ａｌフィラメントの外周部
及び／又は該Ｎｂ／Ａｌフィラメントの束の内・外周に
拡散障壁層を形成したため、臨界電流密度特性に優れた
Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導体となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００２９】本発明のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体は、
マトリックス中に複数本配置されたＮｂ3 Ａｌフィラメ
ントの外周部及び／又はＮｂ3 Ａｌフィラメントの束の
外周に拡散障壁層を形成したものである。
マトリックス中に複数本配置されたＮｂ3 Ａｌフィラメ
ントの外周部及び／又はＮｂ3 Ａｌフィラメントの束の
外周に拡散障壁層を形成したものである。
【００３０】マトリックスとしては、Ｎｂ又はその合金
が挙げられるが、Ｎｂ3 Ａｌフィラメントの束の外周に
形成する拡散障壁層のみでマトリックスを形成したＮｂ
3 Ａｌ系化合物超電導体であってもよい。
が挙げられるが、Ｎｂ3 Ａｌフィラメントの束の外周に
形成する拡散障壁層のみでマトリックスを形成したＮｂ
3 Ａｌ系化合物超電導体であってもよい。
【００３１】拡散障壁層の材質としては、Ｔａ、Ｔｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金などが挙げ
られる。
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金などが挙げ
られる。
【００３２】次に、本発明の製造方法を説明する。
【００３３】本発明のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製
造方法の工程図を図１に示す。図１（ａ）、（ｂ）は、
単芯ビレットの横断面図を示し、図１（ｃ）は、Ｎｂ／
Ａｌ複合単芯線材の斜視図を示し、図１（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）は、多芯ビレットの斜視図を示し、図１
（ｇ）は、Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線材の横断面図を示して
いる。
造方法の工程図を図１に示す。図１（ａ）、（ｂ）は、
単芯ビレットの横断面図を示し、図１（ｃ）は、Ｎｂ／
Ａｌ複合単芯線材の斜視図を示し、図１（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）は、多芯ビレットの斜視図を示し、図１
（ｇ）は、Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線材の横断面図を示して
いる。
【００３４】本発明のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製
造方法は、図１（ａ）に示すように、先ず、巻芯５にＮ
ｂシート材１とＡｌシート材２を積層・密巻きしてＮｂ
／Ａｌ積層体を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ積層体の
外周に第１拡散障壁層６を形成すると共に、第１拡散障
壁層６の外周にマトリックスとなる第１Ｎｂ層７を形成
した後、第１Ｃｕ管体８の内部に挿入して単芯ビレット
９を形成する。
造方法は、図１（ａ）に示すように、先ず、巻芯５にＮ
ｂシート材１とＡｌシート材２を積層・密巻きしてＮｂ
／Ａｌ積層体を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ積層体の
外周に第１拡散障壁層６を形成すると共に、第１拡散障
壁層６の外周にマトリックスとなる第１Ｎｂ層７を形成
した後、第１Ｃｕ管体８の内部に挿入して単芯ビレット
９を形成する。
【００３５】巻芯５はＮｂロッド材３の外周に第３拡散
障壁層４を形成したものである。また、第３拡散障壁層
４、第１拡散障壁層６、および第１Ｎｂ層７の形成方法
としては、シート材を巻き付ける方法、または管体を用
いる方法が挙げられる。
障壁層４を形成したものである。また、第３拡散障壁層
４、第１拡散障壁層６、および第１Ｎｂ層７の形成方法
としては、シート材を巻き付ける方法、または管体を用
いる方法が挙げられる。
【００３６】ここで、図１（ｂ）に示すように、第１拡
散障壁層６が外周に形成されたＮｂ／Ａｌ積層体を、直
接、第１Ｃｕ管体８の内部に挿入した単芯ビレット１０
であってもよい。
散障壁層６が外周に形成されたＮｂ／Ａｌ積層体を、直
接、第１Ｃｕ管体８の内部に挿入した単芯ビレット１０
であってもよい。
【００３７】次に、単芯ビレット９に減面加工を施して
横断面六角形状に形成すると共に、第１Ｃｕ外皮を除去
し、図１（ｃ）に示すように、Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線材
１１を形成する。その後、図１（ｄ）に示すように、Ｎ
ｂ／Ａｌ複合単芯線材１１を複数本束ねると共に、Ｎｂ
／Ａｌ複合単芯線材１１の束の外周にマトリックスとな
る第２Ｎｂ層１２を形成した後、第２Ｃｕ管体１３の内
部に挿入して多芯ビレット１５を形成する。
横断面六角形状に形成すると共に、第１Ｃｕ外皮を除去
し、図１（ｃ）に示すように、Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線材
１１を形成する。その後、図１（ｄ）に示すように、Ｎ
ｂ／Ａｌ複合単芯線材１１を複数本束ねると共に、Ｎｂ
／Ａｌ複合単芯線材１１の束の外周にマトリックスとな
る第２Ｎｂ層１２を形成した後、第２Ｃｕ管体１３の内
部に挿入して多芯ビレット１５を形成する。
【００３８】ここで、図１（ｅ）に示すように複数本の
Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線材１１の束の外周に第２拡散障壁
層１４を形成すると共に、第２拡散障壁層１４の外周に
マトリックスとなる第２Ｎｂ層１２を形成した後、第２
Ｃｕ管体１３の内部に挿入した多芯ビレット１６、また
は、図１（ｆ）に示すように、複数本のＮｂ／Ａｌ複合
単芯線材１１の束の外周に第２拡散障壁層１４を形成し
た後、第２Ｃｕ管体１３の内部に挿入した多芯ビレット
１７であってもよい。
Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線材１１の束の外周に第２拡散障壁
層１４を形成すると共に、第２拡散障壁層１４の外周に
マトリックスとなる第２Ｎｂ層１２を形成した後、第２
Ｃｕ管体１３の内部に挿入した多芯ビレット１６、また
は、図１（ｆ）に示すように、複数本のＮｂ／Ａｌ複合
単芯線材１１の束の外周に第２拡散障壁層１４を形成し
た後、第２Ｃｕ管体１３の内部に挿入した多芯ビレット
１７であってもよい。
【００３９】第１拡散障壁層６、第２拡散障壁層１４、
および第３拡散障壁層４の材質としては、Ｔａ、Ｔｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金などが挙げ
られる。
および第３拡散障壁層４の材質としては、Ｔａ、Ｔｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金などが挙げ
られる。
【００４０】次に、多芯ビレット１５に減面加工を施す
と共に、第２Ｃｕ外皮を除去し、図１（ｇ）に示すよう
に、Ｎｂマトリックス１９中に複数本のＮｂ／Ａｌフィ
ラメント２０が配置されたＮｂ／Ａｌ複合多芯線材１８
を形成する。
と共に、第２Ｃｕ外皮を除去し、図１（ｇ）に示すよう
に、Ｎｂマトリックス１９中に複数本のＮｂ／Ａｌフィ
ラメント２０が配置されたＮｂ／Ａｌ複合多芯線材１８
を形成する。
【００４１】急熱・急冷処理装置の模式図を図２に示
す。
す。
【００４２】図２に示すように、Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線
材１８は、供給リール２１ａから供給され、ガイドリー
ル２２およびＣｕ電極リール２３ａ，２３ｂを介して巻
取リール２１ｂに巻き取られる。
材１８は、供給リール２１ａから供給され、ガイドリー
ル２２およびＣｕ電極リール２３ａ，２３ｂを介して巻
取リール２１ｂに巻き取られる。
【００４３】ここで、Ｃｕ電極リール２３ｂは、Ｇａ浴
２４中の液体Ｇａ２５に半分ほど浸されている。また、
Ｃｕ電極リール２３ａ，２３ｂにはそれぞれ定電圧直流
電源２８が接続されており、Ｃｕ電極リール２３ａ側が
マイナス極、Ｃｕ電極リール２３ｂ側がプラス極となっ
ている。さらに、レコーダ２７により電圧値および電流
値を測定、観測、および制御できるようになっている。
２４中の液体Ｇａ２５に半分ほど浸されている。また、
Ｃｕ電極リール２３ａ，２３ｂにはそれぞれ定電圧直流
電源２８が接続されており、Ｃｕ電極リール２３ａ側が
マイナス極、Ｃｕ電極リール２３ｂ側がプラス極となっ
ている。さらに、レコーダ２７により電圧値および電流
値を測定、観測、および制御できるようになっている。
【００４４】略真空状態の密閉空間内（例えば、真空
度：２．６６×１０-3Ｐａ）を一定の速度（例えば、１
ｍ／ｓ）で走行するＮｂ／Ａｌ複合多芯線材１８に、Ｃ
ｕ電極リール２３ａ，２３ｂ間において通電して約１，
５００℃以上に加熱する。加熱されたＮｂ／Ａｌ複合多
芯線材１８を、その後すぐに液体Ｇａ２５中に導入して
急冷する（例えば、約４０℃）。
度：２．６６×１０-3Ｐａ）を一定の速度（例えば、１
ｍ／ｓ）で走行するＮｂ／Ａｌ複合多芯線材１８に、Ｃ
ｕ電極リール２３ａ，２３ｂ間において通電して約１，
５００℃以上に加熱する。加熱されたＮｂ／Ａｌ複合多
芯線材１８を、その後すぐに液体Ｇａ２５中に導入して
急冷する（例えば、約４０℃）。
【００４５】この急熱急冷処理によって、Ｎｂ／Ａｌ複
合多芯線材１８からＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体２６が生成
する。２次熱処理を施すことでＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体
２６からＮｂ3 Ａｌ相を析出させる。
合多芯線材１８からＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体２６が生成
する。２次熱処理を施すことでＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体
２６からＮｂ3 Ａｌ相を析出させる。
【００４６】すなわち、本発明のＮｂ3 Ａｌ系化合物超
電導体の製造方法によれば、マトリックス中に複数本配
置されたＮｂ3 Ａｌフィラメントを形成するためのＮｂ
／Ａｌフィラメントの外周部及び／又はＮｂ／Ａｌフィ
ラメントの束の内・外周に拡散障壁層を形成したＮｂ／
Ａｌ複合多芯線材を用いてＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体を生
成させるため、Ｎｂ−Ａｌ過飽和固溶体生成時および二
次熱処理時におけるＡｌのマトリックス中への拡散を防
止することができる。
電導体の製造方法によれば、マトリックス中に複数本配
置されたＮｂ3 Ａｌフィラメントを形成するためのＮｂ
／Ａｌフィラメントの外周部及び／又はＮｂ／Ａｌフィ
ラメントの束の内・外周に拡散障壁層を形成したＮｂ／
Ａｌ複合多芯線材を用いてＮｂ−Ａｌ過飽和固溶体を生
成させるため、Ｎｂ−Ａｌ過飽和固溶体生成時および二
次熱処理時におけるＡｌのマトリックス中への拡散を防
止することができる。
【００４７】Ｎｂ−Ａｌ過飽和固溶体生成時および二次
熱処理時におけるＡｌのマトリックス中への拡散が防止
されるため、化学量論組成に近いＮｂ−Ａｌ過飽和固溶
体を生成することができ、高磁界下における臨界電流密
度特性に優れたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体を得ること
ができる。
熱処理時におけるＡｌのマトリックス中への拡散が防止
されるため、化学量論組成に近いＮｂ−Ａｌ過飽和固溶
体を生成することができ、高磁界下における臨界電流密
度特性に優れたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体を得ること
ができる。
【００４８】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。
る。
【００４９】第１の実施の形態のＮｂ3 Ａｌ系化合物超
電導体の製造方法における単芯ビレットの横断面図を図
３に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付して
いる。
電導体の製造方法における単芯ビレットの横断面図を図
３に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付して
いる。
【００５０】本発明のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製
造方法においては、巻芯としてＮｂロッド材の外周に第
３拡散障壁層を形成したものを用いていた。
造方法においては、巻芯としてＮｂロッド材の外周に第
３拡散障壁層を形成したものを用いていた。
【００５１】第１の実施の形態のＮｂ3 Ａｌ系化合物超
電導体の製造方法における単芯ビレット３９は、図３に
示すように、第３拡散障壁層の単層からなる巻芯３５に
Ｎｂシート材１とＡｌシート材２を積層・密巻きしてＮ
ｂ／Ａｌ積層体を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ積層体
の外周に第１拡散障壁層６を形成した後、第１Ｃｕ管体
８の内部に挿入してなるものである。
電導体の製造方法における単芯ビレット３９は、図３に
示すように、第３拡散障壁層の単層からなる巻芯３５に
Ｎｂシート材１とＡｌシート材２を積層・密巻きしてＮ
ｂ／Ａｌ積層体を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ積層体
の外周に第１拡散障壁層６を形成した後、第１Ｃｕ管体
８の内部に挿入してなるものである。
【００５２】第２の実施の形態のＮｂ3 Ａｌ系化合物超
電導体の製造方法におけるＮｂ／Ａｌ複合多芯線材の横
断面図を図４に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符
号を付している。
電導体の製造方法におけるＮｂ／Ａｌ複合多芯線材の横
断面図を図４に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符
号を付している。
【００５３】本発明のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製
造方法においては、Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線材のみで形成
された束を用いて多芯ビレットを形成し、その多芯ビレ
ットを用いてＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成していた。
造方法においては、Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線材のみで形成
された束を用いて多芯ビレットを形成し、その多芯ビレ
ットを用いてＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成していた。
【００５４】第２の実施の形態のＮｂ3 Ａｌ系化合物超
電導体の製造方法におけるＮｂ／Ａｌ複合多芯線材４８
は、図４に示すように、中心に金属ロッド材が配置され
た多芯ビレットに減面加工を施して、Ｎｂマトリックス
１９中に複数本のＮｂ／Ａｌフィラメント２０が略同心
円状に配置されたものである。
電導体の製造方法におけるＮｂ／Ａｌ複合多芯線材４８
は、図４に示すように、中心に金属ロッド材が配置され
た多芯ビレットに減面加工を施して、Ｎｂマトリックス
１９中に複数本のＮｂ／Ａｌフィラメント２０が略同心
円状に配置されたものである。
【００５５】金属ロッド材の材質としては、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金
或いはそれらの複合材などが挙げられる。
ａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金
或いはそれらの複合材などが挙げられる。
【００５６】
（実施例１）先ず、ＮｂロッドをＴａ管体内に挿入して
なる巻芯に、Ｎｂシート材とＡｌシート材を積層・密巻
きしてＮｂ／Ａｌ積層体を形成する。その後、Ｎｂ／Ａ
ｌ積層体を、Ｔａ管体、Ｎｂ管体、Ｃｕ管体の内部に順
次挿入して単芯ビレットを形成する。
なる巻芯に、Ｎｂシート材とＡｌシート材を積層・密巻
きしてＮｂ／Ａｌ積層体を形成する。その後、Ｎｂ／Ａ
ｌ積層体を、Ｔａ管体、Ｎｂ管体、Ｃｕ管体の内部に順
次挿入して単芯ビレットを形成する。
【００５７】次に、単芯ビレットに減面加工を施して横
断面六角形状とすると共に、Ｃｕ外皮を除去し、Ｎｂ／
Ａｌ複合単芯線材を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ複合
単芯線材を３６本束ねると共に、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ
管体の内部に順次挿入して多芯ビレットを形成する。
断面六角形状とすると共に、Ｃｕ外皮を除去し、Ｎｂ／
Ａｌ複合単芯線材を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ複合
単芯線材を３６本束ねると共に、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ
管体の内部に順次挿入して多芯ビレットを形成する。
【００５８】次に、多芯ビレットに減面加工を施すと共
に、Ｃｕ−Ｎｉ外皮を除去し、その後、撚線加工を施し
て、直径０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成
する。
に、Ｃｕ−Ｎｉ外皮を除去し、その後、撚線加工を施し
て、直径０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成
する。
【００５９】（実施例２）実施例１と同様にして形成し
たＮｂ／Ａｌ複合単芯線材を５５本束ねると共に、Ｔａ
管体、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の内部に順次挿入して
多芯ビレットを形成する。
たＮｂ／Ａｌ複合単芯線材を５５本束ねると共に、Ｔａ
管体、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の内部に順次挿入して
多芯ビレットを形成する。
【００６０】次に、多芯ビレットに減面加工を施すと共
に、Ｃｕ−Ｎｉ外皮を除去し、その後、撚線加工を施し
て、直径０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成
する。
に、Ｃｕ−Ｎｉ外皮を除去し、その後、撚線加工を施し
て、直径０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成
する。
【００６１】（実施例３）実施例１と同様にして形成し
たＮｂ／Ａｌ複合単芯線材を５５本束ねると共に、Ｔａ
管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の内部に順次挿入して多芯ビレッ
トを形成する。
たＮｂ／Ａｌ複合単芯線材を５５本束ねると共に、Ｔａ
管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の内部に順次挿入して多芯ビレッ
トを形成する。
【００６２】次に、多芯ビレットに減面加工を施すと共
に、Ｃｕ−Ｎｉ外皮を除去し、その後、撚線加工を施し
て、直径０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成
する。
に、Ｃｕ−Ｎｉ外皮を除去し、その後、撚線加工を施し
て、直径０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成
する。
【００６３】（実施例４）実施例１と同様にして形成し
たＮｂ／Ａｌ積層体を、Ｔａ管体、Ｃｕ管体の内部に順
次挿入して単芯ビレットを形成する。
たＮｂ／Ａｌ積層体を、Ｔａ管体、Ｃｕ管体の内部に順
次挿入して単芯ビレットを形成する。
【００６４】その後は、実施例１と同様にして、直径
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
【００６５】（実施例５）実施例１と同様にして形成し
たＮｂ／Ａｌ積層体を、Ｔａ管体、Ｃｕ管体の内部に順
次挿入して単芯ビレットを形成する。
たＮｂ／Ａｌ積層体を、Ｔａ管体、Ｃｕ管体の内部に順
次挿入して単芯ビレットを形成する。
【００６６】その後は、実施例２と同様にして、直径
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
【００６７】（実施例６）実施例１と同様にして形成し
たＮｂ／Ａｌ積層体を、Ｔａ管体、Ｃｕ管体の内部に順
次挿入して単芯ビレットを形成する。
たＮｂ／Ａｌ積層体を、Ｔａ管体、Ｃｕ管体の内部に順
次挿入して単芯ビレットを形成する。
【００６８】その後は、実施例３と同様にして、直径
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
【００６９】（実施例７）先ず、Ｔａロッドからなる巻
芯に、Ｎｂシート材とＡｌシート材を積層・密巻きして
Ｎｂ／Ａｌ積層体を形成する。
芯に、Ｎｂシート材とＡｌシート材を積層・密巻きして
Ｎｂ／Ａｌ積層体を形成する。
【００７０】その後は、実施例６と同様にして、直径
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
【００７１】（実施例８）実施例１と同様にして形成し
たＮｂ／Ａｌ複合単芯線材を、Ｎｂロッドを中心に配置
して４８本束ねると共に、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の
内部に順次挿入して多芯ビレットを形成する。
たＮｂ／Ａｌ複合単芯線材を、Ｎｂロッドを中心に配置
して４８本束ねると共に、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の
内部に順次挿入して多芯ビレットを形成する。
【００７２】その後は、実施例１と同様にして、直径
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
【００７３】（実施例９）実施例１と同様にして形成し
たＮｂ／Ａｌ複合単芯線材を、Ｔａロッドを中心に配置
して４８本束ねると共に、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の
内部に順次挿入して多芯ビレットを形成する。
たＮｂ／Ａｌ複合単芯線材を、Ｔａロッドを中心に配置
して４８本束ねると共に、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の
内部に順次挿入して多芯ビレットを形成する。
【００７４】その後は、実施例１と同様にして、直径
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
【００７５】（比較例１）先ず、Ｎｂロッドからなる巻
芯に、Ｎｂシート材とＡｌシート材を積層・密巻きして
Ｎｂ／Ａｌ積層体を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ積層
体を、Ｎｂ管体、Ｃｕ管体の内部に順次挿入して単芯ビ
レットを形成する。
芯に、Ｎｂシート材とＡｌシート材を積層・密巻きして
Ｎｂ／Ａｌ積層体を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ積層
体を、Ｎｂ管体、Ｃｕ管体の内部に順次挿入して単芯ビ
レットを形成する。
【００７６】次に、単芯ビレットに減面加工を施して横
断面六角形状とすると共に、Ｃｕ外皮を除去し、Ｎｂ／
Ａｌ複合単芯線材を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ複合
単芯線材を、Ｎｂロッドを中心に配置して４８本束ねる
と共に、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の内部に順次挿入し
て多芯ビレットを形成する。
断面六角形状とすると共に、Ｃｕ外皮を除去し、Ｎｂ／
Ａｌ複合単芯線材を形成する。その後、Ｎｂ／Ａｌ複合
単芯線材を、Ｎｂロッドを中心に配置して４８本束ねる
と共に、Ｎｂ管体、Ｃｕ−Ｎｉ管体の内部に順次挿入し
て多芯ビレットを形成する。
【００７７】その後は、実施例１と同様にして、直径
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
０．８４ｍｍのＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を形成する。
【００７８】実施例１〜実施例９および比較例１の各Ｎ
ｂ／Ａｌ複合多芯線材における単芯ビレットおよび多芯
ビレットの諸元を表１に示す。ここで、各Ｎｂ／Ａｌ複
合多芯線材は、単芯線材のマトリックス比が０．２、多
芯線材のマトリックス比が１となっており、拡散障壁層
もマトリックスと見なしている。
ｂ／Ａｌ複合多芯線材における単芯ビレットおよび多芯
ビレットの諸元を表１に示す。ここで、各Ｎｂ／Ａｌ複
合多芯線材は、単芯線材のマトリックス比が０．２、多
芯線材のマトリックス比が１となっており、拡散障壁層
もマトリックスと見なしている。
【００７９】
【表１】
【００８０】次に、実施例１〜実施例９および比較例１
の各Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線材に、約２，０００℃の温度
で短時間加熱後、約４０℃に急冷する自己通電加熱処理
を施し、その後、８００℃×１０ｈｒの二次熱処理を施
して、Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導材を作製した。
の各Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線材に、約２，０００℃の温度
で短時間加熱後、約４０℃に急冷する自己通電加熱処理
を施し、その後、８００℃×１０ｈｒの二次熱処理を施
して、Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導材を作製した。
【００８１】各Ｎｂ3 Ａｌ系化合物超電導材の外部磁場
２２Ｔにおける非マトリックス部の臨界電流密度を評価
した。ここで、臨界電流密度は、１μＶ／ｃｍ基準で評
価した。
２２Ｔにおける非マトリックス部の臨界電流密度を評価
した。ここで、臨界電流密度は、１μＶ／ｃｍ基準で評
価した。
【００８２】実施例１〜実施例９の各Ｎｂ／Ａｌ複合多
芯線材を用いて作製したＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導材に
おける非マトリックス部の臨界電流密度は、２００Ａ／
ｍｍ2 以上となり、比較例１のＮｂ／Ａｌ複合多芯線材
を用いて作製したＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導材における
非マトリックス部の臨界電流密度（約１３０Ａ／ｍ
ｍ2 ）と比較すると、５０％以上の臨界電流密度の向上
が観測された。
芯線材を用いて作製したＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導材に
おける非マトリックス部の臨界電流密度は、２００Ａ／
ｍｍ2 以上となり、比較例１のＮｂ／Ａｌ複合多芯線材
を用いて作製したＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導材における
非マトリックス部の臨界電流密度（約１３０Ａ／ｍ
ｍ2 ）と比較すると、５０％以上の臨界電流密度の向上
が観測された。
【００８３】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、マトリッ
クス中に複数本配置されたＮｂ3 Ａｌフィラメントを形
成するためのＮｂ／Ａｌフィラメントの外周部及び／又
はＮｂ／Ａｌフィラメントの束の内・外周に拡散障壁層
を形成したＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を用いてＮｂ−Ａｌ
過飽和固溶体を生成させることで、高磁界下における臨
界電流密度特性に優れたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体を
得ることができるという優れた効果を発揮する。
クス中に複数本配置されたＮｂ3 Ａｌフィラメントを形
成するためのＮｂ／Ａｌフィラメントの外周部及び／又
はＮｂ／Ａｌフィラメントの束の内・外周に拡散障壁層
を形成したＮｂ／Ａｌ複合多芯線材を用いてＮｂ−Ａｌ
過飽和固溶体を生成させることで、高磁界下における臨
界電流密度特性に優れたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体を
得ることができるという優れた効果を発揮する。
【図１】本発明のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方
法の工程図である。
法の工程図である。
【図２】急熱・急冷処理装置の模式図である。
【図３】第１の実施の形態のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体の製造方法における単芯ビレットの横断面図である。
体の製造方法における単芯ビレットの横断面図である。
【図４】第２の実施の形態のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体の製造方法におけるＮｂ／Ａｌ複合多芯線材の横断面
図である。
体の製造方法におけるＮｂ／Ａｌ複合多芯線材の横断面
図である。
【図５】従来のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法
の工程図である。
の工程図である。
１ Ｎｂシート材（純ＮｂまたはＮｂ基合金シート材） ２ Ａｌシート材（純ＡｌまたはＡｌ基合金シート材） ３ Ｎｂロッド材 ４ 第３拡散障壁層 ５，３５ 巻芯 ６ 第１拡散障壁層 ７ 第１Ｎｂ層 ８ 第１Ｃｕ管体 ９，１０，３９ 単芯ビレット １１ Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線 １２ 第２Ｎｂ層 １３ 第２Ｃｕ管体 １４ 第２拡散障壁層 １５，１６，１７ 多芯ビレット １８，４８ Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線 １９ マトリックス ２０ Ｎｂ／Ａｌフィラメント ２６ Ｎｂ−Ａｌ過飽和固溶体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６６１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６６１Ａ ６８６ ６８６Ｂ ６９１ ６９１Ａ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９２ ６９２Ａ
Claims (13)
- 【請求項１】 マトリックス中に複数本のＮｂ3 Ａｌフ
ィラメントが配置されたＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体に
おいて、上記各Ｎｂ3 Ａｌフィラメントを形成するため
のＮｂ／Ａｌフィラメントの外周部及び／又は該Ｎｂ／
Ａｌフィラメントの束の内・外周に拡散障壁層を形成し
たことを特徴とするＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体。 - 【請求項２】 巻芯に純ＮｂまたはＮｂ基合金シート材
と純ＡｌまたはＡｌ基合金シート材を積層・密巻きして
Ｎｂ／Ａｌ積層体を形成し、そのＮｂ／Ａｌ積層体の外
周に第１拡散障壁層を形成した後、第１Ｃｕ管体内部に
挿入して単芯ビレットを形成し、その単芯ビレットに減
面加工を施すと共に、第１Ｃｕ外皮を除去してＮｂ／Ａ
ｌ複合単芯線を形成し、そのＮｂ／Ａｌ複合単芯線を複
数本束ねると共に、その外周に第２拡散障壁層を形成し
た後、第２Ｃｕ管体内部に挿入して多芯ビレットを形成
し、その多芯ビレットに減面加工を施すと共に、第２Ｃ
ｕ外皮を除去してＮｂ／Ａｌ複合多芯線を形成し、その
Ｎｂ／Ａｌ複合多芯線に急熱・急冷処理を施してＮｂ−
Ａｌ過飽和固溶体を形成し、その後、Ｎｂ−Ａｌ過飽和
固溶体からＮｂ3 Ａｌ相を析出させるための二次熱処理
を施すことを特徴とするＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の
製造方法。 - 【請求項３】 上記急熱・急冷処理が、１，５００℃以
上の高温で短時間の急速加熱を施した後、急速冷却する
ものである請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体
の製造方法。 - 【請求項４】 上記二次熱処理を、６５０〜１，０５０
℃の温度範囲で施す請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物
超電導体の製造方法。 - 【請求項５】 上記第１Ｃｕ管体および上記第２Ｃｕ管
体が、工業用純ＣｕまたはＣｕ基合金からなる請求項２
記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法。 - 【請求項６】 上記第１拡散障壁層の外周に、第１Ｎｂ
層を形成する請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導
体の製造方法。 - 【請求項７】 上記第２拡散障壁層の外周に第２Ｎｂ層
を形成する請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体
の製造方法。 - 【請求項８】 上記巻芯が、Ｎｂロッド材の外周に第３
拡散障壁層を形成したものである請求項２記載のＮｂ3
Ａｌ系化合物超電導体の製造方法。 - 【請求項９】 上記巻芯が、第３拡散障壁層の単層から
なる請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造
方法。 - 【請求項１０】 上記第１拡散障壁層、上記第２拡散障
壁層、および上記第３拡散障壁層が、管体またはシート
材で形成される請求項２、および請求項６乃至請求項８
記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方法。 - 【請求項１１】 上記第１拡散障壁層、上記第２拡散障
壁層、および上記第３拡散障壁層が、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金からなる請求
項２、および請求項６乃至請求項１０記載のＮｂ3 Ａｌ
系化合物超電導体の製造方法。 - 【請求項１２】 上記Ｎｂ／Ａｌ複合単芯線を束ねる際
に、その中心に拡散障壁層として金属ロッド材を配置す
る請求項２記載のＮｂ3 Ａｌ系化合物超電導体の製造方
法。 - 【請求項１３】 上記金属ロッド材が、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金或いは
それらの複合材からなる請求項１２記載のＮｂ3 Ａｌ系
化合物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9264090A JPH11102617A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Ｎｂ３Ａｌ系化合物超電導体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9264090A JPH11102617A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Ｎｂ３Ａｌ系化合物超電導体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11102617A true JPH11102617A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17398378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9264090A Pending JPH11102617A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Ｎｂ３Ａｌ系化合物超電導体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11102617A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059666A1 (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-15 | National Institute For Materials Science | Ｎｂ３Ａｌ超伝導線材の製造方法とその方法により得られるＮｂ３Ａｌ超伝導線材 |
| JP2008288000A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびそのための前駆体、並びに前駆体を製造する方法 |
| JP2012243685A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | National Institute For Materials Science | Ｎｂ３Ａｌ超伝導線の前駆体線及びＮｂ３Ａｌ超伝導線並びにＮｂ３Ａｌ超伝導線の前駆体線の製造方法及びＮｂ３Ａｌ超伝導線の製造方法 |
| CN110121791A (zh) * | 2016-11-03 | 2019-08-13 | 梅维昂医疗系统股份有限公司 | 超导线圈构造 |
| CN113192686A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-30 | 福建师范大学 | 一种改良型Nb3Al前驱体线材及其制备方法 |
| CN114822981A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-07-29 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种热挤压法制备铌三铝超导线材的方法 |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP9264090A patent/JPH11102617A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2004059666A1 (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-15 | National Institute For Materials Science | Ｎｂ３Ａｌ超伝導線材の製造方法とその方法により得られるＮｂ３Ａｌ超伝導線材 |
| US7134181B2 (en) | 2002-12-25 | 2006-11-14 | National Institute For Materials Science | Method for producing Nb3Al superconductive wire |
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| JP2012243685A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | National Institute For Materials Science | Ｎｂ３Ａｌ超伝導線の前駆体線及びＮｂ３Ａｌ超伝導線並びにＮｂ３Ａｌ超伝導線の前駆体線の製造方法及びＮｂ３Ａｌ超伝導線の製造方法 |
| CN110121791A (zh) * | 2016-11-03 | 2019-08-13 | 梅维昂医疗系统股份有限公司 | 超导线圈构造 |
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| JP2021114610A (ja) * | 2016-11-03 | 2021-08-05 | メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド | 超電導コイル構成 |
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| CN114822981B (zh) * | 2022-06-20 | 2022-09-20 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种热挤压法制备铌三铝超导线材的方法 |
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