JPH11250748A - Manufacture of nb3al based superconducting wire - Google Patents
Manufacture of nb3al based superconducting wireInfo
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- JPH11250748A JPH11250748A JP10049388A JP4938898A JPH11250748A JP H11250748 A JPH11250748 A JP H11250748A JP 10049388 A JP10049388 A JP 10049388A JP 4938898 A JP4938898 A JP 4938898A JP H11250748 A JPH11250748 A JP H11250748A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はNb3 Al系超電導
線の製造方法に関するものである。更に詳述すれば本発
明は核融合用マグネットコイル、エネルギー貯蔵用マグ
ネットコイル、物性研究用高磁界マグネットコイル等の
マグネットコイルの超電導線材として用いられているN
b3 Al系超電導線の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an Nb 3 Al-based superconducting wire. More specifically, the present invention relates to N used as a superconducting wire for magnet coils such as a fusion magnet coil, an energy storage magnet coil, and a high magnetic field magnet coil for studying physical properties.
The present invention relates to a method for manufacturing a b 3 Al-based superconducting wire.
【0002】[0002]
【従来の技術】超電導線は金属系超電導線とセラミック
系超電導線に大別される。2. Description of the Related Art Superconducting wires are roughly classified into metal-based superconducting wires and ceramic-based superconducting wires.
【0003】セラミック系超電導線は常温超電導線が可
能なものもみつかりつつあるが、その半面超電導安定性
に欠け、その上容量的にも大容量化が困難である。[0003] Although ceramic-based superconducting wires that can be used at room temperature are being found, their superconducting stability on the other hand is lacking, and it is difficult to increase the capacity in terms of capacity.
【0004】これに対して金属系超電導線は更に合金系
超電導線と金属間化合物系超電導線とに大別される。On the other hand, metal-based superconducting wires are roughly classified into alloy-based superconducting wires and intermetallic compound-based superconducting wires.
【0005】合金系超電導線はZr入りNb系超電導線
やTi入りNb系超電導線等がある。この種の合金系超
電導線は合金であるから任意のサイズに容易に線引きが
できることから広く実用されている。[0005] Alloy-based superconducting wires include Zr-containing Nb-based superconducting wires and Ti-containing Nb-based superconducting wires. Since this kind of alloy-based superconducting wire is an alloy, it can be easily drawn to an arbitrary size, so that it is widely used.
【0006】金属間化合物系超電導線としてはNb3 A
l系超電導線やNb3 Sn系超電導線がある。As an intermetallic compound superconducting wire, Nb 3 A
l system there is a superconducting wire or Nb 3 Sn-based superconducting wire.
【0007】この金属間化合物系超電導線は優れた超電
導安定性を有し、その上容量的にも大容量化が可能であ
る。特に、Nb3 Al系超電導線はNb3 Sn系超電導
線、Zr入りNb系超電導線、Ti入りNb系超電導線
等に比べて臨界磁界が高く且つ高磁界までの使用に耐え
ることができ、しかも耐歪み性が優れている。This intermetallic compound superconducting wire has excellent superconducting stability, and can have a large capacity. In particular, the Nb 3 Al-based superconducting wire has a higher critical magnetic field than the Nb 3 Sn-based superconducting wire, the Zr-containing Nb-based superconducting wire, the Ti-containing Nb-based superconducting wire, and can withstand use up to a high magnetic field. Excellent strain resistance.
【0008】このような訳でNb3 Al系超電導線は核
融合用マグネットコイル、エネルギー貯蔵用マグネット
コイル等の大容量高磁界グネットコイルの超電導線材と
して好適であり、その実用化が強く望まれている。For these reasons, Nb 3 Al superconducting wires are suitable as superconducting wires for large-capacity, high-magnetic-field gnet coils, such as nuclear fusion magnet coils and energy storage magnet coils, and their practical use is strongly desired. I have.
【0009】しかしながらこのNb3 Al系超電導線は
金属間化合物系超電導線であり、従ってその金属間化合
物を均一に作るのが難しく、そのために実用化の大きな
妨げとなっている。つまり予めNb3 Alの金属間化合
物を作ってから線引きしようとすると、Nb3 Al金属
間化合物には線引き性が乏しいから困難である。逆に、
予め金属Nbと金属Alの2層から成る金属線を製造
し、それから所定の寸法に線引き後、熱処理してNb3
Alの金属間化合物を作るとなると、その金属Nbと金
属Alの2層の比率の制御が難しく、その上それらの金
属間化合物を均一に作ることも難しいのである。However, this Nb 3 Al-based superconducting wire is an intermetallic compound-based superconducting wire, and thus it is difficult to uniformly form the intermetallic compound, and this greatly hinders practical use. That when you try drawing from making advance Nb 3 Al intermetallic compound, the Nb 3 Al intermetallic compound is difficult because of poor drawing properties. vice versa,
A metal wire composed of two layers of metal Nb and metal Al is manufactured in advance, then drawn to a predetermined size, and heat-treated to give Nb 3
When an intermetallic compound of Al is produced, it is difficult to control the ratio of the two layers of metal Nb and metal Al, and it is also difficult to uniformly produce the intermetallic compound.
【0010】即ち、従来のNb3 Al系超電導線の製造
方法としてはジェリーロール法が知られている。(例え
ば、特開平4−132113号公報、特開平6−366
28号公報等)ジェリーロール法の概要は次の通りであ
る。That is, as a conventional method for producing a Nb 3 Al-based superconducting wire, a jelly roll method is known. (For example, JP-A-4-132113, JP-A-6-366)
An outline of the jelly roll method is as follows.
【0011】 まず、Nbシート又はNbを含むシー
トから成る第1シート層と、Alシート又はAlを含む
シートから成る第2シート層とを重ね合わせることによ
りNb・Al重ねシートを作成する。First, a first sheet layer made of an Nb sheet or a sheet containing Nb is overlapped with a second sheet layer made of an Al sheet or a sheet containing Al to produce an Nb · Al overlap sheet.
【0012】ここにおいてNbシート又はNbを含むシ
ートから成る第1シート層と、Alシート又はAlを含
むシートから成る第2シート層との厚さ比は、Nb3 A
lができるように原子量比で3:1に設定する。The thickness ratio of the first sheet layer made of an Nb sheet or a sheet containing Nb to the second sheet layer made of an Al sheet or a sheet containing Al is Nb 3 A.
The atomic weight ratio is set to 3: 1 so that 1 can be obtained.
【0013】 次に、上記で得たNb・Al重ねシ
ートを金属棒に巻き付けるか、若しくは金属棒なしの状
態でNb・Al重ねシートを巻き付けることによりNb
・Al重ねシート巻付体を得る。Next, the Nb · Al laminated sheet obtained above is wound around a metal bar, or the Nb · Al
-Obtain an Al wrapped sheet wrap.
【0014】図7は金属棒の外周にNb・Al重ねシー
トを巻き付けることによりNb・Al重ねシート巻付体
を製造する状況を示した横断面説明図である。FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which an Nb / Al wrapped sheet is manufactured by winding an Nb / Al wrapped sheet around the outer periphery of a metal rod.
【0015】図7において1はNbシート層、2はAl
シート層、3はNb棒である。In FIG. 7, 1 is an Nb sheet layer and 2 is Al
The sheet layer 3 is an Nb bar.
【0016】 次に、で得られたNb・Al重ねシ
ート巻付体を長尺の金属管内に挿入することによりNb
・Al重ねシート母線を得る。Next, by inserting the Nb · Al wrapped sheet obtained in the above into a long metal tube,
-Obtain an Al overlapping sheet bus.
【0017】 次に、で得られたNb・Al重ねシ
ート母線を押し出し、引き抜き等の減面、塑性加工する
ことにより所定寸法Nb・Al重ねシート線材とする。Next, the Nb · Al laminated sheet wire obtained by the above is extruded, reduced in surface area such as drawing, and plastically processed to form a Nb · Al laminated sheet wire of a predetermined size.
【0018】 最後に、で得られた所定寸法のNb
・Al重ねシート線材を所定温度で熱過理することによ
りNbシート又はNbを含むシートから成る第1シート
層と、Alシート又はAlを含むシートから成る第2シ
ート層とを拡散反応させ、Nb3 Al系超電導線とす
る。Finally, Nb of a predetermined size obtained by
A first sheet layer made of an Nb sheet or a sheet containing Nb and a second sheet layer made of an Al sheet or a sheet containing Al are subjected to a diffusion reaction by thermally treating the Al laminated sheet wire at a predetermined temperature, and 3 Al-based superconducting wire.
【0019】しかしながら上記の減面、塑性加工工程に
おいてAlシート又はAlを含むシートから成る第2シ
ート層は、拡散反応性を高めるために約100nmまで薄
くする必要がある。このように約100nmまで薄くする
減面、塑性加工は極めて過酷なものであり、これがNb
3 Al系超電導線の実用化の大きな障害となっている訳
である。However, the second sheet layer made of an Al sheet or a sheet containing Al in the above-mentioned surface reduction and plastic working step needs to be thinned to about 100 nm in order to increase the diffusion reactivity. In this way, the surface reduction and plastic working to reduce the thickness to about 100 nm is extremely severe,
This is a major obstacle to the practical use of 3Al-based superconducting wires.
【0020】つまりNb・Al重ねシート母線につい
て、そのAlシート又はAlを含むシートから成る第2
シート層を約100nmまで薄くするような過酷な減面、
塑性加工することより所定寸法のNb・Al重ねシート
線材とすると、その過程で断線等が多発し、その結果長
尺の所定寸法Nb・Al重ねシート線材が得られないの
である。That is, with respect to the Nb · Al laminated sheet bus, the second sheet composed of the Al sheet or the sheet containing Al is used.
Severe surface reduction such as thinning the sheet layer to about 100 nm,
If an Nb / Al laminated sheet wire having a predetermined dimension is formed by plastic working, disconnection or the like frequently occurs in the process, and as a result, a long Nb / Al laminated sheet wire having a predetermined dimension cannot be obtained.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に立
って為されたものであって、その目的とするところは前
記した従来技術の欠点を解消し、苛酷な減面、塑性加工
をしても断線を起こさなく、その結果長尺な線材がで
き、しかも得られた線材は臨界磁界が高く且つ高磁界ま
での使用に耐えることができ、その上耐歪み性が優れた
Nb3 Al系超電導線の製造方法を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to carry out severe surface reduction and plastic working. Even if the wire does not break, a long wire can be formed as a result, and the obtained wire has a high critical magnetic field and can withstand use up to a high magnetic field, and furthermore has excellent strain resistance Nb 3 Al-based material. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a superconducting wire.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、Nb3 Alの形成素材としてNbシートとAlシ
ートとを接合一体化して成るNb・Al接合一体化複合
シートを用いることを特徴とするNb3 Al系超電導線
の製造方法にある。SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is to use an Nb / Al joint integrated composite sheet obtained by joining and integrating an Nb sheet and an Al sheet as a material for forming Nb 3 Al. In the method for producing an Nb 3 Al-based superconducting wire.
【0023】本発明においてNb・Al接合一体化複合
シートとしては、NbシートとAlシートとをクラッド
して成るもの、NbシートとAlシートとを溶接して成
るもの、NbシートとAlシートとを接着剤で接着して
成るもの等がある。In the present invention, as the Nb / Al bonded integrated composite sheet, a sheet formed by cladding an Nb sheet and an Al sheet, a sheet formed by welding an Nb sheet and an Al sheet, and a sheet formed by welding an Nb sheet and an Al sheet are used. For example, there is one bonded by an adhesive.
【0024】また、本発明においてNb・Al接合一体
化複合シートとしてはNbシート層3.0〜4.5/A
lシート層1.0の原子量比となるように厚さを調整し
たものを用いることが好ましい。In the present invention, the Nb / Al bonded integrated composite sheet may be an Nb sheet layer of 3.0 to 4.5 / A.
It is preferable to use a layer whose thickness is adjusted so as to have an atomic weight ratio of 1 sheet layer 1.0.
【0025】さて、上記のようにNb・Al複合シート
母線を押出し、引き抜き等の減面、塑性加工することに
より所定寸法のNb・Al複合シート線材とする際、そ
の加工性は次のような因子に左右される。Now, when the Nb / Al composite sheet bus bar is extruded as described above, and the surface of the Nb / Al composite sheet wire having a predetermined size is formed by reducing the area by drawing or the like and performing plastic working, the workability is as follows. Depends on factors.
【0026】(1)各構成材料の材質の均一性 各構成材料には加工性を悪化させる非金属介在化合物、
金属間化合物、異物等が混入していないことが重要であ
る。(1) Uniformity of the material of each constituent material Each constituent material has a non-metallic intervening compound which deteriorates workability,
It is important that no intermetallic compound, foreign matter or the like is mixed.
【0027】(2)構成材料間の機械的性質の類似性 加工性は各構成材料の機械的性質、例えば変形抵抗、伸
び等が類似している程均一な変形ができる。(2) Similarity of Mechanical Properties between Constituent Materials As for the workability, the more similar the mechanical properties of each constituent material, such as deformation resistance and elongation, the more uniform the deformation.
【0028】例えば、NbとAlとは変形抵抗に大きな
差があり、均一にフローさせるのが難しい。このため長
手方向に不均一フロー部が発生し、その結果Nb・Al
複合シート線材の断線が多発し易いのである。For example, there is a large difference in deformation resistance between Nb and Al, and it is difficult to flow uniformly. Therefore, a non-uniform flow portion occurs in the longitudinal direction, and as a result, Nb · Al
Breakage of the composite sheet wire is likely to occur frequently.
【0029】(3)構成材料間の密着性 各構成材料間に加工工具を介して加工応力を均等に加え
るためには構成材料間がよく密着していることが望まし
い。(3) Adhesion between constituent materials In order to uniformly apply a processing stress between the constituent materials via a working tool, it is desirable that the constituent materials are in good contact with each other.
【0030】密着性が悪い構成材料間に加工工具を介し
て加工応力を加えると、構成材料間に滑りが生じ、均一
な材料フローができなくなる。特に、ジェリーロール法
のように界面の多い場合には構成材料間に滑りが生じ易
く、その結果Nb・Al複合シート線材の断線が多発し
易いのである。When a processing stress is applied between constituent materials having poor adhesion via a processing tool, slip occurs between the constituent materials, and a uniform material flow cannot be achieved. In particular, when there are many interfaces as in the jelly roll method, slippage is likely to occur between the constituent materials, and as a result, disconnection of the Nb / Al composite sheet wire tends to occur frequently.
【0031】即ち、本発明のNb3 Al系超電導線の製
造方法は、上記(1)〜(3)の課題をNb・Al複合
シートとしてNb・Al接合一体化複合シートを用いる
ことにより一挙に解決したものである。That is, the method for producing an Nb 3 Al-based superconducting wire of the present invention solves the above-mentioned problems (1) to (3) at once by using an Nb / Al bonded integrated composite sheet as the Nb / Al composite sheet. It is a solution.
【0032】つまりNb・Al複合シート巻付線条体を
製造する際、独立したNbシートと独立したAlシート
とを巻き付けるのではなく、予めNbシートとAlシー
トとを一体化したものを巻き付けて製造するのである。
換言すればNb・AlクラッドシートはNbとAlとが
金属的結合が得られ、単一の金属シートとして加工でき
ることから上記(1)〜(3)の課題を一挙に解決でき
るのである。In other words, when manufacturing the Nb / Al composite sheet wound wire, instead of winding an independent Nb sheet and an independent Al sheet, an integrated Nb sheet and an Al sheet are wound in advance. It is manufactured.
In other words, the Nb / Al clad sheet can solve the above-mentioned problems (1) to (3) at once because a metallic bond is obtained between Nb and Al and can be processed as a single metal sheet.
【0033】[0033]
【発明の実施の形態】次に、本発明のNb3 Al系超電
導線の製造方法の実施例を図面により説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a method for producing an Nb 3 Al-based superconducting wire according to the present invention will be described with reference to the drawings.
【0034】(実施例1) (1) まず、Alシート層の両面にNbシート層をクラ
ッドすることによりNb・Al三層クラッドシートを得
た。Example 1 (1) First, an Nb / Al three-layer clad sheet was obtained by cladding an Nb sheet layer on both sides of an Al sheet layer.
【0035】図1はこのようにして得られた本発明のN
b3 Al系超電導線の製造方法の実施例1に用いたNb
・Al三層クラッドシートを示した縦断面図である。図
1において1はNbシート層、2はAlシート層、4は
Nb・Alクラッドシートである。FIG. 1 shows the thus obtained N of the present invention.
Nb used in Example 1 of the method for producing a b 3 Al-based superconducting wire
-It is the longitudinal cross-sectional view which showed the Al three-layer clad sheet. In FIG. 1, 1 is an Nb sheet layer, 2 is an Al sheet layer, and 4 is an Nb.Al clad sheet.
【0036】即ち、本発明のNb3 Al系超電導線の製
造方法の一実施例に用いたNb・Al三層クラッドシー
ト4はAlシート層2の両面にNbシート1層をクラッ
ドして成るものである。ここにおいてNb/Al/Nb
の厚さ比率は、原子量比で1.5/1.0/1.5であ
る。That is, the Nb · Al three-layer clad sheet 4 used in one embodiment of the method for producing an Nb 3 Al-based superconducting wire of the present invention is formed by cladding one layer of an Nb sheet on both sides of an Al sheet layer 2. It is. Where Nb / Al / Nb
Is 1.5 / 1.0 / 1.5 in atomic weight ratio.
【0037】このNb・Al三層クラッドシート4は厚
さが0.23mmとなるように圧延した。This Nb.Al three-layer clad sheet 4 was rolled to a thickness of 0.23 mm.
【0038】厚さが0.23mmとなるように圧延したN
b・Al三層クラッドシート4の各厚さは、Nb0.1
mm/Al0.03mm/Nb0.1mmとなる。つまり0.
23mmとなるように圧延したNb・Al三層クラッドシ
ート4は、0.03mm厚さのAlシート層2の両面に
0.1mmのNbシート層1をサンドイッチするようにク
ラッドして成るものである。N rolled to a thickness of 0.23 mm
Each thickness of the b · Al three-layer clad sheet 4 is Nb0.1
mm / Al 0.03 mm / Nb 0.1 mm. That is, 0.
The Nb / Al three-layer clad sheet 4 rolled to 23 mm is formed by cladding a 0.1 mm Nb sheet layer 1 on both sides of a 0.03 mm thick Al sheet layer 2. .
【0039】(2) 次に、かくして得られた0.03mm
厚さのAlシート層2の両面に0.1mmのNbシート層
1でサンドイッチするようにクラッドして成るNb・A
l三層クラッドシート4を、直径φ6mm、長さ150mm
のNb棒に巻き付けることによりNb・Al複合シート
巻付線条体を得た。(2) Next, the thus obtained 0.03 mm
Nb · A clad on both sides of a thick Al sheet layer 2 by sandwiching it with a 0.1 mm Nb sheet layer 1
l The three-layered clad sheet 4 is formed with a diameter of 6 mm and a length of 150 mm.
Was wound around an Nb rod to obtain an Nb / Al composite sheet wound wire.
【0040】図2はその巻き付け状況を示した断面説明
図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view showing the winding state.
【0041】また、図3は得られたNb・Al複合シー
ト巻付線条体の横断面図を示したものである。FIG. 3 is a cross-sectional view of the obtained Nb / Al composite sheet wound wire.
【0042】図2及び図3において1はNbシート層、
2はAlシート層、3はNb棒、4はNb・Al三層ク
ラッドシート、5はNb・Al複合シート巻付線条体で
ある。2 and 3, 1 is an Nb sheet layer,
Reference numeral 2 denotes an Al sheet layer, 3 denotes an Nb rod, 4 denotes an Nb / Al three-layer clad sheet, and 5 denotes an Nb / Al composite sheet wound wire.
【0043】(3) 次に、外径φ28.5mm、内径φ2
5mm、長さ170mmのCu管内に、外φ24.6mm、内
径φ22.3mm、長さ150mmのNb管を挿入すること
によりCu被覆Nb管を得た。(3) Next, the outer diameter φ28.5 mm and the inner diameter φ2
A Cu-coated Nb tube was obtained by inserting a Nb tube having an outer diameter of 24.6 mm, an inner diameter of 22.3 mm, and a length of 150 mm into a Cu tube having a length of 5 mm and a length of 170 mm.
【0044】次に、ここで得られたCu被覆Nb管内
に、上記(2) で得られたNb・Al複合シート巻付線条
体5を挿入することによりNb・Al複合シート母線を
得た。Next, the Nb / Al composite sheet wrapping wire 5 obtained in the above (2) was inserted into the Cu-coated Nb tube thus obtained to obtain an Nb / Al composite sheet bus. .
【0045】図4はかくして得られたNb・Al複合シ
ート母線の横断面図を示したものである。FIG. 4 is a cross-sectional view of the bus bar of the Nb / Al composite sheet thus obtained.
【0046】図4において5はNb・Al複合シート巻
付線条体、6はCu管、7はNb管、8はNb・Al複
合シート母線である。In FIG. 4, reference numeral 5 denotes a wire wound around an Nb / Al composite sheet, 6 denotes a Cu tube, 7 denotes an Nb tube, and 8 denotes a bus of an Nb / Al composite sheet.
【0047】(4) 次に、ここで得られたNb・Al複
合シート母線8の両端末部を封じてモノフィラメントビ
レットを得た。(4) Next, both ends of the obtained Nb / Al composite sheet bus 8 were sealed to obtain a monofilament billet.
【0048】(5) 次に、上記(4) で得られたモノフィ
ラメントビレットを室温にて静水圧押出しすることによ
り直径φ12mmのモノフィラメント線材を得た。(5) Next, the monofilament billet obtained in the above (4) was subjected to hydrostatic extrusion at room temperature to obtain a monofilament wire having a diameter of 12 mm.
【0049】(6) 次に、上記(5) で得られたモノフィ
ラメント線材を6角ダイスで線引きし、耐辺長さ2.7
7mmの六角断面モノフィラメント線材を得た。それから
ここで得られた六角断面モノフィラメント線材を整直矯
正してから長さ150mmに切断し、更に洗浄、乾燥し
た。(6) Next, the monofilament wire obtained in the above (5) was drawn with a hexagonal die to have a side length of 2.7.
A 7 mm hexagonal section monofilament wire was obtained. Then, the obtained hexagonal cross-section monofilament wire was straightened and straightened, cut into a length of 150 mm, further washed and dried.
【0050】(7) 次に、直径φ12mmの銅線を用意
し、6角ダイスで線引きして耐辺長さ2.77mmの六角
断面銅線を得た。それからここで得られた六角断面銅線
を整直矯正してから長さ150mmに切断し、更に洗浄、
乾燥した。(7) Next, a copper wire having a diameter of φ12 mm was prepared and drawn with a hexagonal die to obtain a hexagonal section copper wire having a side length of 2.77 mm. Then, the hexagonal section copper wire obtained here was straightened, cut to a length of 150 mm, and further washed,
Dried.
【0051】(8) 次に、上記(7) で得られた六角断面
銅線1本を中心にし、その周りに上記(6) で得られた六
角断面モノフィラメント線材48本を並べることにより
マルチフイラメントを得た。(8) Next, the multifilament is obtained by arranging 48 hexagonal cross-section monofilament wires obtained in (6) around one copper wire in hexagonal cross section obtained in (7) above. I got
【0052】(9) 次に、外径φ28.5mm、内径φ2
3.4mm、長さ170mmのマルチCu管内に、上記(8)
で得られたマルチフイラメントを挿入することによりマ
ルチフイラメントビレットを得た。(9) Next, the outer diameter φ28.5 mm and the inner diameter φ2
In a 3.4 mm, 170 mm long multi-Cu tube, the above (8)
The multifilament billet was obtained by inserting the multifilament obtained in the above.
【0053】図5はかくして得られたマルチフイラメン
トの斜視説明図である。FIG. 5 is an explanatory perspective view of the multifilament thus obtained.
【0054】図5において9は六角断面モノフィラメン
ト線材、10はマルチ被覆Cu管11はマルチフイラメ
ントである。In FIG. 5, reference numeral 9 denotes a hexagonal cross-section monofilament wire, 10 denotes a multi-coated Cu tube 11 denotes a multi-filament.
【0055】(10) 次に、上記(9) で得られたマルチフ
イラメントビレットを400℃に加熱後静水圧押出しす
ることにより外径φ12mmにした。(10) Next, the multifilament billet obtained in the above (9) was heated to 400 ° C. and then extruded with hydrostatic pressure to have an outer diameter of 12 mm.
【0056】(11) 次に、上記(10)で得られた外径φ1
2mmのマルチフイラメントビレットを伸線機にかけて線
引きし外径φ0.6mm、長さ260mのマルチフイラメ
ント線材を得た。(11) Next, the outer diameter φ1 obtained in the above (10)
A 2 mm multi-filament billet was drawn through a wire drawing machine to obtain a multi-filament wire having an outer diameter of 0.6 mm and a length of 260 m.
【0057】(12) 次に、上記(11)で得られたマルチフ
イラメント線材を800℃で拡散反応させることにより
実施例1のNb3 Al系超電導線を得た。(12) Next, the multifilament wire obtained in the above (11) was subjected to a diffusion reaction at 800 ° C. to obtain an Nb 3 Al-based superconducting wire of Example 1.
【0058】(13) このようにして得られた実施例2の
Nb3 Al系超電導線は260mと長尺なものであり、
しかもデータとして示さないが臨界磁界が高く且つ高磁
界までの使用に耐えることができ、その上耐歪み性が優
れた特性を発揮した。(13) The Nb 3 Al-based superconducting wire of Example 2 thus obtained is as long as 260 m.
In addition, although not shown as data, it has a high critical magnetic field and can withstand use up to a high magnetic field, and furthermore, has exhibited excellent resistance to distortion.
【0059】(実施例2) (1) まず、AlシートとNbシートとをAl/Nbの
厚さ比率が1/3となるように圧延ロールによりクラッ
ド圧延することによりNb・Al二層クラッドシートを
得た。(Example 2) (1) First, an Al sheet and an Nb sheet are clad and rolled by a rolling roll so that the thickness ratio of Al / Nb becomes 1/3, thereby forming an Nb / Al double-layer clad sheet. I got
【0060】図2はこのようにして得られた本発明のN
b3 Al系超電導線の製造方法の実施例2に用いたNb
・Al二層クラッドシートを示した縦断面図である。FIG. 2 shows the thus obtained N of the present invention.
Nb used in Example 2 of the method for producing b 3 Al-based superconducting wire
-It is the longitudinal cross-sectional view which showed the Al two-layer clad sheet.
【0061】図2において1はNbシート層、2はAl
シート層、12はNb・Al二層クラッドシートであ
る。In FIG. 2, 1 is an Nb sheet layer, 2 is Al
The sheet layer 12 is a Nb.Al two-layer clad sheet.
【0062】このNb・Al二層クラッドシート12は
厚さが0.23mmとなるように圧延した。The Nb / Al two-layer clad sheet 12 was rolled so as to have a thickness of 0.23 mm.
【0063】厚さが0.23mmとなるように圧延したN
b・Al二層クラッドシート12の各厚さは、Al0.
03mm/Nb0.20mmとなる。N rolled to a thickness of 0.23 mm
b · Al double-layer clad sheet 12 has a thickness of Al0.
03 mm / Nb 0.20 mm.
【0064】(2) 次に、かくして得られたNb・Al
二層クラッドシート12を、直径φ6mm、長さ150mm
のNb棒に巻き付けることによりNb・Al複合シート
巻付線条体を得た。(2) Next, the thus obtained Nb · Al
The two-layer clad sheet 12 is formed into a sheet having a diameter of 6 mm and a length of 150 mm
Was wound around an Nb rod to obtain an Nb / Al composite sheet wound wire.
【0065】(3) 次に、外径φ28.5mm、内径φ2
5mm、長さ170mmのCu管内に、外φ24.6mm、内
径φ22.3mm、長さ150mmのNb管を挿入すること
によりCu被覆Nb管を得た。(3) Next, outer diameter φ28.5 mm, inner diameter φ2
A Cu-coated Nb tube was obtained by inserting a Nb tube having an outer diameter of 24.6 mm, an inner diameter of 22.3 mm, and a length of 150 mm into a Cu tube having a length of 5 mm and a length of 170 mm.
【0066】次に、ここで得られたCu被覆Nb管内
に、上記(2) で得られたNb・Al複合シート巻付線条
体5を挿入することによりNb・Al複合シート母線を
得た。Next, the Nb / Al composite sheet wound wire 5 obtained in the above (2) was inserted into the Cu-coated Nb tube obtained here to obtain an Nb / Al composite sheet bus. .
【0067】(4) 次に、ここで得られたNb・Al複
合シート母線の両端末部を封じてモノフィラメントビレ
ットを得た。(4) Next, both ends of the obtained Nb / Al composite sheet bus were sealed to obtain a monofilament billet.
【0068】(5) 次に、上記(4) で得られたモノフィ
ラメントビレットを室温にて静水圧押出しすることによ
り直径φ12mmのモノフィラメント線材を得た。(5) Next, the monofilament billet obtained in the above (4) was subjected to hydrostatic extrusion at room temperature to obtain a monofilament wire having a diameter of 12 mm.
【0069】(6) 次に、上記(5) で得られたモノフィ
ラメント線材を6角ダイスで線引きし、耐辺長さ2.7
7mmの六角断面モノフィラメント線材を得た。それから
ここで得られた六角断面モノフィラメント線材を整直矯
正してから長さ150mmに切断し、更に洗浄、乾燥し
た。(6) Next, the monofilament wire obtained in the above (5) was drawn with a hexagonal die, and the side length 2.7 was obtained.
A 7 mm hexagonal section monofilament wire was obtained. Then, the obtained hexagonal cross-section monofilament wire was straightened and straightened, cut into a length of 150 mm, further washed and dried.
【0070】(7) 次に、直径φ12mmの銅線を用意
し、6角ダイスで線引きして耐辺長さ2.77mmの六角
断面銅線を得た。それからここで得られた六角断面銅線
を整直矯正してから長さ150mmに切断し、更に洗浄、
乾燥した。(7) Next, a copper wire having a diameter of φ12 mm was prepared and drawn with a hexagonal die to obtain a hexagonal cross-section copper wire having a side length of 2.77 mm. Then, the hexagonal section copper wire obtained here was straightened, cut to a length of 150 mm, and further washed,
Dried.
【0071】(8) 次に、上記(7) で得られた六角断面
銅線1本を中心にし、その周りに上記(6) で得られた六
角断面モノフィラメント線材48本を並べることにより
マルチフイラメントを得た。(8) Next, the multifilament is obtained by arranging 48 hexagonal cross-section monofilament wires obtained in (6) around one hexagonal cross-section copper wire obtained in (7) above. I got
【0072】(9) 次に、外径φ28.5mm、内径φ2
3.4mm、長さ170mmのCu管内に、上記(8) で得ら
れたマルチフイラメントを挿入することによりマルチフ
イラメントビレットを得た。(9) Next, the outer diameter φ28.5 mm and the inner diameter φ2
A multifilament billet was obtained by inserting the multifilament obtained in the above (8) into a 3.4 mm, 170 mm long Cu tube.
【0073】(10) 次に、上記(9) で得られたマルチフ
イラメントビレットを400℃に加熱後静水圧押出しす
ることにより外径φ12mmにした。(10) Next, the multifilament billet obtained in the above (9) was heated to 400 ° C. and then extruded with hydrostatic pressure to have an outer diameter of 12 mm.
【0074】(11) 次に、上記(10)で得られた外径φ1
2mmのマルチフイラメントビレットを伸線機にかけて線
引きし外径φ0.6mm、長さ260mのマルチフイラメ
ント線材を得た。(11) Next, the outer diameter φ1 obtained in the above (10)
A 2 mm multi-filament billet was drawn through a wire drawing machine to obtain a multi-filament wire having an outer diameter of 0.6 mm and a length of 260 m.
【0075】(12) 次に、上記(11)で得られたマルチフ
イラメント線材を800℃で拡散反応させることにより
実施例2のNb3 Al系超電導線を得た。(12) Next, the multifilament wire obtained in (11) was subjected to a diffusion reaction at 800 ° C. to obtain an Nb 3 Al-based superconducting wire of Example 2.
【0076】(13) このようにして得られた実施例2の
Nb3 Al系超電導線は260mと長尺なものであり、
しかもデータとして示さないが臨界磁界が高く且つ高磁
界までの使用に耐えることができ、その上耐歪み性が優
れた特性を発揮した。(13) The Nb 3 Al-based superconducting wire of Example 2 thus obtained is as long as 260 m.
In addition, although not shown as data, it has a high critical magnetic field and can withstand use up to a high magnetic field, and furthermore, has exhibited excellent resistance to distortion.
【0077】なお、実施例1及び実施例2ではNb棒に
Nb・Al二層クラッドシート12やNb・Al三層ク
ラッドシート4を巻き付けることによりNb・Al複合
シート巻付線条体を得たが、本発明ではNb棒がなくて
もNb・Al複合シート巻付線条体を得ることができ、
そして同様な優れた効果を奏することができる。In Examples 1 and 2, the Nb / Al composite sheet wound wire was obtained by winding the Nb / Al two-layer clad sheet 12 or the Nb / Al three-layer clad sheet 4 around the Nb rod. However, in the present invention, a Nb / Al composite sheet-wound filament can be obtained without an Nb rod,
And the same excellent effect can be obtained.
【0078】[0078]
【発明の効果】本発明のNb3 Al系超電導線の製造方
法によれば長尺な線材が得られ、しかも得られた線材は
臨界磁界が高く且つ高磁界までの使用に耐えることがで
き、その上耐歪み性が優れたものであり、工業上有用で
ある。According to the method for producing an Nb 3 Al-based superconducting wire of the present invention, a long wire can be obtained, and the obtained wire has a high critical magnetic field and can withstand use up to a high magnetic field. In addition, it has excellent strain resistance and is industrially useful.
【図1】本発明のNb3 Al系超電導線の製造方法の一
実施例に用いたNb・Al三層クラッドシートを示した
縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an Nb · Al three-layer clad sheet used in one embodiment of a method for producing an Nb 3 Al-based superconducting wire of the present invention.
【図2】図1のNb・Al三層クラッドシートをNb棒
に巻き付けることによりNb・Al複合シート巻付線条
体を得る状況を示した断面説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing a situation in which an Nb / Al composite sheet wound wire is obtained by winding the Nb / Al three-layer clad sheet of FIG. 1 around an Nb rod.
【図3】図2で得られたNb・Al複合シート巻付線条
体の横断面図を示したものである。FIG. 3 is a cross-sectional view of the Nb / Al composite sheet wound wire obtained in FIG. 2;
【図4】本発明のNb3 Al系超電導線の製造方法の一
実施例により得られた第1中間製品に当るNb・Al複
合シート母線の横断面図を示したものである。FIG. 4 is a cross-sectional view of an Nb / Al composite sheet bus corresponding to a first intermediate product obtained by one embodiment of the method for manufacturing an Nb 3 Al-based superconducting wire of the present invention.
【図5】本発明のNb3 Al系超電導線の製造方法の一
実施例により得られた第2中間製品に当るマルチフイラ
メントの斜視説明図である。FIG. 5 is a perspective explanatory view of a multifilament corresponding to a second intermediate product obtained by one embodiment of the method for manufacturing an Nb 3 Al-based superconducting wire of the present invention.
【図6】本発明のNb3 Al系超電導線の製造方法の他
の一実施例に用いたNb・Al二層クラッドシートを示
した縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an Nb · Al double-layer clad sheet used in another embodiment of the method for producing an Nb 3 Al-based superconducting wire of the present invention.
【図7】従来のNb3 Al系超電導線の製造方法におい
て、Nb棒の外周にNb・Al重ねシートを巻き付ける
ことによりNb・Al重ねシート巻付体を製造する状況
を示した横断面説明図である。FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a Nb · Al laminated sheet wound body is produced by winding an Nb · Al laminated sheet around an outer periphery of an Nb rod in a conventional method for producing an Nb 3 Al based superconducting wire. It is.
1 Nbシート層 2 Alシート層 3 Nb棒 4 Nb・Al三層クラッドシート 5 Nb・Al複合シート巻付線条体 6 Cu管 7 Nb管 8 Nb・Al複合シート母線 9 六角断面モノフィラメント線材 10 マルチ被覆Cu管 11 マルチフイラメント 12 Nb・Al二層クラッドシート REFERENCE SIGNS LIST 1 Nb sheet layer 2 Al sheet layer 3 Nb rod 4 Nb / Al three-layer clad sheet 5 Nb / Al composite sheet wrapped wire 6 Cu tube 7 Nb tube 8 Nb / Al composite sheet bus 9 Hexagonal section monofilament wire 10 Multi Coated Cu tube 11 Multifilament 12 Nb / Al double layer clad sheet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 守男 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 中川 和彦 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Morio Kimura 3550 Kida Yomachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Cable, Ltd.System Materials Research Laboratories (72) Kazuhiko Nakagawa 3550 Kida Yomachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Cable Co., Ltd. Company System Materials Laboratory
Claims (5)
Alシートとを接合一体化して成るNb・Al接合一体
化複合シートを用いることを特徴とするNb3 Al系超
電導線の製造方法。1. A Nb 3 Al Nb sheet and the Al sheet and the Nb 3 Al-based method of manufacturing a superconducting wire, which comprises using a Nb · Al joined and integrated composite sheet formed by integrally bonding as formation material.
NbシートとAlシートとをクラッドして成るものを用
いることを特徴とする請求項1記載のNb3 Al系超電
導線の製造方法。2. As an Nb / Al bonded integrated composite sheet,
Nb sheet and the Al sheet and the method according to claim 1 Nb 3 Al superconducting wire, wherein the use of those made by cladding the.
NbシートとAlシートとを溶接して成るものを用いる
ことを特徴とする請求項1記載のNb3 Al系超電導線
の製造方法。3. An Nb / Al bonded integrated composite sheet,
Nb sheet and the Al sheet and the method according to claim 1 Nb 3 Al superconducting wire, wherein the use of those made by welding.
NbシートとAlシートとを接着剤で接着して成るもの
を用いることを特徴とする請求項1記載のNb3 Al系
超電導線の製造方法。4. An Nb / Al bonded integrated composite sheet,
Nb sheet and the Al sheet and the method according to claim 1 Nb 3 Al superconducting wire, wherein the use of those made by bonding with an adhesive.
原子量比でNb/Al=3.0〜4.5/1となるよう
にNbシート層の厚さとAlシート層の厚さとを構成し
て成るものを用いることを特徴とする請求項1〜4記載
のNb3 Al系超電導線の製造方法。5. An Nb / Al bonded integrated composite sheet,
5. The method according to claim 1, wherein the thickness of the Nb sheet layer and the thickness of the Al sheet layer are configured so that the atomic weight ratio of Nb / Al is 3.0 to 4.5 / 1. The method for producing an Nb 3 Al-based superconducting wire according to the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10049388A JPH11250748A (en) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Manufacture of nb3al based superconducting wire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10049388A JPH11250748A (en) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Manufacture of nb3al based superconducting wire |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11250748A true JPH11250748A (en) | 1999-09-17 |
Family
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Family Applications (1)
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JP10049388A Pending JPH11250748A (en) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Manufacture of nb3al based superconducting wire |
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JP (1) | JPH11250748A (en) |
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1998
- 1998-03-02 JP JP10049388A patent/JPH11250748A/en active Pending
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