JPH11329113A - Ｎｂ３ Ａｌ系超電導線およびその製造方法 - Google Patents
Ｎｂ３ Ａｌ系超電導線およびその製造方法Info
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- JPH11329113A JPH11329113A JP10139639A JP13963998A JPH11329113A JP H11329113 A JPH11329113 A JP H11329113A JP 10139639 A JP10139639 A JP 10139639A JP 13963998 A JP13963998 A JP 13963998A JP H11329113 A JPH11329113 A JP H11329113A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属Ｎｂ層と安定化材間を強固に密着させた
Ｎｂ3 Ａｌ系超電導線およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 酸洗浄槽５の酸液６によって線材１′表
面の金属Ｎｂ層２を洗浄し、酸化膜等の不純物を除去し
た後、これを脱気処理をされた洗浄水８により水洗し、
次いで、メッキ槽９に導入して金属Ｎｂ層２の表面に銅
メッキ膜３を形成し、その後、銅メッキ膜３の上に安定
化材４を形成して超電導線を製造する場合に、酸洗浄槽
５の出口からメッキ槽９の入口までを密閉槽１５、１
６、１７で密閉し、これらの中に窒素ガスを封入するこ
とにより、この中を通過する線材１′の表面の金属Ｎｂ
層２を大気から隔離する。大気から隔離された金属Ｎｂ
層２の表面には酸化膜等の生成がないことから、銅メッ
キ膜３は金属Ｎｂ層２へ強固に密着形成されることにな
り、従って、この銅メッキ膜３上に形成された安定化材
４は、曲げ加工時に金属Ｎｂ層２との間に剥離を起こす
ようなことがなくなる。
Ｎｂ3 Ａｌ系超電導線およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 酸洗浄槽５の酸液６によって線材１′表
面の金属Ｎｂ層２を洗浄し、酸化膜等の不純物を除去し
た後、これを脱気処理をされた洗浄水８により水洗し、
次いで、メッキ槽９に導入して金属Ｎｂ層２の表面に銅
メッキ膜３を形成し、その後、銅メッキ膜３の上に安定
化材４を形成して超電導線を製造する場合に、酸洗浄槽
５の出口からメッキ槽９の入口までを密閉槽１５、１
６、１７で密閉し、これらの中に窒素ガスを封入するこ
とにより、この中を通過する線材１′の表面の金属Ｎｂ
層２を大気から隔離する。大気から隔離された金属Ｎｂ
層２の表面には酸化膜等の生成がないことから、銅メッ
キ膜３は金属Ｎｂ層２へ強固に密着形成されることにな
り、従って、この銅メッキ膜３上に形成された安定化材
４は、曲げ加工時に金属Ｎｂ層２との間に剥離を起こす
ようなことがなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｎｂ3 Ａｌ系超電
導線およびその製造方法に関し、特に、金属Ｎｂ層と安
定化材との間に剥離を発生させる惧れのないＮｂ3 Ａｌ
系超電導線およびその製造方法に関する。
導線およびその製造方法に関し、特に、金属Ｎｂ層と安
定化材との間に剥離を発生させる惧れのないＮｂ3 Ａｌ
系超電導線およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＮｂ3 Ａｌ系超電導線として、た
とえば、東北大学発行の平成８年度東北大学金属材料研
究所年次報告書に掲載された「大電流容量急熱急冷法Ｎ
ｂ3 Ａｌ線材の高磁界特性」に示されるような超電導線
が知られている。
とえば、東北大学発行の平成８年度東北大学金属材料研
究所年次報告書に掲載された「大電流容量急熱急冷法Ｎ
ｂ3 Ａｌ線材の高磁界特性」に示されるような超電導線
が知られている。
【０００３】この超電導線は、トータル外径が１ｍｍ前
後のＮｂ3 Ａｌ超電導フィラメントの束を芯材として使
用し、これに厚さ０．２ｍｍ前後の金属Ｎｂ層を被せた
構造を有する。
後のＮｂ3 Ａｌ超電導フィラメントの束を芯材として使
用し、これに厚さ０．２ｍｍ前後の金属Ｎｂ層を被せた
構造を有する。
【０００４】この超電導線の周囲には、クエンチ時の保
障のために銅、銀等の安定化材が設けられ、通常、この
安定化材は、メッキ、テープ材の巻き付け、あるいは押
し出し等によって形成される。
障のために銅、銀等の安定化材が設けられ、通常、この
安定化材は、メッキ、テープ材の巻き付け、あるいは押
し出し等によって形成される。
【０００５】このタイプの超電導線にとって重要なこと
は、金属Ｎｂ層と安定化材とが強固に密着していること
であり、これが不充分になると、最終製品に加工すると
きの加工性に問題が生ずるようになる。
は、金属Ｎｂ層と安定化材とが強固に密着していること
であり、これが不充分になると、最終製品に加工すると
きの加工性に問題が生ずるようになる。
【０００６】密着不足からくる加工上の問題は、製品を
曲げ加工するときに安定化材が剥離する現象となって現
れるが、このことは芯材と安定化材との導通性の不足を
意味するものであり、延いては、クエンチが発生したと
きに、安定化材が本来の役割を果たせなくなることを意
味するものである。
曲げ加工するときに安定化材が剥離する現象となって現
れるが、このことは芯材と安定化材との導通性の不足を
意味するものであり、延いては、クエンチが発生したと
きに、安定化材が本来の役割を果たせなくなることを意
味するものである。
【０００７】従って、金属Ｎｂ層上に安定化材を形成す
るにあたっては、たとえば、酸洗浄を行うなどして、金
属Ｎｂ層の表面状態に細心の注意を払う必要がある。
るにあたっては、たとえば、酸洗浄を行うなどして、金
属Ｎｂ層の表面状態に細心の注意を払う必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＮｂ3
Ａｌ系超電導線によると、製品の製造過程においてＮｂ
酸化膜（不働態皮膜）が金属Ｎｂ層の表面に生成するこ
とは不可避的であり、そのうえ、Ｎｂ酸化物の場合、結
合力が強固であることから、その除去が難しく、また、
仮に酸洗浄により酸化膜を除去し得たとしても、その後
の水洗浄や搬送等を経るうちに、再度、酸化膜が生成し
てしまうことになる。
Ａｌ系超電導線によると、製品の製造過程においてＮｂ
酸化膜（不働態皮膜）が金属Ｎｂ層の表面に生成するこ
とは不可避的であり、そのうえ、Ｎｂ酸化物の場合、結
合力が強固であることから、その除去が難しく、また、
仮に酸洗浄により酸化膜を除去し得たとしても、その後
の水洗浄や搬送等を経るうちに、再度、酸化膜が生成し
てしまうことになる。
【０００９】Ｎｂ酸化膜は密着障壁としての作用が大き
く、このため、芯材と安定化材間に充分な密着状態を確
保することができず、結果として、製品加工時に芯材と
安定化材間に剥離を発生させ、クエンチ時の導通性を低
下させるようになる。
く、このため、芯材と安定化材間に充分な密着状態を確
保することができず、結果として、製品加工時に芯材と
安定化材間に剥離を発生させ、クエンチ時の導通性を低
下させるようになる。
【００１０】従って、本発明の目的は、金属Ｎｂ層と安
定化材間を強固に密着させたＮｂ3Ａｌ系超電導線およ
びその製造方法を提供することにある。
定化材間を強固に密着させたＮｂ3Ａｌ系超電導線およ
びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントによって構成
された超電導線束と、前記超電導線束の上に設けられた
金属Ｎｂ層と、前記金属Ｎｂ層の外周に形成された安定
化材とから構成され、前記金属Ｎｂ層の表面には、酸化
膜を介することなく、あるいは所定の膜厚以下の酸化膜
を介して、メッキ処理による所定の膜厚以上の導電性金
属膜を密着形成したことを特徴とするＮｂ3 Ａｌ系超電
導線を提供するものである。
達成するため、Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントによって構成
された超電導線束と、前記超電導線束の上に設けられた
金属Ｎｂ層と、前記金属Ｎｂ層の外周に形成された安定
化材とから構成され、前記金属Ｎｂ層の表面には、酸化
膜を介することなく、あるいは所定の膜厚以下の酸化膜
を介して、メッキ処理による所定の膜厚以上の導電性金
属膜を密着形成したことを特徴とするＮｂ3 Ａｌ系超電
導線を提供するものである。
【００１２】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成された超伝導
線束を被覆する金属Ｎｂ層を酸液で酸洗浄することによ
って、前記金属Ｎｂ層表面の不純物を除去した後、前記
金属Ｎｂ層を水洗して前記金属Ｎｂ層の周囲に安定化材
を形成する超電導線の製造方法において、前記安定化材
を形成する前に、前記金属Ｎｂ層表面へメッキ処理によ
る導電性金属膜を形成し、前記水洗における洗浄水とし
て脱気処理をした洗浄水を使用し、前記金属Ｎｂ層が、
少なくとも前記水洗を終えて前記メッキ工程に至るまで
の間、前記金属Ｎｂ層を大気から隔離することを特徴と
するＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方法を提供するもので
ある。
め、Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成された超伝導
線束を被覆する金属Ｎｂ層を酸液で酸洗浄することによ
って、前記金属Ｎｂ層表面の不純物を除去した後、前記
金属Ｎｂ層を水洗して前記金属Ｎｂ層の周囲に安定化材
を形成する超電導線の製造方法において、前記安定化材
を形成する前に、前記金属Ｎｂ層表面へメッキ処理によ
る導電性金属膜を形成し、前記水洗における洗浄水とし
て脱気処理をした洗浄水を使用し、前記金属Ｎｂ層が、
少なくとも前記水洗を終えて前記メッキ工程に至るまで
の間、前記金属Ｎｂ層を大気から隔離することを特徴と
するＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方法を提供するもので
ある。
【００１３】さらに、本発明は、上記の目的を達成する
ため、Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成された超電
導線束を被覆した金属Ｎｂ層を酸液で酸洗浄することに
よって、前記金属Ｎｂ層表面の不純物を除去した後、前
記金属Ｎｂ層の周囲に安定化材を形成する超電導線の製
造方法において、前記安定化材を形成する前に、前記金
属Ｎｂ層表面へメッキ処理による導電性金属膜を形成
し、前記酸液と、前記メッキ処理におけるメッキ液とし
て、同一ないしは類似した化学組成の溶液を使用し、前
記酸洗浄と前記メッキ処理を、相互間に水洗処理を介在
させることなく連続させたことを特徴とするＮｂ3 Ａｌ
系超電導線の製造方法を提供するものである。
ため、Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成された超電
導線束を被覆した金属Ｎｂ層を酸液で酸洗浄することに
よって、前記金属Ｎｂ層表面の不純物を除去した後、前
記金属Ｎｂ層の周囲に安定化材を形成する超電導線の製
造方法において、前記安定化材を形成する前に、前記金
属Ｎｂ層表面へメッキ処理による導電性金属膜を形成
し、前記酸液と、前記メッキ処理におけるメッキ液とし
て、同一ないしは類似した化学組成の溶液を使用し、前
記酸洗浄と前記メッキ処理を、相互間に水洗処理を介在
させることなく連続させたことを特徴とするＮｂ3 Ａｌ
系超電導線の製造方法を提供するものである。
【００１４】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成された超電導
線束を金属Ｎｂ層で被覆したＮｂ被覆超電導線束を準備
し、導電性金属のメッキ液中で前記Ｎｂ被覆超電導線束
を陽極とし、前記メッキ液を陰極として前記金属Ｎｂ層
を溶解洗浄し、前記メッキ液中で前記Ｎｂ被覆超電導線
束を陰極とし、前記メッキ液を陽極として前記金属Ｎｂ
層の外周に導電性金属膜を形成し、前記導電性金属膜の
外周に安定化材を形成することを特徴とするＮｂ3 Ａｌ
系超電導線の製造方法を提供するものである。
め、Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成された超電導
線束を金属Ｎｂ層で被覆したＮｂ被覆超電導線束を準備
し、導電性金属のメッキ液中で前記Ｎｂ被覆超電導線束
を陽極とし、前記メッキ液を陰極として前記金属Ｎｂ層
を溶解洗浄し、前記メッキ液中で前記Ｎｂ被覆超電導線
束を陰極とし、前記メッキ液を陽極として前記金属Ｎｂ
層の外周に導電性金属膜を形成し、前記導電性金属膜の
外周に安定化材を形成することを特徴とするＮｂ3 Ａｌ
系超電導線の製造方法を提供するものである。
【００１５】金属Ｎｂ層の表面に形成される導電性金属
膜は、主に銅メッキ膜によって構成され、その厚さは少
なくとも０．５μｍであることが望ましい。０．５μｍ
未満になると、このメッキ膜による密着媒体としての効
果が不足するようになることから、金属Ｎｂ層と安定化
材との間に良好な密着状態を作り出せず、曲げ加工時に
安定化材が剥離するようになる。
膜は、主に銅メッキ膜によって構成され、その厚さは少
なくとも０．５μｍであることが望ましい。０．５μｍ
未満になると、このメッキ膜による密着媒体としての効
果が不足するようになることから、金属Ｎｂ層と安定化
材との間に良好な密着状態を作り出せず、曲げ加工時に
安定化材が剥離するようになる。
【００１６】導電性金属膜の上限厚さは５μｍに設定す
べきであり、これを超える厚さは、金属Ｎｂ層と安定化
材間を密着させるための媒介材としては過剰である。
べきであり、これを超える厚さは、金属Ｎｂ層と安定化
材間を密着させるための媒介材としては過剰である。
【００１７】金属Ｎｂ層と銅メッキ膜の密着状態は、銅
メッキ膜を構成する銅の純度によっても影響を受ける。
９９．９％以上の純度とすることが望ましく、これを下
廻ると充分な密着状態を確保しにくゝなる。
メッキ膜を構成する銅の純度によっても影響を受ける。
９９．９％以上の純度とすることが望ましく、これを下
廻ると充分な密着状態を確保しにくゝなる。
【００１８】超電導線束は、多くの場合、断面円形に成
型され、その場合の金属Ｎｂ層を加えた外径寸法は、
０．１〜１０ｍｍの範囲内にあることが実用上から見て
好ましい。また、安定化材は銅メッキ膜あるいは銀メッ
キ膜によって形成すべきであり、その厚さとしては、５
〜５００μｍの範囲内であることが望ましい。従来と同
様に、テープ材の巻き付け、あるいは押し出し等によっ
て安定化材を形成することは可能である。
型され、その場合の金属Ｎｂ層を加えた外径寸法は、
０．１〜１０ｍｍの範囲内にあることが実用上から見て
好ましい。また、安定化材は銅メッキ膜あるいは銀メッ
キ膜によって形成すべきであり、その厚さとしては、５
〜５００μｍの範囲内であることが望ましい。従来と同
様に、テープ材の巻き付け、あるいは押し出し等によっ
て安定化材を形成することは可能である。
【００１９】金属Ｎｂ層と導電性金属膜との間には、Ｎ
ｂ酸化膜等の不純物をいっさい存在させないことが理想
であるが、現実には有り得ない。このため、本発明にお
いては、“酸化膜等の不純物を実質的に介在させること
なく”としているものであり、具体的には５０ｎｍの厚
さまで、その存在は許される。
ｂ酸化膜等の不純物をいっさい存在させないことが理想
であるが、現実には有り得ない。このため、本発明にお
いては、“酸化膜等の不純物を実質的に介在させること
なく”としているものであり、具体的には５０ｎｍの厚
さまで、その存在は許される。
【００２０】不純物の厚さが５０ｎｍ以下であれば、金
属Ｎｂ層の地肌が露出しているのと実質的に同じであ
り、従って、金属Ｎｂ層とメッキ処理による導電性金属
膜とを強固に密着させることができる。不純物の厚さが
６０ｎｍのレベルになると、良好な密着状態を得ること
が難しく、曲げ加工時に安定化材が剥離するようにな
る。なお、最も好ましい不純物の厚さは５ｎｍ以下であ
る。
属Ｎｂ層の地肌が露出しているのと実質的に同じであ
り、従って、金属Ｎｂ層とメッキ処理による導電性金属
膜とを強固に密着させることができる。不純物の厚さが
６０ｎｍのレベルになると、良好な密着状態を得ること
が難しく、曲げ加工時に安定化材が剥離するようにな
る。なお、最も好ましい不純物の厚さは５ｎｍ以下であ
る。
【００２１】
【００１２】と
【００１３】における酸液、および
【００１４】におけるメッキ液としては、フッ素化合物
を含有することが好ましく、このフッ素化合物として
は、たとえば、フッ化水素が使用される。
を含有することが好ましく、このフッ素化合物として
は、たとえば、フッ化水素が使用される。
【００２２】フッ化水素を含有した酸液およびメッキ液
を使用するときには、金属Ｎｂ層表面のＮｂ酸化膜を効
率よく除去することができる。良好な不純物除去効果を
得るためには、酸液、メッキ液いずれの場合にも、１重
量％（以下、％は重量％とする）以上のフッ化水素を含
有することが望ましい。
を使用するときには、金属Ｎｂ層表面のＮｂ酸化膜を効
率よく除去することができる。良好な不純物除去効果を
得るためには、酸液、メッキ液いずれの場合にも、１重
量％（以下、％は重量％とする）以上のフッ化水素を含
有することが望ましい。
【００２３】
【００１２】の製造方法においては、金属Ｎｂ層は、少
なくとも水洗を終えてメッキ処理に至るまでの間、大気
から隔離されるが、この隔離の程度は、たとえば、水洗
槽の出口からメッキ槽の入口までを気密的にシールして
窒素ガスなどの不活性ガスを封入するような完全隔離が
最も望ましいが、これをたとえば、酸洗浄工程を出た
後、数秒以内にメッキ槽へ導入することによって大気と
の接触を極力抑制し、これをもって大気からの隔離とす
る考え方は可能である。
なくとも水洗を終えてメッキ処理に至るまでの間、大気
から隔離されるが、この隔離の程度は、たとえば、水洗
槽の出口からメッキ槽の入口までを気密的にシールして
窒素ガスなどの不活性ガスを封入するような完全隔離が
最も望ましいが、これをたとえば、酸洗浄工程を出た
後、数秒以内にメッキ槽へ導入することによって大気と
の接触を極力抑制し、これをもって大気からの隔離とす
る考え方は可能である。
【００２４】また、完全隔離を行う場合、シールは、酸
洗浄槽の出口からメッキ槽の入口までをカバーすること
が望ましく、このようにするときには、隔離がより完璧
なものとなる。
洗浄槽の出口からメッキ槽の入口までをカバーすること
が望ましく、このようにするときには、隔離がより完璧
なものとなる。
【００２５】
【００１３】の製造方法において、酸洗浄とメッキ処理
とを連続させる形態としては、両者を直接連結したり、
あるいは両者を同じ槽内に設定することなどが好適な例
として考えられるが、必要によっては酸洗浄とメッキ処
理とを互いに離れた位置に設定してもよい。
とを連続させる形態としては、両者を直接連結したり、
あるいは両者を同じ槽内に設定することなどが好適な例
として考えられるが、必要によっては酸洗浄とメッキ処
理とを互いに離れた位置に設定してもよい。
【００２６】その場合の酸洗浄部とメッキ処理部間の距
離としては、金属Ｎｂ層表面の酸化を防止する意味か
ら、酸洗浄を終えた金属Ｎｂ層が酸液で濡れていて、従
って、付着酸液による浄化機能が維持されている間に、
メッキ処理部へ導入できるような距離とすべきである。
離としては、金属Ｎｂ層表面の酸化を防止する意味か
ら、酸洗浄を終えた金属Ｎｂ層が酸液で濡れていて、従
って、付着酸液による浄化機能が維持されている間に、
メッキ処理部へ導入できるような距離とすべきである。
【００２７】そして、この製造方法の場合には、酸洗浄
の酸液とメッキ処理におけるメッキ液として、同一ない
しは類似の溶液を使用することから、酸液によるメッキ
液の汚染と、それによるメッキ機能への影響についての
心配がなく、これまで、酸液とメッキ液をこのように構
成した例はない。
の酸液とメッキ処理におけるメッキ液として、同一ない
しは類似の溶液を使用することから、酸液によるメッキ
液の汚染と、それによるメッキ機能への影響についての
心配がなく、これまで、酸液とメッキ液をこのように構
成した例はない。
【００２８】
【００１４】の製造方法は、
【００１３】をさらに進展させたもので、この場合に
は、酸洗浄とメッキ処理の区別はなく、金属Ｎｂ層はメ
ッキ液によって酸洗浄されることになる。
は、酸洗浄とメッキ処理の区別はなく、金属Ｎｂ層はメ
ッキ液によって酸洗浄されることになる。
【００２９】
【００１３】と
【００１４】の場合には、従来、酸洗浄後には必ず行っ
てきたメッキ処理前の水洗が不要となることから、洗浄
水の水質チェック等を省略することができ、従って、こ
れによる管理上の利益を得ることができる。
てきたメッキ処理前の水洗が不要となることから、洗浄
水の水質チェック等を省略することができ、従って、こ
れによる管理上の利益を得ることができる。
【００３０】また、酸洗浄とメッキ処理を距離を置いて
設定するような場合、酸洗浄後の金属Ｎｂ層表面は、付
着した酸液の浄化機能によって大気による酸化作用から
保護されることになるが、水洗の場合には、付着した洗
浄水に浄化機能はなく、金属Ｎｂ層を保護することはで
きない。このことからも水洗の省略には意味がある。
設定するような場合、酸洗浄後の金属Ｎｂ層表面は、付
着した酸液の浄化機能によって大気による酸化作用から
保護されることになるが、水洗の場合には、付着した洗
浄水に浄化機能はなく、金属Ｎｂ層を保護することはで
きない。このことからも水洗の省略には意味がある。
【００３１】酸洗浄のための酸液および導電性金属膜形
成のためのメッキ液として共用される溶液の中には、フ
ッ素化合物以外に、硫酸銅や硼フッ化銅のような金属の
無機塩がメッキ成分として含有させられるが、さらに、
この溶液の中に、ｐＨ緩衝剤を含有させたり、硝酸等の
他の酸を、たとえば、２％程度含有させることは可能で
ある。
成のためのメッキ液として共用される溶液の中には、フ
ッ素化合物以外に、硫酸銅や硼フッ化銅のような金属の
無機塩がメッキ成分として含有させられるが、さらに、
この溶液の中に、ｐＨ緩衝剤を含有させたり、硝酸等の
他の酸を、たとえば、２％程度含有させることは可能で
ある。
【００３２】優れた酸洗浄機能と優れたメッキ機能とを
同時に備える溶液の例として、フッ化水素１〜４０％、
銅の無機塩５〜４０％、およびｐＨ緩衝剤成分５〜３０
％を含む溶液を挙げることができ、特に、この溶液にお
けるフッ化水素の下限値１％は、金属Ｎｂ層表面の酸化
膜除去のための重要な要素であり、濃度がこれを下廻る
と酸化膜の除去が難しくなる。
同時に備える溶液の例として、フッ化水素１〜４０％、
銅の無機塩５〜４０％、およびｐＨ緩衝剤成分５〜３０
％を含む溶液を挙げることができ、特に、この溶液にお
けるフッ化水素の下限値１％は、金属Ｎｂ層表面の酸化
膜除去のための重要な要素であり、濃度がこれを下廻る
と酸化膜の除去が難しくなる。
【００３３】金属Ｎｂ層の表面に導電性金属膜を形成し
た後、または導電性金属膜上に安定化材を形成する途
中、あるいは安定化材を形成した後に、導電性金属膜ま
たは安定化材の上から絞り力を付加することは好まし
く、このようにするときには、金属Ｎｂ層と導電性金属
膜間の密着力、延いては金属Ｎｂ層と安定化材間の密着
力をより強固なものとすることができる。
た後、または導電性金属膜上に安定化材を形成する途
中、あるいは安定化材を形成した後に、導電性金属膜ま
たは安定化材の上から絞り力を付加することは好まし
く、このようにするときには、金属Ｎｂ層と導電性金属
膜間の密着力、延いては金属Ｎｂ層と安定化材間の密着
力をより強固なものとすることができる。
【００３４】絞り力を加える手段としては、製品外径と
近似した内径を有するダイスでの線引きが好適であり、
金属Ｎｂ層と導電性金属膜とは、メタルフロー的作用に
よって強固に密着するようになる。また、ダイスによる
線引き加工には、電流密度のバラツキ等によるメッキ表
面の凹凸を平坦化させる効果があり、この意味からも有
用である。
近似した内径を有するダイスでの線引きが好適であり、
金属Ｎｂ層と導電性金属膜とは、メタルフロー的作用に
よって強固に密着するようになる。また、ダイスによる
線引き加工には、電流密度のバラツキ等によるメッキ表
面の凹凸を平坦化させる効果があり、この意味からも有
用である。
【００３５】導電性金属膜形成後か、導電性金属膜上に
安定化材を形成する途中、あるいは安定化材形成後のい
ずれかの段階において、製品を加熱し、これにより脱水
素処理を施す場合には、各層間の密着力を維持するうえ
において効果がある。このための加熱温度としては、製
品の製造段階に応じて５０〜６００℃の範囲内に設定す
ることができる。
安定化材を形成する途中、あるいは安定化材形成後のい
ずれかの段階において、製品を加熱し、これにより脱水
素処理を施す場合には、各層間の密着力を維持するうえ
において効果がある。このための加熱温度としては、製
品の製造段階に応じて５０〜６００℃の範囲内に設定す
ることができる。
【００３６】この加熱処理は、超電導線を製造する過程
において、製品の中に取り込まれた水素を除去するため
に行われるもので、水素は、製品を繰り返し折り曲げた
ときに層間剥離の要因となる存在であり、従って、上記
の加熱処理は、超電導線としての品質を高めるうえにお
いて効果がある。
において、製品の中に取り込まれた水素を除去するため
に行われるもので、水素は、製品を繰り返し折り曲げた
ときに層間剥離の要因となる存在であり、従って、上記
の加熱処理は、超電導線としての品質を高めるうえにお
いて効果がある。
【００３７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は、以下に述べる実施例と参考例にお
いて製造されるＮｂ3 Ａｌ系超電導線の断面図を示した
もので、１は外径が７６μｍでマトリックス比０．８の
Ｎｂ 3 Ａｌフィラメント１５０本を断面円形に束ねた超
電導線束、２は外径が１．２５ｍｍとなるように超電導
線束１の上に形成された金属Ｎｂ層、３は金属Ｎｂ層２
上に形成された銅メッキ膜、４はメッキにより形成され
た銅または銀の安定化材を示す。
て説明する。図１は、以下に述べる実施例と参考例にお
いて製造されるＮｂ3 Ａｌ系超電導線の断面図を示した
もので、１は外径が７６μｍでマトリックス比０．８の
Ｎｂ 3 Ａｌフィラメント１５０本を断面円形に束ねた超
電導線束、２は外径が１．２５ｍｍとなるように超電導
線束１の上に形成された金属Ｎｂ層、３は金属Ｎｂ層２
上に形成された銅メッキ膜、４はメッキにより形成され
た銅または銀の安定化材を示す。
【００３８】
【実施例１〜３】超伝導線束１の周囲に形成された金属
Ｎｂ層２の表面を１０％濃度のフッ化水素溶液で酸洗浄
することにより、金属Ｎｂ層表面のＮｂ酸化膜等を除去
した後、これを溶存酸素を脱気した洗浄水に浸漬して直
ちに水洗し、水洗完了後５秒以内に市販の硼フッ化銅メ
ッキ液に浸漬し、電流密度１Ａ／ｄｍ2 の電流を通電す
ることによって、それぞれ０．５μｍ厚（実施例１）、
２．０μｍ厚（実施例２）、および５．０μｍ厚（実施
例３）の銅メッキ膜（純度９９．９％）３を形成した。
Ｎｂ層２の表面を１０％濃度のフッ化水素溶液で酸洗浄
することにより、金属Ｎｂ層表面のＮｂ酸化膜等を除去
した後、これを溶存酸素を脱気した洗浄水に浸漬して直
ちに水洗し、水洗完了後５秒以内に市販の硼フッ化銅メ
ッキ液に浸漬し、電流密度１Ａ／ｄｍ2 の電流を通電す
ることによって、それぞれ０．５μｍ厚（実施例１）、
２．０μｍ厚（実施例２）、および５．０μｍ厚（実施
例３）の銅メッキ膜（純度９９．９％）３を形成した。
【００３９】次に、通常通り、これらの線材を市販のシ
アン化銅メッキ液またはシアン化銀メッキ液の中に浸漬
し、通電することにより、銅メッキ膜３の上に銅（実施
例１、２）または銀（実施例３）の安定化材４を５０μ
ｍの厚さに形成し、これによりそれぞれの実施例におけ
るＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
アン化銅メッキ液またはシアン化銀メッキ液の中に浸漬
し、通電することにより、銅メッキ膜３の上に銅（実施
例１、２）または銀（実施例３）の安定化材４を５０μ
ｍの厚さに形成し、これによりそれぞれの実施例におけ
るＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
【００４０】
【実施例４】図２は、この実施例において使用された設
備の構造を示したものである。５は酸洗浄槽、６は酸洗
浄槽５に収容された酸液、７は水洗槽、８は洗浄水、９
はメッキ槽、１０はメッキ液、１′はこれらの中を通過
する線材を示し、Ｎｂ 3 Ａｌフィラメントの超電導線束
１と金属Ｎｂ層２とから成る。
備の構造を示したものである。５は酸洗浄槽、６は酸洗
浄槽５に収容された酸液、７は水洗槽、８は洗浄水、９
はメッキ槽、１０はメッキ液、１′はこれらの中を通過
する線材を示し、Ｎｂ 3 Ａｌフィラメントの超電導線束
１と金属Ｎｂ層２とから成る。
【００４１】酸液６、洗浄水８およびメッキ液１０は、
それぞれの槽５、７、９の前後に設けられた液受け５
ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂの中に１１、１１・
・・のようにオーバーフローし、ポンプ１２、１３、１
４によって再びそれぞれの槽５、７、９へと戻されるよ
うに構成されている。
それぞれの槽５、７、９の前後に設けられた液受け５
ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂの中に１１、１１・
・・のようにオーバーフローし、ポンプ１２、１３、１
４によって再びそれぞれの槽５、７、９へと戻されるよ
うに構成されている。
【００４２】１５、１６、１７は、液受け５ｂ、７ａ、
７ｂ、９ａと水洗槽７を覆うように形成された密閉槽を
示し、それぞれその内部には窒素ガスが封入されてお
り、これにより線材１′は、これらの個所を通過する
間、大気から隔離される。
７ｂ、９ａと水洗槽７を覆うように形成された密閉槽を
示し、それぞれその内部には窒素ガスが封入されてお
り、これにより線材１′は、これらの個所を通過する
間、大気から隔離される。
【００４３】以上の設備を使用し、下記条件のもとで、
線材１′の金属Ｎｂ層２の表面に純度９９．９％の銅メ
ッキ膜３を１μｍの厚さに形成した後、さらに、別工程
において、市販のシアン化銅メッキ液を使用することに
より、銅メッキ膜３の上に５０μｍ厚さの銅安定化材４
を形成し、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導線を得た。 （１）酸液６：３％濃度のフッ化水素溶液 （２）洗浄水８：脱気水 （３）メッキ液１０：硼フッ化銅メッキ液 （４）電流密度：１Ａ／ｄｍ2
線材１′の金属Ｎｂ層２の表面に純度９９．９％の銅メ
ッキ膜３を１μｍの厚さに形成した後、さらに、別工程
において、市販のシアン化銅メッキ液を使用することに
より、銅メッキ膜３の上に５０μｍ厚さの銅安定化材４
を形成し、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導線を得た。 （１）酸液６：３％濃度のフッ化水素溶液 （２）洗浄水８：脱気水 （３）メッキ液１０：硼フッ化銅メッキ液 （４）電流密度：１Ａ／ｄｍ2
【００４４】金属Ｎｂ層２の表面のＮｂ酸化膜等の不純
物は、酸液６によって除去され、これにより清浄化され
た金属Ｎｂ層２は酸洗浄槽５からメッキ槽９に至る間、
大気から隔離される。この結果、金属Ｎｂ層２の表面に
Ｎｂ酸化膜等が介入する余地はなく、従って、銅メッキ
膜３は金属Ｎｂ層２の表面へ良好な状態で密着形成され
ることになる。
物は、酸液６によって除去され、これにより清浄化され
た金属Ｎｂ層２は酸洗浄槽５からメッキ槽９に至る間、
大気から隔離される。この結果、金属Ｎｂ層２の表面に
Ｎｂ酸化膜等が介入する余地はなく、従って、銅メッキ
膜３は金属Ｎｂ層２の表面へ良好な状態で密着形成され
ることになる。
【００４５】銅メッキ膜３形成後、仮に、線材１′を高
温・高湿の大気中に長期間放置したとしても、金属Ｎｂ
層２は銅メッキ膜３によって保護されていることから、
その後の安定化材４の形成に支障を与える惧れはなく、
常に良質の超電導線を製造することができる。
温・高湿の大気中に長期間放置したとしても、金属Ｎｂ
層２は銅メッキ膜３によって保護されていることから、
その後の安定化材４の形成に支障を与える惧れはなく、
常に良質の超電導線を製造することができる。
【００４６】図２の装置において、密閉槽１５を省略
し、密閉槽を１６と１７だけとすることは可能である。
し、密閉槽を１６と１７だけとすることは可能である。
【００４７】
【実施例５】図３に、この実施例において使用した設備
の構造を示す。この洗浄メッキ装置の特徴は、槽の数を
１個とした点と、この１個の槽１８を酸洗浄槽１９とメ
ッキ槽２０とに区分し、さらに、これらの槽１９、２０
をＡ部において連通させた点と、従来、例外なく使用さ
れていた水洗槽を省略した点にある。
の構造を示す。この洗浄メッキ装置の特徴は、槽の数を
１個とした点と、この１個の槽１８を酸洗浄槽１９とメ
ッキ槽２０とに区分し、さらに、これらの槽１９、２０
をＡ部において連通させた点と、従来、例外なく使用さ
れていた水洗槽を省略した点にある。
【００４８】酸洗浄槽１９とメッキ槽２０には、所定量
のフッ化水素と硼フッ化銅と硫酸銅とを含有したメッキ
液が共通の浴液２１として収容されている。
のフッ化水素と硼フッ化銅と硫酸銅とを含有したメッキ
液が共通の浴液２１として収容されている。
【００４９】２２は酸洗浄槽１９の中に浸漬された陰
極、２３はメッキ槽２０の中に浸漬された陽極を示し、
これらはそれぞれ電源２４、２５の対応する極性に接続
され、一方、これら電源の反対極は線材１′に接続され
ている。２６、２７はその接続部である。
極、２３はメッキ槽２０の中に浸漬された陽極を示し、
これらはそれぞれ電源２４、２５の対応する極性に接続
され、一方、これら電源の反対極は線材１′に接続され
ている。２６、２７はその接続部である。
【００５０】以上の構成のもと、電源２４、２５から通
電（電流密度：１Ａ／ｄｍ2 ）することにより、線材
１′の金属Ｎｂ層２上に１μｍ厚さの銅メッキ膜（純度
９９．９％）３を形成し、さらに、別工程において、市
販のシアン化銅メッキ液を使用することにより、銅メッ
キ膜３の上に銅の安定化材４を５０μｍの厚さにメッキ
し、これによりＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
電（電流密度：１Ａ／ｄｍ2 ）することにより、線材
１′の金属Ｎｂ層２上に１μｍ厚さの銅メッキ膜（純度
９９．９％）３を形成し、さらに、別工程において、市
販のシアン化銅メッキ液を使用することにより、銅メッ
キ膜３の上に銅の安定化材４を５０μｍの厚さにメッキ
し、これによりＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
【００５１】この間、線材１′表面の金属Ｎｂ層２は、
酸洗浄槽１９の中でカソード溶解し、一方、メッキ槽２
０の中では銅メッキ膜を形成されることになるが、この
ように同じ浴液２１の中で酸洗浄と銅メッキ膜形成が連
続して行われる結果、銅メッキ膜３を形成する前に、金
属Ｎｂ層２の表面にＮｂ酸化膜等が生成ずることはな
く、従って、銅メッキ膜３は強固に密着形成されること
になる。
酸洗浄槽１９の中でカソード溶解し、一方、メッキ槽２
０の中では銅メッキ膜を形成されることになるが、この
ように同じ浴液２１の中で酸洗浄と銅メッキ膜形成が連
続して行われる結果、銅メッキ膜３を形成する前に、金
属Ｎｂ層２の表面にＮｂ酸化膜等が生成ずることはな
く、従って、銅メッキ膜３は強固に密着形成されること
になる。
【００５２】そして、金属Ｎｂ層２が銅メッキ膜３によ
って保護されるので、安定化材４を形成するまでの間、
これを大気中に晒したとしても、安定化材４の形成に支
障をきたすようなことはない。
って保護されるので、安定化材４を形成するまでの間、
これを大気中に晒したとしても、安定化材４の形成に支
障をきたすようなことはない。
【００５３】図３の場合のもう一つの利点は、金属Ｎｂ
層２が浴液２１の中に溶解する結果、金属Ｎｂ層２の表
面がより清浄化されることであり、これによって金属Ｎ
ｂ層２と銅メッキ膜３の密着はさらに強固なものとな
る。
層２が浴液２１の中に溶解する結果、金属Ｎｂ層２の表
面がより清浄化されることであり、これによって金属Ｎ
ｂ層２と銅メッキ膜３の密着はさらに強固なものとな
る。
【００５４】なお、図３の洗浄メッキ装置において、酸
洗浄槽１９とメッキ槽２０の間の隔壁Ｂを除去すること
は可能である。また、この装置に使用する浴液２１とし
ては、フッ化水素が１〜３０％、硼フッ化銅が５〜３０
％、および硫酸銅が５〜４０％の範囲内において調合さ
れた溶液が好適であり、実施例５ではフッ化水素濃度を
５％に設定したものが使用された。
洗浄槽１９とメッキ槽２０の間の隔壁Ｂを除去すること
は可能である。また、この装置に使用する浴液２１とし
ては、フッ化水素が１〜３０％、硼フッ化銅が５〜３０
％、および硫酸銅が５〜４０％の範囲内において調合さ
れた溶液が好適であり、実施例５ではフッ化水素濃度を
５％に設定したものが使用された。
【００５５】
【実施例６】実施例５の浴液２１におけるフッ化水素の
濃度を３０％とし、他を実施例５と同一条件に設定する
ことにより、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
濃度を３０％とし、他を実施例５と同一条件に設定する
ことにより、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
【００５６】
【実施例７】実施例６における超電導線の銅安定化材４
を４０μｍの厚さに形成し、さらに、この超電導線の外
径よりも僅かに小さな内径のダイスを使用して線引を行
い、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
を４０μｍの厚さに形成し、さらに、この超電導線の外
径よりも僅かに小さな内径のダイスを使用して線引を行
い、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
【００５７】
【参考例１、２】前述の実施例１〜３において、銅メッ
キ膜３を０．０５μｍの厚さ（参考例１）と５０μｍの
厚さ（参考例２）に形成し、他を実施例１〜３と同じ条
件に設定することによって、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導
線を製造した。
キ膜３を０．０５μｍの厚さ（参考例１）と５０μｍの
厚さ（参考例２）に形成し、他を実施例１〜３と同じ条
件に設定することによって、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導
線を製造した。
【００５８】
【参考例３】実施例５において、浴液２１におけるフッ
化水素濃度を０．５％とし、他を実施例５と同一条件に
設定することにより、Ｎｂ3 Ａｌ系超電導線を製造し
た。
化水素濃度を０．５％とし、他を実施例５と同一条件に
設定することにより、Ｎｂ3 Ａｌ系超電導線を製造し
た。
【００５９】
【参考例４】実施例１〜３におけるフッ化水素溶液の代
わりに５％の硫酸と１０％の過酸化水素を含む溶液を使
用し、他を実施例１〜３と同一条件に設定することによ
り、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
わりに５％の硫酸と１０％の過酸化水素を含む溶液を使
用し、他を実施例１〜３と同一条件に設定することによ
り、所定のＮｂ3 Ａｌ系超電導線を製造した。
【００６０】
【参考例５】実施例１〜３において、洗浄水として脱気
処理をしていない洗浄水を使用し、他を実施例１〜３と
同一条件に設定することにより、所定のＮｂ3 Ａｌ系超
電導線を製造した。
処理をしていない洗浄水を使用し、他を実施例１〜３と
同一条件に設定することにより、所定のＮｂ3 Ａｌ系超
電導線を製造した。
【００６１】次に、以上の各実施例および参考例におけ
る要点と、これら各例によって得られた超電導線を対象
として行った試験の結果を表１に示す。試験は、サンプ
ルを曲率半径５Ｒで１８０°に曲げたときの金属Ｎｂ層
２と銅メッキ膜３間における剥離の発生有無を観察する
ことによって行われた。
る要点と、これら各例によって得られた超電導線を対象
として行った試験の結果を表１に示す。試験は、サンプ
ルを曲率半径５Ｒで１８０°に曲げたときの金属Ｎｂ層
２と銅メッキ膜３間における剥離の発生有無を観察する
ことによって行われた。
【００６２】表１に酸化膜厚さとして示されている数値
は、サンプル短片をオージェ分析機に入れて液体窒素で
冷却した後、真空中でサンプルを破壊したときの、金属
Ｎｂ層２の表面または銅メッキ膜３の内面に付着してい
た酸化膜のオージェ分析結果である。
は、サンプル短片をオージェ分析機に入れて液体窒素で
冷却した後、真空中でサンプルを破壊したときの、金属
Ｎｂ層２の表面または銅メッキ膜３の内面に付着してい
た酸化膜のオージェ分析結果である。
【００６３】
【表１】
【００６４】この表１によれば、本発明による実施例１
〜７がいずれも微小剥離ないしは剥離無の評価であるの
に比べ、参考例１〜５は２を除けばいずれも剥離有であ
り、両者間には明確な差が認められる。以下、それぞれ
について考察する。
〜７がいずれも微小剥離ないしは剥離無の評価であるの
に比べ、参考例１〜５は２を除けばいずれも剥離有であ
り、両者間には明確な差が認められる。以下、それぞれ
について考察する。
【００６５】なお、実施例１〜３における微小剥離は、
クエンチ時の導通性に影響を及ぼすような状態からはほ
ど遠いものであり、実用上問題のない微細なものであ
る。
クエンチ時の導通性に影響を及ぼすような状態からはほ
ど遠いものであり、実用上問題のない微細なものであ
る。
【００６６】この微小剥離の発生は、金属Ｎｂ層２が、
水洗槽を出てから銅メッキ膜３を形成するためのメッキ
槽に入るまでの僅かの時間（５秒以内）、大気に晒され
たことが原因しているものと思われる。
水洗槽を出てから銅メッキ膜３を形成するためのメッキ
槽に入るまでの僅かの時間（５秒以内）、大気に晒され
たことが原因しているものと思われる。
【００６７】実施例４の場合には、酸洗浄後、金属Ｎｂ
層２の表面に銅メッキ膜３が形成されるまでの間、金属
Ｎｂ層２を大気から完全に隔離し、さらに、脱気処理に
よって溶存酸素を除去した洗浄水を使用していることか
ら、残存酸化膜の厚さは４ｎｍと極端に薄く、従って、
金属Ｎｂ層２と銅メッキ膜３の間は強固に密着してお
り、剥離の発生はない。
層２の表面に銅メッキ膜３が形成されるまでの間、金属
Ｎｂ層２を大気から完全に隔離し、さらに、脱気処理に
よって溶存酸素を除去した洗浄水を使用していることか
ら、残存酸化膜の厚さは４ｎｍと極端に薄く、従って、
金属Ｎｂ層２と銅メッキ膜３の間は強固に密着してお
り、剥離の発生はない。
【００６８】実施例５〜７の場合には、酸洗浄と銅メッ
キ膜のメッキとが同じ浴液の中で行われたことから、金
属Ｎｂ層２の表面に酸化膜が介在する余地はほとんどな
く、従って、これらの場合にも残存酸化膜は４ｎｍと薄
く、当然、剥離の発生はない。
キ膜のメッキとが同じ浴液の中で行われたことから、金
属Ｎｂ層２の表面に酸化膜が介在する余地はほとんどな
く、従って、これらの場合にも残存酸化膜は４ｎｍと薄
く、当然、剥離の発生はない。
【００６９】また、実施例７の場合には、ダイスでの線
引きを行っており、線引時に加わる圧力によって金属Ｎ
ｂ層２と銅メッキ膜３とは、より強固に密着させられて
いる。
引きを行っており、線引時に加わる圧力によって金属Ｎ
ｂ層２と銅メッキ膜３とは、より強固に密着させられて
いる。
【００７０】参考例１は、銅メッキ膜３の厚さが０．０
５μｍと薄かったことから、銅メッキ膜３が下地メッキ
ないしは密着媒体としての役割を果たせなかったゝめ
に、剥離が発生したものと推定される。
５μｍと薄かったことから、銅メッキ膜３が下地メッキ
ないしは密着媒体としての役割を果たせなかったゝめ
に、剥離が発生したものと推定される。
【００７１】参考例２は、逆に、銅メッキ膜３の厚さを
５０μｍと極端に厚くした例であり、従って、当然、剥
離の発生はないが、厚さが過剰であって無意味であり、
作業効率も極端に低下することから好ましくない。
５０μｍと極端に厚くした例であり、従って、当然、剥
離の発生はないが、厚さが過剰であって無意味であり、
作業効率も極端に低下することから好ましくない。
【００７２】参考例３は、酸液のフッ化水素濃度を０．
５％に設定した例であるが、酸洗浄時の洗浄力が低いた
めに、金属Ｎｂ層２の表面に生成している酸化膜を除去
できず、従って、酸化膜も８０ｎｍと厚くなり、剥離が
発生している。
５％に設定した例であるが、酸洗浄時の洗浄力が低いた
めに、金属Ｎｂ層２の表面に生成している酸化膜を除去
できず、従って、酸化膜も８０ｎｍと厚くなり、剥離が
発生している。
【００７３】参考例４および５は、酸液としてフッ化水
素を含有しない酸液を使用した例と、脱気処理をしてい
ない洗浄水を使用した例であるが、それぞれ２００ｎｍ
厚さと６０ｎｍ厚さの酸化膜を生成させており、剥離が
発生している。
素を含有しない酸液を使用した例と、脱気処理をしてい
ない洗浄水を使用した例であるが、それぞれ２００ｎｍ
厚さと６０ｎｍ厚さの酸化膜を生成させており、剥離が
発生している。
【００７４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による超電
導線によれば、Ｎｂ3 Ａｌの超電導線束を被覆する金属
Ｎｂ層の表面に、酸化膜等の不純物を実質的に介在させ
ることなくしてメッキ処理による導電性金属膜を密着形
成し、この金属膜の上に安定化材を設けることによって
超電導線としたものであることから、導電性金属膜の存
在が金属Ｎｂ層と安定化材間の密着を媒介するように作
用することになり、従って、金属Ｎｂ層と安定化材との
間に強固な密着状態を作り出すことができ、曲げ加工時
に安定化材が剥離するようなことはなくなる。
導線によれば、Ｎｂ3 Ａｌの超電導線束を被覆する金属
Ｎｂ層の表面に、酸化膜等の不純物を実質的に介在させ
ることなくしてメッキ処理による導電性金属膜を密着形
成し、この金属膜の上に安定化材を設けることによって
超電導線としたものであることから、導電性金属膜の存
在が金属Ｎｂ層と安定化材間の密着を媒介するように作
用することになり、従って、金属Ｎｂ層と安定化材との
間に強固な密着状態を作り出すことができ、曲げ加工時
に安定化材が剥離するようなことはなくなる。
【００７５】また、本発明による超電導線の製造方法に
よれば、金属Ｎｂ層の周囲に安定化材を形成する前に、
金属Ｎｂ層の表面へメッキ処理による導電性金属膜を形
成し、さらに、この導電性金属膜を形成するにあたって
は、製品が酸洗浄後の水洗を終えて導電性金属膜形成の
ためのメッキ処理に至るまでの間、金属Ｎｂ層を大気か
ら隔離するか、または、酸洗浄の酸液と導電性金属膜形
成のためのメッキ液とを同一ないしは類似した溶液とす
ることにより、酸洗浄と導電性金属膜形成のためのメッ
キ処理とを連続させるか、あるいは、酸洗浄を導電性金
属膜形成のためのメッキ液で行うかのいずれかによっ
て、導電性金属膜形成以前における金属Ｎｂ層表面への
酸化膜形成を防止するものであることから、金属Ｎｂ層
と導電性金属膜とは、これら相互間に酸化膜等の不純物
を介在させることなく、強固に密着させられることにな
る。
よれば、金属Ｎｂ層の周囲に安定化材を形成する前に、
金属Ｎｂ層の表面へメッキ処理による導電性金属膜を形
成し、さらに、この導電性金属膜を形成するにあたって
は、製品が酸洗浄後の水洗を終えて導電性金属膜形成の
ためのメッキ処理に至るまでの間、金属Ｎｂ層を大気か
ら隔離するか、または、酸洗浄の酸液と導電性金属膜形
成のためのメッキ液とを同一ないしは類似した溶液とす
ることにより、酸洗浄と導電性金属膜形成のためのメッ
キ処理とを連続させるか、あるいは、酸洗浄を導電性金
属膜形成のためのメッキ液で行うかのいずれかによっ
て、導電性金属膜形成以前における金属Ｎｂ層表面への
酸化膜形成を防止するものであることから、金属Ｎｂ層
と導電性金属膜とは、これら相互間に酸化膜等の不純物
を介在させることなく、強固に密着させられることにな
る。
【００７６】従って、その後に、導電性金属膜の上に安
定化材を形成すれば、導電性金属膜が密着媒体として作
用することから、金属Ｎｂ層と安定化材とは強力に密着
させられることになる。
定化材を形成すれば、導電性金属膜が密着媒体として作
用することから、金属Ｎｂ層と安定化材とは強力に密着
させられることになる。
【００７７】これにより、曲げ加工時における安定化材
の剥離は防止され、良質のＮｂ3 Ａｌ系超電導線が提供
される。
の剥離は防止され、良質のＮｂ3 Ａｌ系超電導線が提供
される。
【図１】Ｎｂ3 Ａｌ系超電導線の断面図。
【図２】本発明の超電導線製造方法の実施形態において
使用された設備の構造説明図。
使用された設備の構造説明図。
【図３】本発明の超電導線製造方法の実施形態において
使用された他の設備の構造説明図。
使用された他の設備の構造説明図。
１ 超電導線束 １′ 線材 ２ 金属Ｎｂ層 ３ 銅メッキ膜 ４ 安定化材 ５、１９ 酸洗浄槽 ６ 酸液 ７ 水洗槽 ８ 洗浄水 ９、２０ メッキ槽 １０ メッキ液 １５、１６、１７ 密閉槽 １９ 酸洗浄槽 ２０ メッキ槽 ２１ 浴液 ２２ 陰極 ２３ 陽極 ２４、２５ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８０ (72)発明者 岩城 源三 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 森合 英純 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
Claims (15)
- 【請求項１】Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントによって構成さ
れた超電導線束と、前記超電導線束の上に設けられた金
属Ｎｂ層と、前記金属Ｎｂ層の外周に形成された安定化
材とから構成され、前記金属Ｎｂ層の表面には、酸化膜
を介することなく、あるいは所定の膜厚以下の酸化膜を
介して、メッキ処理による所定の膜厚以上の導電性金属
膜を密着形成したことを特徴とするＮｂ3 Ａｌ系超電導
線。 - 【請求項２】前記導電性金属膜は、厚さが０．５μｍ以
上の銅メッキ膜であり、前記安定化材は、厚さが５〜５
００μｍの銅メッキ膜あるいは銀メッキ膜であることを
特徴とする請求項第１項記載のＮｂ3 Ａｌ系超電導線。 - 【請求項３】前記銅メッキ膜は、純度が９９．９％以上
の銅によって構成されたことを特徴とする請求項第２項
記載のＮｂ3 Ａｌ系超電導線。 - 【請求項４】前記金属Ｎｂ層は、０．１〜１０ｍｍの外
径を有し、その外周に厚さが０．５〜５μｍの前記導電
性金属膜と、厚さが５〜５００μｍの前記安定化材を設
けたことを特徴とする請求項第１項記載のＮｂ3 Ａｌ系
超電導線。 - 【請求項５】前記金属Ｎｂ層は、前記所定の膜厚以下の
酸化膜として厚さ５０ｎｍ以下の酸化膜を有することを
特徴とする請求項第１項記載のＮｂ3 Ａｌ系超電導線。 - 【請求項６】Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成され
た超電導線束を被覆する金属Ｎｂ層を酸液で酸洗浄する
ことによって、前記金属Ｎｂ層表面の不純物を除去した
後、前記金属Ｎｂ層表面を水洗して前記金属Ｎｂ層の周
囲に安定化材を形成する超電導線の製造方法において、 前記安定化材を形成する前に、前記金属Ｎｂ層表面へメ
ッキ処理による導電性金属膜を形成し、 前記水洗における洗浄水として脱気処理をした洗浄水を
使用し、 前記金属Ｎｂ層が、少なくとも前記水洗を終えて前記メ
ッキ処理に至るまでの間、前記金属Ｎｂ層を大気から隔
離することを特徴とするＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方
法。 - 【請求項７】前記酸液は、フッ化水素のようなフッ素化
合物を１重量％以上含有することを特徴とする請求項第
６項記載のＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方法。 - 【請求項８】Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成され
た超電導線束を被覆する金属Ｎｂ層を酸液で酸洗浄する
ことによって、前記金属Ｎｂ層表面の不純物を除去した
後、前記金属Ｎｂ層の周囲に安定化材を形成する超電導
線の製造方法において、 前記安定化材を形成する前に、前記金属Ｎｂ層表面へメ
ッキ処理による導電性金属膜を形成し、 前記酸液と、
前記メッキ処理におけるメッキ液として、同一ないしは
類似した化学組成の溶液を使用し、 前記酸洗浄と前記メッキ処理を、相互間に水洗処理を介
在させることなく連続させたことを特徴とするＮｂ3 Ａ
ｌ系超電導線の製造方法。 - 【請求項９】前記酸液の中に陰極を浸漬し、前記メッキ
液の中に陽極を浸漬し、 前記酸液の側に位置する前記超電導線束に陽極を接続
し、前記メッキ液の側に位置する前記超電導線束に陰極
を接続し、 前記酸液中の陰極と前記超電導線束に接続された陽極と
の間、および前記メッキ液中の陽極と前記超電導線束に
接続された陰極との間に通電することを特徴とする請求
項第８項記載のＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方法。 - 【請求項１０】前記溶液は、フッ化水素のようなフッ素
化合物を１重量％以上含有することを特徴とする請求項
第８項または第９項記載のＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造
方法。 - 【請求項１１】Ｎｂ3 Ａｌのフィラメントにより構成さ
れた超電導線束を金属Ｎｂ層で被覆したＮｂ被覆超電導
線束を準備し、 導電性金属のメッキ液中で前記Ｎｂ被覆超電導線束を陽
極とし、前記メッキ液を陰極として前記金属Ｎｂ層を溶
解洗浄し、 前記メッキ液中で前記Ｎｂ被覆超電導線束を陰極とし、
前記メッキ液を陽極として前記金属Ｎｂ層の外周に導電
性金属膜を形成し、 前記導電性金属膜の外周に安定化材を形成することを特
徴とするＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方法。 - 【請求項１２】前記メッキ液は、フッ化水素のようなフ
ッ素化合物を１重量％以上含有することを特徴とする請
求項第１１項記載のＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方法。 - 【請求項１３】前記超電導線束は、前記導電性金属膜形
成後、または前記安定化材形成途中、あるいは前記安定
化材形成後のいずれかの段階において、前記導電性金属
膜または前記安定化材の上から絞り加工を施されること
を特徴とする請求項第６項ないし第１２項のいずれかに
記載のＮｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方法。 - 【請求項１４】前記超電導線束は、前記導電性金属膜形
成後、または前記安定化材形成途中、あるいは前記安定
化材形成後のいずれかの段階において、所定の温度に加
熱され、これにより脱水素処理を施されることを特徴と
する請求項第６項ないし第１２項のいずれかに記載のＮ
ｂ3 Ａｌ系超電導線の製造方法。 - 【請求項１５】前記導電性金属膜は、銅メッキ膜であ
り、前記安定化材は、銅メッキ膜あるいは銀メッキ膜で
あることを特徴とする請求項第６項ないし第１４項記載
のＮｂ3Ａｌ系超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13963998A JP3687346B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | Ｎｂ３ Ａｌ系超電導線およびその製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13963998A JP3687346B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | Ｎｂ３ Ａｌ系超電導線およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329113A true JPH11329113A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3687346B2 JP3687346B2 (ja) | 2005-08-24 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13963998A Expired - Fee Related JP3687346B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | Ｎｂ３ Ａｌ系超電導線およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3687346B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4993605B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2012-08-08 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | 銅電鋳によって製作した銅／ニオブ複合管材とその製造方法及び複合管材から製造された超伝導加速空洞 |
| JP2016502728A (ja) * | 2012-08-29 | 2016-01-28 | スナム カンパニー リミテッド | 超伝導線材の製造方法及びそれによって製造された超伝導線材 |
-
1998
- 1998-05-21 JP JP13963998A patent/JP3687346B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4993605B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2012-08-08 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | 銅電鋳によって製作した銅／ニオブ複合管材とその製造方法及び複合管材から製造された超伝導加速空洞 |
| JP2016502728A (ja) * | 2012-08-29 | 2016-01-28 | スナム カンパニー リミテッド | 超伝導線材の製造方法及びそれによって製造された超伝導線材 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3687346B2 (ja) | 2005-08-24 |
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