JPS58123843A - Ｎｂ↓３Ｓｎ複合超電導体の製造法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｓｎ複合超電導体の製造法Info
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- JPS58123843A JPS58123843A JP57006138A JP613882A JPS58123843A JP S58123843 A JPS58123843 A JP S58123843A JP 57006138 A JP57006138 A JP 57006138A JP 613882 A JP613882 A JP 613882A JP S58123843 A JPS58123843 A JP S58123843A
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- atoms
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
、 ゛
本発明はＮｂ５８ｎ［合超越導体の製造法、更に詳しく
は強磁界中での超電導特性が顕著に改善されたＮｂ３８
ｎ複合超電導体の製造法に関するφＮｂ５ａｎｆｆｌ域
導線材は比較的安価な縁材として、核融合などへの利用
に関心が払われている。従来、Ｎｂ１Ｓｎ超電導線材は
、純ニオブとＣｕ−８ｎ２元合金体から複合体を作り、
これを線引きした後、反応熱処理する方法によって製造
されていた。この方法で得られたＮｂ＠８ｎ線材の臨界
１流（Ｉｃ）は１０Ｔ（テスラ）以上の磁界で急速に低
丁するため、核融合炉などで要求される１２Ｔ以上の磁
界を発生しう゛るマグネットを作ることは困−であった
。
は強磁界中での超電導特性が顕著に改善されたＮｂ３８
ｎ複合超電導体の製造法に関するφＮｂ５ａｎｆｆｌ域
導線材は比較的安価な縁材として、核融合などへの利用
に関心が払われている。従来、Ｎｂ１Ｓｎ超電導線材は
、純ニオブとＣｕ−８ｎ２元合金体から複合体を作り、
これを線引きした後、反応熱処理する方法によって製造
されていた。この方法で得られたＮｂ＠８ｎ線材の臨界
１流（Ｉｃ）は１０Ｔ（テスラ）以上の磁界で急速に低
丁するため、核融合炉などで要求される１２Ｔ以上の磁
界を発生しう゛るマグネットを作ることは困−であった
。
最近、ＮｂにＨｆあるいはＴｉを固溶した２元合金芯と
、Ｃｕ−８ｎ ２元合金あるいは更＆にれにＧａまたは
ＡＩを添加した３元Ｃｕ基合金体との複合加工体から強
磁界中での超電導特性が顕著に改善された１Ｎｂｓｓｎ
化合物線材を製造する方法が開発された。（Ｉ！＃公昭
５５−０２９５２８号、特願昭５５−１２８５５１号）
また、Ｎｂ芯にＴａを添加したＮｂ基合金を使用して
Ｎ ｂｓＳ ｎ複合体を作り、こしからＮ ｂｓ８ ｎ
複合超電導材を作る方法も一発された。（Ａｄｖａｎｃ
ｅｓ ｉｎ −９ｒｙｏｇｅｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｘｎ、１２６巻 （１９８０年）第４４２頁参照）これ
らの方法における、Ｎｂ芯およびＣｕ−８ｎ合金中に添
加した金属は、Ｎｂ５Ｓｎ化合物の拡散生成な促進する
と共に、一部が化合物層内に固溶し、その強磁界中での
超電導特性を高める作用をするものであるが、未だ満足
する程度に超電導特性を改善し得られなかった。
、Ｃｕ−８ｎ ２元合金あるいは更＆にれにＧａまたは
ＡＩを添加した３元Ｃｕ基合金体との複合加工体から強
磁界中での超電導特性が顕著に改善された１Ｎｂｓｓｎ
化合物線材を製造する方法が開発された。（Ｉ！＃公昭
５５−０２９５２８号、特願昭５５−１２８５５１号）
また、Ｎｂ芯にＴａを添加したＮｂ基合金を使用して
Ｎ ｂｓＳ ｎ複合体を作り、こしからＮ ｂｓ８ ｎ
複合超電導材を作る方法も一発された。（Ａｄｖａｎｃ
ｅｓ ｉｎ −９ｒｙｏｇｅｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｘｎ、１２６巻 （１９８０年）第４４２頁参照）これ
らの方法における、Ｎｂ芯およびＣｕ−８ｎ合金中に添
加した金属は、Ｎｂ５Ｓｎ化合物の拡散生成な促進する
と共に、一部が化合物層内に固溶し、その強磁界中での
超電導特性を高める作用をするものであるが、未だ満足
する程度に超電導特性を改善し得られなかった。
すなわち、極めて細いＮｂ芯を持つ極細多芯線を加工す
る場合、Ｎｂ芯の加工性の良いことが重要であり、その
ためＮｂ芯に添加しうるＨｆやＴｉ、’Ｉ’ａの量には
限度があり、特性改善にも限界があった。
る場合、Ｎｂ芯の加工性の良いことが重要であり、その
ためＮｂ芯に添加しうるＨｆやＴｉ、’Ｉ’ａの量には
限度があり、特性改善にも限界があった。
本発明はこれらの製造法の欠点を改善し、強磁界中での
超電導特性の改善されたＮｂ３Ｓｎ複合超−導体の製造
法を提供するにある。また他の目的は製造における極細
多芯線への加工も容易で、且つ超電導特性の優れたＮｂ
１８ｎ複合超鑞導体の製造法を提供するにある。
超電導特性の改善されたＮｂ３Ｓｎ複合超−導体の製造
法を提供するにある。また他の目的は製造における極細
多芯線への加工も容易で、且つ超電導特性の優れたＮｂ
１８ｎ複合超鑞導体の製造法を提供するにある。
本発明者らは前記目的を達成せんと鋭意研究の結果、ニ
オブ基合金体としてニオブに０．１〜２０原子−のタン
タルを含有するニオブ基合金を用い、また、鋼基合金体
として銅に１〜１５原子優の錫とさらにチタン０．１〜
５原子−、ガリウム０．１〜ｌＯ原子チあるいはアルミ
ニクム０、１〜１０原子−を含有する鋼基合金を用い、
これから複合体を作り、この複合体を押出し、線引き、
圧延あるいは管引き等により線、テープあるいは管等の
所望の形状に加工した後、この加工材を６００〜９００
℃で反応熱処理するときは、優れた特性を有するＮｂ
１８ｎ複合超唯導体が得られることを知見した。この知
見に基いて本発明を完成した。
オブ基合金体としてニオブに０．１〜２０原子−のタン
タルを含有するニオブ基合金を用い、また、鋼基合金体
として銅に１〜１５原子優の錫とさらにチタン０．１〜
５原子−、ガリウム０．１〜ｌＯ原子チあるいはアルミ
ニクム０、１〜１０原子−を含有する鋼基合金を用い、
これから複合体を作り、この複合体を押出し、線引き、
圧延あるいは管引き等により線、テープあるいは管等の
所望の形状に加工した後、この加工材を６００〜９００
℃で反応熱処理するときは、優れた特性を有するＮｂ
１８ｎ複合超唯導体が得られることを知見した。この知
見に基いて本発明を完成した。
本発明において用（・るニオブ基合金中に含ませるＴａ
の量は０．１〜２０原子優の範囲内である □こ
とが必要である。Ｔａの量が０．１原子−より少ないと
添加効果がなく、２０原子−を超えると超電導特性が劣
化するほか、Ｎｂ芯への加工性が悪くなる。特に好まし
い範囲は０．５〜５原子−である。
の量は０．１〜２０原子優の範囲内である □こ
とが必要である。Ｔａの量が０．１原子−より少ないと
添加効果がなく、２０原子−を超えると超電導特性が劣
化するほか、Ｎｂ芯への加工性が悪くなる。特に好まし
い範囲は０．５〜５原子−である。
本発明で用いる鋼基合金中に含ませる８ｎ量は、１−１
５原子−の範囲内にあることが必要である。８ｎｌｌが
１原子チより少ないと、熱処理の際Ｎｂ１８ｎの生成が
極めて遅くなると共に、超電導特性も著しく劣化する。
５原子−の範囲内にあることが必要である。８ｎｌｌが
１原子チより少ないと、熱処理の際Ｎｂ１８ｎの生成が
極めて遅くなると共に、超電導特性も著しく劣化する。
Ｓｎ量が１５原子チを超えると、鋼基合金の加工性が著
しく悪くなる。
しく悪くなる。
特に好ましい範囲は５〜９原子−である。
鋼基合金中に含ませるＴｉ、ＧｉまたはＡＩの量はそれ
ぞれ、０．１〜５原子−１０，１〜１０原子−１０，１
〜ｌＯ原子−の範囲内であることが必要である。これら
範囲の最小量より少ないと添加効果がなく、最大量より
多いと鋼基合金マトリックスの加工性が著しく悪くなる
ほか、Ｎｂ３８ｎの超電導特性を低下させる。Ｔｉ、Ｇ
ａまたはＡＩの含有させる量として特に好ましい範囲は
、・７それぞれ０．２〜１原子−１２〜５ｆＬ子チ、２
〜５原子慢である。
ぞれ、０．１〜５原子−１０，１〜１０原子−１０，１
〜ｌＯ原子−の範囲内であることが必要である。これら
範囲の最小量より少ないと添加効果がなく、最大量より
多いと鋼基合金マトリックスの加工性が著しく悪くなる
ほか、Ｎｂ３８ｎの超電導特性を低下させる。Ｔｉ、Ｇ
ａまたはＡＩの含有させる量として特に好ましい範囲は
、・７それぞれ０．２〜１原子−１２〜５ｆＬ子チ、２
〜５原子慢である。
Ｎｂ＠Ｓｎ化合物を生成させるだめの熱処理温度は６０
０〜９００℃の範囲であることが好ましい。
０〜９００℃の範囲であることが好ましい。
６００℃より低いとＮｂ１Ｓｎ化合物の生成速度が極め
【遅くなり、また超電導特性も劣る。９００℃を超える
と、銅基合金が溶融状態となり線径が不均一となるほか
、Ｎｂ１Ｓｎの結晶粒が粗大化し、超電導特性が低下す
る。
【遅くなり、また超電導特性も劣る。９００℃を超える
と、銅基合金が溶融状態となり線径が不均一となるほか
、Ｎｂ１Ｓｎの結晶粒が粗大化し、超電導特性が低下す
る。
本発明において銅基合金体に含有させたＴｉ−１ＧＪＩ
またはＡＩ、またＮｂ基合金体に含有させたＴａは、Ｎ
ｂ１８ｎを生成させる熱処理の際に％Ｎｂ１８ｎ化合物
層中に固静して超電導性特性、特に上部臨界磁界ＩＬｃ
ｚを向上させる。またこれらの元素のうちＴｉ１人ｌお
よびＴａはＮｂ１Ｓｎ化合物の生成速度を増加させる作
用を有するため、賦化合物を厚く生成させることができ
る。従って電流容量の大きな線材が容易に作製できる利
点がある。
またはＡＩ、またＮｂ基合金体に含有させたＴａは、Ｎ
ｂ１８ｎを生成させる熱処理の際に％Ｎｂ１８ｎ化合物
層中に固静して超電導性特性、特に上部臨界磁界ＩＬｃ
ｚを向上させる。またこれらの元素のうちＴｉ１人ｌお
よびＴａはＮｂ１Ｓｎ化合物の生成速度を増加させる作
用を有するため、賦化合物を厚く生成させることができ
る。従って電流容量の大きな線材が容易に作製できる利
点がある。
これらの元素のＮｂ３への添加およびＣｕ−８ｎ合金マ
トリックスへの添加を同時に行うことにより、各々の元
素添加を行った場合に較べて着しく強められる。すなわ
ち、Ｎｂ芯へのＴａの添加によりＣｕ−ａｎ合金中のＴ
１、ＧＪＩまたはＡＩはＮｂ３８ｎ層への拡散が容易と
なり、強磁界中での超電導特性が一層改善される。これ
らの元素添加により、１２Ｔ以上の強磁界においてＩｃ
が顕著に増加するために、各種超電導利用機器を十分な
余裕をもって強磁界で利用可能となり、機器の安全、信
頼性の向上、機器の小型化による冷却コストの軽減等に
より、その経済的並びに技術的効果は極めて大きい。
トリックスへの添加を同時に行うことにより、各々の元
素添加を行った場合に較べて着しく強められる。すなわ
ち、Ｎｂ芯へのＴａの添加によりＣｕ−ａｎ合金中のＴ
１、ＧＪＩまたはＡＩはＮｂ３８ｎ層への拡散が容易と
なり、強磁界中での超電導特性が一層改善される。これ
らの元素添加により、１２Ｔ以上の強磁界においてＩｃ
が顕著に増加するために、各種超電導利用機器を十分な
余裕をもって強磁界で利用可能となり、機器の安全、信
頼性の向上、機器の小型化による冷却コストの軽減等に
より、その経済的並びに技術的効果は極めて大きい。
上記の方法に加え、加工材の表面に８ｎを被覆し、追加
して供給するという処理を行なえば、Ｎｂ３８ｎの生成
が進むにつれて消費されるＣｕ−８ｎ合金中の８ｎを補
給出来るために、さらに大きいＩＣ値を有する線材を作
製することが可能である。
して供給するという処理を行なえば、Ｎｂ３８ｎの生成
が進むにつれて消費されるＣｕ−８ｎ合金中の８ｎを補
給出来るために、さらに大きいＩＣ値を有する線材を作
製することが可能である。
また、８ｎの代わりにＧａを複合材の表面に被覆しても
、同様に線材の超電導特性、籍にＨｃ！と強磁界でのＩ
ｃを向上させることができる。
、同様に線材の超電導特性、籍にＨｃ！と強磁界でのＩ
ｃを向上させることができる。
実施例
外径７ｗｍ、内径３１１１のＣｕ−７原子％ Ｓｎ、（
以下チは原子チを示す） Ｃｕ−７優５ｎ−０，３チ
′１゛１、Ｃｕ−１４８ｎ−２％ＧｍおよびＣｕ−７１
８ｎ−２％Ｓｎの合金管に、ＮｂまたはＮｂ−２％Ｔａ
合金の芯を挿入し、該複合体を溝ロールおよび線引加工
により外径０．５ ｖｍの線に加工した。この線をアル
ゴンガス雰囲気で７５０℃で１００時間熱処理を行った
。Ｔｃおよび１６Ｔでのｆｃの測定結果は次の通りであ
った。
以下チは原子チを示す） Ｃｕ−７優５ｎ−０，３チ
′１゛１、Ｃｕ−１４８ｎ−２％ＧｍおよびＣｕ−７１
８ｎ−２％Ｓｎの合金管に、ＮｂまたはＮｂ−２％Ｔａ
合金の芯を挿入し、該複合体を溝ロールおよび線引加工
により外径０．５ ｖｍの線に加工した。この線をアル
ゴンガス雰囲気で７５０℃で１００時間熱処理を行った
。Ｔｃおよび１６Ｔでのｆｃの測定結果は次の通りであ
った。
但し、添加量は原子−で示す。
この結果が示すように、本発明の方法で得られるＮｂＢ
８ｎ４合超電導体は強磁界中でのＩｃ特性が顕著に優れ
たものとなる。
８ｎ４合超電導体は強磁界中でのＩｃ特性が顕著に優れ
たものとなる。
Claims (1)
- ニオブ基合金体と鋼基合金体”とより成る複合体を作り
、該複合体な押出し、線引き、圧延あるいは管引き等に
より、線、テープあるいは管等の所望の形状に加工した
のち、咳複合材を６００〜９００℃で反応熱処理を行な
い複合体境界面にＮｂ１８ｎ超電導化合物を生成させる
方法において、鋼基合金体として錫１〜１５原子チな自
み、さらにチタン０．１〜５原子優、ガリウム０、１〜
１０ｆｉ子−あるいはアルミニウム０．１〜１０原子チ
を含有せしめた鋼基合金を用い、同時にニオブ基合金体
としてニオブにタンタル０．１〜２０原子チナ含有する
ニオブ基合金を用いることな特徴とするＮｂ３Ｓｎ複合
超鑞導体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57006138A JPS58123843A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | Ｎｂ↓３Ｓｎ複合超電導体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57006138A JPS58123843A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | Ｎｂ↓３Ｓｎ複合超電導体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58123843A true JPS58123843A (ja) | 1983-07-23 |
| JPS6150135B2 JPS6150135B2 (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=11630141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57006138A Granted JPS58123843A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | Ｎｂ↓３Ｓｎ複合超電導体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58123843A (ja) |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP57006138A patent/JPS58123843A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6150135B2 (ja) | 1986-11-01 |
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