JPS5837928B2 - 複合超電導体の製造方法 - Google Patents
複合超電導体の製造方法Info
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- JPS5837928B2 JPS5837928B2 JP52016804A JP1680477A JPS5837928B2 JP S5837928 B2 JPS5837928 B2 JP S5837928B2 JP 52016804 A JP52016804 A JP 52016804A JP 1680477 A JP1680477 A JP 1680477A JP S5837928 B2 JPS5837928 B2 JP S5837928B2
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化合物系複合超電導体の製造方法に関するもの
である。
である。
従来のＮｂ３Ｓｎ化合物系複合超電導体の製造方法の一
つとして銅マトリックス中に多数の挿通孔を穿設して、
その中央部にＳｎ線を挿着し、その周辺部に芯となるＮ
ｂ線を挿着して複合導体を形成した後、これを減面加工
して細線化する。
つとして銅マトリックス中に多数の挿通孔を穿設して、
その中央部にＳｎ線を挿着し、その周辺部に芯となるＮ
ｂ線を挿着して複合導体を形成した後、これを減面加工
して細線化する。
次にこの複合導体を熱処理してＳｎを拡散させてマトリ
ックスを合金化させた後、更に熱処理を施してＮｂ３Ｓ
ｎ層を形成する方法がある。
ックスを合金化させた後、更に熱処理を施してＮｂ３Ｓ
ｎ層を形成する方法がある。
しかしながら、マトリックスの中央部に多量のＳｎ源が
あるため複合超電導体全体（オーバーオール）あたりの
臨界電流密度が、通常の複合超電導体に比べて３０φも
減少する欠点がある。
あるため複合超電導体全体（オーバーオール）あたりの
臨界電流密度が、通常の複合超電導体に比べて３０φも
減少する欠点がある。
又、この方法のほかにＮｂ線を埋設したＣｕマトリック
スの周囲にＣｕで被覆したＣｕ−Ｓｎ合金を配置したも
のを減面加工して細線化した後に熱処理する方法もある
。
スの周囲にＣｕで被覆したＣｕ−Ｓｎ合金を配置したも
のを減面加工して細線化した後に熱処理する方法もある
。
しかしながらＣｕ−Ｓｎ合金とＮｂとの機械的強度が極
度に異なるので、細線化のためにＳｎの濃度を少なくし
なげればならず、結局上記と同様に臨界電流密度が通常
の複合超電導体に比べて３０φも減少することになる。
度に異なるので、細線化のためにＳｎの濃度を少なくし
なげればならず、結局上記と同様に臨界電流密度が通常
の複合超電導体に比べて３０φも減少することになる。
本発明はかかる点に鑑み、Ｃｕマトリックス中に複数本
のＮｂ線を埋設した複合導体を細線化し、この細線の外
周にＳｎまたはＡｔの表面にＣｕを被覆した複合線条体
を巻回した後、この複合線条体と前記複合導体とを密着
加工して複合超電導基体を形成し、この複合超電導基体
にＳｎまたはＡｔを拡散させて均質化を行い、かつＮｂ
線にＮｂ３ＳｎまたはＮｂ３ＡＡ超電導層が形成しない
程度の熱処理を施し、その後、その合金化された表面層
に皮剥き加工を施し、しかる後これを熱処理してＮｂ３
ＳｎまたはＮｂ３ＡＡ超電導体を形成することにより、
臨界電流密度の高い複合超電導体を容易に製造できる複
合超電導体の製造方法を提供することを目的とするもの
である。
のＮｂ線を埋設した複合導体を細線化し、この細線の外
周にＳｎまたはＡｔの表面にＣｕを被覆した複合線条体
を巻回した後、この複合線条体と前記複合導体とを密着
加工して複合超電導基体を形成し、この複合超電導基体
にＳｎまたはＡｔを拡散させて均質化を行い、かつＮｂ
線にＮｂ３ＳｎまたはＮｂ３ＡＡ超電導層が形成しない
程度の熱処理を施し、その後、その合金化された表面層
に皮剥き加工を施し、しかる後これを熱処理してＮｂ３
ＳｎまたはＮｂ３ＡＡ超電導体を形成することにより、
臨界電流密度の高い複合超電導体を容易に製造できる複
合超電導体の製造方法を提供することを目的とするもの
である。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明に係る複合超電導体としてはＮｂとＳｎまたはＮ
ｂとＡｔが反応して生成されるＮｂ３ＳｎまたはＮｂ３
Ａ７化合物超電導体層と、Ｃｕからなる常電導体とを複
合したものである。
ｂとＡｔが反応して生成されるＮｂ３ＳｎまたはＮｂ３
Ａ７化合物超電導体層と、Ｃｕからなる常電導体とを複
合したものである。
このＮｂ３Ｓｎ超電導体層を形或した複合超電導体を製
造する場合について図面を参照して説明する。
造する場合について図面を参照して説明する。
第１図Ａに示す如く円柱状のＣｕビレット１に複数本の
挿通孔２・・・を穿設し、これに芯となるＮｂ棒３・・
・を挿着した後、これを押出、生延、引抜きなどの減面
加工を行なって細線化し、第１図Ｂに示す如＜Ｃｕマト
リックス１ａ中に複数本のＮｂ線３ａを埋設した複合導
体４を形成する。
挿通孔２・・・を穿設し、これに芯となるＮｂ棒３・・
・を挿着した後、これを押出、生延、引抜きなどの減面
加工を行なって細線化し、第１図Ｂに示す如＜Ｃｕマト
リックス１ａ中に複数本のＮｂ線３ａを埋設した複合導
体４を形成する。
次に第１図Ｃに示す如《この複合導体４の外周にＳｎ線
５０表面にＣｕ層６を被覆した複合線条体すなわち断面
円状の複合線７・・・を複数本束ねて巻付けた後、スキ
ンパス程度の引抜きを行なって第１図Ｄに示す如く複合
線７と複合導体４とを密着させて複合超電導基体８を形
成する。
５０表面にＣｕ層６を被覆した複合線条体すなわち断面
円状の複合線７・・・を複数本束ねて巻付けた後、スキ
ンパス程度の引抜きを行なって第１図Ｄに示す如く複合
線７と複合導体４とを密着させて複合超電導基体８を形
成する。
次にこの複合超電導基体８を４００〜５５０℃に５０〜
２００時間程度加熱して第１図Ｅに示す如＜Ｓｎを均一
に拡散させる均質化の熱処理を行なう。
２００時間程度加熱して第１図Ｅに示す如＜Ｓｎを均一
に拡散させる均質化の熱処理を行なう。
さらに複合超電導体全体あたりの臨界電流密度を向上さ
せるために第１図Ｆに示す如く、複合線７を巻回したこ
とにより増加した導体の外径を減少させるため、その表
面層１ｂを皮剥き加工した後、６００〜７７５℃で１０
〜５０時間程度加熱して化合物超電導体生成のための熱
処理を行ない第１図Ｇに示す如＜Ｎｂ線３ａの外周にＮ
ｂ３Ｓｎ超電導体層９を形成して複合超電導体１０を製
造する。
せるために第１図Ｆに示す如く、複合線７を巻回したこ
とにより増加した導体の外径を減少させるため、その表
面層１ｂを皮剥き加工した後、６００〜７７５℃で１０
〜５０時間程度加熱して化合物超電導体生成のための熱
処理を行ない第１図Ｇに示す如＜Ｎｂ線３ａの外周にＮ
ｂ３Ｓｎ超電導体層９を形成して複合超電導体１０を製
造する。
尚、前記複合線７の芯体となるＳｎ線５は純金属に限ら
ず加工性を阻害しない範囲でＣｕ，Ｚｎ，Ａ７，Ｚｒな
どを添加したＳｎ合金でも良い。
ず加工性を阻害しない範囲でＣｕ，Ｚｎ，Ａ７，Ｚｒな
どを添加したＳｎ合金でも良い。
この場合ＣｕはＳｎの濃度を調整するために添加するも
ので、その添加量は２０重量多以下が望ましい。
ので、その添加量は２０重量多以下が望ましい。
またＺｎとＡ７はＳｎの拡散を促進する作用をなし、更
にＡ７とＺｒはＮｂ３Ｓｎ中に拡散してその超電導特性
を向上させる作用をなすものである。
にＡ７とＺｒはＮｂ３Ｓｎ中に拡散してその超電導特性
を向上させる作用をなすものである。
また第２図に示す如＜Ｃｕマトリックス１ａ中に複数本
のＮｂ線３ａを埋設した複合導体４０表面にＳｎ層５ａ
を形成し更にその外周に、Ｓｎ線５０表面にＣｕ層６を
被覆した複合線７を巻付けて、以下上記と同様の操作で
複合超電導体１０を形成する方法でも良い。
のＮｂ線３ａを埋設した複合導体４０表面にＳｎ層５ａ
を形成し更にその外周に、Ｓｎ線５０表面にＣｕ層６を
被覆した複合線７を巻付けて、以下上記と同様の操作で
複合超電導体１０を形成する方法でも良い。
また、上記説明では複合超電導基体を形成する場合に複
合線条体として断面円状の複合線７を複数本束ねて巻回
して用いたものについて示したが、第３図に示す如く平
角状のＳｎ線５０表面にＣｕ層６を被覆した一本のテー
プ状の複合条１１を用い、これを複合導体８の外周に螺
旋状に巻付けて製造しても良い。
合線条体として断面円状の複合線７を複数本束ねて巻回
して用いたものについて示したが、第３図に示す如く平
角状のＳｎ線５０表面にＣｕ層６を被覆した一本のテー
プ状の複合条１１を用い、これを複合導体８の外周に螺
旋状に巻付けて製造しても良い。
更に上記説明は何れも化合物超電導体層９としてＮｂ３
Ｓｎを形成する場合について示したがＳｎをＡ７に置換
えてＮｂ３Ａ７を形成する場合についても同様に適用す
ることができる。
Ｓｎを形成する場合について示したがＳｎをＡ７に置換
えてＮｂ３Ａ７を形成する場合についても同様に適用す
ることができる。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 １
第１図に示すように外径１００ｍｍφ、長さ１ ０ ０
０ ０ｍｍのＣｕビレット１に内径５ｗｒＬφの挿通
孔２・・・を１３３本穿設した後、この挿通孔２・・・
に外径５閣φのＮｂ棒３・・・を挿入し、しかる後これ
を減面加工して細線化しＣｕマトリックス１ａ中にＮｂ
線３ａが埋設した線径０．２ｍｍφの複合導体４を形成
した。
０ ０ｍｍのＣｕビレット１に内径５ｗｒＬφの挿通
孔２・・・を１３３本穿設した後、この挿通孔２・・・
に外径５閣φのＮｂ棒３・・・を挿入し、しかる後これ
を減面加工して細線化しＣｕマトリックス１ａ中にＮｂ
線３ａが埋設した線径０．２ｍｍφの複合導体４を形成
した。
これとは別に外径１６ｍφ、内径１１ｍφのＣｕパイプ
内にＳｎ線を挿入し、これを細線化してＳｎ線５０表面
にＣｕ層６を被覆した線径１６μｍφの複合線７を形成
した。
内にＳｎ線を挿入し、これを細線化してＳｎ線５０表面
にＣｕ層６を被覆した線径１６μｍφの複合線７を形成
した。
次にこの複合線７・・・を前記複合導体４の外周に４０
本巻回してスキンパス程度の引抜加工を行ない両者を密
着させて第１図Ｄに示す如き線径０．２２闘φの複合超
電導基体８を形成した。
本巻回してスキンパス程度の引抜加工を行ない両者を密
着させて第１図Ｄに示す如き線径０．２２闘φの複合超
電導基体８を形成した。
次いでこの複合電導基体８を５５０℃に１００時間加熱
してＣｕマトリックス内にＳｎを均質に拡散させるため
の熱処理を行なった。
してＣｕマトリックス内にＳｎを均質に拡散させるため
の熱処理を行なった。
この場合のＣｕマトリックス１ａ中のＳｎ濃度を測定し
たところ１０原子優であった。
たところ１０原子優であった。
複合線７を巻回したことにより増加した外径をダイスに
より皮剥き加工して外径０．２栢φとした後、７００℃
で２０時間加熱して厚さ２μｍのＮｂ ３Ｓ ｎ超電導
体層９をＮｂ線３ａの周囲に生成させて第１図Ｇに示す
如き複合超電導体１０を製造した。
より皮剥き加工して外径０．２栢φとした後、７００℃
で２０時間加熱して厚さ２μｍのＮｂ ３Ｓ ｎ超電導
体層９をＮｂ線３ａの周囲に生成させて第１図Ｇに示す
如き複合超電導体１０を製造した。
このようにして得られた複合超電導体１０について４テ
スラーの磁場中における臨界電流を測定したところ１２
１Ａであった。
スラーの磁場中における臨界電流を測定したところ１２
１Ａであった。
この値は皮剥き加工前と同一の値であり、皮剥き加工に
よる悪影響は認められなかった。
よる悪影響は認められなかった。
またこれより複合超電導体全体あたりの臨界電流密度を
求めたところ３．９×１０５／ｃｄであり、皮剥き加工
していないものに比べて２６係も向上していた。
求めたところ３．９×１０５／ｃｄであり、皮剥き加工
していないものに比べて２６係も向上していた。
上記の結果から明らかな如く本発明に係る複合超電導体
の製造方法によれば複合導体を細線化した後、Ｃｕマト
リックスを合金化させるので極めて加工性に優れ、かつ
、多量のＳｎを複合導体の外側より拡散させて合金化さ
せるため厚い化合物超電導体層を形成することができる
。
の製造方法によれば複合導体を細線化した後、Ｃｕマト
リックスを合金化させるので極めて加工性に優れ、かつ
、多量のＳｎを複合導体の外側より拡散させて合金化さ
せるため厚い化合物超電導体層を形成することができる
。
しかも本発明に係る化合物系超電導体．製造方法では、
Ｎｂ線を機械的強度があまりかわらないＣｕマトリック
スに埋設して細線化するのでＮｂ線のＣｕマトリックス
内における中心の位置がずれることがない。
Ｎｂ線を機械的強度があまりかわらないＣｕマトリック
スに埋設して細線化するのでＮｂ線のＣｕマトリックス
内における中心の位置がずれることがない。
このことは仮りにＮｂ線を埋設したＣｕマトリックスの
周囲にＣｕをＳｎ又はＡ７線のまわりに被覆した複合線
を巻回した後に細線化した場合は、Ｎｂ線とＳｕまたは
Ａｔ線との機械的強度が著しく異なるので複合超電導体
におけるＮｂ線の中心の位置がずれることになる。
周囲にＣｕをＳｎ又はＡ７線のまわりに被覆した複合線
を巻回した後に細線化した場合は、Ｎｂ線とＳｕまたは
Ａｔ線との機械的強度が著しく異なるので複合超電導体
におけるＮｂ線の中心の位置がずれることになる。
従って、ＳｎまたはＡ７を複合超電導体内に拡散後、表
面層の皮剥きを行うとＮｂ線の部分も削ることになり、
結局Ｎｂ３ＳｎまたはＮｂ３Ａ７超電導体層が減少し、
臨界電流密度が減少することになる。
面層の皮剥きを行うとＮｂ線の部分も削ることになり、
結局Ｎｂ３ＳｎまたはＮｂ３Ａ７超電導体層が減少し、
臨界電流密度が減少することになる。
すなわち、本発明に係る製造方法においては、上記のよ
うに細線化においてＮｂ線の位置がずれることがないの
で、ＣｕをＳｎ又はＡｔ線のまわりに被覆した複合線を
巻回し後、前記複合線を前記細線に密着させて複合超電
導基体を形成し、前記Ｓｎ又はＡＩ−を前記複合超電導
基体内のＣｕマトリックスに均質に拡散させる熱処理を
複合超電導基体に施した後において、この複合超電導基
体の表面層を皮剥きしてもＮｂ線の部分を削りとること
がなく、複合超電導体全体の臨界電流密度を容易に向上
させることができるなど顕著な効果を有するものである
。
うに細線化においてＮｂ線の位置がずれることがないの
で、ＣｕをＳｎ又はＡｔ線のまわりに被覆した複合線を
巻回し後、前記複合線を前記細線に密着させて複合超電
導基体を形成し、前記Ｓｎ又はＡＩ−を前記複合超電導
基体内のＣｕマトリックスに均質に拡散させる熱処理を
複合超電導基体に施した後において、この複合超電導基
体の表面層を皮剥きしてもＮｂ線の部分を削りとること
がなく、複合超電導体全体の臨界電流密度を容易に向上
させることができるなど顕著な効果を有するものである
。
第１図は本発明方法により複合超電導体を製造する工程
を順次示すもので、同図Ａは細線化前の複合導体を示す
断面図、同図Ｂは細線化後の複合導体を示す断面図、同
図Ｃは複合導体の外周に複合線を巻回した状態を示す断
面図、同図Ｄは密着加工した複合超電導基体の断面図、
同図Ｅは均質化処理した複合超電導基体の断面図、同図
Ｆは更に皮剥き加工した複合超電導基体の断面図、同図
Ｇは複合超電導体の断面図、第２図および第３図は夫々
本発明の変形例を示すもので第２図は複合導体の表面に
Ｓｎ層を形成した断面図、第３図は複合導体の外周に複
合条を螺旋状に巻回した状態を示す斜視図である。 １ａ・・・マトリックス、３ａ・・・Ｎｂ線、１ｂ・・
・表面層、４・・・複合導体、５・・・Ｓｎ線、６・・
・Ｃｕ層、７・・・複合線、８・・・複合超電導基体、
９・・・超電導体層、１０・・・複合超電導体。
を順次示すもので、同図Ａは細線化前の複合導体を示す
断面図、同図Ｂは細線化後の複合導体を示す断面図、同
図Ｃは複合導体の外周に複合線を巻回した状態を示す断
面図、同図Ｄは密着加工した複合超電導基体の断面図、
同図Ｅは均質化処理した複合超電導基体の断面図、同図
Ｆは更に皮剥き加工した複合超電導基体の断面図、同図
Ｇは複合超電導体の断面図、第２図および第３図は夫々
本発明の変形例を示すもので第２図は複合導体の表面に
Ｓｎ層を形成した断面図、第３図は複合導体の外周に複
合条を螺旋状に巻回した状態を示す斜視図である。 １ａ・・・マトリックス、３ａ・・・Ｎｂ線、１ｂ・・
・表面層、４・・・複合導体、５・・・Ｓｎ線、６・・
・Ｃｕ層、７・・・複合線、８・・・複合超電導基体、
９・・・超電導体層、１０・・・複合超電導体。
Claims (1)
- Ｉ Ｃｕマトリックス中に複数本のＮｂ線を埋設し、
これを細線化した複合導体の外周にＳｎまたはＡ７の表
面にＣｕを被覆した複合線条体を巻回した後、この複合
線条体を前記複合導体に密着させて複合超電導基体を形
成し、この複合超電導体のＣｕマトリックス中に前記Ｓ
ｕまたはＡ７を均質に拡散させ、かつ前記Ｎｂ線にＮｂ
３ＳｎまたはＮｂ３Ａ７超電導体層が形成しない程度の
熱処理を前記複合超電導体に施し、この熱処理を施した
複合超電導基体の表面層を皮剥きした後、前記Ｎｂ線に
Ｎｂ３ＳｎまたはＮｂ３ＡＡ超電導体層を形成する熱処
理を施すことを特徴とする複合超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52016804A JPS5837928B2 (ja) | 1977-02-18 | 1977-02-18 | 複合超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52016804A JPS5837928B2 (ja) | 1977-02-18 | 1977-02-18 | 複合超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53102695A JPS53102695A (en) | 1978-09-07 |
| JPS5837928B2 true JPS5837928B2 (ja) | 1983-08-19 |
Family
ID=11926330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52016804A Expired JPS5837928B2 (ja) | 1977-02-18 | 1977-02-18 | 複合超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837928B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49114389A (ja) * | 1973-02-27 | 1974-10-31 |
-
1977
- 1977-02-18 JP JP52016804A patent/JPS5837928B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49114389A (ja) * | 1973-02-27 | 1974-10-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53102695A (en) | 1978-09-07 |
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