JPS596004B2 - Ｖ３ｓｉ ケイチヨウデンドウセンノ セイゾウホウホウ - Google Patents
Ｖ３ｓｉ ケイチヨウデンドウセンノ セイゾウホウホウInfo
- Publication number
- JPS596004B2 JPS596004B2 JP48074037A JP7403773A JPS596004B2 JP S596004 B2 JPS596004 B2 JP S596004B2 JP 48074037 A JP48074037 A JP 48074037A JP 7403773 A JP7403773 A JP 7403773A JP S596004 B2 JPS596004 B2 JP S596004B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- v3si
- alloy
- temperature
- wires
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
Landscapes
- Wire Processing (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はＶ３Ｓｉ系超電導線の改良された製造方法に
関する。
関する。
最近の研究によつて超電導線を極細線化してＣｕ、Ｃｕ
−Ｎｉ合金などのマトリックスに多数本分散埋設した複
合線とすることにより線材の本質的安定化がはかられ、
又複合線に線軸を中心としだねじシ″（Ｔｗｉｓを）を
与えることによりその交流損失を大巾に低減することが
明らかになつた。
−Ｎｉ合金などのマトリックスに多数本分散埋設した複
合線とすることにより線材の本質的安定化がはかられ、
又複合線に線軸を中心としだねじシ″（Ｔｗｉｓを）を
与えることによりその交流損失を大巾に低減することが
明らかになつた。
展延性に富むＮ’ｂ−Ｔｉ合金の如き超電導体ではＣｕ
で被覆した合金線を所要本数Ｃｕ管内に配列して線引き
することによりこのような極細多心線を製造することが
可能であり、加工途中で゛ねじサ″を与えることも比較
的容易であり）すでに市販実用されている。Ｖ３Ｓｉは
約１７に臨界温度と２００ＫＧ（キロガウス）以上の上
部臨界磁場を有する優れた超電導体であるが、金属間化
合物であるため機械的に脆弱であシ、上述の合金材料の
如き塑性加工の方法によつて複合線とすることは困難で
ある。
で被覆した合金線を所要本数Ｃｕ管内に配列して線引き
することによりこのような極細多心線を製造することが
可能であり、加工途中で゛ねじサ″を与えることも比較
的容易であり）すでに市販実用されている。Ｖ３Ｓｉは
約１７に臨界温度と２００ＫＧ（キロガウス）以上の上
部臨界磁場を有する優れた超電導体であるが、金属間化
合物であるため機械的に脆弱であシ、上述の合金材料の
如き塑性加工の方法によつて複合線とすることは困難で
ある。
Ｖ３Ｓｉ系超電導線材の従来の製造方法の一つとして薄
いＶのテープを加熱したＣｕ−Ｓｎ浴中に通してＶの表
面にＣｕ−Ｓｎ合金の被膜を形成し、これを不活性雰囲
気中で８００℃以上に加熱してＶ３Ｓｉ層をテープ表面
に形成する方法がある。この場合Ｃｕ−Ｓｎ合金中のＳ
ｉは選択的にＶと反応してＶ３Ｓｉ化合物となると云わ
れる。このテープ状線材は未反応のＶテープで支持され
た薄層のＶ３Ｓｉから成わ可撓性を有するが、りに対し
てＳｉを外部的に附加する工程であり作業性に欠点があ
サ、又前述の複合多心線を製造するには不向きである。
従来の製造方法の他の例としては１０原子％以下のＳｉ
を含むＣｕ−Ｓｉ合金の棒に長軸に平行な多数の穴をあ
けその中にＶ棒を挿入して線引きするものがある。しか
しこの方法に於てはＣｕ−Ｓｉ合金の連続加工率に限界
があわ、加工率にして１５％以下で歪取り焼鈍を繰わ返
すことが必要であわ、細線加工には多大の労力を要する
。また塑性加工可能なＣｕ−Ｓｉ合金のＳｉ濃度はほゞ
１０以下であるため、Ｖ３Ｓｉ生成に必要なＳｉの量に
限定され線材の超電導電流容量が制限される欠点がある
。この発明はこのような従来の製造方法における欠点を
除去した改良された方法を提供するものである。
いＶのテープを加熱したＣｕ−Ｓｎ浴中に通してＶの表
面にＣｕ−Ｓｎ合金の被膜を形成し、これを不活性雰囲
気中で８００℃以上に加熱してＶ３Ｓｉ層をテープ表面
に形成する方法がある。この場合Ｃｕ−Ｓｎ合金中のＳ
ｉは選択的にＶと反応してＶ３Ｓｉ化合物となると云わ
れる。このテープ状線材は未反応のＶテープで支持され
た薄層のＶ３Ｓｉから成わ可撓性を有するが、りに対し
てＳｉを外部的に附加する工程であり作業性に欠点があ
サ、又前述の複合多心線を製造するには不向きである。
従来の製造方法の他の例としては１０原子％以下のＳｉ
を含むＣｕ−Ｓｉ合金の棒に長軸に平行な多数の穴をあ
けその中にＶ棒を挿入して線引きするものがある。しか
しこの方法に於てはＣｕ−Ｓｉ合金の連続加工率に限界
があわ、加工率にして１５％以下で歪取り焼鈍を繰わ返
すことが必要であわ、細線加工には多大の労力を要する
。また塑性加工可能なＣｕ−Ｓｉ合金のＳｉ濃度はほゞ
１０以下であるため、Ｖ３Ｓｉ生成に必要なＳｉの量に
限定され線材の超電導電流容量が制限される欠点がある
。この発明はこのような従来の製造方法における欠点を
除去した改良された方法を提供するものである。
すなわちこの方明の方法は棒状、管状など長さを有する
又は基合金とＳｉ又はＣｕ−Ｓｉ合金とを適当量平行に
並べ、同時にその間隙或は周囲にＣｕを配置して束とし
た集合体を作り、その全体を線引き等の手段で加工して
複合素線とした加熱してＳｉを含むＣｕマトリツクス中
にＶ３Ｓｉの細線を埋設した体の超電導線とすることが
特徴である。
又は基合金とＳｉ又はＣｕ−Ｓｉ合金とを適当量平行に
並べ、同時にその間隙或は周囲にＣｕを配置して束とし
た集合体を作り、その全体を線引き等の手段で加工して
複合素線とした加熱してＳｉを含むＣｕマトリツクス中
にＶ３Ｓｉの細線を埋設した体の超電導線とすることが
特徴である。
次にこの発明を図面を用いて実施例により説明する。
実施例
まずＣｕで被覆したＶの棒とＳ１の棒とを用意する。
使用するＶは後述するＶ３Ｓｉの超電導特性の向上の目
的で５原子量以下のＺｒ，Ｔｉ，その他を含むＶ基合金
とすることができる。Ｙ．Ｓｉは予めＣｕを含むＣｕ−
Ｓｉ合金とする場合もある。この二種の棒はＳｉ８Ｖが
取り囲むように平行に密に配列して束とし、全体をＣｕ
管内に挿入し素材の集合体とする。第１図は集合体の長
軸に垂直な断面図で、１はＶ，２はＳｉ，３は被覆管で
Ｃｕから成Ｖ），．４はＣｕの外管である。この集合体
をスエージングしてその断面積を縮少し空隙を減少して
後、通常の線引きを常温で実行することによシ、Ｃｕの
マトリツクスに囲まれたＶとＳｉの細線から成る被合素
線とすることができる。この断面縮少加工の段階で展延
性の乏しいＳｉ又はＳｉ量の多いＣｕ−Ｓｉ合金は破砕
されて粉末状となるが、Ｃｕを介してその周囲をＶで包
囲する如く素材を配置することにより一体として実に容
易に線引きすることができることはこの方法の特徴の一
つである。次に複合細線を５００〜８００℃の低温で数
時間加熱しＳｉ．ｌ！：Ｃｕの拡散反応によりＣｕ−Ｓ
ｉ合金とした後８００℃以上でＣｕ−Ｓｉ合金の融点以
下の高温に保持すると、Ｃｕ−Ｓｉ合金中のＳｉは選択
的にＶと反応しての表面にＶ３Ｓｉ化合物を連続的に生
成する。第２図はこの例における反応後の多心線の横断
面図で、Ｖ１とＶ３Ｓｉ５とから成る心線が未反応の残
留Ｓｉを含むＣｕのマトリツクス６に埋設された状態を
示す。加熱温度の選択について注意すべきことは、素材
Ｃｕｌ：，Ｓｉの量によつてＶ３Ｓｉ生成の所要温度の
下限が変化することである。すなわち、完全拡散後のＣ
ｕ−Ｓｉ合金のＳｉ濃度が２０原子％以上の素材割合の
場合にはＶ３Ｓｉの生成に約８００℃以上の温度が必要
であるが、１０原子％前後では７５０℃程度でよく、又
低温反応を省略して直接高温に加熱してＶ３Ｓｉの生成
を計つても支障はない。このように一般にＳｉ濃度がＣ
ｕに比較して低い方が低温で３Ｓｉの生成が可能である
が、Ｓｉ量の減少につれて３Ｓｉの生成量が少くなるこ
ともありの量と共に素材量比を適正に選択することが肝
要である。第３図はこの発明の方法によるＶ３Ｓｉ多心
超電導線の４１２Ｋに卦ける臨界電流密度の典形値で、
垂直印加磁場に対して示してある。加熱温度は８００℃
であるがＶ３Ｓｉ層横断面積当ｂの値は８００〜９００
℃の範囲で大巾な変化はない。しかし素材のＶの代ｂに
ＺｒやＴｉを１〜５原子％添加した合金では臨界電流密
度の上昇がみられ、特にＺｒが有効である。以上説明し
たようにこの発明はＶ３Ｓｉ系超電導線の製造において
、１極細多心線の加工が途中の焼鈍を要せず容易で作業
性に富むこと、（１）Ｓｉの内部拡散に基くＶ３Ｓｉの
生成反応を用いるため熱処理をバツチ的に処理できるこ
と、（１ｉｉ）′ねじＶ）″を与えたりよ）線とするこ
とが複合素線の好加工性のため容易なことなどの効果を
有するものである。
的で５原子量以下のＺｒ，Ｔｉ，その他を含むＶ基合金
とすることができる。Ｙ．Ｓｉは予めＣｕを含むＣｕ−
Ｓｉ合金とする場合もある。この二種の棒はＳｉ８Ｖが
取り囲むように平行に密に配列して束とし、全体をＣｕ
管内に挿入し素材の集合体とする。第１図は集合体の長
軸に垂直な断面図で、１はＶ，２はＳｉ，３は被覆管で
Ｃｕから成Ｖ），．４はＣｕの外管である。この集合体
をスエージングしてその断面積を縮少し空隙を減少して
後、通常の線引きを常温で実行することによシ、Ｃｕの
マトリツクスに囲まれたＶとＳｉの細線から成る被合素
線とすることができる。この断面縮少加工の段階で展延
性の乏しいＳｉ又はＳｉ量の多いＣｕ−Ｓｉ合金は破砕
されて粉末状となるが、Ｃｕを介してその周囲をＶで包
囲する如く素材を配置することにより一体として実に容
易に線引きすることができることはこの方法の特徴の一
つである。次に複合細線を５００〜８００℃の低温で数
時間加熱しＳｉ．ｌ！：Ｃｕの拡散反応によりＣｕ−Ｓ
ｉ合金とした後８００℃以上でＣｕ−Ｓｉ合金の融点以
下の高温に保持すると、Ｃｕ−Ｓｉ合金中のＳｉは選択
的にＶと反応しての表面にＶ３Ｓｉ化合物を連続的に生
成する。第２図はこの例における反応後の多心線の横断
面図で、Ｖ１とＶ３Ｓｉ５とから成る心線が未反応の残
留Ｓｉを含むＣｕのマトリツクス６に埋設された状態を
示す。加熱温度の選択について注意すべきことは、素材
Ｃｕｌ：，Ｓｉの量によつてＶ３Ｓｉ生成の所要温度の
下限が変化することである。すなわち、完全拡散後のＣ
ｕ−Ｓｉ合金のＳｉ濃度が２０原子％以上の素材割合の
場合にはＶ３Ｓｉの生成に約８００℃以上の温度が必要
であるが、１０原子％前後では７５０℃程度でよく、又
低温反応を省略して直接高温に加熱してＶ３Ｓｉの生成
を計つても支障はない。このように一般にＳｉ濃度がＣ
ｕに比較して低い方が低温で３Ｓｉの生成が可能である
が、Ｓｉ量の減少につれて３Ｓｉの生成量が少くなるこ
ともありの量と共に素材量比を適正に選択することが肝
要である。第３図はこの発明の方法によるＶ３Ｓｉ多心
超電導線の４１２Ｋに卦ける臨界電流密度の典形値で、
垂直印加磁場に対して示してある。加熱温度は８００℃
であるがＶ３Ｓｉ層横断面積当ｂの値は８００〜９００
℃の範囲で大巾な変化はない。しかし素材のＶの代ｂに
ＺｒやＴｉを１〜５原子％添加した合金では臨界電流密
度の上昇がみられ、特にＺｒが有効である。以上説明し
たようにこの発明はＶ３Ｓｉ系超電導線の製造において
、１極細多心線の加工が途中の焼鈍を要せず容易で作業
性に富むこと、（１）Ｓｉの内部拡散に基くＶ３Ｓｉの
生成反応を用いるため熱処理をバツチ的に処理できるこ
と、（１ｉｉ）′ねじＶ）″を与えたりよ）線とするこ
とが複合素線の好加工性のため容易なことなどの効果を
有するものである。
第１図はこの発明の実施例における素材の集合体の横断
面図、第２図は第１図の集合体から製造されるＶ３Ｓｉ
系超電導線の横断面図、第３図は第２図で示される形状
の超電導線のＶ３Ｓｉ断面積当ｂの臨界電流密度の典形
値である。 図面の符号において１はＶｌ２はＳｉｌ３は被覆管、４
は外管、５はＶ３Ｓｉｌ６はマトリツクスである。
面図、第２図は第１図の集合体から製造されるＶ３Ｓｉ
系超電導線の横断面図、第３図は第２図で示される形状
の超電導線のＶ３Ｓｉ断面積当ｂの臨界電流密度の典形
値である。 図面の符号において１はＶｌ２はＳｉｌ３は被覆管、４
は外管、５はＶ３Ｓｉｌ６はマトリツクスである。
Claims (1)
- １ 長さを有するＶ又はＶ基合金とＳｉ又は（及び）Ｃ
ｕ−Ｓｉ合金の近傍にＣｕを配置して束とした集合体と
する工程、その集合体を一体として線材化加工して複合
素線とする工程、並びに複合素線を加熱してＶ＿３Ｓｉ
を内部的に生成する工程から成ることを特徴とするＶ＿
３Ｓｉ系超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48074037A JPS596004B2 (ja) | 1973-06-29 | 1973-06-29 | Ｖ３ｓｉ ケイチヨウデンドウセンノ セイゾウホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48074037A JPS596004B2 (ja) | 1973-06-29 | 1973-06-29 | Ｖ３ｓｉ ケイチヨウデンドウセンノ セイゾウホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5023596A JPS5023596A (ja) | 1975-03-13 |
| JPS596004B2 true JPS596004B2 (ja) | 1984-02-08 |
Family
ID=13535544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48074037A Expired JPS596004B2 (ja) | 1973-06-29 | 1973-06-29 | Ｖ３ｓｉ ケイチヨウデンドウセンノ セイゾウホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596004B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2517867B2 (ja) * | 1992-10-16 | 1996-07-24 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | Ｖ３ Ｓｉ超電導極細多芯線材の製造法 |
-
1973
- 1973-06-29 JP JP48074037A patent/JPS596004B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5023596A (ja) | 1975-03-13 |
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