JPS6010509A - Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線材の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線材の製造方法Info
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- JPS6010509A JPS6010509A JP58117834A JP11783483A JPS6010509A JP S6010509 A JPS6010509 A JP S6010509A JP 58117834 A JP58117834 A JP 58117834A JP 11783483 A JP11783483 A JP 11783483A JP S6010509 A JPS6010509 A JP S6010509A
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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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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】
発明の技術分野
本発明は化合物超電導線材の製造方法（二関し、とくに
Ｎｂ、Ａｔ超電非線材の製造方法に関するものである。
Ｎｂ、Ａｔ超電非線材の製造方法に関するものである。
技術の背景
化合物超電導材料としてのＮｂ３Ａｔは、その超電導特
性（Ｔｃ ：臨界温度、 Ｈｃ ：臨界磁界、 Ｊｃ
：臨界電流）が現在実用化されているＮｂ５Ｓｎに比し
遜色がないだけでなく、耐歪性がＮｂａ Ｓｎに比し優
れていることから、強磁界発生用の超電導マグネットの
巻線に適用する材料として有望である。Ｍｂ３Ａｔ超電
等材料の製造に際しては、１−い臨界−流行性を有する
ＮｈｓＡｔ層を生成するためには、Ｎｂ３Ａｔの結晶粒
を小さくするための熱処理温度を低くする必要がある。
性（Ｔｃ ：臨界温度、 Ｈｃ ：臨界磁界、 Ｊｃ
：臨界電流）が現在実用化されているＮｂ５Ｓｎに比し
遜色がないだけでなく、耐歪性がＮｂａ Ｓｎに比し優
れていることから、強磁界発生用の超電導マグネットの
巻線に適用する材料として有望である。Ｍｂ３Ａｔ超電
等材料の製造に際しては、１−い臨界−流行性を有する
ＮｈｓＡｔ層を生成するためには、Ｎｂ３Ａｔの結晶粒
を小さくするための熱処理温度を低くする必要がある。
このとき熱処理温度を下げても、十分なＮｂ５Ａｔ層を
生成する定めには、ＨＡと反応するＡｔの層を薄くする
必要のあることが判明している。第１図は従来のＮｂ３
Ａｔ超市導線材の製造方法の工程の一例である。Ｎｈ粉
末とＡｔ粉末を混合し静水圧成型した後、Ｔｃシートを
ほどこし、Ｃｕ。
生成する定めには、ＨＡと反応するＡｔの層を薄くする
必要のあることが判明している。第１図は従来のＮｂ３
Ａｔ超市導線材の製造方法の工程の一例である。Ｎｈ粉
末とＡｔ粉末を混合し静水圧成型した後、Ｔｃシートを
ほどこし、Ｃｕ。
管で密被覆を行い、次いで静水圧押出し後ヌクエージ加
工により締めつけ伸線加工をほどこした後熱処理を行い
、Ｊ′Ｊｂマ）リクス中にＡｔが薄くのびた状態の高い
臨界電流特性を有するＭＡ３Ａｔ超電導線利を製潰して
いる。
工により締めつけ伸線加工をほどこした後熱処理を行い
、Ｊ′Ｊｂマ）リクス中にＡｔが薄くのびた状態の高い
臨界電流特性を有するＭＡ３Ａｔ超電導線利を製潰して
いる。
従来技術と問題点
従来の製造方法によると、ＮｂとＡｔの比重が６倍近く
違うため、Ｎｂ粉末とＡｔ粉末の均一な混合が難しく、
仮りに均一に混合できたとしても、振動等を与えると偏
在してしまい取扱いが難しく、Ｎｂ粉末とＡｔ粉末の偏
在が生じると、減面加工により線状（ニした場合、長さ
方向にＮｂ粉末とＡｌ粉末の混合比のばらつきが生じ、
Ｎｂ３Ａｌの生成量等に不均一が生じ、超重導線の長さ
方向の超電導特性の信頼性が確保できない。また従来用
いられてきたＮｂ粉末の粒径は、約１５ＬＪｌｔｍと小
さく、このような微粒粉末は酸化され易＜、、＃、６粒
子が酸化により硬くなり、減面加工の際、ＨＡ粒子が変
形せず断線の原因となり、伸線性が悪い。さら（二Ｎｂ
およびＡｔとも（＝粉末であるため、これらの粉末を混
合し、静水圧成型したものは、ヌクエージ等の圧縮力に
対し成る程度の耐力を保持するものの、伸線加工のよう
に引張り力が大きい場合、粒子相互間の界面で、界面を
引き離す力が大きく作用し、界面（二おいて破断が起る
１℃め、刀上＼る混合粉末の減面加工に対しては、粉末
の硬さとともに、その加工方法も十分考慮し、ヌクエー
ジ等の加工が必要となる。
違うため、Ｎｂ粉末とＡｔ粉末の均一な混合が難しく、
仮りに均一に混合できたとしても、振動等を与えると偏
在してしまい取扱いが難しく、Ｎｂ粉末とＡｔ粉末の偏
在が生じると、減面加工により線状（ニした場合、長さ
方向にＮｂ粉末とＡｌ粉末の混合比のばらつきが生じ、
Ｎｂ３Ａｌの生成量等に不均一が生じ、超重導線の長さ
方向の超電導特性の信頼性が確保できない。また従来用
いられてきたＮｂ粉末の粒径は、約１５ＬＪｌｔｍと小
さく、このような微粒粉末は酸化され易＜、、＃、６粒
子が酸化により硬くなり、減面加工の際、ＨＡ粒子が変
形せず断線の原因となり、伸線性が悪い。さら（二Ｎｂ
およびＡｔとも（＝粉末であるため、これらの粉末を混
合し、静水圧成型したものは、ヌクエージ等の圧縮力に
対し成る程度の耐力を保持するものの、伸線加工のよう
に引張り力が大きい場合、粒子相互間の界面で、界面を
引き離す力が大きく作用し、界面（二おいて破断が起る
１℃め、刀上＼る混合粉末の減面加工に対しては、粉末
の硬さとともに、その加工方法も十分考慮し、ヌクエー
ジ等の加工が必要となる。
発明の目的
本発明は、伸直した細径Ｎｂ線とＡｌ粉末を用いてＮｈ
３Ａｌ超′Ｌｄ導線材を製造する方法で、その目的は長
さ方向の超重ノひ特性の信頼性が確保され、伸線性の優
れたＮｈ３Ａｔ超′４尋線拐の製造方法を提供すること
にある。以下実施例につｂ）で詳細に説明する。
３Ａｌ超′Ｌｄ導線材を製造する方法で、その目的は長
さ方向の超重ノひ特性の信頼性が確保され、伸線性の優
れたＮｈ３Ａｔ超′４尋線拐の製造方法を提供すること
にある。以下実施例につｂ）で詳細に説明する。
発明の実施例
第２図は本発明のＮｂ、Ａｔ超４導線材の製造方法（１
）工程を示す図で、第６図ａ、ｂ、ｃ、ｔＬ、ｆ、 ｋ
は第２図の各製造工程時に対応した成形状態を図式的に
示したものである。第２図で（′）で示した工程は、製
造過程で選択的にとられる工程である。１は細径Ｎｂ
７９．２はＴαまたはＮｈのシートまたはパイプ、６は
Ｃｖｂ管、４はＡｔ粉末、５はＮｈ３Ａｌ超電導線材で
ある。細径Ｍｂ線１を、（α）、伸直・定尺切断しく定
尺切断・伸直でもよい）した後、 （１））、集合して
束ね、（Ｃ）、その外周を、安定化材であるＣｕ。
）工程を示す図で、第６図ａ、ｂ、ｃ、ｔＬ、ｆ、 ｋ
は第２図の各製造工程時に対応した成形状態を図式的に
示したものである。第２図で（′）で示した工程は、製
造過程で選択的にとられる工程である。１は細径Ｎｂ
７９．２はＴαまたはＮｈのシートまたはパイプ、６は
Ｃｖｂ管、４はＡｔ粉末、５はＮｈ３Ａｌ超電導線材で
ある。細径Ｍｂ線１を、（α）、伸直・定尺切断しく定
尺切断・伸直でもよい）した後、 （１））、集合して
束ね、（Ｃ）、その外周を、安定化材であるＣｕ。
がＡｔで汚染するのを防止するため、ＴαまたはＮｂの
シートで巻回またはパイプで包覆（２）シたＮｈ肥線束
を形成し、（ｄ、）、このＮｈ細線束をＣｕ管（押出し
を行う場合はＣ１Ｌビレツト）６中に挿入する。この際
Ｃｖｂ管またはＣｔｂビレットの後端は封じ切りする。
シートで巻回またはパイプで包覆（２）シたＮｈ肥線束
を形成し、（ｄ、）、このＮｈ細線束をＣｕ管（押出し
を行う場合はＣ１Ｌビレツト）６中に挿入する。この際
Ｃｖｂ管またはＣｔｂビレットの後端は封じ切りする。
このＣ１Ｌ管またはＣｕビレット６を縦置してＶ）。
」二側よりＡｌ粉末を入れ、Ａｔ粉末（二よりＮｈ ｗ
Ｕ線間の隙間をＡｔ粉末４で充填する。この充填の際に
は、０ｗ管またはＣｔｂビレットに振動等を与えて充填
度を高くする。また充填するＡｔ粉末の量を調整するた
め、Ａｔ扮末充填工程σ）、の前ｉ二、０ｗ管またはＣ
ｕビレット３をヌクエージや伸線加工等で軽く締めつけ
ｔ＋）、 、 Ｎｈ細線相互間の空隙率を小さくする・
二ともできる。次（二Ａｔ粉末を充填したＮｂ細線およ
びＡｔ粉末の複合体を、（ん）、各種の方法で減面加工
する。たとえば熱間押出しか静水圧押出しをする場合は
、（ｙ）、真空中でＱｕビレットを溶接などにより封じ
切った後押し出し、（ｔ）、伸線加工して線材を形成す
る。また（ん）、ヌクエージ加工（二より所定のサイズ
まで減面し、その後（Ｌ）、伸線加工してもよい。また
寸法によっては、σ）、 Ａｔ粉末充填後、最初から（
す、伸線加工により減面加工を行うこともできる。以上
の工程を経て、所定のサイズまで減面し、伸線加工を行
って形成した線材を、ＮｂとＡｔが反応し、Ｍｂ、ＡＩ
化合物が生成する温度直径１關φ、長さ３００ ｍｍの
伸ｉ ｓｂ ｙ ２０００本を集合して束ね、その周囲
に厚さＯ，’１ｍｒｎのｌ“αシートを２重に巻き付け
たＮｂ線束を、外径７５ｍｍφ、内径５Ｑ ｍｍφの片
側を封じ切った無酸素銅ビレット中に挿入した。このビ
レットを縦置きにして。
Ｕ線間の隙間をＡｔ粉末４で充填する。この充填の際に
は、０ｗ管またはＣｔｂビレットに振動等を与えて充填
度を高くする。また充填するＡｔ粉末の量を調整するた
め、Ａｔ扮末充填工程σ）、の前ｉ二、０ｗ管またはＣ
ｕビレット３をヌクエージや伸線加工等で軽く締めつけ
ｔ＋）、 、 Ｎｈ細線相互間の空隙率を小さくする・
二ともできる。次（二Ａｔ粉末を充填したＮｂ細線およ
びＡｔ粉末の複合体を、（ん）、各種の方法で減面加工
する。たとえば熱間押出しか静水圧押出しをする場合は
、（ｙ）、真空中でＱｕビレットを溶接などにより封じ
切った後押し出し、（ｔ）、伸線加工して線材を形成す
る。また（ん）、ヌクエージ加工（二より所定のサイズ
まで減面し、その後（Ｌ）、伸線加工してもよい。また
寸法によっては、σ）、 Ａｔ粉末充填後、最初から（
す、伸線加工により減面加工を行うこともできる。以上
の工程を経て、所定のサイズまで減面し、伸線加工を行
って形成した線材を、ＮｂとＡｔが反応し、Ｍｂ、ＡＩ
化合物が生成する温度直径１關φ、長さ３００ ｍｍの
伸ｉ ｓｂ ｙ ２０００本を集合して束ね、その周囲
に厚さＯ，’１ｍｒｎのｌ“αシートを２重に巻き付け
たＮｂ線束を、外径７５ｍｍφ、内径５Ｑ ｍｍφの片
側を封じ切った無酸素銅ビレット中に挿入した。このビ
レットを縦置きにして。
平均粒径５０μｍ以下のＡｔ粉末をＭＡ線相互の隙間に
充填した。この際ビレットｉ二は′超音波振動を与え、
Ａｔ粉末が充分Ｎｂ線間に充填されるようにした。この
Ａｔ粉末を充填したビレットを、真空中でＥＢ溶接によ
り封じ切った後、温度５５０℃で直径３２ ｍｔｒｂφ
に熱間押出しを行った。直径３２ ｎｕφより伸線を行
い、最終Ｑ、５ｍｍφまで伸線を行ったが、伸線性にな
んら問題はなかった。得られた線材の縦断面を顕微鏡に
より観察した結果、Ｎｂ細線間にＡ１粒子が薄くフィラ
メント化しているのが認められた。その後、０．５ｍｍ
φで７００〜９００℃の温度範囲で５〜５０時間の熱処
理を行った。得られたＮｂ、 Ａｔ超屯導尉材の臨界電
流は４．２°に、７Ｔ中で７ＯＡであった。
充填した。この際ビレットｉ二は′超音波振動を与え、
Ａｔ粉末が充分Ｎｂ線間に充填されるようにした。この
Ａｔ粉末を充填したビレットを、真空中でＥＢ溶接によ
り封じ切った後、温度５５０℃で直径３２ ｍｔｒｂφ
に熱間押出しを行った。直径３２ ｎｕφより伸線を行
い、最終Ｑ、５ｍｍφまで伸線を行ったが、伸線性にな
んら問題はなかった。得られた線材の縦断面を顕微鏡に
より観察した結果、Ｎｂ細線間にＡ１粒子が薄くフィラ
メント化しているのが認められた。その後、０．５ｍｍ
φで７００〜９００℃の温度範囲で５〜５０時間の熱処
理を行った。得られたＮｂ、 Ａｔ超屯導尉材の臨界電
流は４．２°に、７Ｔ中で７ＯＡであった。
発明の効果
以上述べたように、本発明によれは、Ｎｂ粉末の代りに
ＭＡ ｍＵ線を用いているので、 Ｎｂ粉末とＡｔ 粉
末の混合粉末の場合のような偏在の生ずることがなく、
また線材の長さ方向にＮｂとＡｔの量のばらつきが殆ど
なく、、ＨＡ３Ａｔの生成量に不均一が少くなり、Ｎｈ
、Ａｔ超電導線材の長さ方向め超鴫導特性の信頼性が向
上する。さら（二、Ｎｈ細線はＮｂ粉末に比し軟い材料
を入手し易く、粉末に比し酸化等の影響を受け易く、取
り扱い易いうえに、Ｎｈが最初から長手方向に連続して
結合しているので、伸線のような溝成材に大きな引張り
力のかかる加工が可能となり、かつＮｈ同志が線材の骨
格を組んだ構成となっていることから、表面からの加工
による外力が内部に有効に伝達するため、伸線性に優れ
た長所を有′ｆろ。このような製造方法により製造した
ＮｈｓＡｌは線材の長手方向の信頼性が高く強磁場発生
装置に適用して効果が大である。
ＭＡ ｍＵ線を用いているので、 Ｎｂ粉末とＡｔ 粉
末の混合粉末の場合のような偏在の生ずることがなく、
また線材の長さ方向にＮｂとＡｔの量のばらつきが殆ど
なく、、ＨＡ３Ａｔの生成量に不均一が少くなり、Ｎｈ
、Ａｔ超電導線材の長さ方向め超鴫導特性の信頼性が向
上する。さら（二、Ｎｈ細線はＮｂ粉末に比し軟い材料
を入手し易く、粉末に比し酸化等の影響を受け易く、取
り扱い易いうえに、Ｎｈが最初から長手方向に連続して
結合しているので、伸線のような溝成材に大きな引張り
力のかかる加工が可能となり、かつＮｈ同志が線材の骨
格を組んだ構成となっていることから、表面からの加工
による外力が内部に有効に伝達するため、伸線性に優れ
た長所を有′ｆろ。このような製造方法により製造した
ＮｈｓＡｌは線材の長手方向の信頼性が高く強磁場発生
装置に適用して効果が大である。
第１図は従来のＮｂ、Ａｔ超電導線材の製造方法の工程
を示す図、第２図は本発明のＮｈ、Ａｔ超電導線材の製
造方法の工程を示す図、゛第３図ａｔｈｊＣ１ｄ、ｆ、
には第２図の各製造工程時に対応した成形状態を図式的
に示した図である。 １・・・細径Ｎｂ線、２・・・ＴαまたはＮｈのシート
またはパイプ、６・・・Ｃｕ管、４・・・Ａｌ粉末、５
・・・Ｎｂ３Ａｔ超電導線材 第１図 第２図
を示す図、第２図は本発明のＮｈ、Ａｔ超電導線材の製
造方法の工程を示す図、゛第３図ａｔｈｊＣ１ｄ、ｆ、
には第２図の各製造工程時に対応した成形状態を図式的
に示した図である。 １・・・細径Ｎｂ線、２・・・ＴαまたはＮｈのシート
またはパイプ、６・・・Ｃｕ管、４・・・Ａｌ粉末、５
・・・Ｎｂ３Ａｔ超電導線材 第１図 第２図
Claims (1)
- Ｎｂ細線を伸直、定尺切断する工程、該仲直、定尺切断
したＮｂ細線を複数本集合し束ねる工程、該集合し束ね
た複数本のＭ細線束の周囲をＴｃまたはＮｈのシートま
たはパイプで密着巻回する工程、該７“αまたはＮｈの
シートまたはパイプで巻回したＮｂ細線束をＣ＃管また
は０ｗビレット中に挿入し圧縮成型する工程、該へ管ま
たはＣπビレット中に挿入圧縮成型したＮｂ細線束を縦
置し、上方より該Ｎｂ細線間の空隙にＡｔ粉末を充填す
る工程、該Ｎｈ細線間ｇ二Ａｔ粉末を充填したＮｂ細線
およびＡｔ粉末の複合体からなるＮｂ細線束管を減面加
工し伸線する工程、該伸線加工した線材なＮｂ、Ａｔ生
成温度で熱処理する工程とからなるＭｂ３Ａｔ超電導線
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117834A JPS6010509A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117834A JPS6010509A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6010509A true JPS6010509A (ja) | 1985-01-19 |
Family
ID=14721400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117834A Pending JPS6010509A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010509A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61185299U (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-19 |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58117834A patent/JPS6010509A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61185299U (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-19 |
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