JPS60241611A - Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導々体の製造法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導々体の製造法Info
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- JPS60241611A JPS60241611A JP59097778A JP9777884A JPS60241611A JP S60241611 A JPS60241611 A JP S60241611A JP 59097778 A JP59097778 A JP 59097778A JP 9777884 A JP9777884 A JP 9777884A JP S60241611 A JPS60241611 A JP S60241611A
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- Japan
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- nb3sn
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- bronze
- conductor
- composite material
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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
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (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】
〔発明の背景と目的〕
本発明はＮｂａＳｎ系超電導々体の製造法、の改良に関
するものである。
するものである。
ブロンズ法によって製造されるＮｂ３Ｓｎ化合物超電導
々体において、Ｎｂフィラメントまたは、ブロンズマト
リックスに種々の元素を添加することにより、Ｈ−ＪＣ
超電導特性を改良する試みがなされている。その中で、
ブロンズマトリックスにＴＩを添加して得たＮｂ５ｓｎ
導体の特性が最も優れていることが最近間らかになって
きた。
々体において、Ｎｂフィラメントまたは、ブロンズマト
リックスに種々の元素を添加することにより、Ｈ−ＪＣ
超電導特性を改良する試みがなされている。その中で、
ブロンズマトリックスにＴＩを添加して得たＮｂ５ｓｎ
導体の特性が最も優れていることが最近間らかになって
きた。
このＴ１添加Ｎｂ３Ｓｎ導体の製造においては、Ｃｕ−
８ｎ−Ｔｉ合金の鋳造に問題があり、特に１゛１添加量
のコントロールが非常に難しい。ＴＩ組成はＱ、 ５
ｗ １％以下が最適であるが、組成の差によりＨ−ＪＣ
特性または最適拡散熱処理条件が大きく変化するので、
ＴＩ添加量のコントロールは非常に重要である。
８ｎ−Ｔｉ合金の鋳造に問題があり、特に１゛１添加量
のコントロールが非常に難しい。ＴＩ組成はＱ、 ５
ｗ １％以下が最適であるが、組成の差によりＨ−ＪＣ
特性または最適拡散熱処理条件が大きく変化するので、
ＴＩ添加量のコントロールは非常に重要である。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、高
品質でかつＨ−Ｊ Ｃの高いＴＩ添加Ｎｂ３Ｓｎ 超電
導４体を得ることのできる改良された方法を提供するこ
とにある。
品質でかつＨ−Ｊ Ｃの高いＴＩ添加Ｎｂ３Ｓｎ 超電
導４体を得ることのできる改良された方法を提供するこ
とにある。
本発明の要旨は、Ｎｂフィラメントとブロンズマトリッ
クスの中間に、生成するＮ ｂ３Ｓ ｎに添加されるべ
き元素を含むＣｕ材を配置した複合体を得その複合体に
減面加工及び拡散熱処理を施してＮｂ３Ｓｎ系超電導々
体を製造することにある。
クスの中間に、生成するＮ ｂ３Ｓ ｎに添加されるべ
き元素を含むＣｕ材を配置した複合体を得その複合体に
減面加工及び拡散熱処理を施してＮｂ３Ｓｎ系超電導々
体を製造することにある。
本方法は、Ｎｂ３Ｓｎに添加されるべき元素としてＴｌ
以外にＭｇ等があげられるが、前記元素としてＴＩをと
る場合、Ｃｕ−’ｌ’ｉ合金材の１゛１組成は固溶限で
ある４、 ３ ｗ ｔ％以下が望ましい。これは４、３
ｗ ｔ％以上では加工が困難となるからである。
以外にＭｇ等があげられるが、前記元素としてＴＩをと
る場合、Ｃｕ−’ｌ’ｉ合金材の１゛１組成は固溶限で
ある４、 ３ ｗ ｔ％以下が望ましい。これは４、３
ｗ ｔ％以上では加工が困難となるからである。
また、Ｃｕ−Ｔ１合金材のＮｂフィラメントに対する体
積比は、１．０以下であることが望ましい。
積比は、１．０以下であることが望ましい。
これは、１０以上では得られ超電導４体のＨ−ＪＣ特性
が通常の合金元素を添加しないＮｂ３Ｓｎ導体の場合よ
りも低くなり望ましくないからである。
が通常の合金元素を添加しないＮｂ３Ｓｎ導体の場合よ
りも低くなり望ましくないからである。
〔発明の実施例〕
第１図は、本発明に係る方法の一例を示したもので、同
図ｔａ＋は、Ｎｂフィラメント１とＣｕ−Ｓｎ合金から
なるマトリックス２との間にＣｕ−Ｔｉ合金からなる薄
い中間層３を介在させた複合材を、押出し、引抜き等の
断面減少加工手段により所定の寸法に減面加工し７たも
のである。第１図（ｂ）は斯くして得られた複合線材Ｗ
を所定の温度で所定時間拡散熱処理し、Ｎｂフィラメン
ト１と、マトリックス２の中間に、Ｎｂ３Ｓｎ化合物層
４を生成させたものである。この場合、Ｎｂとブロンズ
の体積比、またはＮｂの径を小さくすれば、熱処理によ
り、Ｎｂを１００％Ｎｂ３Ｓｎにすることも可能である
。
図ｔａ＋は、Ｎｂフィラメント１とＣｕ−Ｓｎ合金から
なるマトリックス２との間にＣｕ−Ｔｉ合金からなる薄
い中間層３を介在させた複合材を、押出し、引抜き等の
断面減少加工手段により所定の寸法に減面加工し７たも
のである。第１図（ｂ）は斯くして得られた複合線材Ｗ
を所定の温度で所定時間拡散熱処理し、Ｎｂフィラメン
ト１と、マトリックス２の中間に、Ｎｂ３Ｓｎ化合物層
４を生成させたものである。この場合、Ｎｂとブロンズ
の体積比、またはＮｂの径を小さくすれば、熱処理によ
り、Ｎｂを１００％Ｎｂ３Ｓｎにすることも可能である
。
第２図は、第１図（ａ）に示した線材Ｗを常法により（
’ｕまたはＣｕ−８ｎブロンズ拐と複合化し、極細多芯
化したものである。同図ｔａ）は、その複合材を所定の
寸法に減面加工したものの断面であり、（ｂ）は、（ａ
）に示した線材を第１図の例の場合と同様に拡散熱処理
し、Ｎｂ３Ｓｎ化合物層４を生成させたものである。第
２図（ａ）に示したものを更に複合化すれば、更に多芯
化することができる。
’ｕまたはＣｕ−８ｎブロンズ拐と複合化し、極細多芯
化したものである。同図ｔａ）は、その複合材を所定の
寸法に減面加工したものの断面であり、（ｂ）は、（ａ
）に示した線材を第１図の例の場合と同様に拡散熱処理
し、Ｎｂ３Ｓｎ化合物層４を生成させたものである。第
２図（ａ）に示したものを更に複合化すれば、更に多芯
化することができる。
第３図は第２図（ａ）に示したものの外側に、Ｎｂ等か
らなる拡散障壁６を配置し、更にその外側にＣｕ、ＡＩ
等の安定化材７を配置した場合の例を示している。しか
して第３図（ａｌは、断面減少加工後、（ｂ）はｆａ）
のものを拡散熱処理したものである。
らなる拡散障壁６を配置し、更にその外側にＣｕ、ＡＩ
等の安定化材７を配置した場合の例を示している。しか
して第３図（ａｌは、断面減少加工後、（ｂ）はｆａ）
のものを拡散熱処理したものである。
この場合も更に複合化すれば、多芯化することが可能で
ある。
ある。
第４図は一！に、別の例を示している。この例はＣｕ、
ＡＩ等の安定化材７をＮｂ等の拡散障壁６を介して内側
に配置したもので、（ａ）は断面減少加工後、（ｂ）は
拡散熱処理後のものの断面である。
ＡＩ等の安定化材７をＮｂ等の拡散障壁６を介して内側
に配置したもので、（ａ）は断面減少加工後、（ｂ）は
拡散熱処理後のものの断面である。
倒れの例の場合においても、Ｔ１は、Ｃｕ−８ｎ−ｔｐ
ｌ 合金にせず、溶解、鋳造、Ｔ１含有量のコントロー
ル等が容易な（：ｕ−’ｌ’ｉ合金の形でＮｂとＣｕ−
ｄｎ合金のマトリックスとの間に介在させているので、
全体的な′Ｉ゛１量を自由かつ容易に選択でき高品質で
、ｌ−１−Ｊｃ特性の高いＮｂ３Ｓｎ系超電導々体を容
易に得ることができる。
ｌ 合金にせず、溶解、鋳造、Ｔ１含有量のコントロー
ル等が容易な（：ｕ−’ｌ’ｉ合金の形でＮｂとＣｕ−
ｄｎ合金のマトリックスとの間に介在させているので、
全体的な′Ｉ゛１量を自由かつ容易に選択でき高品質で
、ｌ−１−Ｊｃ特性の高いＮｂ３Ｓｎ系超電導々体を容
易に得ることができる。
斯くシ、て得られた超電導４体ＳＣは、また第５図〜第
７図に示すような導体構造に応用することができる。
７図に示すような導体構造に応用することができる。
第５図は、第１図〜第４図に示したものの何れかを成型
撚線加工したもので、これは更に半田等で一体化するこ
とも可能である。
撚線加工したもので、これは更に半田等で一体化するこ
とも可能である。
第６図は、第１図〜第５図に示したものの何れかをＣｕ
、ＡＩ等の安定化材９と半田８等で一体化させたもので
ある。
、ＡＩ等の安定化材９と半田８等で一体化させたもので
ある。
また第７図は、第１図〜第４図の何れかに示すものを撚
り合せ、更に、ステンレス鋼、Ｃｕ−Ｎｉ合金等からな
るコンジット材１０と複合化して強制冷却型導体とした
ものである。尚図中１１は例乏ば液体Ｈｅのような冷媒
の流路である。
り合せ、更に、ステンレス鋼、Ｃｕ−Ｎｉ合金等からな
るコンジット材１０と複合化して強制冷却型導体とした
ものである。尚図中１１は例乏ば液体Ｈｅのような冷媒
の流路である。
第８図は、第３図に示した断面構成の導体の磁場−臨界
電流畜産特性を示したものである２本発明によるものは
、ブロンズマトリック、スに′１゛１添加したＮｂ３Ｓ
ｎ導体より特性は少し劣るが、従来のＮ ｂ ３Ｓ ｎ
導体よりは遥かに高い特性を示し、％ｒ（１０テスラ以
上の高磁界側の特性が優れている。
電流畜産特性を示したものである２本発明によるものは
、ブロンズマトリック、スに′１゛１添加したＮｂ３Ｓ
ｎ導体より特性は少し劣るが、従来のＮ ｂ ３Ｓ ｎ
導体よりは遥かに高い特性を示し、％ｒ（１０テスラ以
上の高磁界側の特性が優れている。
以上の説明から明らかなように、本発明は、ＴＩをＣｕ
−’ｐｉ合金の形でＮｂとブロンズマトリックスとの間
に介在させ、その複合体を加工する方法であるから、複
合体への１゛１の導入が容易で、複合体の構成素材の体
積比を選定することで全体的なＴｉ量も自由に選択でき
、高品質でＩ＋ −、Ｉ Ｃ％性の高いＮｂ３Ｓｎ系超
電導々体を容易に得ることができる利点がある。
−’ｐｉ合金の形でＮｂとブロンズマトリックスとの間
に介在させ、その複合体を加工する方法であるから、複
合体への１゛１の導入が容易で、複合体の構成素材の体
積比を選定することで全体的なＴｉ量も自由に選択でき
、高品質でＩ＋ −、Ｉ Ｃ％性の高いＮｂ３Ｓｎ系超
電導々体を容易に得ることができる利点がある。
第１図〜第４図は夫々本発明に係る方法の実施例におけ
る工程を示す導体の横断面図、第５図〜第７図は夫々本
発明による導体の応用例を示す横断面図、第８図は本発
明による導体の特性を示すグラフである。 １ ：Ｎｂフィラメント、２：ブロンズ（Ｃｕ −Ｓｎ
合金）マトリックス、３：Ｃｕ−’Ｉ’１合金材の層。 ４ ： Ｎｂ３Ｓｎ化合物層、５：Ｃｕｔたけブロンス
材。 ６：拡散障壁、７及び９：安定化材、８：半田。 Ｗ：複合線材、ＳＣ：超電導４体。 Ｍ＋６ 尾 ２２ 犀 ３０ 第４旧 第Ｓ口 魂６ｔ２］
る工程を示す導体の横断面図、第５図〜第７図は夫々本
発明による導体の応用例を示す横断面図、第８図は本発
明による導体の特性を示すグラフである。 １ ：Ｎｂフィラメント、２：ブロンズ（Ｃｕ −Ｓｎ
合金）マトリックス、３：Ｃｕ−’Ｉ’１合金材の層。 ４ ： Ｎｂ３Ｓｎ化合物層、５：Ｃｕｔたけブロンス
材。 ６：拡散障壁、７及び９：安定化材、８：半田。 Ｗ：複合線材、ＳＣ：超電導４体。 Ｍ＋６ 尾 ２２ 犀 ３０ 第４旧 第Ｓ口 魂６ｔ２］
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｎｂフィラメントとブロンズ（（：’ｕ −Ｓｎ
合４１ｔ）マトリックスの中間に生成するＮｔ）３ｓｎ
に添加されるべき元素を含むＣｕ材を配置した複合材を
得、この複合材に減面加工及び拡散熱処理を施すことを
特徴とするＮｂ５Ｓｎ第５Ｓｎ系超電導々法。 ２、Ｃｕ材がＣｕ−Ｔｉ合金である、前記第１項記載の
製造法。 ３、 複合材が複数の複合材を複合化したものである、
前記第２項記載の製造法。 ４、 複合材が拡散障壁を介して安定化材と複合化した
ものである、前記第２項または第３項記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59097778A JPS60241611A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導々体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59097778A JPS60241611A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導々体の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241611A true JPS60241611A (ja) | 1985-11-30 |
Family
ID=14201285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59097778A Pending JPS60241611A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導々体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60241611A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61194155A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-08-28 | Fujikura Ltd | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 |
| CN110066973A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 大型Nb3Sn线圈热处理多级均温系统及其控温方法 |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59097778A patent/JPS60241611A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61194155A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-08-28 | Fujikura Ltd | Ｎｂ↓３Ｓｎ系超電導線材の製造方法 |
| CN110066973A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 大型Nb3Sn线圈热处理多级均温系统及其控温方法 |
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