JPS6040644B2 - 複合超電導編組線材 - Google Patents
複合超電導編組線材Info
- Publication number
- JPS6040644B2 JPS6040644B2 JP10873574A JP10873574A JPS6040644B2 JP S6040644 B2 JPS6040644 B2 JP S6040644B2 JP 10873574 A JP10873574 A JP 10873574A JP 10873574 A JP10873574 A JP 10873574A JP S6040644 B2 JPS6040644 B2 JP S6040644B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- superconducting
- braided
- braided wire
- 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
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は複合超電導線材に係り、交流や変化磁界に対す
る特性が優れた複合超電導縄組線村に関する。
る特性が優れた複合超電導縄組線村に関する。
超電導線材の安定化は、超電導素線と常電導体とを複合
化する方法、超電導素綴を細線化ひいては多心化する方
法、そして細線化・多心化された超電導秦線を撚線また
は編紙線とする方法等により図られている。
化する方法、超電導素綴を細線化ひいては多心化する方
法、そして細線化・多心化された超電導秦線を撚線また
は編紙線とする方法等により図られている。
しかし、超電導線材の安定性は超電導線材のもつ良い性
能だけからは決まらず、線材を装置に巻回し、極低温雰
囲気中で通電を行った上で判定される。
能だけからは決まらず、線材を装置に巻回し、極低温雰
囲気中で通電を行った上で判定される。
現在、超電導装置としての安定性は冷却に伴なう装置全
体の熱歪、通電に伴なう電磁力による巻回された‘‘線
材の動き”に大きく左右されることが判明している。こ
の“線材の動き”の程度はミクロンメータのオーダで議
論されている。従来の超電導縁組線材では、この“線材
の動き”を第１図ｂ又はｄに示すような構造とすること
により抑えている。すなわち、第１図ａのように、従来
の常電導綿組技術で、超電導単心線または多心線を単位
素線１として緑組線２（龍状または平板状）を構成し、
これをｂのように常電導基体３中に埋めこむか、ｃのよ
うに編組線を平扇にし、さらにｄのように常電導基体３
または有機系含浸剤でテープ状の線材を構成する方法が
とられている。ｂを矩形断面状につぶした例もある。し
かし、ａからｂへの構成は技術的にいろいろな方法が考
えられるが、いずれにしても編組線２の内側と外側に常
電導基体３を分離して組立て、しかる後三者の密着を行
う必要があるため技術的にも超電導特性上からも多くの
問題がある。例えば単位線材１をその内側にある常電導
基体３の円柱に編組しながら巻きつけ外側に常電導基板
３の円筒をかぶせてこれを適当なダイスで線引きするよ
うな場合でも、編組線２の網目が細かく密であればある
程密着性は悪く単位泰線間には空隙が残る可能性があり
、かつ線引のさし、網目‘こあたるところではかなりの
機械的なむりがかかり単位素線１を変形したり断線させ
る可能性もある前述の縁組後外側に常電導基体３の円筒
をかぶせるかわりに適当なバインダーで固める方法やメ
ッキを行なう方法が考えられるが、前者の方法では線村
としての強度不足、後者ではコスト高になる欠点がある
。一方、ａ→ｃ→ｄへの構成ではａが龍状の編組線では
ｃの状態で端部がつぶされるために単位線材の変形や断
線が、ｃ→ｄの過程ではａ→ｂと同様な問題がのころ。
体の熱歪、通電に伴なう電磁力による巻回された‘‘線
材の動き”に大きく左右されることが判明している。こ
の“線材の動き”の程度はミクロンメータのオーダで議
論されている。従来の超電導縁組線材では、この“線材
の動き”を第１図ｂ又はｄに示すような構造とすること
により抑えている。すなわち、第１図ａのように、従来
の常電導綿組技術で、超電導単心線または多心線を単位
素線１として緑組線２（龍状または平板状）を構成し、
これをｂのように常電導基体３中に埋めこむか、ｃのよ
うに編組線を平扇にし、さらにｄのように常電導基体３
または有機系含浸剤でテープ状の線材を構成する方法が
とられている。ｂを矩形断面状につぶした例もある。し
かし、ａからｂへの構成は技術的にいろいろな方法が考
えられるが、いずれにしても編組線２の内側と外側に常
電導基体３を分離して組立て、しかる後三者の密着を行
う必要があるため技術的にも超電導特性上からも多くの
問題がある。例えば単位線材１をその内側にある常電導
基体３の円柱に編組しながら巻きつけ外側に常電導基板
３の円筒をかぶせてこれを適当なダイスで線引きするよ
うな場合でも、編組線２の網目が細かく密であればある
程密着性は悪く単位泰線間には空隙が残る可能性があり
、かつ線引のさし、網目‘こあたるところではかなりの
機械的なむりがかかり単位素線１を変形したり断線させ
る可能性もある前述の縁組後外側に常電導基体３の円筒
をかぶせるかわりに適当なバインダーで固める方法やメ
ッキを行なう方法が考えられるが、前者の方法では線村
としての強度不足、後者ではコスト高になる欠点がある
。一方、ａ→ｃ→ｄへの構成ではａが龍状の編組線では
ｃの状態で端部がつぶされるために単位線材の変形や断
線が、ｃ→ｄの過程ではａ→ｂと同様な問題がのころ。
ｄにおいてｃを単に有機系絶縁物（または含浸剤）に浸
した例もあるが、機械的強度の不足のみならず、線材の
曲げや引張り、そして冷却に伴なう絶縁物における亀裂
の発生と編組による線材表面粗らさによって超電導装置
に巻回したとき“線材の動き”の原因になる可能性があ
る。
した例もあるが、機械的強度の不足のみならず、線材の
曲げや引張り、そして冷却に伴なう絶縁物における亀裂
の発生と編組による線材表面粗らさによって超電導装置
に巻回したとき“線材の動き”の原因になる可能性があ
る。
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするころは、常電導体との複合化の際、超電導
素線に製造工程で加わる応力を軽減し、かつ線材の動き
を抑止することが可能な構造を有する複合超電導線線線
材を提供することにある。
の目的とするころは、常電導体との複合化の際、超電導
素線に製造工程で加わる応力を軽減し、かつ線材の動き
を抑止することが可能な構造を有する複合超電導線線線
材を提供することにある。
本発明は超電導単心線又は多心線を単位素線とする超電
導編組線材に低融点軟金属を含浸させ、該超電導編組線
材を常電導体で覆い、該常電導体を圧延することにより
複合超電導糠組線材を得るものである。
導編組線材に低融点軟金属を含浸させ、該超電導編組線
材を常電導体で覆い、該常電導体を圧延することにより
複合超電導糠組線材を得るものである。
この本発明によれば、超電導体が圧延されることにより
超電導編組線材の隅々まで行渡る。従って、超電導編組
線材の内部に空隙部はなくなり線材の動きは抑止される
。また、常電導体を圧延する際に超電導素線に加わる応
力は低融点欧金属により緩衝され軽減される。〔発明の
実施例〕 以下本発明の実施例を第２図に従って詳しく説明する。
超電導編組線材の隅々まで行渡る。従って、超電導編組
線材の内部に空隙部はなくなり線材の動きは抑止される
。また、常電導体を圧延する際に超電導素線に加わる応
力は低融点欧金属により緩衝され軽減される。〔発明の
実施例〕 以下本発明の実施例を第２図に従って詳しく説明する。
単位素線１からなる縄組線２は、ａ′では単なる平板状
編組線、ａ″では第１図ａと同様な館状の編組線である
。これらをそのままの形状で低融点軟金属３′（ｌｎ、
Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｂ−Ｓｎ、ｌｎ−Ａｇ、町−ｈ、ｗｏｏ
ｄ′ｓｍｅｔａｌ等）で適当な厚さまで浸債合浸し、ｂ
′のように矩形もしくは、ｂ″のように円形にする。こ
のとき酸化、気泡等の心配がある場合は真空炉中で行う
のがよい。さらにこれらより大きな寸法を有する常電導
体（銅やアルミニウム等）４の矩形または円形のパイプ
でｃ′，ｃ″のように覆う。しかる後、ｄ′，ｄ″のよ
うに低融点軟金属３′と常電導体４との間の空間がなく
るまで圧延しテープ状または矩形断面状の線材に加工す
る。低融点鰍金属３′は単位素線１よりはるかに軟か〈
、十分舎浸されているため加工応力による単位素線１の
変形や断線は生じない。
編組線、ａ″では第１図ａと同様な館状の編組線である
。これらをそのままの形状で低融点軟金属３′（ｌｎ、
Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｂ−Ｓｎ、ｌｎ−Ａｇ、町−ｈ、ｗｏｏ
ｄ′ｓｍｅｔａｌ等）で適当な厚さまで浸債合浸し、ｂ
′のように矩形もしくは、ｂ″のように円形にする。こ
のとき酸化、気泡等の心配がある場合は真空炉中で行う
のがよい。さらにこれらより大きな寸法を有する常電導
体（銅やアルミニウム等）４の矩形または円形のパイプ
でｃ′，ｃ″のように覆う。しかる後、ｄ′，ｄ″のよ
うに低融点軟金属３′と常電導体４との間の空間がなく
るまで圧延しテープ状または矩形断面状の線材に加工す
る。低融点鰍金属３′は単位素線１よりはるかに軟か〈
、十分舎浸されているため加工応力による単位素線１の
変形や断線は生じない。
ｃ′→ｄ′またはｃ″→ｄ″への圧延が十分行われ、低
融点欧金属３′と常電導体４との空間がなくなるまで圧
延されれば線材内の空隙の発生はない。第３図に本発明
の実施例による複合超電導編組線材と従来の方法による
複合超電導編組線材の磁界対臨界電流（Ｈ−ｌｃ）特性
とコイル特性を示す。
融点欧金属３′と常電導体４との空間がなくなるまで圧
延されれば線材内の空隙の発生はない。第３図に本発明
の実施例による複合超電導編組線材と従来の方法による
複合超電導編組線材の磁界対臨界電流（Ｈ−ｌｃ）特性
とコイル特性を示す。
編組線材としては、Ｎｂ−Ｔｉ−Ｚｒ４．６５山肌フィ
ラメント６３１本を直径０．１８９奴の銅の中に分散配
置した素線を３４本編んだものを用いた。曲線Ａ，Ｂ，
Ｃは、この糠組線材の短尺試料のＨ−ｌｃ特性を示す。
曲線Ａは編んだままの特性を示す。曲線Ｂは、本発明の
実施例に構造を有するもので、編組線材にＰｂ−Ｓｎを
含浸させ、銅パイプをかけ圧延成形したものの特性を示
す。曲線Ｃは、従来の方法によるもので、銅パイプをか
けて圧延成形したものの特性を示す。この第３図のＨ−
ｌｃ特性から明らかなように、本発明の実施例による編
組線材は、編んだままの特性と一致し劣化は生じなかっ
た。これに対し、従来の編縄線村では編んだままの特性
から著しく劣化した。また、この両編組線材を小コイル
を巻線し、コイル特性を調べた。本発明の実施例による
編組線材では、コイル負荷曲線Ｄに示すように２、３回
のトレーニング（超電コイルにおいて励磁を繰り返し通
電可能電流を増大させる）で短尺試料のＨ−ｌｃ特性の
臨界値に到達し、ほぼ１００％のコイル性能を発揮する
ことが判明した。これに対し従来のものでは、コイル負
荷曲線Ｅに示すように１０回のトレーニングにもかかわ
らずＨ−ｌｃ特性の臨界値に到達せず、７２％のコイル
性能を発揮するにとどまった。このＨ−ｌｃ特性とコイ
ル特性の差の原因を調べるために糠組線材の一部を硝酸
でとかし超電導フィラメントを取出して観察してみた。
その結果、従来の方法によるものでは超電導フィラメン
トが部分的に断線もしくは著しく変形されていることが
観察され、この断線もしくは変形が性能劣化の一因であ
ることが判明した。また、性能劣化の原因としては銅パ
イプ中の空隙部の存在による素線の動きや冷却の悪さな
どが考えられる。すなわち、銅パイプを圧延しても線材
内に空隙部分が存在するので、素材のミクロンメータオ
ーダの動きを抑えることはできない。また、空隙部分の
存在により、銅パイプと素材との間の熱伝達率が低下し
、冷却性が悪くなっている。これに対し、本実施例によ
るものでは、隅々まで行渡つたＰｂ−Ｓｎにより断線が
生じることなく、また素線の動きも抑止され性能が劣化
することはなかった。また銅パイプと素材との間の熱伝
達率をＰｂ−Ｓｎにより良好となつた。尚、本実施例で
は常電導体４のパイプで被覆されるため線材の機械的強
度は向上し、糠材表面は平滑になり、超電導装置巻回時
に十分な張力がかけられ巻回しやすく、冷却による熱歪
と電磁力による“線材の動き”を抑止するに効果的であ
る。
ラメント６３１本を直径０．１８９奴の銅の中に分散配
置した素線を３４本編んだものを用いた。曲線Ａ，Ｂ，
Ｃは、この糠組線材の短尺試料のＨ−ｌｃ特性を示す。
曲線Ａは編んだままの特性を示す。曲線Ｂは、本発明の
実施例に構造を有するもので、編組線材にＰｂ−Ｓｎを
含浸させ、銅パイプをかけ圧延成形したものの特性を示
す。曲線Ｃは、従来の方法によるもので、銅パイプをか
けて圧延成形したものの特性を示す。この第３図のＨ−
ｌｃ特性から明らかなように、本発明の実施例による編
組線材は、編んだままの特性と一致し劣化は生じなかっ
た。これに対し、従来の編縄線村では編んだままの特性
から著しく劣化した。また、この両編組線材を小コイル
を巻線し、コイル特性を調べた。本発明の実施例による
編組線材では、コイル負荷曲線Ｄに示すように２、３回
のトレーニング（超電コイルにおいて励磁を繰り返し通
電可能電流を増大させる）で短尺試料のＨ−ｌｃ特性の
臨界値に到達し、ほぼ１００％のコイル性能を発揮する
ことが判明した。これに対し従来のものでは、コイル負
荷曲線Ｅに示すように１０回のトレーニングにもかかわ
らずＨ−ｌｃ特性の臨界値に到達せず、７２％のコイル
性能を発揮するにとどまった。このＨ−ｌｃ特性とコイ
ル特性の差の原因を調べるために糠組線材の一部を硝酸
でとかし超電導フィラメントを取出して観察してみた。
その結果、従来の方法によるものでは超電導フィラメン
トが部分的に断線もしくは著しく変形されていることが
観察され、この断線もしくは変形が性能劣化の一因であ
ることが判明した。また、性能劣化の原因としては銅パ
イプ中の空隙部の存在による素線の動きや冷却の悪さな
どが考えられる。すなわち、銅パイプを圧延しても線材
内に空隙部分が存在するので、素材のミクロンメータオ
ーダの動きを抑えることはできない。また、空隙部分の
存在により、銅パイプと素材との間の熱伝達率が低下し
、冷却性が悪くなっている。これに対し、本実施例によ
るものでは、隅々まで行渡つたＰｂ−Ｓｎにより断線が
生じることなく、また素線の動きも抑止され性能が劣化
することはなかった。また銅パイプと素材との間の熱伝
達率をＰｂ−Ｓｎにより良好となつた。尚、本実施例で
は常電導体４のパイプで被覆されるため線材の機械的強
度は向上し、糠材表面は平滑になり、超電導装置巻回時
に十分な張力がかけられ巻回しやすく、冷却による熱歪
と電磁力による“線材の動き”を抑止するに効果的であ
る。
また、綾材製法上困難な作業工程が含まれず、それだけ
線材に対する信頼性も高くコストも低減可能である。ま
た、本実施例の如く、縞組線２が低融点鰍金属３′中に
埋めこまれているために、生ずる幾つかの利点がある。
線材に対する信頼性も高くコストも低減可能である。ま
た、本実施例の如く、縞組線２が低融点鰍金属３′中に
埋めこまれているために、生ずる幾つかの利点がある。
その第一点は低融点金属が一般に電気的に高抵抗物質（
特に合金系の場合）であるため、変化または交流磁界下
で単位素線１間の結合電流を抑えるのに効果があり、低
熱損失の線材を提供する。第二点はこれら金属が一般に
軟らかく塑性変形しやすく、かりに巻回後装置内で“線
材の動き”があっても移動したままの状態にとどまり、
作用していた力が取り除かれても元の位置に戻らないた
め、超電導技術で問題にされているいわゆるトレーニン
グ効果（超電導コイルにおいて励磁を繰返すたびに通電
可能電流が増大する効果）を抑制し安定な超電導装置を
提供する。第三点は線材に対しむりな曲げや張力がかか
って特性の劣化が懸念される場合でも、装置等に巻回さ
れたままで熱処理（融点程度）を行えば塑性変形をとり
除くことができる。従って単位蓑線に影響のない程度の
苛酷な曲げを要する形状の装置も構成可能である。〔発
明の効果〕 本発明によれば、超電導素線に製造工程で加わる応力が
軽減され超電導素線に断線等を生じることがなく、かつ
素材の動きも抑止される。
特に合金系の場合）であるため、変化または交流磁界下
で単位素線１間の結合電流を抑えるのに効果があり、低
熱損失の線材を提供する。第二点はこれら金属が一般に
軟らかく塑性変形しやすく、かりに巻回後装置内で“線
材の動き”があっても移動したままの状態にとどまり、
作用していた力が取り除かれても元の位置に戻らないた
め、超電導技術で問題にされているいわゆるトレーニン
グ効果（超電導コイルにおいて励磁を繰返すたびに通電
可能電流が増大する効果）を抑制し安定な超電導装置を
提供する。第三点は線材に対しむりな曲げや張力がかか
って特性の劣化が懸念される場合でも、装置等に巻回さ
れたままで熱処理（融点程度）を行えば塑性変形をとり
除くことができる。従って単位蓑線に影響のない程度の
苛酷な曲げを要する形状の装置も構成可能である。〔発
明の効果〕 本発明によれば、超電導素線に製造工程で加わる応力が
軽減され超電導素線に断線等を生じることがなく、かつ
素材の動きも抑止される。
従って、常電導体との複合化と相まって安定な複合超電
導編組線材を提供することができる。
導編組線材を提供することができる。
第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄは複合超電導縄組線材の従来の製
造工程を示す斜視図。 第２図ａ′，ｂ′，ｃ′，が，ａ″，ｂ″，ｃ″，ｄ″
は本発明による複合超電導編組線材の製造工程を示す斜
視図または断面図、第３図は、本発明の実施例の超電導
編組線材と従来の超電導縞組線材のＨ−ｌｃ特性および
コイル特性の比較図である。第１図 第２図 第３図
造工程を示す斜視図。 第２図ａ′，ｂ′，ｃ′，が，ａ″，ｂ″，ｃ″，ｄ″
は本発明による複合超電導編組線材の製造工程を示す斜
視図または断面図、第３図は、本発明の実施例の超電導
編組線材と従来の超電導縞組線材のＨ−ｌｃ特性および
コイル特性の比較図である。第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １ 低融点軟金属を含浸した超電導編組線材と、該超電
導編組線材を覆う常電導体とを有し、少なくとも該超電
導編組材を覆う常電導体を圧延して成ることを特徴とす
る複合超電導編組線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10873574A JPS6040644B2 (ja) | 1974-09-24 | 1974-09-24 | 複合超電導編組線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10873574A JPS6040644B2 (ja) | 1974-09-24 | 1974-09-24 | 複合超電導編組線材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5135662A JPS5135662A (ja) | 1976-03-26 |
| JPS6040644B2 true JPS6040644B2 (ja) | 1985-09-12 |
Family
ID=14492185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10873574A Expired JPS6040644B2 (ja) | 1974-09-24 | 1974-09-24 | 複合超電導編組線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040644B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5499084U (ja) * | 1977-12-26 | 1979-07-12 | ||
| JPS5488793A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-14 | Showa Electric Wire & Cable Co | Method of fabricating superconductor |
-
1974
- 1974-09-24 JP JP10873574A patent/JPS6040644B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5135662A (ja) | 1976-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3356852B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JP7335886B2 (ja) | 絶縁被覆化合物超電導線およびその巻替え方法 | |
| US4506109A (en) | Al-stabilized superconducting wire and the method for producing the same | |
| US6049042A (en) | Electrical cables and methods of making same | |
| Sugimoto et al. | Development of high-performance Cu-Nb/Nb 3 Sn wires for various high field magnets | |
| JP2000294053A (ja) | 安定化複合超電導線材およびその製造方法 | |
| Kikuchi et al. | Cu Stabilized $\hbox {Nb} _ {3}\hbox {Al} $ Strands for the High Field Accelerator Magnet | |
| JPS6040644B2 (ja) | 複合超電導編組線材 | |
| JP3933253B2 (ja) | 交流用酸化物超電導線材及びケーブル | |
| JPH0475642B2 (ja) | ||
| JP3272017B2 (ja) | 交流用超電導線およびその製造方法 | |
| US20240274327A1 (en) | Precursor wire for compound superconducting wire, compound superconducting wire, and rewinding method for compound superconducting wire | |
| JPH09282953A (ja) | Ｎｂ３Ａｌ超電導線材とその製造方法 | |
| JP2742436B2 (ja) | 化合物系超電導撚線の製造方法 | |
| JP3143908B2 (ja) | 超電導導体 | |
| JPH05804B2 (ja) | ||
| JPH02126519A (ja) | 超電導々体 | |
| JPH0146963B2 (ja) | ||
| JP2002216556A (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JP2742437B2 (ja) | 化合物系超電導撚線の製造方法 | |
| JPH04104408A (ja) | 超電導導体 | |
| JPH08167332A (ja) | 超電導ケーブル | |
| JPH06325632A (ja) | 超電導平角成形撚線 | |
| JPS604573B2 (ja) | 化合物系中空超電導磁石の製造方法 | |
| JPS62285319A (ja) | 交流用超電導導体 |