JPS6062011A - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
- Publication number
- JPS6062011A JPS6062011A JP58169193A JP16919383A JPS6062011A JP S6062011 A JPS6062011 A JP S6062011A JP 58169193 A JP58169193 A JP 58169193A JP 16919383 A JP16919383 A JP 16919383A JP S6062011 A JPS6062011 A JP S6062011A
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- Japan
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- superconducting
- compound
- wire
- coating
- superconducting wire
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- 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.)
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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
- Coating With Molten Metal (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明はＮｂ３ＳｎあるいはＮ’ｓＧａ などからなる
インサイチュ−型化合物超電導線に係り、特に長手方向
にわたって超電導特性が均一な超電導線の製４告劣炊に
隠１寸ス− ＮｂｓＳｎあるいはＶｓＧａなどからなるインサイチュ
−型化合物超電導線は高磁界における臨界電流密度がす
ぐれた超電導線である。
インサイチュ−型化合物超電導線に係り、特に長手方向
にわたって超電導特性が均一な超電導線の製４告劣炊に
隠１寸ス− ＮｂｓＳｎあるいはＶｓＧａなどからなるインサイチュ
−型化合物超電導線は高磁界における臨界電流密度がす
ぐれた超電導線である。
従来、この柚の化合物超電導線の製造方法として、展延
性に富んだ常電導金属と超電導化合物を構成する一方の
金属とを共に溶解鋳造し、これを伸線加工した後、超電
導化合物を構成する他方の元素を被覆し、ついで拡散熱
処理を施こすことにより超電導線を製造する方法が知ら
れている。この従来の方法を第１図を用いて一例として
Ｎｂ５Ｓ ｎからなるインサイチュ−型化合物超電導線
の場合を具体的に説明する。展延性に富んだ常電導金属
としてＣｕを用い、超電導化合物を構成する一方の金属
としてＮｂを用い、たとえばＣｕ−３０ａｔ％Ｎｂの配
合組成で、高周波溶解し水冷Ｃｕ鋳型に鋳造する。Ｎｂ
はＣｕ中にほとんど固溶しないで大部分は粒状おるいは
樹枝状晶として析出する。これを伸線加工すると析出物
は長手方向に引伸ばされて、Ｃｕ母材中にＮｂが繊維状
となつて分布する。つぎに、伸線加工された材料の表面
に、超電導化合物を（ｈ成する他の元素・Ｓｎを被覆し
、ついで５００〜７５０Ｃの温度で拡散熱処理を行うと
ＮｂとＳｎとが反応してＮｂａＳｎ化合物が生成される
。第２図は、長手方向に直角なＮｂ５Ｓｎ超電導線の断
面構造の一例で、第２図（ａ）はＳｎ被覆後で、繊維状
のＮｂ２がＣｕ母材１中に分散し、表面にＳｎ３が被覆
されている。第２図（ｂ）は拡散熱処理後で、Ｃｕ−ａ
ｎ合金母材４中に繊維状のＮｂａＳｎ化合物５が分散さ
れた構造を示している。しかし、このような従来の方法
によると、伸線加工さ；ｈ ７′ｔ、ｌｒ料衣表面均一
なＳｎ被覆が得られ難く、従って最終的に得られる超電
導線の臨界電流密度が長手方向に沿って大きく変化し、
均一性の良い超ｎ心線を伺るのが困難であるという欠点
をイｆしていた。
性に富んだ常電導金属と超電導化合物を構成する一方の
金属とを共に溶解鋳造し、これを伸線加工した後、超電
導化合物を構成する他方の元素を被覆し、ついで拡散熱
処理を施こすことにより超電導線を製造する方法が知ら
れている。この従来の方法を第１図を用いて一例として
Ｎｂ５Ｓ ｎからなるインサイチュ−型化合物超電導線
の場合を具体的に説明する。展延性に富んだ常電導金属
としてＣｕを用い、超電導化合物を構成する一方の金属
としてＮｂを用い、たとえばＣｕ−３０ａｔ％Ｎｂの配
合組成で、高周波溶解し水冷Ｃｕ鋳型に鋳造する。Ｎｂ
はＣｕ中にほとんど固溶しないで大部分は粒状おるいは
樹枝状晶として析出する。これを伸線加工すると析出物
は長手方向に引伸ばされて、Ｃｕ母材中にＮｂが繊維状
となつて分布する。つぎに、伸線加工された材料の表面
に、超電導化合物を（ｈ成する他の元素・Ｓｎを被覆し
、ついで５００〜７５０Ｃの温度で拡散熱処理を行うと
ＮｂとＳｎとが反応してＮｂａＳｎ化合物が生成される
。第２図は、長手方向に直角なＮｂ５Ｓｎ超電導線の断
面構造の一例で、第２図（ａ）はＳｎ被覆後で、繊維状
のＮｂ２がＣｕ母材１中に分散し、表面にＳｎ３が被覆
されている。第２図（ｂ）は拡散熱処理後で、Ｃｕ−ａ
ｎ合金母材４中に繊維状のＮｂａＳｎ化合物５が分散さ
れた構造を示している。しかし、このような従来の方法
によると、伸線加工さ；ｈ ７′ｔ、ｌｒ料衣表面均一
なＳｎ被覆が得られ難く、従って最終的に得られる超電
導線の臨界電流密度が長手方向に沿って大きく変化し、
均一性の良い超ｎ心線を伺るのが困難であるという欠点
をイｆしていた。
本発明は、上述の欠点を解消するもので、長手方向にわ
たって超電導特性が均一なインサイチュ−型化合物超１
Ｌ４線の製造方法を提供するものである。
たって超電導特性が均一なインサイチュ−型化合物超１
Ｌ４線の製造方法を提供するものである。
本発明の製造方法の概略を述べると、伸線加工性の良好
な常電導金属と、超電導化合物を構成する一方の元素と
の合金を溶解鋳造する工程、これを伸線加工して上記合
金中の一方の構成元素を繊維状とする工程、この表面に
常電導金属を被覆する工程、さらにこの表面に上記超電
導化合物を構成する他方の元素を被覆する工程、ついで
拡散熱処理を施こすことにより繊維状の超電導化合物を
生成させる工程を順次行うことを包含する。
な常電導金属と、超電導化合物を構成する一方の元素と
の合金を溶解鋳造する工程、これを伸線加工して上記合
金中の一方の構成元素を繊維状とする工程、この表面に
常電導金属を被覆する工程、さらにこの表面に上記超電
導化合物を構成する他方の元素を被覆する工程、ついで
拡散熱処理を施こすことにより繊維状の超電導化合物を
生成させる工程を順次行うことを包含する。
〔実施例１〕
第３図は本発明の一例を示す製造工程図である。
純度９９．９９％の無酸素Ｃｕと純度９９．５％のＮｂ
とを高周波溶解し、Ｃｕ鋳型に鋳込んで直径１５■、長
さ１００ｍｍのＣｕ−３０ａｔ、％Ｎｂ合金を作製した
。つぎにこの棒状のインゴット表面を切削し直径１０閣
にし、冷間で直径０．２５＋ｏ＋まで伸線加工した。こ
のＣｕ−Ｎｂ線の一部を切り出し、硝酸にてＣｕを溶解
除去して走査型電子顕＃鏡によりＮｂフィラメントの観
基を行ったところ、形状は不規則なリボン状で、幅が約
５μｍ、厚みが約０．１μｍで長さが数叫〜数ののＮｂ
フィラメントの無数が束になった繊維状のものが見られ
た。
とを高周波溶解し、Ｃｕ鋳型に鋳込んで直径１５■、長
さ１００ｍｍのＣｕ−３０ａｔ、％Ｎｂ合金を作製した
。つぎにこの棒状のインゴット表面を切削し直径１０閣
にし、冷間で直径０．２５＋ｏ＋まで伸線加工した。こ
のＣｕ−Ｎｂ線の一部を切り出し、硝酸にてＣｕを溶解
除去して走査型電子顕＃鏡によりＮｂフィラメントの観
基を行ったところ、形状は不規則なリボン状で、幅が約
５μｍ、厚みが約０．１μｍで長さが数叫〜数ののＮｂ
フィラメントの無数が束になった繊維状のものが見られ
た。
つぎに、本発明の効果を従来法と比較評価するために直
径０．２５ｍのＣｕ−Ｎｂ線をｉｏｍの長さで２木切シ
出し、１本はそのままで、他の１本は電気メッキにより
約５μｍ厚さのＣｕを被覆し、各々を同一条件で電気メ
ッキにより３ｎを被覆した。
径０．２５ｍのＣｕ−Ｎｂ線をｉｏｍの長さで２木切シ
出し、１本はそのままで、他の１本は電気メッキにより
約５μｍ厚さのＣｕを被覆し、各々を同一条件で電気メ
ッキにより３ｎを被覆した。
第４図はＣｕ被覆した後に３ｎ被覆した、すなわち本発
明の方法による試料の横断面構造を示す。
明の方法による試料の横断面構造を示す。
Ｃｕの被覆が無い従来方法の場合、８ｎ被覆厚さは長さ
方向で３〜１０μｍの範囲の不均一性を示したが、本発
明の方法によるＣｕ被覆が有る場合にはＳｎ被覆厚さは
８〜１０μｍで不均一性は大幅に改善された。ついで、
４００Ｃの温度で２４時間、前熱処理を施こした後、６
５０Ｃの温圧＋′ｐＡＱｎ与１■のセＦ肋奉に加部ムＪ
Ｓ１と２λ丁に７ノ→ＪントをＮｂ５Ｓｎに変えた。
方向で３〜１０μｍの範囲の不均一性を示したが、本発
明の方法によるＣｕ被覆が有る場合にはＳｎ被覆厚さは
８〜１０μｍで不均一性は大幅に改善された。ついで、
４００Ｃの温度で２４時間、前熱処理を施こした後、６
５０Ｃの温圧＋′ｐＡＱｎ与１■のセＦ肋奉に加部ムＪ
Ｓ１と２λ丁に７ノ→ＪントをＮｂ５Ｓｎに変えた。
こうして得られた超電導線の４．２にの温度、７Ｔの磁
界中で臨界電流測定を行った。超電導線の長さ方向の変
化ヲ調べるため各々の端部から１ｍ間隔で試料を切り出
して測定した。結釆全第５図に示すが、従来方法による
試料では長さ方向で臨界電流が１４〜２９Ａの範囲で大
きく変化しているのに対し、Ｃｕ被覆を行った本発明の
方法による試料では臨界電流は２４〜２８Ａで長さ方向
に対する変化は大幅に小さくなり、７１ケ性の均一化が
なされていることが明らかとなった。
界中で臨界電流測定を行った。超電導線の長さ方向の変
化ヲ調べるため各々の端部から１ｍ間隔で試料を切り出
して測定した。結釆全第５図に示すが、従来方法による
試料では長さ方向で臨界電流が１４〜２９Ａの範囲で大
きく変化しているのに対し、Ｃｕ被覆を行った本発明の
方法による試料では臨界電流は２４〜２８Ａで長さ方向
に対する変化は大幅に小さくなり、７１ケ性の均一化が
なされていることが明らかとなった。
〔実施例２〕
純度９９．９９チの無峡素Ｃｕと純度９９．９係のＶと
を水冷Ｃｕハース上でアーク溶解してＣｕ−３０ａｔ、
％Ｖ合金インゴットを作製した。切削により直径１０配
、長さ４０ｍｍの棒状にし、直径ｌ■まで冷間で伸線加
工した後、圧延により厚さ０．１ｍｘ 中１票のテープ
状に加工した。つぎに、本発明の効果を従来法と比較評
価するため、１０ｍ搭六１ワ木＋Ｊｔ＋出１−０１太１
−１−？（７）−Ｆ寸−７’−イ山Ｊ）１本は′電気メ
ッキにより約５μｍ厚さのＣｕを被覆し、各々を５００
Ｃに保持された溶融Ｇａ浴に連就的に浸漬して厚さ約１
０μｍのＧａを被覆した。ついで５００Ｃの温度で１０
０時間の拡散熱処理を行いＶフィラメントをＶ３Ｇａに
変えた。
を水冷Ｃｕハース上でアーク溶解してＣｕ−３０ａｔ、
％Ｖ合金インゴットを作製した。切削により直径１０配
、長さ４０ｍｍの棒状にし、直径ｌ■まで冷間で伸線加
工した後、圧延により厚さ０．１ｍｘ 中１票のテープ
状に加工した。つぎに、本発明の効果を従来法と比較評
価するため、１０ｍ搭六１ワ木＋Ｊｔ＋出１−０１太１
−１−？（７）−Ｆ寸−７’−イ山Ｊ）１本は′電気メ
ッキにより約５μｍ厚さのＣｕを被覆し、各々を５００
Ｃに保持された溶融Ｇａ浴に連就的に浸漬して厚さ約１
０μｍのＧａを被覆した。ついで５００Ｃの温度で１０
０時間の拡散熱処理を行いＶフィラメントをＶ３Ｇａに
変えた。
実施例１と同様、臨界電流測定を行った結果を図６に示
すが、Ｃｕ被覆の無い従来方法では臨界電流が９６〜１
７２人の範囲で大きく変化したのに対し、Ｃｕ被覆を行
った本発明の方法では臨界電流は１３２〜１５０Ａで長
さ方向に対するバラツキは非常に小さくなシ、特性の均
一化がなされていることが明らかとなった。
すが、Ｃｕ被覆の無い従来方法では臨界電流が９６〜１
７２人の範囲で大きく変化したのに対し、Ｃｕ被覆を行
った本発明の方法では臨界電流は１３２〜１５０Ａで長
さ方向に対するバラツキは非常に小さくなシ、特性の均
一化がなされていることが明らかとなった。
本発明が適用される超電導化合物は、いわゆるＡ−１５
型結晶構造を有するもので、Ｎｂ３Ｓｎ及びＶｓＧａを
基体とする化合物である。たとえば（Ｎ ｂ ＋ Ｔ
’ ） ａ Ｓ ｎ＊ ｖｓ （Ｇ ’ ＋ Ａ Ｚ
）等、第３元素を添加した化合物においても本発明は適
用される。また、工業的立場からは常電導金属にはｃｕ
あるいはＣｕを基体とする合金が用いられるが、Ｃｕの
かわシに人ｕ、Ａｇ等を用いても可能であるー。
型結晶構造を有するもので、Ｎｂ３Ｓｎ及びＶｓＧａを
基体とする化合物である。たとえば（Ｎ ｂ ＋ Ｔ
’ ） ａ Ｓ ｎ＊ ｖｓ （Ｇ ’ ＋ Ａ Ｚ
）等、第３元素を添加した化合物においても本発明は適
用される。また、工業的立場からは常電導金属にはｃｕ
あるいはＣｕを基体とする合金が用いられるが、Ｃｕの
かわシに人ｕ、Ａｇ等を用いても可能であるー。
また、常電導金属の被覆方法としては、電気メッキの他
、蒸着法、ＣＶＤ法等により行うことができるし、Ｓｎ
あるいはＧａ等の被覆方法も電気メツキ法、溶融浴浸漬
法にこだわらない。
、蒸着法、ＣＶＤ法等により行うことができるし、Ｓｎ
あるいはＧａ等の被覆方法も電気メツキ法、溶融浴浸漬
法にこだわらない。
さらに、伸線加工後の線材断面形状は円形でも矩形でも
さしつかえないし、さらにＳｎあるいはＧａ等を被覆後
に多数本を撚合せたり、積層させたりした構造を用いて
もさしつかえない。
さしつかえないし、さらにＳｎあるいはＧａ等を被覆後
に多数本を撚合せたり、積層させたりした構造を用いて
もさしつかえない。
以上述べたように、本発明の方法によると、長手方向に
超電導特性の均一なインサイチュ−型化合物超電導線が
得られるので高磁界を発生する超電導マグネット用超電
導線として使用すると上条的、経済的効果は非常に大き
い。
超電導特性の均一なインサイチュ−型化合物超電導線が
得られるので高磁界を発生する超電導マグネット用超電
導線として使用すると上条的、経済的効果は非常に大き
い。
第１図は従来方法による製造工程図、第２図は従来方法
による線材構造を模式的に示す図、第３図は本発明の一
実施例を示す製造工程図、第４図はその線材構造を説明
する模式的な図、第５図及び第６図は本発明の詳細な説
明する臨界電流測定結果例を示す図である。 １．１′・・・ＣＬＩ、２・・・Ｎｂフィラメント、３
・・・Ｆ１ａ、４・−Ｃｕ−Ｓｎ合金母材、５・・Ｎｂ
３Ｓｎフイラメ／ト。 代理人 弁理士 高橋明夫 第３図 第４図 第５図 ア巨 離 （ｍン 第ろ図 距 離 （ｎン
による線材構造を模式的に示す図、第３図は本発明の一
実施例を示す製造工程図、第４図はその線材構造を説明
する模式的な図、第５図及び第６図は本発明の詳細な説
明する臨界電流測定結果例を示す図である。 １．１′・・・ＣＬＩ、２・・・Ｎｂフィラメント、３
・・・Ｆ１ａ、４・−Ｃｕ−Ｓｎ合金母材、５・・Ｎｂ
３Ｓｎフイラメ／ト。 代理人 弁理士 高橋明夫 第３図 第４図 第５図 ア巨 離 （ｍン 第ろ図 距 離 （ｎン
Claims (1)
- １、常電導金属母材中に繊維状の超電導化合物を分散さ
せてなる超電導線の製造方法において、上記常電導金属
と上記超電導化合物を構成する一方の元素との合金を溶
解鋳造する工程、これを減面加工して上記合金中の一方
の構成元素を繊維状とする工程、この表面に常゛屯導金
属を被覆する工程、この表面に上記Ｅｉｉｉ導化合物化
合物する他方の元素を被覆する工程、拡散熱処理を施こ
すことによシ繊維状の超電導化合物を生成させる工程を
順次行う工程を包含することを特徴とする超電導線の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58169193A JPS6062011A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58169193A JPS6062011A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062011A true JPS6062011A (ja) | 1985-04-10 |
| JPH048887B2 JPH048887B2 (ja) | 1992-02-18 |
Family
ID=15881946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58169193A Granted JPS6062011A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6062011A (ja) |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP58169193A patent/JPS6062011A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048887B2 (ja) | 1992-02-18 |
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