JPS6120158B2 - - Google Patents
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- JPS6120158B2 JPS6120158B2 JP51155772A JP15577276A JPS6120158B2 JP S6120158 B2 JPS6120158 B2 JP S6120158B2 JP 51155772 A JP51155772 A JP 51155772A JP 15577276 A JP15577276 A JP 15577276A JP S6120158 B2 JPS6120158 B2 JP S6120158B2
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- superconducting wire
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Classifications
-
- 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
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可撓性に優れた化合物超電導線の製造
方法に関する。
方法に関する。
従来、実用に供せられている化合物超電導材と
してはNb3SnおよびV3Gaの２種類の材料があ
る。またこれとは別に、更に優れた超電導特性を
有する材料としてNb3Al、Nb3Ga、Nb3
（Al0.75Ga0.25）およびNb3Geなどの化合物超電導
材が知られている。
してはNb3SnおよびV3Gaの２種類の材料があ
る。またこれとは別に、更に優れた超電導特性を
有する材料としてNb3Al、Nb3Ga、Nb3
（Al0.75Ga0.25）およびNb3Geなどの化合物超電導
材が知られている。
しかしながらこれらの高性能化合物超電導材は
Nb3SnやV3Gaに比べて熱力学的に不安定な相で
あるためNb3SnやV3Gaの形成に通常用いられる
拡散などの方法ではＡ−15型の結晶構造を有する
化合物が得られない。このため従来はアーク溶解
からの冷却、時効又はスパツタリング、気相成長
法（CVD）などの薄膜生成手段を用いてしか高
性能化合物超電導材を得ることができず、長尺の
超電導線を製造することが困難であつた。
Nb3SnやV3Gaに比べて熱力学的に不安定な相で
あるためNb3SnやV3Gaの形成に通常用いられる
拡散などの方法ではＡ−15型の結晶構造を有する
化合物が得られない。このため従来はアーク溶解
からの冷却、時効又はスパツタリング、気相成長
法（CVD）などの薄膜生成手段を用いてしか高
性能化合物超電導材を得ることができず、長尺の
超電導線を製造することが困難であつた。
本発明はかかる点に鑑み、Nb3Al、Nb3Ga、
Nb3（Al0.75Ge0.25）、またはNb3Gbからなる化合
物超電導体粉末を、銅などの良導電物質中に分散
させることにより、可撓性に優れた化合物超電導
線の製造方法を堤供することを目的とするもので
ある。
Nb3（Al0.75Ge0.25）、またはNb3Gbからなる化合
物超電導体粉末を、銅などの良導電物質中に分散
させることにより、可撓性に優れた化合物超電導
線の製造方法を堤供することを目的とするもので
ある。
以下本発明を詳細に説明する。
先ず本発明の製造方法について説明すると、予
めNbと、これと化合物を形成するAl、Ga、或は
Geを化学量論的に３対１の割合で混合してアー
ク溶解し、次いでこれを冷却した後、粉砕機によ
り100〜300メツシユ程度の粒径に粉砕して化合物
超電導体粉末を製造する。このようにして得られ
たNb3Al、Nb3Ga、Nb3（Al0.75Ge0.25）、および
Nb3Geなどの化合物超電導体粉末はＡ−15型をな
し、その融点は何れも1800℃以上と極めて高融点
の粉末である。
めNbと、これと化合物を形成するAl、Ga、或は
Geを化学量論的に３対１の割合で混合してアー
ク溶解し、次いでこれを冷却した後、粉砕機によ
り100〜300メツシユ程度の粒径に粉砕して化合物
超電導体粉末を製造する。このようにして得られ
たNb3Al、Nb3Ga、Nb3（Al0.75Ge0.25）、および
Nb3Geなどの化合物超電導体粉末はＡ−15型をな
し、その融点は何れも1800℃以上と極めて高融点
の粉末である。
次にこの化合物超電導体粉末を銅などの良導電
物質からなる粉末または溶湯に所望の割合で混合
してこれを焼結または合金化させる。なお焼結す
る場合には不活性雰囲気或は真空中で加熱して化
合物超電導体粉末が一様に分散した所望形状の焼
結体を製造する。また合金化させる場合には例え
ば1200℃程度に加熱溶解した銅溶湯中に前記化合
物超電導体粉末を添加することにより行なうが、
この化合物超電導体粉末の融点は1800℃以上と極
めて高いため溶解して固溶することなく銅マトリ
ツクス中に一様に分散して析出型合金と同様の組
織が得られる。
物質からなる粉末または溶湯に所望の割合で混合
してこれを焼結または合金化させる。なお焼結す
る場合には不活性雰囲気或は真空中で加熱して化
合物超電導体粉末が一様に分散した所望形状の焼
結体を製造する。また合金化させる場合には例え
ば1200℃程度に加熱溶解した銅溶湯中に前記化合
物超電導体粉末を添加することにより行なうが、
この化合物超電導体粉末の融点は1800℃以上と極
めて高いため溶解して固溶することなく銅マトリ
ツクス中に一様に分散して析出型合金と同様の組
織が得られる。
次に上記の焼結体または合金を圧延、引抜きな
ど順次伸線加工を行なつて所望の仕上り形状とし
た後600〜9000℃に加熱して時効を行ない歪んだ
結晶状態を再配列させることにより超電導特性を
向上させて製品とするものである。なお本発明に
おいて特性向上化の加熱温度を600〜900℃の範囲
に限定した理由は、この範囲外では何れの場合に
おいても超電導特性の改善が認められないからで
ある。
ど順次伸線加工を行なつて所望の仕上り形状とし
た後600〜9000℃に加熱して時効を行ない歪んだ
結晶状態を再配列させることにより超電導特性を
向上させて製品とするものである。なお本発明に
おいて特性向上化の加熱温度を600〜900℃の範囲
に限定した理由は、この範囲外では何れの場合に
おいても超電導特性の改善が認められないからで
ある。
しかして上記構成の化合物超電導線は臨界温度
（Tc）と臨界磁界（Hc2）とが高い高性能化合物超
電導体を粉末状にし、これを良導電物質中に分散
させたものであるため、該超電導体が不連続状態
であるにも拘らず、従来のNb3Sn、V3Gaとほぼ
同程度しか若しくはこれより高い臨界温度を有す
ると共に、高磁界に対して優れた性能を有する。
更に化合物超電導体粉末が分散状態にあることか
ら、拡散により層状に析出させる従来の化合物超
電導線の最大の欠点である低温における脆性破壊
を防止することができる。
（Tc）と臨界磁界（Hc2）とが高い高性能化合物超
電導体を粉末状にし、これを良導電物質中に分散
させたものであるため、該超電導体が不連続状態
であるにも拘らず、従来のNb3Sn、V3Gaとほぼ
同程度しか若しくはこれより高い臨界温度を有す
ると共に、高磁界に対して優れた性能を有する。
更に化合物超電導体粉末が分散状態にあることか
ら、拡散により層状に析出させる従来の化合物超
電導線の最大の欠点である低温における脆性破壊
を防止することができる。
次に本発明の実施例について説明する。
先ずNbとGaとを原子比で３対１になるように
秤量して全体を100ｇとし、これをアーク炉にお
いて直経約２cm、厚さ１cmのボタン状に溶解し
て、Nb3Gaのブロツクを製造した。次にこのブロ
ツクを自動粉砕した後、更にボールーミルにより
粉砕して粒径約300メツシユの粉末とした。この
粉末の結晶構造をＸ線回析で調べたところＡ−15
型の結晶構造を有していることが確認された。次
にこのNb3Gaを２に対して、これとほぼ同程度の
粒径の銅粉末を体積比で８の割合に混合し、この
混合粉末を加圧してアルゴンガス雰囲気中で焼結
して焼結体を得た。次にこの焼結体を圧延加工し
て線径0.5mmφの細線にした後、これを真空中で
700℃に加熱処理して超電導特性を向上化させた
超電導線を製造した。
秤量して全体を100ｇとし、これをアーク炉にお
いて直経約２cm、厚さ１cmのボタン状に溶解し
て、Nb3Gaのブロツクを製造した。次にこのブロ
ツクを自動粉砕した後、更にボールーミルにより
粉砕して粒径約300メツシユの粉末とした。この
粉末の結晶構造をＸ線回析で調べたところＡ−15
型の結晶構造を有していることが確認された。次
にこのNb3Gaを２に対して、これとほぼ同程度の
粒径の銅粉末を体積比で８の割合に混合し、この
混合粉末を加圧してアルゴンガス雰囲気中で焼結
して焼結体を得た。次にこの焼結体を圧延加工し
て線径0.5mmφの細線にした後、これを真空中で
700℃に加熱処理して超電導特性を向上化させた
超電導線を製造した。
このようにして得られた超電導線の長主方向に
沿つた断面状態では第１図に示す如く銅マトリツ
クス１中に、長手方向に伸びたNb3Ge粉末２が一
様に分散した状態であつた。また通常の４端子法
で超電導臨界温度（Tc）を測定したところ15〜
17〓であり、気相成長法により製造した銅を含ま
ない理想状態の薄膜状Nb3GaのTc20.3〓に比べて
若干低いが、従来の拡散法によりNb3Snを析出さ
れた超電導材のTcとほぼ同程度であつた。また
機械的歪に対する特性（可撓性）を測べるために
直線状態における超電導材の臨界電流値（∞）
と、各曲げ直径に対する臨界電流値（ｃ）との
比を調らべたところ第２図のグラフに実線で示す
如く、ほぼ一定であり、優れた可撓性を有するこ
とが確認された。またこの可撓性を従来のNb3Sn
からなる同一線径の超電導線について測定したと
ころ第２図のグラフに破線で示す如き結果が得ら
れた。なお上記実施例では、銅マトリツク中に
Nb3Gaを分散させた超電導線材について示した
が、Nb3Al、Nb3（Al0.75Ge0.25）、およびNb3Geな
どＡ−15型の結晶構造を有する化合物超電導線に
ついても同様の効果が得られた。
沿つた断面状態では第１図に示す如く銅マトリツ
クス１中に、長手方向に伸びたNb3Ge粉末２が一
様に分散した状態であつた。また通常の４端子法
で超電導臨界温度（Tc）を測定したところ15〜
17〓であり、気相成長法により製造した銅を含ま
ない理想状態の薄膜状Nb3GaのTc20.3〓に比べて
若干低いが、従来の拡散法によりNb3Snを析出さ
れた超電導材のTcとほぼ同程度であつた。また
機械的歪に対する特性（可撓性）を測べるために
直線状態における超電導材の臨界電流値（∞）
と、各曲げ直径に対する臨界電流値（ｃ）との
比を調らべたところ第２図のグラフに実線で示す
如く、ほぼ一定であり、優れた可撓性を有するこ
とが確認された。またこの可撓性を従来のNb3Sn
からなる同一線径の超電導線について測定したと
ころ第２図のグラフに破線で示す如き結果が得ら
れた。なお上記実施例では、銅マトリツク中に
Nb3Gaを分散させた超電導線材について示した
が、Nb3Al、Nb3（Al0.75Ge0.25）、およびNb3Geな
どＡ−15型の結晶構造を有する化合物超電導線に
ついても同様の効果が得られた。
以上説明した如く本発明の化合物超電導線の製
造方法によれば予め化合物化させた高融点の高性
能超電導体を粉末状にして良導電物質に分散させ
ることにより、従来の化合物超電導の最大の欠点
である脆性破壊を防止して可撓性の優れた製品が
得られると共に、高磁界において優れた特性を有
し、しかも長尺の製品が得られるなど種々の効果
を有し、特に核融合炉に用いる電磁石用の超電導
線として好適なものである。
造方法によれば予め化合物化させた高融点の高性
能超電導体を粉末状にして良導電物質に分散させ
ることにより、従来の化合物超電導の最大の欠点
である脆性破壊を防止して可撓性の優れた製品が
得られると共に、高磁界において優れた特性を有
し、しかも長尺の製品が得られるなど種々の効果
を有し、特に核融合炉に用いる電磁石用の超電導
線として好適なものである。
第１図は本発明に係る化合物超電導線の長手方
向に沿つた断面状態を示す説明図、第２図は
Nb3Gaを分散させた本発明の化合物超電導線と従
来のNb3Snを析出させた化合物超導線との可撓性
を測定したグラフである。 １……銅マトリツクス、２……Nb3Ga粉末。
向に沿つた断面状態を示す説明図、第２図は
Nb3Gaを分散させた本発明の化合物超電導線と従
来のNb3Snを析出させた化合物超導線との可撓性
を測定したグラフである。 １……銅マトリツクス、２……Nb3Ga粉末。
Claims (1)
- １ Nb3Al、Nb3Ga、Nb3（Al0.75Ge0.25）、または
Nb3Geからなる化合物超電導体粉末を形成した
後、該粉末を良導電物質からなる粉末または溶湯
中に混合して、これを焼結または合金化し、次い
で得られた焼結体または合金を線状に成形し、し
かる後600〜900℃で熱処理して超電導特性を向上
せしめることを特徴とする可撓性に優れた化合物
超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15577276A JPS5379493A (en) | 1976-12-24 | 1976-12-24 | Superconductive compound wire and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15577276A JPS5379493A (en) | 1976-12-24 | 1976-12-24 | Superconductive compound wire and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5379493A JPS5379493A (en) | 1978-07-13 |
| JPS6120158B2 true JPS6120158B2 (ja) | 1986-05-21 |
Family
ID=15613062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15577276A Granted JPS5379493A (en) | 1976-12-24 | 1976-12-24 | Superconductive compound wire and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5379493A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2111871B (en) * | 1981-04-30 | 1985-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | Compound-type superconductor and process for its preparation |
| JPS5838405A (ja) * | 1981-08-13 | 1983-03-05 | ウエスチングハウス・エレクトリツク・コ−ポレ−シヨン | 超伝導複合体ワイヤおよびその製法 |
-
1976
- 1976-12-24 JP JP15577276A patent/JPS5379493A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5379493A (en) | 1978-07-13 |
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