JPS62188110A - 超電導体ワイヤ及びその製造方法 - Google Patents
超電導体ワイヤ及びその製造方法Info
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- JPS62188110A JPS62188110A JP61284067A JP28406786A JPS62188110A JP S62188110 A JPS62188110 A JP S62188110A JP 61284067 A JP61284067 A JP 61284067A JP 28406786 A JP28406786 A JP 28406786A JP S62188110 A JPS62188110 A JP S62188110A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、一般的には超電導体ワイヤに関し、より詳細
には、多数の微細粒子超電導体線条（フィラメント）か
ら成り線条の寸法安定性が向上した超電導体ワイヤに関
する。
には、多数の微細粒子超電導体線条（フィラメント）か
ら成り線条の寸法安定性が向上した超電導体ワイヤに関
する。
［従来の技術］
本件出願人に譲渡された米国特許第
４．４１１，９５９号明細書は、ミクロン以下の粒度の
粒子を金属チューブに封入し、次いで焼結または反応焼
鈍（ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｎｎｅａｌｉｎｇ）を起こさ
ずに細いワイヤにするミクロン以下の粒子から製造した
延性を持つ超電導体ワイヤを教示する。バンドルの集束
及び組立てにより、未焼結のミクロン以下の粒度の粒子
から成る超電導体線条の流体に類似した特性を保持した
多線条複合物が得られる。
粒子を金属チューブに封入し、次いで焼結または反応焼
鈍（ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｎｎｅａｌｉｎｇ）を起こさ
ずに細いワイヤにするミクロン以下の粒子から製造した
延性を持つ超電導体ワイヤを教示する。バンドルの集束
及び組立てにより、未焼結のミクロン以下の粒度の粒子
から成る超電導体線条の流体に類似した特性を保持した
多線条複合物が得られる。
上述の米国特許の教示に従りて製造した多線条ワイヤは
、優れた機械的特性及び電気特性を持つものではあるが
、ワイヤの金属学的評価結果の示すところによれば、最
終製品を製造するために必要な多段の製造工程中に、線
条が最初持っていた円形断面は保持されなくなる。各処
理工程のある時点で、線条はねじれて、断面及び長さの
両方向での寸法の不均一性が現れれる。
、優れた機械的特性及び電気特性を持つものではあるが
、ワイヤの金属学的評価結果の示すところによれば、最
終製品を製造するために必要な多段の製造工程中に、線
条が最初持っていた円形断面は保持されなくなる。各処
理工程のある時点で、線条はねじれて、断面及び長さの
両方向での寸法の不均一性が現れれる。
線条の寸法をもっと均一にすることができれば、超電導
体の挙動を最適にすることかできる。即ち線条の過度の
折れにより電流伝送能が低下することがない。又、線条
間の超電導性を持たない母材の厚さの不均一性に起因し
、ノルマライゼーション（ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ
）及び各線条間の電流のジャンピング （ｊｕｍｐｉｎｇ）を惹起する局部加熱も起こらない。
体の挙動を最適にすることかできる。即ち線条の過度の
折れにより電流伝送能が低下することがない。又、線条
間の超電導性を持たない母材の厚さの不均一性に起因し
、ノルマライゼーション（ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ
）及び各線条間の電流のジャンピング （ｊｕｍｐｉｎｇ）を惹起する局部加熱も起こらない。
［本発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、改良された超電導体ワイヤ、特に多数
の線条から成る超電導体ワイヤを提供することである。
の線条から成る超電導体ワイヤを提供することである。
［問題点を解決するための手段］
上記の目的を考え、本発明は、ミクロン以下の粒度の粒
子状超電導体から成る円形断面の心部を持つ少なくとも
１本の線条と、前記線条を取り囲む封入さや管とから成
る超電導体ワイヤであって、前記封入さや管が、より硬
質で降伏強度の高い内壁部とそれを取り囲む延性を持つ
外側表皮を含む複合壁を有し、より硬質の内壁部により
後続のワイヤ製造中の線条の寸法均一性が向上すること
を特徴とするワイヤを提供するものである。
子状超電導体から成る円形断面の心部を持つ少なくとも
１本の線条と、前記線条を取り囲む封入さや管とから成
る超電導体ワイヤであって、前記封入さや管が、より硬
質で降伏強度の高い内壁部とそれを取り囲む延性を持つ
外側表皮を含む複合壁を有し、より硬質の内壁部により
後続のワイヤ製造中の線条の寸法均一性が向上すること
を特徴とするワイヤを提供するものである。
本発明によれば、更に、微細粒子状超電導体粉末からワ
イヤを製造して線条の寸法安定性を高める方法であって
、より硬質で降伏強度の高い内壁部とそれを取囲む延性
を持つ外側表皮を形成する複合壁を有する第一管状部材
を準備し、前記第一管状部材にミクロン以下の粒度の粒
子状超電導体粉末を充填し、第一管状部材の直径を減径
させて単一の線条状ワイヤを製造することを特徴とする
方法が提供される。
イヤを製造して線条の寸法安定性を高める方法であって
、より硬質で降伏強度の高い内壁部とそれを取囲む延性
を持つ外側表皮を形成する複合壁を有する第一管状部材
を準備し、前記第一管状部材にミクロン以下の粒度の粒
子状超電導体粉末を充填し、第一管状部材の直径を減径
させて単一の線条状ワイヤを製造することを特徴とする
方法が提供される。
［実施例］
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
本発明は例示のみに限定されるものではない。
本願明細書の長さ及び複雑さを限度内におさめるために
、上述の米国特許第４，４１１，９５９号及び第４．４
１９，１２５号明細書を本明細書に引用する。米国特許
第４，４１１，９５９号は、ミクロン以下の粒度の粒子
から成る延性のある超電導体ワイヤの製造方法を教示し
、米国特許第４．４１９，１２５号明細書は超電導体ワ
イヤで使用するに適したミクロン以下の粒度の超電導体
粒子の製造方法を教示している。
、上述の米国特許第４，４１１，９５９号及び第４．４
１９，１２５号明細書を本明細書に引用する。米国特許
第４，４１１，９５９号は、ミクロン以下の粒度の粒子
から成る延性のある超電導体ワイヤの製造方法を教示し
、米国特許第４．４１９，１２５号明細書は超電導体ワ
イヤで使用するに適したミクロン以下の粒度の超電導体
粒子の製造方法を教示している。
第１図は、本発明の教示によるミクロン以下の粒度の粒
子から成る超電導体ワイヤを製造する新規でかつ改良さ
れた方法の工程の概略を示す工程図である。工程１２は
、延性のある外側表皮と、より硬質で高強度の内壁部と
を形成する複合壁を持つ管状部材を調製する工程である
。出発材料の横断面を図示する第２図に示すように、壁
部３２を持つ金属管３０を調製する。管３０は、例えば
外径９．５ｍｍ（０，３７５インチ）の丸い外径で、内
径はたとえば６．１ｍｍ（０，２４１インチ）である。
子から成る超電導体ワイヤを製造する新規でかつ改良さ
れた方法の工程の概略を示す工程図である。工程１２は
、延性のある外側表皮と、より硬質で高強度の内壁部と
を形成する複合壁を持つ管状部材を調製する工程である
。出発材料の横断面を図示する第２図に示すように、壁
部３２を持つ金属管３０を調製する。管３０は、例えば
外径９．５ｍｍ（０，３７５インチ）の丸い外径で、内
径はたとえば６．１ｍｍ（０，２４１インチ）である。
銅またはアルミニウム等の延性を有し実質的に純粋の金
属で構成した壁部に代えて、対象となる低温度下での超
電導性を持たない実質的に純粋な金属から成る外側表皮
３４を持つ複合壁３２を用いる。表皮３４は、酸素を含
まず、かつ導電性が高い（０，ＦＨＣ）銅、アルミニウ
ム等から成るものであればよい。通常は０．２５ｍａ＋
（０，０１０インチ）の厚さの表皮３４が、より硬質で
機械的降伏強度の高い内壁部３６を取り囲み、内壁部３
６と緊密に金属的に接触している。好ましい実施例にお
いては、内壁部３６は、表皮３４を構成している金属と
同一の金属を分散により硬質化した合金である。たとえ
ば、表皮３４が銅である場合、内壁部３６は、銅に０．
２重量９６（Ｗｌｏ）のアルミナ（Ａ１２０ｓ）を分散
させた分散硬質化合金製ニする。細粒状に分散したミク
ロン以下の粒度のアルミナ粒子を含有する母材は、分散
粒子が転穆移動に対するバリヤ（障害物）として作用す
るために、より硬質になるとともにより高い降伏強度を
有する。第３Ａ図、第３Ｂ図及び第３Ｃ図は、直径２．
５４ｃｍ（１インチ）のロッドを冷間加工させた場合に
おける０ＦＨＣ銅並びにグリッデン・メタル （Ｇｌｉｄｄｅｎ Ｍｅｔａｌ）酸化物分散により強度
を向上させた銅（ＡＬ−２０）の機械的強度を比較する
グラフである。実線上の印（塗りつぶした印）は０ＦＨ
Ｃ銅を示し、点線上の印（中空の印）は分散により強度
を向上させた銅を示す。たとえば、Ｂｅｄ、 ＺｒＯ２
，５ｉ０２． Ｔｉｅ。
属で構成した壁部に代えて、対象となる低温度下での超
電導性を持たない実質的に純粋な金属から成る外側表皮
３４を持つ複合壁３２を用いる。表皮３４は、酸素を含
まず、かつ導電性が高い（０，ＦＨＣ）銅、アルミニウ
ム等から成るものであればよい。通常は０．２５ｍａ＋
（０，０１０インチ）の厚さの表皮３４が、より硬質で
機械的降伏強度の高い内壁部３６を取り囲み、内壁部３
６と緊密に金属的に接触している。好ましい実施例にお
いては、内壁部３６は、表皮３４を構成している金属と
同一の金属を分散により硬質化した合金である。たとえ
ば、表皮３４が銅である場合、内壁部３６は、銅に０．
２重量９６（Ｗｌｏ）のアルミナ（Ａ１２０ｓ）を分散
させた分散硬質化合金製ニする。細粒状に分散したミク
ロン以下の粒度のアルミナ粒子を含有する母材は、分散
粒子が転穆移動に対するバリヤ（障害物）として作用す
るために、より硬質になるとともにより高い降伏強度を
有する。第３Ａ図、第３Ｂ図及び第３Ｃ図は、直径２．
５４ｃｍ（１インチ）のロッドを冷間加工させた場合に
おける０ＦＨＣ銅並びにグリッデン・メタル （Ｇｌｉｄｄｅｎ Ｍｅｔａｌ）酸化物分散により強度
を向上させた銅（ＡＬ−２０）の機械的強度を比較する
グラフである。実線上の印（塗りつぶした印）は０ＦＨ
Ｃ銅を示し、点線上の印（中空の印）は分散により強度
を向上させた銅を示す。たとえば、Ｂｅｄ、 ＺｒＯ２
，５ｉ０２． Ｔｉｅ。
Ｙ２Ｏ３，にｒ２０ｓ、 Ｔｈ２０ｓ等の酸化物類、Ｓ
ｉＣ，ＢＧまたはこれらの混合物等の炭化物類、Ｎｂま
たはＴａと銅との合金またはこれら゛の混合物によって
銅を硬質化させることもできる。これらの添加物の量は
、普通、０．０１乃至り、（ｌ Ｗ／Ｑの範囲内にする
。表皮３４がアルミニウムの場合、内壁部は０．０１乃
至１．０ Ｗ７０程度の割合でアルミナその他の適宜な
分散物を分散して硬質化させたアルミニウムから構成す
ればよい。
ｉＣ，ＢＧまたはこれらの混合物等の炭化物類、Ｎｂま
たはＴａと銅との合金またはこれら゛の混合物によって
銅を硬質化させることもできる。これらの添加物の量は
、普通、０．０１乃至り、（ｌ Ｗ／Ｑの範囲内にする
。表皮３４がアルミニウムの場合、内壁部は０．０１乃
至１．０ Ｗ７０程度の割合でアルミナその他の適宜な
分散物を分散して硬質化させたアルミニウムから構成す
ればよい。
第１図に符号１４で示すように、ニオビウム・スタナイ
ド（Ｎｂ５Ｓｎ） 、ニオビウム・アルミナイド（Ｎｂ
、ＡＩ）、ニオビウム・カーバイド（ＮｂＣ）、ニオビ
ウム・カーボニトリド［Ｎｂ （Ｎ、Ｃ） 、 Ｎｂｓ
（Ｓｎ、 Ｘ）及びＮｂ５（ＡＩ 、 Ｘ） ；式中
Ｘはゲルマニウムのような数種の元素の一種］等の微粒
子状超電導体粉末を予め圧密化したペレットを管３０に
入れる。超電導体心部（心線部）即ち線条に流体に類似
した特性を付与して、たとえば高磁界超電導磁石中で用
いることができる強くて柔軟なワイヤをつくる。平均粒
子寸法（粒度）は１０００オングストローム未満と、好
ましくは１００オングストローム程度にすればその効果
は大きく、粒子形状は理想を言えば球形である。工程に
は、ペレット３８を充填した後に、管の開口端を密閉し
、すくめる（スェージング）処理を含む。
ド（Ｎｂ５Ｓｎ） 、ニオビウム・アルミナイド（Ｎｂ
、ＡＩ）、ニオビウム・カーバイド（ＮｂＣ）、ニオビ
ウム・カーボニトリド［Ｎｂ （Ｎ、Ｃ） 、 Ｎｂｓ
（Ｓｎ、 Ｘ）及びＮｂ５（ＡＩ 、 Ｘ） ；式中
Ｘはゲルマニウムのような数種の元素の一種］等の微粒
子状超電導体粉末を予め圧密化したペレットを管３０に
入れる。超電導体心部（心線部）即ち線条に流体に類似
した特性を付与して、たとえば高磁界超電導磁石中で用
いることができる強くて柔軟なワイヤをつくる。平均粒
子寸法（粒度）は１０００オングストローム未満と、好
ましくは１００オングストローム程度にすればその効果
は大きく、粒子形状は理想を言えば球形である。工程に
は、ペレット３８を充填した後に、管の開口端を密閉し
、すくめる（スェージング）処理を含む。
工程１６は、管３０の直径を減少し、円形の外形を第４
図に示すように六角形にする工程である。尚、本明細書
中で使用する「直径の減径」という語句は、ダイに通し
て延伸または圧延し、アルゴン等の不活性ガス雰囲気中
で４５０℃で半時間適宜な中間焼鈍を行う等の方法によ
って行う直径の減少を意味する。たとえば、充填済の管
３０を、各工程毎に０．５ｍｍ（０，２０インチ）ずつ
冷間スェージングして、直径３．８ｍｍ（０，１５０イ
ンチ）の丸いワイヤにする一連のダイに通し、アルゴン
中で半時間４５０℃で最終焼鈍する。次に、丸いワイヤ
を冷間延伸し、一工程の作業で丸形から直径３ｍｍ（０
，１２０インチ）の六角形断面形状にして、第４図に示
す単一心線六角形ワイヤ４０を得る。超電導体粒子から
成る心線３８′の断面は丸く、封入さや管４２の外径は
六角形であ、る。得られる高強度内壁部３６′の内面は
丸い心線３８′に倣う形状であり、一方性側表皮３４は
六角形断面である。
図に示すように六角形にする工程である。尚、本明細書
中で使用する「直径の減径」という語句は、ダイに通し
て延伸または圧延し、アルゴン等の不活性ガス雰囲気中
で４５０℃で半時間適宜な中間焼鈍を行う等の方法によ
って行う直径の減少を意味する。たとえば、充填済の管
３０を、各工程毎に０．５ｍｍ（０，２０インチ）ずつ
冷間スェージングして、直径３．８ｍｍ（０，１５０イ
ンチ）の丸いワイヤにする一連のダイに通し、アルゴン
中で半時間４５０℃で最終焼鈍する。次に、丸いワイヤ
を冷間延伸し、一工程の作業で丸形から直径３ｍｍ（０
，１２０インチ）の六角形断面形状にして、第４図に示
す単一心線六角形ワイヤ４０を得る。超電導体粒子から
成る心線３８′の断面は丸く、封入さや管４２の外径は
六角形であ、る。得られる高強度内壁部３６′の内面は
丸い心線３８′に倣う形状であり、一方性側表皮３４は
六角形断面である。
第５図に示すように、工程１８は、一般的には直径１．
０ａｕａ（０，０４インチ）の６木の０ＦＨＣ銅充填材
ワイヤ４６を含有する壁厚の薄い０ＦＨＣ銅製の管４４
の内部で７本の単一心線ワイヤ４０を集束し圧密化する
。たとえば、銅製の管４４の外径を１２．７ｍｍ（０，
５インチ）で孔部を９．３ｍｍ（０，３６８インチ）に
することができる。圧密化は、９００℃、１５ ｋｓｉ
で２時間程度の高温均衡加圧によって行うことができる
。
０ａｕａ（０，０４インチ）の６木の０ＦＨＣ銅充填材
ワイヤ４６を含有する壁厚の薄い０ＦＨＣ銅製の管４４
の内部で７本の単一心線ワイヤ４０を集束し圧密化する
。たとえば、銅製の管４４の外径を１２．７ｍｍ（０，
５インチ）で孔部を９．３ｍｍ（０，３６８インチ）に
することができる。圧密化は、９００℃、１５ ｋｓｉ
で２時間程度の高温均衡加圧によって行うことができる
。
工程２０は、更に、管４４の直径をたとえば９．９ｍｍ
（０，３９０インチ）程度に減径させた後に、丸い円形
断面形状を３ｍｍ（０，１２０インチ）の六角形断面に
して、第６図に示す７線条ワイヤにする工程である。
（０，３９０インチ）程度に減径させた後に、丸い円形
断面形状を３ｍｍ（０，１２０インチ）の六角形断面に
して、第６図に示す７線条ワイヤにする工程である。
第７図に示すように、工程２２は、
！１．３ｍｍ（０，３６８インチ）の孔部を有する直径
２．７ｍｍ（０，５インチ）の０ＦＨＣ銅製の管５０の
内部で７線条ワイヤ４８を７本集束し圧密化する工程で
ある。銅製ワイヤ５２が、７線条ワイヤ４８と管５０の
内壁部の管に充填される。
２．７ｍｍ（０，５インチ）の０ＦＨＣ銅製の管５０の
内部で７線条ワイヤ４８を７本集束し圧密化する工程で
ある。銅製ワイヤ５２が、７線条ワイヤ４８と管５０の
内壁部の管に充填される。
工程２４は、管５０の直径を９．９ｍｍ（０，３９０イ
ンチ）の管５０の直径を減径した後、得られる丸いワイ
ヤを冷間延伸して径３ｍｍ（０，１２０インチ）の六角
形断面のワイヤにして、第８図に示す４９本の線条から
成るワイヤ５４を得る工程である。
ンチ）の管５０の直径を減径した後、得られる丸いワイ
ヤを冷間延伸して径３ｍｍ（０，１２０インチ）の六角
形断面のワイヤにして、第８図に示す４９本の線条から
成るワイヤ５４を得る工程である。
第９図に示すように、工程２６は直径
１２．７ｍｍ（０，５インチ）の０Ｆ）ＩＣ銅製の管５
６の内部に４９本の線条から成るワイヤ５４を７本集束
し圧密化する工程である。各々が７本の超電導体線条を
含む６本の０ＦＨＣ銅製ワイヤ５８により、ワイヤ５４
と管５６の内壁部との管の空隙を満たせばよい。
６の内部に４９本の線条から成るワイヤ５４を７本集束
し圧密化する工程である。各々が７本の超電導体線条を
含む６本の０ＦＨＣ銅製ワイヤ５８により、ワイヤ５４
と管５６の内壁部との管の空隙を満たせばよい。
第１０図に示すように、工程２８により管５６の直径を
所望直径の３８５木の線条から成るワイヤ６０にする。
所望直径の３８５木の線条から成るワイヤ６０にする。
米国特許第
３．９２２，７６９号明細書に記載されている冷間液圧
押出し・引抜きを用いて、ワイヤ直径を所望直径、たと
えば、外径７．６ｍｍ（０，３０インチ）に減径する最
終作業を行うことができる。
押出し・引抜きを用いて、ワイヤ直径を所望直径、たと
えば、外径７．６ｍｍ（０，３０インチ）に減径する最
終作業を行うことができる。
第１１図は、先行技術に従って構成した７本の線条から
成る六角形断面の微粒子超電導体ワイヤの光学顕微鏡写
真であり、このワイヤの場合、各線条は圧密化した微粒
子状Ｎｂｃ粉末であり、母材は０ＦＨＣ銅である。第１
２図は、本発明の教示に従って構成した７本の線条から
成る六角形断面の微粒子超電導体ワイヤの光学顕微鏡写
真であり、このワイヤの概略は第６図に図示されている
。後述の場合（即ち、本発明による場合）、線条は微粒
子状Ｎｂｃ粉末から成り、母材は各線条を直接に取り囲
み、０ＦＨＣ銅から成る外側表皮を持つ酸化物分散強化
銅から成る。本発明の教示に従って構成したワイヤの場
合、線条の断面の均一性がより高く、卵形ではない。更
に、光学的金属組織学標本の長手方向断面は、先行技術
の場合よりも長手方向変化が少ないことを示している。
成る六角形断面の微粒子超電導体ワイヤの光学顕微鏡写
真であり、このワイヤの場合、各線条は圧密化した微粒
子状Ｎｂｃ粉末であり、母材は０ＦＨＣ銅である。第１
２図は、本発明の教示に従って構成した７本の線条から
成る六角形断面の微粒子超電導体ワイヤの光学顕微鏡写
真であり、このワイヤの概略は第６図に図示されている
。後述の場合（即ち、本発明による場合）、線条は微粒
子状Ｎｂｃ粉末から成り、母材は各線条を直接に取り囲
み、０ＦＨＣ銅から成る外側表皮を持つ酸化物分散強化
銅から成る。本発明の教示に従って構成したワイヤの場
合、線条の断面の均一性がより高く、卵形ではない。更
に、光学的金属組織学標本の長手方向断面は、先行技術
の場合よりも長手方向変化が少ないことを示している。
各線条の周囲のさや管中の０ＦＨＣ銅の一部分を降伏強
度の高い材料で置換することにより、電流密度が高く信
頼性の大きな線条が得られる。ワイヤの超電導性でない
部分の常態における電導度のわずかな低下が犠牲になる
だけである。
度の高い材料で置換することにより、電流密度が高く信
頼性の大きな線条が得られる。ワイヤの超電導性でない
部分の常態における電導度のわずかな低下が犠牲になる
だけである。
たとえば第１０図に示すワイヤ６ｏの如き直径７．６ｍ
ｍ（０，３０インチ）、線条数３８５の微粒子多線条形
の超電導体ワイヤ数本を評価したところ、線条の寸法均
一性が向上していることが明示された。酸化物分散によ
り強化した銅母材を有する冷間加工ワイヤ及び酸化物分
散により強化した銅母材を有さない冷間加工ワイヤの断
面の顕微鏡写真をそれぞれ第１３図及び第１４図に示す
。各ワイヤにおいて、７本の線条数４９の集束及び周縁
部に位置する線条数７の充填ワイヤ６本は、互いに明ら
かに区別できる。各集束の内部において、７本の線条数
７の群分けも明らかである。第１３図及び第１４図に示
す断面を比較すると、酸化物分散により強化した銅母材
によって線条の寸法均一性が増すことは明らかである。
ｍ（０，３０インチ）、線条数３８５の微粒子多線条形
の超電導体ワイヤ数本を評価したところ、線条の寸法均
一性が向上していることが明示された。酸化物分散によ
り強化した銅母材を有する冷間加工ワイヤ及び酸化物分
散により強化した銅母材を有さない冷間加工ワイヤの断
面の顕微鏡写真をそれぞれ第１３図及び第１４図に示す
。各ワイヤにおいて、７本の線条数４９の集束及び周縁
部に位置する線条数７の充填ワイヤ６本は、互いに明ら
かに区別できる。各集束の内部において、７本の線条数
７の群分けも明らかである。第１３図及び第１４図に示
す断面を比較すると、酸化物分散により強化した銅母材
によって線条の寸法均一性が増すことは明らかである。
各線条の周囲のさや管中に酸化物分散強化材料を存在さ
せることにより、各個の線条の同一性の保持が著しく向
上する。母材中に０ＦＨＣ銅を配して製造した第１３図
に示すワイヤと比較した場合、第１４図に示すものはほ
ぼ完全に隔離された線条パターンを持ち、断面に均一性
がより良く保持される。
せることにより、各個の線条の同一性の保持が著しく向
上する。母材中に０ＦＨＣ銅を配して製造した第１３図
に示すワイヤと比較した場合、第１４図に示すものはほ
ぼ完全に隔離された線条パターンを持ち、断面に均一性
がより良く保持される。
酸化物分散により強化した銅母材を有する直径７．６＋
ｎｍ（０，３０インチ）で３８５本の線条から成るワイ
ヤ及び酸化物分散により強化した銅母材を有さいない直
径７．６ｍｍ（０，３インチ）で３８５木の線条から成
るワイヤの長手方向断面の顕微鏡写真をそれぞれ第１５
図及び１６図に示す。線条の長手方向寸法均一性の向上
、即ち酸化物分散により強化された母材を有する第１６
図のワイヤ中での線条の折れまたはビンチング（ｐｉｎ
ｃｈｉｎｇ）の実質的な減少が明らかである。
ｎｍ（０，３０インチ）で３８５本の線条から成るワイ
ヤ及び酸化物分散により強化した銅母材を有さいない直
径７．６ｍｍ（０，３インチ）で３８５木の線条から成
るワイヤの長手方向断面の顕微鏡写真をそれぞれ第１５
図及び１６図に示す。線条の長手方向寸法均一性の向上
、即ち酸化物分散により強化された母材を有する第１６
図のワイヤ中での線条の折れまたはビンチング（ｐｉｎ
ｃｈｉｎｇ）の実質的な減少が明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の教示による超電導体線条の寸法安定
性が改善されたミクロン以下の粒度の粒子状で延性を持
つ超電導体ワイヤを製造する工程を示す工程図である。 第２図は、本発明の教示による構造を持ち、予め圧密化
されたミクロン以下の粒度の超電導体ワイヤのプラグを
含む複合壁を持つ材料品の断面図である。 第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図は、０ＦＨＣ銅と分散硬
化銅の機械的特性を比較するグラフである。 第４図は、材料品の直径を減径し六角形外形に変えた後
のワイヤ製品の断面図である。 第５図は、第３図に示した単一心線六角形ワイヤを複数
本束ねて示す断面図である。 第６図は、第４図に示した集束物の直径を減径し再び六
角形断面に形づくったワイヤの断面図である。 第７図は、第５図に示した複数の多線条六角形ワイヤの
集束を示す断面図である。 第８図は、第６図に示した集束物の直径を減径し六角形
断面に再び形づくったワイヤの断面図である。 第９図は、第７図に示した多線条六角形ワイヤを複数本
束ねて示す断面図である。 第１０図は、第８図に示した集束の直径な減径した最終
多線条ワイヤ製品の断面図である。 第１１図は、先行技術の教示による多線条超電導性ワイ
ヤの光学顕微鏡写真である。 第１２図は、本発明の教示による多線条超電導性ワイヤ
の光学顕微鏡写真である。 第１３図は、先行技術の教示に従う構造の３８５本の線
条から成るワイヤの横断面を示す光学顕微鏡写真である
。 第１４図は、本発明の教示に従う構造の３８５本の線条
から成るワイヤの横断面を示すこと以外は第１３図と同
様の光学顕微鏡である。 第１５図は、先行技術の教示に従う構造の３８５本の線
条から成るワイヤの長手方向断面を示す光学顕微鏡写真
である。 第１６図は、本発明の教示に従う構造の３８５本の線条
から成るワイヤの長手方向断面を示す光学顕微鏡写真で
ある。 １２ 延性を持つ外側表皮と高強度の内側壁部を形成
する複合壁を有する管を準備する工程 １４ 粒度１０００＾以下の微粒子状超電導体材料ベ
レットを管に充填する工程 １６、 ２０． ２４ 管直径を減径させて外形を六角形にする工程 １８ 六角形の単一心線材料７区画を管内部で集束さ
せる工程 ２２ ７木の線条から成る材料の７区画を管内部で集束
させる工程 ２６ ４９本の線条から成る材料の７区画を６木の７線
条ワイヤとともに管内部で集束させる工程 ＦＩＧ、 １ ＦＩＧ、ＩＯ 汐間ｔＩｔ１３：Ｉ；よゑ面ネｔ°威°ν１しＣ悟り〉
令聞ｈｏｚｔｓｏｉうＬ’１ａＩ）−ｙ ｃ−４）Ａ
岨ｔｌｌ−１ｅ！’ｌｉ社黛ｌＮ（悴）［、＋’、＝
ｙ、 、；１三、１４二：二□：２更なＬ）１百の浄書
（内容に変更なし）
性が改善されたミクロン以下の粒度の粒子状で延性を持
つ超電導体ワイヤを製造する工程を示す工程図である。 第２図は、本発明の教示による構造を持ち、予め圧密化
されたミクロン以下の粒度の超電導体ワイヤのプラグを
含む複合壁を持つ材料品の断面図である。 第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図は、０ＦＨＣ銅と分散硬
化銅の機械的特性を比較するグラフである。 第４図は、材料品の直径を減径し六角形外形に変えた後
のワイヤ製品の断面図である。 第５図は、第３図に示した単一心線六角形ワイヤを複数
本束ねて示す断面図である。 第６図は、第４図に示した集束物の直径を減径し再び六
角形断面に形づくったワイヤの断面図である。 第７図は、第５図に示した複数の多線条六角形ワイヤの
集束を示す断面図である。 第８図は、第６図に示した集束物の直径を減径し六角形
断面に再び形づくったワイヤの断面図である。 第９図は、第７図に示した多線条六角形ワイヤを複数本
束ねて示す断面図である。 第１０図は、第８図に示した集束の直径な減径した最終
多線条ワイヤ製品の断面図である。 第１１図は、先行技術の教示による多線条超電導性ワイ
ヤの光学顕微鏡写真である。 第１２図は、本発明の教示による多線条超電導性ワイヤ
の光学顕微鏡写真である。 第１３図は、先行技術の教示に従う構造の３８５本の線
条から成るワイヤの横断面を示す光学顕微鏡写真である
。 第１４図は、本発明の教示に従う構造の３８５本の線条
から成るワイヤの横断面を示すこと以外は第１３図と同
様の光学顕微鏡である。 第１５図は、先行技術の教示に従う構造の３８５本の線
条から成るワイヤの長手方向断面を示す光学顕微鏡写真
である。 第１６図は、本発明の教示に従う構造の３８５本の線条
から成るワイヤの長手方向断面を示す光学顕微鏡写真で
ある。 １２ 延性を持つ外側表皮と高強度の内側壁部を形成
する複合壁を有する管を準備する工程 １４ 粒度１０００＾以下の微粒子状超電導体材料ベ
レットを管に充填する工程 １６、 ２０． ２４ 管直径を減径させて外形を六角形にする工程 １８ 六角形の単一心線材料７区画を管内部で集束さ
せる工程 ２２ ７木の線条から成る材料の７区画を管内部で集束
させる工程 ２６ ４９本の線条から成る材料の７区画を６木の７線
条ワイヤとともに管内部で集束させる工程 ＦＩＧ、 １ ＦＩＧ、ＩＯ 汐間ｔＩｔ１３：Ｉ；よゑ面ネｔ°威°ν１しＣ悟り〉
令聞ｈｏｚｔｓｏｉうＬ’１ａＩ）−ｙ ｃ−４）Ａ
岨ｔｌｌ−１ｅ！’ｌｉ社黛ｌＮ（悴）［、＋’、＝
ｙ、 、；１三、１４二：二□：２更なＬ）１百の浄書
（内容に変更なし）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ミクロン以下の粒度の粒子状超電導体から成る円形
断面の心部を持つ少なくとも１本の線条と、前記線条を
取り囲む封入さや管とから成る超電導体ワイヤであって
、前記封入さや管が、より硬質で降伏強度の高い内壁部
とそれを取り囲む延性を持つ外側表皮を含む複合壁を有
し、より硬質の内壁部により後続のワイヤ製造中の線条
の寸法均一性が向上することを特徴とするワイヤ。 ２、複合壁の表皮が実質的に純粋の銅から成り、内壁部
が分散硬化銅であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の超電導体ワイヤ。 ３、ミクロン以下の粒度の粒子がニオビウ ム・スタナイドであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の超電導体ワイ ヤ。 ４、ミクロン以下の粒度の粒子が炭化ニオビウムである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超電導
体ワイヤ。 ５、ミクロン以下の粒度の粒子がニオビウ ム・アルミナイドであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の超電導体ワイ ヤ。 ６、ミクロン以下の粒度の粒子がニオビウ ム・カーボニトリドであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の超電導体ワイヤ。 ７、複合壁の外側表皮が実質的に純粋な銅から成り、内
壁部がアルミナの分散により硬化した銅から成ることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超電導体ワイ
ヤ。 ８、複合壁の外側表皮が実質的に純粋な銅から成り、内
壁部がＢｅＯ、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２、ＳｉＯ＿
２、ＴｉＯ、Ｙ＿２Ｏ＿３、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、Ｔｈ＿２
Ｏ＿３、ＳｉＣ、ＢＣ、Ｎｂ、Ｔａ及びこれらの混合物
から成る群から選択した添加物の分散により硬化した銅
から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の超電導体ワイヤ。 ９、複合壁の外側表皮が実質的に純粋なアルミニウムか
ら成り、内壁部が分散硬化させたアルミニウムから成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超電導
体ワイ ヤ。 １０、線条が円形断面を持ち、封入さや管が六角形断面
を持つことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
超電導体ワイヤ。 １１、各線条毎に封入さや管を配した複数の線条を束ね
て多線条超電導体ワイヤを形成したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の超電導体ワイヤ。 １２、微細粒子状超電導体粉末からワイヤを製造して線
条の寸法安定性を高める方法であって、より硬質で降伏
強度の高い内壁部とそれを取囲む延性を持つ外側表皮を
形成する複合壁を有する第一管状部材を準備し、前記第
一管状部材にミクロン以下の粒度の粒子状超電導体粉末
を充填し、第一管状部材の直径を減径させて単一の線条
状ワイヤを製造することを特徴とする方法。 １３、減径工程が、単一の線条状ワイヤの断面形状を六
角形にする工程と、複数の六角形管状部材を束ねて第２
管状部材にする工程 と、第二管状部材の直径を減径して第一多線条ワイヤに
する工程とから成ることを特徴とする特許請求の範囲１
２項に記載の方法。 １４、第二管状部材の直径を減径する工程 が、多線条ワイヤに六角形断面形状を与える工程を含み
、複数の第一多線条ワイヤを束ねて第三管状部材とする
工程と、第三管状部材の直径を減径して第二多線条ワイ
ヤにする工程とを含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１３項に記載の方法。 １５、第三管状部材を減径する工程が、第二多線条ワイ
ヤの断面形状を六角形にする工程を含み、複数の第二多
線条ワイヤを束ねて第四管状部材にする工程と、第四管
状部材の直径を減径して第三多線条ワイヤにする工程と
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載
の方法。 １６、複数の六角形単線条ワイヤを束ねる工程が、複数
の六角形ワイヤの延性を持つ外側表皮を押圧して隣接す
る外側表皮の対応する６辺間に良好な金属結合を形成さ
せる集積体強化工程を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１４項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US802900 | 1985-11-29 | ||
| US06/802,900 US4863804A (en) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Superconductor wire and methods of constructing same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62188110A true JPS62188110A (ja) | 1987-08-17 |
Family
ID=25185031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61284067A Pending JPS62188110A (ja) | 1985-11-29 | 1986-11-27 | 超電導体ワイヤ及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4863804A (ja) |
| JP (1) | JPS62188110A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7745732B2 (en) | 2004-02-11 | 2010-06-29 | Fort Wayne Metals Research Products Corporation | Drawn strand filled tubing wire |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0283313B1 (en) * | 1987-03-20 | 1994-02-23 | Fujikura Ltd. | Method of producing oxide superconducting wire and oxide superconducting wire produced by this method |
| EP0346124B2 (en) * | 1988-06-09 | 1998-05-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compound superconducting wire and method of manufacturing the same |
| US5017553A (en) * | 1990-01-25 | 1991-05-21 | Westinghouse Electric Corp. | High temperature superconductor having a high strength thermally matched high temperature sheath |
| US5139893A (en) * | 1990-05-17 | 1992-08-18 | Composite Materials Technology, Inc. | Superconducting alloy core circumscribed by multiple layers of NbTi and refractory metal barrier layer having a normal metal sheath |
| US5182176A (en) * | 1990-05-17 | 1993-01-26 | Composite Materials Technology, Inc. | Extruded wires having layers of superconducting alloy and refractory meal encased in a normal metal sheath |
| GB9014979D0 (en) * | 1990-07-06 | 1990-08-29 | Walters Colin R | Method of fabricating an elongated artefact |
| FR2665575A1 (fr) * | 1990-08-01 | 1992-02-07 | Alsthom Gec | Materiau supraconducteur presentant des sites d'ancrage des vortex et procede de fabrication d'un tel materiau. |
| US5183965A (en) * | 1990-08-03 | 1993-02-02 | Lawless William N | Ceramic superconducting downlead |
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