JPS62270754A - Ｎｂ−Ｔｉ合金系超電導線材の製造方法ならびにＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材 - Google Patents
Ｎｂ−Ｔｉ合金系超電導線材の製造方法ならびにＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材Info
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- 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】
３、発明の詳細な説明
［産業上の利用分野］
本発明は、Ｎｂ−Ｔｉ合金系超電導線材の製）置方法な
らびにそのために使用される超電導、腺月に関するもの
である。
らびにそのために使用される超電導、腺月に関するもの
である。
［従来の技術と問題点］
固溶体系超電導材で必るＮｔ）−Ｔｉ合金は、製造が比
較的容易でおって高い塑性加工１生を有し、しかも臨界
電流密度（ＪＣ）も比較的大きいことから、粒子加速装
置やＭＨＤ発電、ざらにはＩＥＡＥ−ＬＣＴのような巨
大プロジェクトにまで広く適用されている。
較的容易でおって高い塑性加工１生を有し、しかも臨界
電流密度（ＪＣ）も比較的大きいことから、粒子加速装
置やＭＨＤ発電、ざらにはＩＥＡＥ−ＬＣＴのような巨
大プロジェクトにまで広く適用されている。
このような超電導線材おるいはこれをコイル化した超電
導マグネットを交流電気機器等に応用するためには、低
交流損失化を目的として超電導フィラメントの超極細化
がはかられている。
導マグネットを交流電気機器等に応用するためには、低
交流損失化を目的として超電導フィラメントの超極細化
がはかられている。
第３図は、そのような超電導フィラメントの細線化のた
めの従来の工程を示すものであり、Ｎｂ＝Ｔｉ合金棒２
に第３図（ａ）に示すように無酸素銅管１を被覆し、こ
れを押出あるいは用法伸線加工をしてシングル線とする
。ついで、このシングル線を束ねて第３図（ｂ）に示す
ように再度無酸素銅管１内に挿入し、これを伸線加工す
ることでサブマルチ線とする。ざらに、このサブマルチ
線を、第３図（Ｃ）に示すように再度無酸素銅管１内に
挿入し、これを伸線加工してやり、再マルチ線とし、最
終的にミクロンオーダーの線径よりなる超電導フィラメ
ントの多数集合した超電導線材に仕上げるのである。
めの従来の工程を示すものであり、Ｎｂ＝Ｔｉ合金棒２
に第３図（ａ）に示すように無酸素銅管１を被覆し、こ
れを押出あるいは用法伸線加工をしてシングル線とする
。ついで、このシングル線を束ねて第３図（ｂ）に示す
ように再度無酸素銅管１内に挿入し、これを伸線加工す
ることでサブマルチ線とする。ざらに、このサブマルチ
線を、第３図（Ｃ）に示すように再度無酸素銅管１内に
挿入し、これを伸線加工してやり、再マルチ線とし、最
終的にミクロンオーダーの線径よりなる超電導フィラメ
ントの多数集合した超電導線材に仕上げるのである。
上記のように超電導フィラメントを細線化することによ
り、交流損失は確かに小さくなるが、超 −電導線の
基本的特性である臨界電流密度＜ＪＣ）が低下するとい
う問題があった。
り、交流損失は確かに小さくなるが、超 −電導線の
基本的特性である臨界電流密度＜ＪＣ）が低下するとい
う問題があった。
そこで、この臨界電流密度の向上をはかるために、Ｎｂ
−Ｔｉ合金に第３元素（例えばＮｉ）を添加することも
試みられているが、このような第３元素の添加により臨
界電流密度は向上するものの、加工性が大きくそこなわ
れ、工業的な量産化が困難になるという問題があった。
−Ｔｉ合金に第３元素（例えばＮｉ）を添加することも
試みられているが、このような第３元素の添加により臨
界電流密度は向上するものの、加工性が大きくそこなわ
れ、工業的な量産化が困難になるという問題があった。
［発明の目的］
本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
必り、臨界電流密度を高めつつかつ良好な加工性をも維
持可能なＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材を提供しようとす
るものでめる。
必り、臨界電流密度を高めつつかつ良好な加工性をも維
持可能なＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材を提供しようとす
るものでめる。
［発明の概要］
すなわち、本発明の要旨とするところは、Ｎｂ−Ｔ１合
金線の外周にＮｉまたはＮｉ合金を被覆し、ざらにその
外周にＮｉの外方への拡散を阻止するバリヤ層を被覆し
伸線加工後にＮｉを内部に拡散せしめたことならびにそ
のための用意される超電導線材にあり、これによって、
前記臨界電流密度を大巾に改善ししかも加工性を維持す
ることに成功したものである。
金線の外周にＮｉまたはＮｉ合金を被覆し、ざらにその
外周にＮｉの外方への拡散を阻止するバリヤ層を被覆し
伸線加工後にＮｉを内部に拡散せしめたことならびにそ
のための用意される超電導線材にあり、これによって、
前記臨界電流密度を大巾に改善ししかも加工性を維持す
ることに成功したものである。
［実施例コ
以下に実施例に基づいて順次説明する。
第１図は、本発明に係る超電導線材を、第３図同様にし
て細線化加工している工程を示す説明図である。
て細線化加工している工程を示す説明図である。
Ｎｂ−Ｔｉ合金線２の外周にはＮ１またはＮｉ合金４（
この場合のＮｉの組成はＮｉが５０重母％以下のもの５
含まれる）が被覆され、ざらに当該ＮｉまたはＮｉ合金
が熱処理の際に外部の無酸素銅１に拡散してしまうのを
防止するために、ＮｂまたはＴａのバリヤ層３が設けら
れ、その外周に無酸素ｌｒＡ層１が設けられる。その後
の細線化工程は、第３図にｄ５いて説明した従来例と同
じである。
この場合のＮｉの組成はＮｉが５０重母％以下のもの５
含まれる）が被覆され、ざらに当該ＮｉまたはＮｉ合金
が熱処理の際に外部の無酸素銅１に拡散してしまうのを
防止するために、ＮｂまたはＴａのバリヤ層３が設けら
れ、その外周に無酸素ｌｒＡ層１が設けられる。その後
の細線化工程は、第３図にｄ５いて説明した従来例と同
じである。
しかして、上記細線化において、Ｎｂ−ｒｒ合金線のフ
ィラメントの線径は１０μ以下とすることが望ましく、
１０μ以下になると前記臨界電流密度ＪＣの顕著な向上
がみられることを種々なる実験により確認できたもので
おる。
ィラメントの線径は１０μ以下とすることが望ましく、
１０μ以下になると前記臨界電流密度ＪＣの顕著な向上
がみられることを種々なる実験により確認できたもので
おる。
実施例１
約２０ｍ径のＮｂ−Ｔｉ棒の外側に順次、０．１５Ｍ厚
のＮｉ管、その上に０．１５ｍｍ厚のＮｂ管（これはＴ
ａ管でおっても効果において差異がない）、ざらにその
上に２．０ｍｍ厚の無酸素鋼管を被覆し、これを用法伸
線加工（これは押出法によってもよい）して１．２５ｍ
ｍ径の第１図（ａ）に示すようなシングル線を得た。こ
の１．２５ｍ径のシングル線を、外径が２３ｍｍ、肉厚
２．０ｍｍの無酸素銅管内に１９９本挿入し、これを引
扱沖線加工（これも押出によってもよい）して仕上り線
径１．２５ｍＩｎのりブマルチ線をｊｑた。（第１図（
ｂ）） ざらに、この線径］、２５ｍｍのサブマルチ線を外径２
３ｍｍ、肉厚２．０ｍの無酸素銅管内に１９９本挿入し
、引扱伸線加工した。（これも押出によったものでもよ
い）この際、中間サイズまたは上りサイズにて１回以上
の熱処理（３００〜４５０’ＣＸ５〜２００ｈｒ ）を
し、ＮｉをＮｂ−Ｔｉ合金中に拡散せしめ、最終線径に
加工して再マルチ線とした。（第１図（Ｃ）） 第１表は、上記のようにして得た本発明に係る線材と、
第３図に示す従来方法により得た従来線材との各Ｎｂ−
Ｔｉフィラメント径における５テスラでのＪＣ（臨界電
流密度）特性の測定結果を対比したものである。
のＮｉ管、その上に０．１５ｍｍ厚のＮｂ管（これはＴ
ａ管でおっても効果において差異がない）、ざらにその
上に２．０ｍｍ厚の無酸素鋼管を被覆し、これを用法伸
線加工（これは押出法によってもよい）して１．２５ｍ
ｍ径の第１図（ａ）に示すようなシングル線を得た。こ
の１．２５ｍ径のシングル線を、外径が２３ｍｍ、肉厚
２．０ｍｍの無酸素銅管内に１９９本挿入し、これを引
扱沖線加工（これも押出によってもよい）して仕上り線
径１．２５ｍＩｎのりブマルチ線をｊｑた。（第１図（
ｂ）） ざらに、この線径］、２５ｍｍのサブマルチ線を外径２
３ｍｍ、肉厚２．０ｍの無酸素銅管内に１９９本挿入し
、引扱伸線加工した。（これも押出によったものでもよ
い）この際、中間サイズまたは上りサイズにて１回以上
の熱処理（３００〜４５０’ＣＸ５〜２００ｈｒ ）を
し、ＮｉをＮｂ−Ｔｉ合金中に拡散せしめ、最終線径に
加工して再マルチ線とした。（第１図（Ｃ）） 第１表は、上記のようにして得た本発明に係る線材と、
第３図に示す従来方法により得た従来線材との各Ｎｂ−
Ｔｉフィラメント径における５テスラでのＪＣ（臨界電
流密度）特性の測定結果を対比したものである。
第１表より明らかなように、Ｎｂ−Ｔｉフィラメントの
線径が１０μ以上においてはＪＣ特性に有意差がみられ
ないが、線径が１０μ以下になると、本発明に係る線材
のＪＣ特性は次第に高くなって顕著な差を示すようにな
り、１μでは従来例の約２倍のＪＣ特性を示すことがわ
かる。
線径が１０μ以上においてはＪＣ特性に有意差がみられ
ないが、線径が１０μ以下になると、本発明に係る線材
のＪＣ特性は次第に高くなって顕著な差を示すようにな
り、１μでは従来例の約２倍のＪＣ特性を示すことがわ
かる。
実施例２
第２図に示すように、約２０ｍ径のＮｂ −Ｔｉ合金棒
２の外側に２．０Ｎｒ１厚のＣｕｔ−３０重量％Ｎｉ管
を被覆し、これを引火伸線加工（押出によってもよい）
して、線径１．１５ａｌｌのシングル線を得た。（第２
図（ａ））このシングル線を外径１９ｍ、肉厚１．０ｓ
のＮｂ管３（Ｔａ管でもよい）内に１９９本挿入し、ざ
らにその上に外径２３．２＃、肉厚２． Ｏｔｒｍの無
酸素鋼管を被覆し、これを引火伸線加工、（押出でもよ
い）により線径１．２５闇のサブマルチ線とした。（第
２図（ｂ））このサブマルチ線を外径２３繭、肉厚２．
０＃の無酸素銅管内に１９９本挿入し、これを引火伸線
加工（押出でもよい）し、中間サイズまたは上りサイズ
において１回以上熱処理を加え、Ｎｉを Ｎｂ −Ｔｉ
合金中に拡散せしめ、最終線径まで加工した。
２の外側に２．０Ｎｒ１厚のＣｕｔ−３０重量％Ｎｉ管
を被覆し、これを引火伸線加工（押出によってもよい）
して、線径１．１５ａｌｌのシングル線を得た。（第２
図（ａ））このシングル線を外径１９ｍ、肉厚１．０ｓ
のＮｂ管３（Ｔａ管でもよい）内に１９９本挿入し、ざ
らにその上に外径２３．２＃、肉厚２． Ｏｔｒｍの無
酸素鋼管を被覆し、これを引火伸線加工、（押出でもよ
い）により線径１．２５闇のサブマルチ線とした。（第
２図（ｂ））このサブマルチ線を外径２３繭、肉厚２．
０＃の無酸素銅管内に１９９本挿入し、これを引火伸線
加工（押出でもよい）し、中間サイズまたは上りサイズ
において１回以上熱処理を加え、Ｎｉを Ｎｂ −Ｔｉ
合金中に拡散せしめ、最終線径まで加工した。
（第３図（Ｃ））
このようにして得た本発明に係る線材のＪＣ特性も前記
実施例１と同様な傾向を示し、１μ径におけるフィラメ
ントのＪＣ特性は、やはり従来例による線材の約２倍の
値を示すことが判明した。
実施例１と同様な傾向を示し、１μ径におけるフィラメ
ントのＪＣ特性は、やはり従来例による線材の約２倍の
値を示すことが判明した。
なお、第４図はサブマルチ線７．７の束の外周に無酸素
銅層１およびその外周に安定化材６として高純度ＡＩを
設けた例を示すもので必り、第５図は同様な安定化材６
を内側に設けた例を示すものであって、必要に応じ安定
化材が配置される。
銅層１およびその外周に安定化材６として高純度ＡＩを
設けた例を示すもので必り、第５図は同様な安定化材６
を内側に設けた例を示すものであって、必要に応じ安定
化材が配置される。
この安定化材６としてはＡＩのはかＣＵあるいはＡ（Ｉ
ｆあるいはこれらの複合されたものを用いてもよい。そ
してまた、第６図はとくに交流用線材として結合損を低
減せしめるために、Ｃｕ −Ｎｉ合金層５を内外に複合
配置した例を示すものであって、必要によりこのような
変形例を実施することもできる。
ｆあるいはこれらの複合されたものを用いてもよい。そ
してまた、第６図はとくに交流用線材として結合損を低
減せしめるために、Ｃｕ −Ｎｉ合金層５を内外に複合
配置した例を示すものであって、必要によりこのような
変形例を実施することもできる。
［発明の効果］
以上の通り、本発明に係るＮｂ Ｔｉ合金系超電導線
材は、第３元素の添加をすることなくＪｃ持性を向上せ
しめ、従来の第３元素添加による方法の場合に損われた
加工性を最後まで維持てきたものである。すなわち、本
発明に係る線材は、ＪＣ特性向上に大きな効果のあるＮ
ｉ層を複合化配置した状態で加工することにより加工性
を最後まで確保し、最後の熱処理工程でＮ ！ ’：
Ｎ ｂ−Ｔｉ合金側に拡散せしめることを可能とし、Ｎ
ｉ添加Ｎｂ−Ｔｉ合金線と同じＪＣ特性を得るものであ
り、溶解母材の時点からＮｉ添加した線材に比べ、最終
フィラメント径またはそれに近い線径で拡散処理をする
から、拡散処理後も約９０％の断面縮少加工を可能とす
るなど、ＪＣ特斗と加工性の改善とを一気に達成できた
意義は非常に大ぎなものがある。
材は、第３元素の添加をすることなくＪｃ持性を向上せ
しめ、従来の第３元素添加による方法の場合に損われた
加工性を最後まで維持てきたものである。すなわち、本
発明に係る線材は、ＪＣ特性向上に大きな効果のあるＮ
ｉ層を複合化配置した状態で加工することにより加工性
を最後まで確保し、最後の熱処理工程でＮ ！ ’：
Ｎ ｂ−Ｔｉ合金側に拡散せしめることを可能とし、Ｎ
ｉ添加Ｎｂ−Ｔｉ合金線と同じＪＣ特性を得るものであ
り、溶解母材の時点からＮｉ添加した線材に比べ、最終
フィラメント径またはそれに近い線径で拡散処理をする
から、拡散処理後も約９０％の断面縮少加工を可能とす
るなど、ＪＣ特斗と加工性の改善とを一気に達成できた
意義は非常に大ぎなものがある。
第１図は本発明に係る線材の加工状況を示Ｖ説明図、第
２図は本発明に係る別な実施例を示す説明図、第３図は
従来の加工状況を示す説明図、第４図および５図はそれ
ぞれ安定化材配置の具体例を示す説明図、第６図は、本
発明に係る変形例を示す説明図である。 １・・・無酸素銅層、 ２・・・Ｎｂ−Ｔｉ合金、 ３・・・ＮｂまたはＴａ層、 ４・・・ＮｉまたはＮｉ合金層、 ６・・・安定化材、 ７・・・サブマルチ線。 代理人 弁理士 佐 藤 不二雄 オ ＩＪ ′ｔ２０ （ａ） （ｂ）
（ｔ：、ン′ｔ−３
の
２図は本発明に係る別な実施例を示す説明図、第３図は
従来の加工状況を示す説明図、第４図および５図はそれ
ぞれ安定化材配置の具体例を示す説明図、第６図は、本
発明に係る変形例を示す説明図である。 １・・・無酸素銅層、 ２・・・Ｎｂ−Ｔｉ合金、 ３・・・ＮｂまたはＴａ層、 ４・・・ＮｉまたはＮｉ合金層、 ６・・・安定化材、 ７・・・サブマルチ線。 代理人 弁理士 佐 藤 不二雄 オ ＩＪ ′ｔ２０ （ａ） （ｂ）
（ｔ：、ン′ｔ−３
の
Claims (6)
- （１）Ｎｂ−Ｔｉ合金線の外周にＮｉまたはＮｉ合金（
Ｎｉが５０重量％以下のものを含む）を被覆し、その外
周にＮｉの外方への拡散を阻止するバリヤ層を配置した
ものを最終線径またはそれに近い中間線径まで伸線加工
し、その後熱処理によりＮｂ−Ｔｉ合金線中にＮｉを拡
散せしめるＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材の製造方法。 - （２）Ｎｂ−Ｔｉ合金線の外周にＮｉまたはＮｉ合金（
Ｎｉが５０重量％以下のものを含む）を被覆し、その外
周にＮｂまたはＴａのバリヤ層を被覆してなるＮｂ−Ｔ
ｉ合金系超電導線材。 - （３）Ｎｂ−Ｔｉ合金線の外周にＮｉまたはＮｉ合金（
Ｎｉが５０重量％以下のものを含む）を被覆した線材の
複数を束ね、その束ねたものの外周にＮｂまたはＴａの
バリヤ層を被覆してなるＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材。 - （４）Ｎｂ−Ｔｉ合金線の径が１０μ以下である特許請
求の範囲第３項記載のＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材。 - （５）安定化材として、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇのうちの一種
または二種以上が用いられている特許請求の範囲第２か
ら４項のいずれかに記載のＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材
。 - （６）被覆層として交流損失特性のすぐれたＣｕ−Ｎｉ
合金が使用されている特許請求の範囲第２から５項のい
ずれかに記載のＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112968A JPS62270754A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Ｎｂ−Ｔｉ合金系超電導線材の製造方法ならびにＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112968A JPS62270754A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Ｎｂ−Ｔｉ合金系超電導線材の製造方法ならびにＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62270754A true JPS62270754A (ja) | 1987-11-25 |
Family
ID=14600054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61112968A Pending JPS62270754A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Ｎｂ−Ｔｉ合金系超電導線材の製造方法ならびにＮｂ−Ｔｉ合金系超電導線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62270754A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019113544A (ja) * | 2017-12-21 | 2019-07-11 | ニヴァロックス−ファー ソシエテ アノニム | 計時器ムーブメント用のヒゲゼンマイおよびそれを製造するための方法 |
| JP2019113549A (ja) * | 2017-12-21 | 2019-07-11 | ニヴァロックス−ファー ソシエテ アノニム | 時計器ムーブメント用のヒゲゼンマイを製造するための方法 |
| CN113593766A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法 |
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1986
- 1986-05-16 JP JP61112968A patent/JPS62270754A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2019113544A (ja) * | 2017-12-21 | 2019-07-11 | ニヴァロックス−ファー ソシエテ アノニム | 計時器ムーブメント用のヒゲゼンマイおよびそれを製造するための方法 |
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| CN113593766A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法 |
| CN113593766B (zh) * | 2021-07-28 | 2022-12-06 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种高Ni含量的NbTi/CuNi超导开关线材的制备方法 |
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