JPS62270755A - Ｎｂ↓３Ｓｎ超電導線の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、Ｎｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法にかかり、特
にパイプ法によるＮ１）３Ｓｎ超電導線の製造方法の改
良に関する。

（従来の技術） Ｎｔ）３ｓｎ超電導線の製造方法として、従来よりパイ
プ法によるものが知られている（特開昭５２−１６９７
７号公報）。

このパイプ法は、Ｓｎロッドの外周にＣｕ管、Ｎｂ管お
よび安定材となるＣｕ管を順次被覆した複合線の複数本
を、ざらにＣｕ管中に収容して冷間加工を施した後、Ｎ
１）３Ｓｎ生成の熱処理を施すもので、Ｃｕ−Ｓｎ合金
を用いるいわゆるブロンズ法の欠点である多数回の中間
焼鈍を不要とする利点を有する。

しかしながら、上記のパイプ法においては、減面加工度
が１０’を越えるような高加工度の場合にＮｂ管の管壁
の破断や断線を生じ易く、熱処理の際にＳｎがマトリッ
クス中に拡散し、臨界電流値。

の低下や冷却不安定化を招くという問題を生ずる。

このようなパイプ法の欠点を解消する方法として、本出
願人等はＮｂ管中に０．１〜５ａｔ％のＴ１を含有せし
める方法を先に出願したく特願昭５８−２０４２０９号
）。

上記の改良されたパイプ法においては、Ｎｂ管へのＴｉ
添加による加工性の改善および１４〜１５Ｔ程度の高磁
界での臨界電流密度（ＪＣ）の向上が著しく、現在ＮＭ
Ｒ用の線材や高磁界発生マグネット用線材として広く使
用されており、この線材を用いて１６．７Ｔの世界最高
水準の磁界発生も実現されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の方法において、拡散熱処理時にＮ
ｂパイプ中のＴｉが安定化Ｓｎ中へ拡散し、残留抵抗比
（以下、ＲＲＲと称する。）が大幅に低下するという超
電導コイルとして好ましくない現象を生ずることが判明
した。

第３図は構造の異なるシングル線についてＲＲＲの測定
結果を示したもので、３００’ＣＸ　２４時間熱処理後
７２５℃で加熱した時の値を示す。ここでＡは純銅、Ｂ
はＣＤ被覆Ｎｂ−１ａｔ％Ｚｒ合金、ＣはＣｕ被ｆｆ１
Ｎｂ、ＤはＣＵ被１Ｎｂ−１，９８ｔ％Ｔｉ合金、Ｅは
Ｓｎの外周にＮ　ｂ−１，９８ｔ％Ｔｉ合金オヨびＱｕ
を順次被覆した線材を示す。この図から明らかなように
Ｎｂ管中へＴｉを添加した線材のＲＲＲの低下が著しい
。

このようなＲＲＲの低下を防ぐために、熱処理時間を短
縮したり、熱処理温度を低くしたりする等の消極的方法
が採用されているが、この場合臨界電流密度（以下、Ｊ
Ｃと称する。）が低下するという問題を生ずる。

本発明は、以上述べた改良されたパイプ法、すなわち、
Ｎｂ管中にＴｉを添加したパイプ法の難点を解消するた
めになされたもので、ＲＲＲの低下を防止し、高いＪＣ
を有するパイプによるＮｔ）３Ｓｎ超電導線の製造方法
を提供することをその目的とする。

［発明の構成］ （問題を解決するための手段と作用） 本発明のＮｂ３Ｓｎ超電導線の製造方法は、Ｓｎまたは
Ｓｎ系合金ロッドの外周に、ＣｕまたはＣｕ系合金管０
．１〜５原子％のＴｉを含有するＮｂ系合金管およびＣ
ｕまたはＣｕＪ系合金管を順次被覆してなる複合体に、
断面減少加工を施した複合線の複数本を、内側にＶある
いはＴａあるいはこれらの合金よりなる遮蔽層を有する
Ｃｕ安定化材中に収容した後、減面加工を施し、次いで
Ｎｂ３Ｓｎ生成の熱処理を施すことにより前記Ｔ１含有
Ｎｂ合金管のほぼ全量をＮｂ　３Ｓｎ層に変化けしめ、
熱処理時にＮｂ管から安定化銅中へのＴｉの拡散を防止
し、ＲＲＲの低下を防ぐとともにＪＣを向上させるよう
にしたものである。

本発明において、中心部に配置されるＳｎ系金属は、そ
れぞれＣｕ系金属で被覆された複合体の複数本を集合し
たものを用いることもでき、この場合は、より加工性を
改善することができる。

同様にこの外側のＣｕ系金属管も複数の線材を環状に配
置することにより加工性が改善される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について説明する。

第２図は、本発明の方法による熱処理前の複合部材の断
面を示したもので、Ｔｉを添加したＮｂ合金管１の内側
にＣＤ　２を被覆したＳｎロツド３を収容した複合体４
をＣｌマトリックス５中に配置し、その外側にＴａ遮蔽
層６および安定化Ｃｕ７を順次配置した構造を有する。

この複合部材は減面加工後、６００〜ａｏｏ’ｃでＮｂ
３Ｓｎ生成の熱処理が施され、第１図に示すようにＣｕ
マトリックス５中にＮ１）３Ｓｎ層８が環状に生成され
る。

なお、第１図で符＠９はＣｕ−Ｓｎ合金部分を示す。

具体例 外径８．０ｍｉφ、厚さ０．７＊？ＩｌのＮ　ｂ−１，
９ａｔ％ＴｉよりなるＮｂ合金管の内側にＣｕ被覆Ｓｎ
ロツドを配置し、外側に外径９．１■φ、厚さ０．５龍
のＣｕ管を配置して複合体を形成した。この複合体に減
面加工を施して対辺間距離２．１３ＩＩＩＴＩｌの断面
正六角形の線材を製造した。この線材の２６４本を束ね
て外径４５ｍｍφ、厚ざ２ＩＩＩＴＩｌのＴａ管中に収
容し、さらに外側に外径５８ｍｍφ、内径４６ｎ＋ｔ＋
＋φのＣｕ管を配置した後、静水圧押出加工および伸線
加工を施して外径１．Ｏ酊φの多心線を製造した。

上記の多心線に７２５°Ｃで２００時間の熱処理を施し
て、Ｎｂ−Ｔｉ合金管のほぼ全量をＮｂ　３Ｓｎ層に変
化させたＮｂ　３Ｓｎ超電導線のＲＲＲを測定した結果
、その値は１００を示し、Ｎｂバリヤを設けない場合の
約５倍の値を示した。ざらにこの超電導線の非銅のＪＣ
は１５Ｔで６００Ａ／ｍイと高い値を示した。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の方法によれば、次のような効
果が得られる。

イ）熱処理時に安定化材中へＴｉが拡散することを防止
できることによりＲＲＲの低下を抑えることができる。

口）Ｎｂ−Ｔｉ合金管の全量をＮｂ　３Ｓｎに変えるた
めの熱処理条件の選定がきわめて容易となり、均一なＮ
ｂ５ｓｎ層の生成が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によって製造されるＮｂ３Ｓｎ超
電導線の一実施例を示す断面図、第２図はその熱処理前
の状態を示す断面図、第３図は各種構造のシングル線の
熱処理によるＲＲＲの変化を示すグラフである。 １・・・・・・・・・Ｔｉ添加Ｎｂ合金管２・・・・・
・・・・Ｃｕ管 ３・・・・・・・・・Ｓｎロツド ４・・・・・・・・・複合体 ５・・・・・・・・・Ｃｕマトリックス６・・・・・・
・・・Ｔａ遮蔽層８ ・・・・・・・・・Ｎｔ）３Ｓｎ層９ ・・・・・・・・・Ｃｕ−Ｓｎ合金第 １図 笥２７ 竺３０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＳｎまたはＳｎ系合金ロッドの外周に、Ｃｕまた
   はＣｕ系合金管０．１〜５原子％のＴｉを含有するＮｂ
   系合金管およびＣｕまたはＣｕ系合金管を順次被覆して
   なる複合体に、断面減少加工を施した複合線の複数本を
   、内側にＶあるいはＴａあるいはこれらの合金よりなる
   遮蔽層を有するＣｕ安定化材中に収容した後、減面加工
   を施し、次いでＮｂ＿３Ｓｎ生成の熱処理を施すことに
   より前記Ｔｉ含有Ｎｂ合金管のほぼ全量をＮｂ＿３Ｓｎ
   層に変化せしめることを特徴とするＮｂ＿３Ｓｎ超電導
   線の製造方法。
2. （２）ＳｎまたはＳｎ系合金ロッドは、銅または銅合金
   で被覆されたＳｎまたはＳｎ系合金ロッドの集合体より
   なる特許請求の範囲第１項記載のＮｂ＿３Ｓｎ超電導線
   の製造方法。
3. （３）ＳｎまたはＳｎ系合金ロッドの外周のＣｕまたは
   Ｃｕ系合金管は、複数本のＣｕまたはＣｕ系合金線を環
   状に配列してなる特許請求の範囲第１項あるいは第２項
   記載のＮｂ＿３Ｓｎ超電導線の製造方法。