JPS6367721B2 - - Google Patents
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- JPS6367721B2 JPS6367721B2 JP56135631A JP13563181A JPS6367721B2 JP S6367721 B2 JPS6367721 B2 JP S6367721B2 JP 56135631 A JP56135631 A JP 56135631A JP 13563181 A JP13563181 A JP 13563181A JP S6367721 B2 JPS6367721 B2 JP S6367721B2
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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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、安定化金属として銅、銀、金の他に
高純度アルミニウムを用い、拡散反応によつて超
電導性化合物を形成する安定化超電導体の製造法
に関するものである。
高純度アルミニウムを用い、拡散反応によつて超
電導性化合物を形成する安定化超電導体の製造法
に関するものである。
従来拡散反応工程を経て安定化化合物超電導体
を製造する方法では拡散熱処理工程の後に安定化
金属を付与していたものである。例えばニオブを
含む化合物超電導体の場合はNbとCu―Sn合金と
を機械加工によつて圧着し、複合体とした後、加
熱によつて拡散反応を起し、圧着界面にNb3Sn層
を形成し、この複合体の表面に安定化金属層を半
田付け又はメツキ等によつて設けていたものであ
る。然るに上記のような従来法では安定化金属層
と拡散反応層を含む複合体間の密着性に欠けると
ころがあつた。依つて我々は従来法のかかる欠点
を改善するために既に特公昭54−27946号による
方法を考えた。この方法は例えばニオブの外側に
ニオブと反応してNb3Sn超電導体を形成する錫を
合金化したCu―Sn合金層を設け、他方ニオブの
内側に安定化金属層を設けた構造の複合体をつく
り、この複合体を機械加工し、次に拡散熱処理を
するのである。ここで安定化金属が無酸素銅（以
下銅と称す）、銀などの場合は機械加工として上
記複合体を熱間押出加工すれば銅、銀とニオブ、
バナジウムを含む層との密着性が完全に達成さ
れ、しかも次に拡散熱処理しても安定化金属の
銅、銀の純度低下はない。
を製造する方法では拡散熱処理工程の後に安定化
金属を付与していたものである。例えばニオブを
含む化合物超電導体の場合はNbとCu―Sn合金と
を機械加工によつて圧着し、複合体とした後、加
熱によつて拡散反応を起し、圧着界面にNb3Sn層
を形成し、この複合体の表面に安定化金属層を半
田付け又はメツキ等によつて設けていたものであ
る。然るに上記のような従来法では安定化金属層
と拡散反応層を含む複合体間の密着性に欠けると
ころがあつた。依つて我々は従来法のかかる欠点
を改善するために既に特公昭54−27946号による
方法を考えた。この方法は例えばニオブの外側に
ニオブと反応してNb3Sn超電導体を形成する錫を
合金化したCu―Sn合金層を設け、他方ニオブの
内側に安定化金属層を設けた構造の複合体をつく
り、この複合体を機械加工し、次に拡散熱処理を
するのである。ここで安定化金属が無酸素銅（以
下銅と称す）、銀などの場合は機械加工として上
記複合体を熱間押出加工すれば銅、銀とニオブ、
バナジウムを含む層との密着性が完全に達成さ
れ、しかも次に拡散熱処理しても安定化金属の
銅、銀の純度低下はない。
安定化金属としては、上記のような銅、銀の他
に実用金属として高純度アルミニウム（以下Al
と称す）がある。Alは安定化材として高磁場で
は磁気抵抗が銅より小さく、又銅より軽量で磁気
浮上など軽量化を要求される場合には一層Alは
有利であるなどの長所はあるが、化合物超電導複
合体へ密着させるためにはAlは半田付け又は鍍
金が困難であるから機械加工によらざるを得な
い。然しAlの機械加工は上述の銅のときの如き
熱間押出しは不可能である。それは超電導材と
Alとの機械的特性が著るしく相違するため超電
導材の減面は殆んど行われないためである。そこ
で安定化金属としてAlを用いるときは冷間液圧
押出しを特定の条件のもとで行い、超電導材と
Alとを密着させることができた。
に実用金属として高純度アルミニウム（以下Al
と称す）がある。Alは安定化材として高磁場で
は磁気抵抗が銅より小さく、又銅より軽量で磁気
浮上など軽量化を要求される場合には一層Alは
有利であるなどの長所はあるが、化合物超電導複
合体へ密着させるためにはAlは半田付け又は鍍
金が困難であるから機械加工によらざるを得な
い。然しAlの機械加工は上述の銅のときの如き
熱間押出しは不可能である。それは超電導材と
Alとの機械的特性が著るしく相違するため超電
導材の減面は殆んど行われないためである。そこ
で安定化金属としてAlを用いるときは冷間液圧
押出しを特定の条件のもとで行い、超電導材と
Alとを密着させることができた。
上述した如く、安定化超電導体の製造に当つて
安定化金属が銅、銀、Alのいずれにしても、安
定化金属と超電導材とを適宜の機械加工によつて
密着させた後、拡散熱処理を行うのであるが、本
発明者らは、拡散熱処理を２段に亘つて行う方法
で第一次拡散熱処理後、減面加工によつて
Nb3Sn，V3Ga化合物を含む拡散反応層を亀甲状
に割り、その表面に錫、ガリウムを新に供給さ
せ、NbとSn，ＶとGaの拡散反応を助長させる方
法を見出した。
安定化金属が銅、銀、Alのいずれにしても、安
定化金属と超電導材とを適宜の機械加工によつて
密着させた後、拡散熱処理を行うのであるが、本
発明者らは、拡散熱処理を２段に亘つて行う方法
で第一次拡散熱処理後、減面加工によつて
Nb3Sn，V3Ga化合物を含む拡散反応層を亀甲状
に割り、その表面に錫、ガリウムを新に供給さ
せ、NbとSn，ＶとGaの拡散反応を助長させる方
法を見出した。
即ち本発明は拡散反応によつて超電導性化合物
を形成する安定化超電導体の製造において、銅、
アルミニウム、銀、金をニオブ、バナジウム、タ
ンタルで包囲し更にその外側に超電導体を構成す
るニオブと銅―錫合金を又はバナジウムと銅―ガ
リウム合金を配位し、かくして得られた複合素材
を機械加工によつて所定サイズ直前まで減面加工
し、続いて第１次拡散反応処理を行い、かくして
得られた複合中間材を仕上げ減面加工し、その加
工面に錫、ガリウムのメツキ或は蒸着を施し、続
いて第２次拡散反応処理を施すことを特徴とする
安定化超電導体の製造法である。
を形成する安定化超電導体の製造において、銅、
アルミニウム、銀、金をニオブ、バナジウム、タ
ンタルで包囲し更にその外側に超電導体を構成す
るニオブと銅―錫合金を又はバナジウムと銅―ガ
リウム合金を配位し、かくして得られた複合素材
を機械加工によつて所定サイズ直前まで減面加工
し、続いて第１次拡散反応処理を行い、かくして
得られた複合中間材を仕上げ減面加工し、その加
工面に錫、ガリウムのメツキ或は蒸着を施し、続
いて第２次拡散反応処理を施すことを特徴とする
安定化超電導体の製造法である。
上記の如き第１次拡散反応処理した複合中間材
の仕上げ減面加工の加工率は0.8〜３％で望まし
くは１〜２％がよい。それはこのような加工によ
つて比較的脆い拡散反応層に適切な亀甲状の歪割
れを惹起させ新な界面を生成させSn，Gaのメツ
キ、蒸着の効果を大ならしめるためである。加工
率0.8％以下の場合は亀甲状の歪割れが不充分で、
３％以上は歪割れが複合体内部まで達し強度を損
うおそれがあるためである。次に本発明の実施例
を示す。
の仕上げ減面加工の加工率は0.8〜３％で望まし
くは１〜２％がよい。それはこのような加工によ
つて比較的脆い拡散反応層に適切な亀甲状の歪割
れを惹起させ新な界面を生成させSn，Gaのメツ
キ、蒸着の効果を大ならしめるためである。加工
率0.8％以下の場合は亀甲状の歪割れが不充分で、
３％以上は歪割れが複合体内部まで達し強度を損
うおそれがあるためである。次に本発明の実施例
を示す。
実施例
２mmφのNb棒55本を50mmφ鋳型の黄銅製台板
上に林立させ、Cu―14.5％Snの熔湯を注ぎ複合
材の押出ビレツトをつくり、これを13mmφに押出
したのち、600℃焼鈍と伸線加工を繰返して３mm
φのNb―（Cu―Sn）複合材とした。次に外径20
mm、内径17mmの純Nb管に16.5mmφの99.99％Al棒
を挿入し、このAl入りNb管を中心にし、その周
囲に上記の３mmφのNb―（Cu―Sn）複合材100
本が配置されるようにしてこれらを予め調製した
外径43mm、内径39mmのCu―14.5％Sn合金管に挿
入し、かくして得た複合組合体を30mmφまでドロ
ーベンチで伸線し、この線を200mmに切断し、そ
の両端に30mmφ×５mmのCu―Sn合金製の蓋を真
空中で電子ビーム溶接を行い押出用ビレツトとし
た。こうして得られた複合ビレツトの断面を図に
示した。図中１は99.99％の高純度Al、２はNb
管、３はCu―Sn合金マトリツクス、４に55本の
Nb芯５が埋込まれている。Nb―（Cu―Sn）複
合材、６はCu―Sn合金管である。次にこの30mm
φ×200mmの押出用複合ビレツトを600℃×1Hr焼
鈍後、液圧押出機で押出比約2.8で18mmφに常温
押出した。以後600℃の焼鈍と延伸加工を繰返し
厚0.2mm×５mm巾の断線破損などのない健全なテ
ープにした。このときの減面加工率は50％であつ
た。このテープを620℃×72Hrs熱処理した後、
臨界電流値Icを測定したところ、42〓で外部磁場
10TでIcは300Aであつたが、このテープを更に
0.196mm×５mm巾に圧延加工したのち、厚さ1μの
Sn電気メツキした後、400℃×2min Ar中で熱処
理し、次に真空中で650℃×48Hrs熱処理したと
ころIcの値は4.2〓，10Tで400Aとなり特性は著
るしく向上していた。又安定化金属のAlは汚染
されてなく安定化特性は良好であつた。
上に林立させ、Cu―14.5％Snの熔湯を注ぎ複合
材の押出ビレツトをつくり、これを13mmφに押出
したのち、600℃焼鈍と伸線加工を繰返して３mm
φのNb―（Cu―Sn）複合材とした。次に外径20
mm、内径17mmの純Nb管に16.5mmφの99.99％Al棒
を挿入し、このAl入りNb管を中心にし、その周
囲に上記の３mmφのNb―（Cu―Sn）複合材100
本が配置されるようにしてこれらを予め調製した
外径43mm、内径39mmのCu―14.5％Sn合金管に挿
入し、かくして得た複合組合体を30mmφまでドロ
ーベンチで伸線し、この線を200mmに切断し、そ
の両端に30mmφ×５mmのCu―Sn合金製の蓋を真
空中で電子ビーム溶接を行い押出用ビレツトとし
た。こうして得られた複合ビレツトの断面を図に
示した。図中１は99.99％の高純度Al、２はNb
管、３はCu―Sn合金マトリツクス、４に55本の
Nb芯５が埋込まれている。Nb―（Cu―Sn）複
合材、６はCu―Sn合金管である。次にこの30mm
φ×200mmの押出用複合ビレツトを600℃×1Hr焼
鈍後、液圧押出機で押出比約2.8で18mmφに常温
押出した。以後600℃の焼鈍と延伸加工を繰返し
厚0.2mm×５mm巾の断線破損などのない健全なテ
ープにした。このときの減面加工率は50％であつ
た。このテープを620℃×72Hrs熱処理した後、
臨界電流値Icを測定したところ、42〓で外部磁場
10TでIcは300Aであつたが、このテープを更に
0.196mm×５mm巾に圧延加工したのち、厚さ1μの
Sn電気メツキした後、400℃×2min Ar中で熱処
理し、次に真空中で650℃×48Hrs熱処理したと
ころIcの値は4.2〓，10Tで400Aとなり特性は著
るしく向上していた。又安定化金属のAlは汚染
されてなく安定化特性は良好であつた。
以上の如く安定化金属と超電導体構成成分（ニ
オブと銅―錫、バナジウムと銅―ガリウム）との
複合加工は、安定化金属が銅、銀などのときは熱
間押出法を、Alのときは冷間液圧押出法を用い
て両者の密着性を完全にし、超電導体構成成分が
安定化金属の外側に配したので、拡散反応処理後
その最外層である拡散反応層に加工によつて新な
界面を生成せしめ、その界面に錫又はガリウムを
メツキ又は蒸着によつて更に供給することができ
て、再び拡散反応処理を行いその反応効果を著し
く大きくした安定化超電導体の製造法は超電導マ
グネツト用線材などの製造に使用して効果があ
る。
オブと銅―錫、バナジウムと銅―ガリウム）との
複合加工は、安定化金属が銅、銀などのときは熱
間押出法を、Alのときは冷間液圧押出法を用い
て両者の密着性を完全にし、超電導体構成成分が
安定化金属の外側に配したので、拡散反応処理後
その最外層である拡散反応層に加工によつて新な
界面を生成せしめ、その界面に錫又はガリウムを
メツキ又は蒸着によつて更に供給することができ
て、再び拡散反応処理を行いその反応効果を著し
く大きくした安定化超電導体の製造法は超電導マ
グネツト用線材などの製造に使用して効果があ
る。
図は、本発明実施例における複合押出ビレツト
の断面図である。 １：Al棒、２：Nb管、３：Nb―（Cu―Sn）
複合材、４：Cu―Sn合金マトリツクス、５：Nb
芯、６：Cu―Sn管。
の断面図である。 １：Al棒、２：Nb管、３：Nb―（Cu―Sn）
複合材、４：Cu―Sn合金マトリツクス、５：Nb
芯、６：Cu―Sn管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 拡散反応によつて超電導性化合物を形成する
安定化超電導体の製造において、銅、アルミニウ
ム、銀又は金からなる安定化金属をニオブ、バナ
ジウム、又はタンタルで包囲し、更にその外側に
超電導体を構成するニオブと銅―錫合金を又はバ
ナジウムと銅―ガリウム合金を配位し、かくして
得られた複合素材を機械加工によつて所定サイズ
直前まで減面加工し、続いて第１次拡散反応処理
を行い、かくして得られた複合中間材を仕上げ減
面加工し、その加工面に錫、又はガリウムのメツ
キ或は蒸着を施し、続いて第２次拡散反応処理を
施すことを特徴とする安定化超電導体の製造法。 ２ 上記仕上げ減面加工における加工率は0.8〜
３％であることよりなる特許請求範囲第１項記載
の安定化超電導体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56135631A JPS5838404A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 安定化超電導体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56135631A JPS5838404A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 安定化超電導体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838404A JPS5838404A (ja) | 1983-03-05 |
| JPS6367721B2 true JPS6367721B2 (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=15156316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56135631A Granted JPS5838404A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 安定化超電導体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838404A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0648604B2 (ja) * | 1985-07-31 | 1994-06-22 | 株式会社東芝 | 超電導導体 |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP56135631A patent/JPS5838404A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5838404A (ja) | 1983-03-05 |
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