JPS648698B2 - - Google Patents
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- JPS648698B2 JPS648698B2 JP61013015A JP1301586A JPS648698B2 JP S648698 B2 JPS648698 B2 JP S648698B2 JP 61013015 A JP61013015 A JP 61013015A JP 1301586 A JP1301586 A JP 1301586A JP S648698 B2 JPS648698 B2 JP S648698B2
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
本発明は強磁界発生用の改良されたNb3Sn超電
導線材の製造法に関する。 核融合炉、医療機器、発電機等において必要と
される大型強磁界マグネツトの製作のため、強磁
界領域において、優れた臨界電流Icを持つ超電導
線材が要望されている。 マグネツトの発生磁界を高めるためには、上部
臨界磁界Hc2を高めると共に、強磁界中の臨界電
流密度Jcを増加させることが不可欠である。な
お、ここに言うJcは実際に磁界中で測定される臨
界電流値Icを超電導体の断面積で除したものを言
う。 従来技術 従来、Cu母体中心にSn芯を、その周囲にNb芯
を配置した複合体を加工後熱処理して線材内部に
Nb3Sn層を生成させる方法は知られている。しか
し、この方法で作られたNb3Sn化合物線材の磁界
中の臨界電流密度Jc特性は15T以上で急速に低下
する欠点があつた。 また、この欠点を解消するため、前記方法にお
いてSn芯のみにTiを添加する方法が開発された。 しかし、この方法では反応熱処理後のNb3Sn中
のTi濃度はSn芯からの距離に応じて減少する。 すなわち、強磁界特性改善のためのNb3Sn層中
の最適濃度は約1.0原子％であるが、Sn芯にのみ
に例えば10原子％添加した場合、反応熱処理後に
生成されるNb3Sn中のTi濃度は、Sn―Ti芯に最
も近い位置では1.8原子％であるが、最外殻の位
置では0.5原子％とかなり大きな勾配を生じ、強
磁界中でのIcの改善が十分でない問題点があつ
た。 発明の目的 本発明はこの問題点を解決すべくなされたもの
で、その目的は強磁界中の臨界電流Icの優れた
Nb3Sn複合超電導線材を提供するにある。 発明の構成 本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究の
結果、周囲に配置されたNb芯にTiを一定範囲量
添加すること、またその添加は中心に配置された
Sn芯からの距離が遠くなるに応じてTi添加量を
増すことにより反応熱処理後のTi濃度を均一化
すると、更に強磁界中の臨界電流Icを改善し得ら
れることを究明し得た。この知見に基づいて本発
明を完成した。 発明の要旨 本発明の要旨は (1) Cu母体の中心にSn芯を、その周囲にNb芯を
配置した複合体を加工後熱処理して線材内部に
Nb3Sn層を生成させるNb3Sn複合超電導線材の
製造法において、Sn芯及びNb芯にそれぞれ０
〜30原子％及び0.1〜５原子％のTiを添加する
ことを特徴とするTi添加Nb3Sn複合超電導線
材の製造法。 (2) Cu母体の中心にSn芯を、その周囲にNb芯を
配置した複合体を加工後熱処理するNb3Sn複合
超電導線材の製造法において、Sn芯及びNb芯
にそれぞれ０〜30原子％及び0.1〜５原子％の
Tiを添加し、しかもSn―Ti合金芯からの距離
が遠くなる程Nb芯へのTi添加量を増加させる
ことを特徴とするTi添加Nb3Sn複合超電導線
材の製造法。にある。 本発明の製造法においては、Sn芯に添加する
Ti量は０〜30原子％である。その量が30原子％
を超えると、Sn芯の加工性を著しく損なうため、
30原子％以下でなければならない。 また、Nb芯に添加するTi量は0.1原子％未満で
は強磁界特性の改善効果が得られず、５原子％を
超えるとCu及びSn芯との複合体としての加工が
困難となるので、0.1〜５原子％の範囲であるこ
とが必要である。 特にNb芯へのTiの添加に際しては、Snまたは
Sn―Ti合金芯からの距離が遠くなるに応じてTi
の添加量を増加させることが好ましい。このよう
にすることによつて、Sn芯にTiを添加した場合
における熱処理後のNb3Sn中のTi濃度を均一に
することができる。従つて、強磁界中でのIcを改
善し得られる。 次の実施例と共に比較例を示しその効果を示
す。 実施例 中心にSn―Ti合金芯、その周囲に90本のNb芯
（比較）あるいはNb―Ti合金芯を埋込んだCu―
（Nb―Ti）複合体に、Nbバリヤ及びCuシースを
被せ、中間焼鈍を加えずに冷間加工を行つて線径
0.7mmの多芯線を作製した。Nb芯の配列は３層構
造とし、表―１に示すような割合でNb芯へのTi
添加を行つた。冷間加工後の試料はアルゴン雰囲
気中で650℃で100時間熱処理を行つた。16Tでの
Icの測定結果を示すと表―１の通りであつた。
導線材の製造法に関する。 核融合炉、医療機器、発電機等において必要と
される大型強磁界マグネツトの製作のため、強磁
界領域において、優れた臨界電流Icを持つ超電導
線材が要望されている。 マグネツトの発生磁界を高めるためには、上部
臨界磁界Hc2を高めると共に、強磁界中の臨界電
流密度Jcを増加させることが不可欠である。な
お、ここに言うJcは実際に磁界中で測定される臨
界電流値Icを超電導体の断面積で除したものを言
う。 従来技術 従来、Cu母体中心にSn芯を、その周囲にNb芯
を配置した複合体を加工後熱処理して線材内部に
Nb3Sn層を生成させる方法は知られている。しか
し、この方法で作られたNb3Sn化合物線材の磁界
中の臨界電流密度Jc特性は15T以上で急速に低下
する欠点があつた。 また、この欠点を解消するため、前記方法にお
いてSn芯のみにTiを添加する方法が開発された。 しかし、この方法では反応熱処理後のNb3Sn中
のTi濃度はSn芯からの距離に応じて減少する。 すなわち、強磁界特性改善のためのNb3Sn層中
の最適濃度は約1.0原子％であるが、Sn芯にのみ
に例えば10原子％添加した場合、反応熱処理後に
生成されるNb3Sn中のTi濃度は、Sn―Ti芯に最
も近い位置では1.8原子％であるが、最外殻の位
置では0.5原子％とかなり大きな勾配を生じ、強
磁界中でのIcの改善が十分でない問題点があつ
た。 発明の目的 本発明はこの問題点を解決すべくなされたもの
で、その目的は強磁界中の臨界電流Icの優れた
Nb3Sn複合超電導線材を提供するにある。 発明の構成 本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究の
結果、周囲に配置されたNb芯にTiを一定範囲量
添加すること、またその添加は中心に配置された
Sn芯からの距離が遠くなるに応じてTi添加量を
増すことにより反応熱処理後のTi濃度を均一化
すると、更に強磁界中の臨界電流Icを改善し得ら
れることを究明し得た。この知見に基づいて本発
明を完成した。 発明の要旨 本発明の要旨は (1) Cu母体の中心にSn芯を、その周囲にNb芯を
配置した複合体を加工後熱処理して線材内部に
Nb3Sn層を生成させるNb3Sn複合超電導線材の
製造法において、Sn芯及びNb芯にそれぞれ０
〜30原子％及び0.1〜５原子％のTiを添加する
ことを特徴とするTi添加Nb3Sn複合超電導線
材の製造法。 (2) Cu母体の中心にSn芯を、その周囲にNb芯を
配置した複合体を加工後熱処理するNb3Sn複合
超電導線材の製造法において、Sn芯及びNb芯
にそれぞれ０〜30原子％及び0.1〜５原子％の
Tiを添加し、しかもSn―Ti合金芯からの距離
が遠くなる程Nb芯へのTi添加量を増加させる
ことを特徴とするTi添加Nb3Sn複合超電導線
材の製造法。にある。 本発明の製造法においては、Sn芯に添加する
Ti量は０〜30原子％である。その量が30原子％
を超えると、Sn芯の加工性を著しく損なうため、
30原子％以下でなければならない。 また、Nb芯に添加するTi量は0.1原子％未満で
は強磁界特性の改善効果が得られず、５原子％を
超えるとCu及びSn芯との複合体としての加工が
困難となるので、0.1〜５原子％の範囲であるこ
とが必要である。 特にNb芯へのTiの添加に際しては、Snまたは
Sn―Ti合金芯からの距離が遠くなるに応じてTi
の添加量を増加させることが好ましい。このよう
にすることによつて、Sn芯にTiを添加した場合
における熱処理後のNb3Sn中のTi濃度を均一に
することができる。従つて、強磁界中でのIcを改
善し得られる。 次の実施例と共に比較例を示しその効果を示
す。 実施例 中心にSn―Ti合金芯、その周囲に90本のNb芯
（比較）あるいはNb―Ti合金芯を埋込んだCu―
（Nb―Ti）複合体に、Nbバリヤ及びCuシースを
被せ、中間焼鈍を加えずに冷間加工を行つて線径
0.7mmの多芯線を作製した。Nb芯の配列は３層構
造とし、表―１に示すような割合でNb芯へのTi
添加を行つた。冷間加工後の試料はアルゴン雰囲
気中で650℃で100時間熱処理を行つた。16Tでの
Icの測定結果を示すと表―１の通りであつた。
【表】
（組成はすべて原子％）
発明の効果 前記表―１の結果が示すように、本発明の方法
によると、従来方法と比べて、16Tの強磁界中で
のIcが顕著に改善される。 またNb芯へのTiの添加量を変化させ、すなわ
ち最外殻へ行くに従つてTi添加量を多くすると、
均一に同量添加した場合に比べて、熱処理後の強
磁界中でのIcがより改善されることがわかる。
発明の効果 前記表―１の結果が示すように、本発明の方法
によると、従来方法と比べて、16Tの強磁界中で
のIcが顕著に改善される。 またNb芯へのTiの添加量を変化させ、すなわ
ち最外殻へ行くに従つてTi添加量を多くすると、
均一に同量添加した場合に比べて、熱処理後の強
磁界中でのIcがより改善されることがわかる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Cu母体の中心にSn芯を、その周囲にNb芯を
配置した複合体を加工後熱処理して線材内部に
Nb3Sn層を生成させるNb3Sn複合超電導線材の製
造法において、Sn芯及びNb芯にそれぞれ０〜30
原子％及び0.1〜５原子％のTiを添加することを
特徴とするTi添加Nb3Sn複合超電導線材の製造
法。 ２ Cu母体の中心にSn芯を、その周囲にNb芯を
配置した複合体を加工後熱処理するNb3Sn複合超
電導線材の製造法において、Sn芯及びNb芯にそ
れぞれ０〜30原子％及び0.1〜５原子％のTiを添
加し、しかもSn―Ti合金芯からの距離が遠くな
る程Nb芯へのTi添加量を増加させることを特徴
とするTi添加Nb3Sn複合超電導線材の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013015A JPS62174354A (ja) | 1986-01-25 | 1986-01-25 | Ｔｉ添加Ｎｂ３Ｓｎ複合超電導線材の製造法 |
| US07/006,056 US4767470A (en) | 1986-01-25 | 1987-01-23 | Process for producing Ti-containing Nb3 Sn composite superconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013015A JPS62174354A (ja) | 1986-01-25 | 1986-01-25 | Ｔｉ添加Ｎｂ３Ｓｎ複合超電導線材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174354A JPS62174354A (ja) | 1987-07-31 |
| JPS648698B2 true JPS648698B2 (ja) | 1989-02-15 |
Family
ID=11821328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61013015A Granted JPS62174354A (ja) | 1986-01-25 | 1986-01-25 | Ｔｉ添加Ｎｂ３Ｓｎ複合超電導線材の製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4767470A (ja) |
| JP (1) | JPS62174354A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007060819A1 (ja) | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 超電導線材製造用Ｎｂ系棒状材およびＮｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4973527A (en) * | 1989-09-25 | 1990-11-27 | Teledyne Industries, Inc. | Process for making filamentary superconductors using tin-magnesium eutectics |
| 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 |
| WO1993002478A1 (en) * | 1991-07-24 | 1993-02-04 | Advanced Superconductors, Inc. | Method of producing niobium-tin superconducting wires |
| JP3012436B2 (ja) * | 1993-04-02 | 2000-02-21 | 三菱電機株式会社 | 化合物系超電導線およびその製法 |
| US20020020051A1 (en) * | 1999-04-20 | 2002-02-21 | Composite Materials Technology, Inc. | Constrained filament niobium-based superconductor composite and process of fabrication |
| US7146709B2 (en) * | 2000-03-21 | 2006-12-12 | Composite Materials Technology, Inc. | Process for producing superconductor |
| US6918172B2 (en) * | 2000-03-21 | 2005-07-19 | Composite Materials Technology, Inc. | Process for manufacturing Nb3Sn superconductor |
| US6836955B2 (en) * | 2000-03-21 | 2005-01-04 | Composite Materials Technology, Inc. | Constrained filament niobium-based superconductor composite and process of fabrication |
| JP3946966B2 (ja) * | 2001-04-19 | 2007-07-18 | 三菱電機株式会社 | Ｓｎ−Ｔｉ系化合物を含むＳｎ基合金の製造方法 |
| US8858738B2 (en) * | 2006-09-26 | 2014-10-14 | Composite Materials Technology, Inc. | Methods for fabrication of improved electrolytic capacitor anode |
| EP2236634B1 (en) | 2009-04-01 | 2016-09-07 | Bruker BioSpin AG | Sn based alloys with fine compound inclusions for Nb3Sn superconducting wires |
| US20160057544A1 (en) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | Plugged Inc. | Carbon Nanotube Copper Composite Wire for Acoustic Applications |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5669722A (en) * | 1979-11-12 | 1981-06-11 | Nat Res Inst Metals | Method of manufacturing nb3sn superconductor |
| JPS60423B2 (ja) * | 1980-09-18 | 1985-01-08 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | Ｎｂ↓３Ｓｎ複合加工材の製造法 |
| JPS5823110A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-10 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | Ｎｂ↓３Ｓｎ複合超電導体の製造法 |
| JPS5913036A (ja) * | 1982-02-22 | 1984-01-23 | Natl Res Inst For Metals | Ｃｕ−４族元素合金を用いたＮｂ↓３Ｓｎ超電導線材の製造法 |
-
1986
- 1986-01-25 JP JP61013015A patent/JPS62174354A/ja active Granted
-
1987
- 1987-01-23 US US07/006,056 patent/US4767470A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007060819A1 (ja) | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 超電導線材製造用Ｎｂ系棒状材およびＮｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62174354A (ja) | 1987-07-31 |
| US4767470A (en) | 1988-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |