JP3086487B2 - Method for manufacturing Nb3Sn AC superconducting wire - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は化合物超電導線の製造方
法に関する。更に詳述すると本発明はＮｂ_３Ｓｎ超電導
線の製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing a compound superconducting wire. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing an Nb ₃ Sn superconducting wire.

【０００２】[0002]

【従来の技術】Ｎｂ_３Ｓｎ交流超電導線では超電導フィ
ラメントで発生するヒステリシス損失を低減するためＮ
ｂ_３Ｓｎフィラメントの直径を１μｍ以下にする必要が
ある。しかし、Ｎｂ_３Ｓｎは金属間化合物であるため、
線引きによる細径化は困難である。これを解決する方法
として、Ｃｕ母材中に多数のＮｂフィラメントを埋め込
み、所要のフィラメント径となるまで線引きした後、外
部にＳｎをメッキし、熱処理によりＳｎを内部に拡散さ
せ、Ｎｂ_３Ｓｎを化合生成させる製法や、ＣｕとＮｂの
複合線の中に最初からＳｎのコアを埋め込み、Ｎｂフィ
ラメント直径が所要の細さとなるまで線引きした後、熱
処理によりＳｎを内部で拡散させ、Ｎｂ_３Ｓｎを化合生
成させる製法（内部拡散法）が提案されている。2. Description of the Related Art In order to reduce the hysteresis loss generated in a superconducting filament, Nb ₃ Sn
The diameter of the b ₃ Sn filament needs to be 1 μm or less. However, since Nb ₃ Sn is an intermetallic compound,
It is difficult to reduce the diameter by drawing. As a method for solving this, a large number of Nb filaments are embedded in a Cu base material, and after drawing to a required filament diameter, Sn is plated outside, and Sn is diffused inside by a heat treatment, so that Nb ₃ Sn is removed. A production method for forming a compound, or burying a Sn core from the beginning in a composite wire of Cu and Nb, drawing the Nb filament diameter to a required fineness, then diffusing Sn inside by heat treatment, and dissolving Nb ₃ Sn A production method for compound formation (internal diffusion method) has been proposed.

【０００３】例えば、１μｍ以下のフィラメント径の極
細多芯線を製作する従来のＮｂ_３Ｓｎ超電導線の製造方
法としては、ブロンズ法が一般的である。このブロンズ
法によると、ブロンズ（ＣｕＳｎ合金）ロッドに穴をあ
けＮｂ棒を挿し込み、伸線し、六角形に成形した後、こ
れを必要本数まとめて同円筒の中に入れ、ビレットを作
り伸線する。この方法により１μｍ以下のフィラメント
径の極細多芯線が制作可能である。このようにして作ら
れた線は６５０〜７５０℃で加熱処理されてブロンズ中
のＳｎをＮｂ中に拡散、反応させてＮｂ_３Ｓｎが生成さ
れる。それよりも低い温度ではＮｂ_３Ｓｎが生成されな
いと考えられていた。[0003] For example, as a conventional method of manufacturing a Nb 3 _Sn superconducting wire to manufacture a multifilamentary wire of the following filament diameter 1 [mu] m, the bronze method is generally used. According to this bronze method, a hole is made in a bronze (CuSn alloy) rod, an Nb rod is inserted, drawn, formed into a hexagon, and the required number of them are put together in the same cylinder to form a billet and drawn. Line. Multifilamentary wire of the following filament diameter 1μm can be produced by this method. The wire thus formed is heat-treated at 650 to 750 ° C., and Sn in the bronze is diffused and reacted in Nb to generate Nb ₃ Sn. It was thought that Nb ₃ Sn was not generated at lower temperatures.

【０００４】一方、Ｎｂ_３Ｓｎ線は機械的に非常に脆
く、０．５％程度のわずかなひずみでも特性が落ちてし
まう。そのため、超電導電磁石等に応用される場合のよ
うに、超電導線がコイル状に成形されるときには、コイ
ルの径が小さいと線のひずみが大きくなり過ぎる場合が
でてくる。そのため、まだＮｂ_３Ｓｎを生成させていな
い線をコイルにしてからコア等のコイル以外の構造物と
一緒にコイルごと加熱処理し、Ｎｂ_３Ｓｎを生成させる
方法［ワインド・アンド・リアクト（wind and reac
t）］が一般に用いられる。[0004] On the other hand, the Nb ₃ Sn wire is mechanically very brittle, and its characteristics deteriorate even with a slight strain of about 0.5%. For this reason, when the superconducting wire is formed into a coil shape as in the case of application to a superconducting electromagnet or the like, if the diameter of the coil is small, the strain of the wire may become too large. Therefore, a method in which a wire that has not yet generated Nb ₃ Sn is formed into a coil and then heat-treated together with a structure such as a core other than the coil to generate Nb ₃ Sn [wind and react (wind and react) reac
t)] is commonly used.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１μｍ
以下のＮｂフィラメントのＳｎとの反応活性は非常に高
いため、従来のＮｂ_３Ｓｎ生成のために使用されていた
熱処理温度である６５０〜７５０℃の温度では反応が激
しすぎ、臨界電流密度Ｊｃが低下してしまう。また、６
５０〜７５０℃の熱処理は、ワインド・アンド・リアク
ト法を採用する場合、超電導線以外の他の構造物の材料
にとっては焼なまし温度となってしまうため、機械的強
度が落ちてしまう問題がある。However, 1 μm
Since the reaction activity of the following Nb filaments with Sn is very high, the reaction is too intense at the temperature of 650 to 750 ° C., which is the heat treatment temperature used for the conventional Nb ₃ Sn generation, and the critical current density Jc Will decrease. Also, 6
The heat treatment at 50 to 750 [deg.] C., when the wind-and-react method is adopted, has a problem that the material of other structures other than the superconducting wire has an annealing temperature, and thus the mechanical strength is reduced. is there.

【０００６】一方、Ｃｕ母材の表面にＳｎをめっきした
り、ＣｕとＮｂの複合線の中に最初からＳｎのコアを埋
め込む従来のＮｂ_３Ｓｎの製造方法では、反応前のＮｂ
が熱処理時にＳｎの拡散を妨げるため、Ｓｎの拡散性が
よくない。On the other hand, in a conventional method for producing Nb ₃ Sn in which Sn is plated on the surface of a Cu base material or an Sn core is embedded from the beginning in a composite line of Cu and Nb, Nb ₃
Impedes the diffusion of Sn during the heat treatment, so that the Sn diffusivity is poor.

【０００７】本発明は、臨界電流密度Ｊｃが高くかつ超
電導線以外の他の構造物に熱処理の悪影響を与えること
のないＮｂ_３Ｓｎ交流超電導線の製造方法を提供するこ
とを目的とする。An object of the present invention is to provide a method for producing an Nb ₃ Sn AC superconducting wire having a high critical current density Jc and having no adverse effect of heat treatment on structures other than the superconducting wire.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のＮｂ_３Ｓｎ交流超電導線の製造方法は、Ｎ
ｂフィラメントの直径を１μｍ以下とし、４７５℃以下
の温度で１日以上の長時間熱処理してＮｂ_３Ｓｎを生成
するようにしている。ここで、熱処理時間は処理温度を
低くする程長時間にすることが好ましい。 In order to achieve the above object, a method for producing an Nb ₃ Sn ac superconducting wire according to the present invention comprises:
The diameter of the b-filament is set to 1 μm or less, and Nb ₃ Sn is formed by performing a heat treatment at a temperature of 475 ° C. or less for a long time of 1 day or more. Here, the heat treatment time depends on the treatment temperature.
It is preferred that the lower the time, the longer the time.

【０００９】また、本発明のＮｂ_３Ｓｎ交流超電導線の
製造方法は、Ｎｂフィラメントの近傍にＮｂ _３ Ｓｎを生
成するに必要な量のＳｎを分散して配置すること、より
好ましくは分散されたＳｎを中心に配置してその周りに
Ｎｂフィラメントを環状に配置するようにして多数のバ
ンドルを構成したり、Ｎｂフィラメントを環状に配置し
て成る多数のバンドルの間に分散されたＳｎを配置され
る。[0009] In the method of manufacturing _Nb 3 Sn AC superconducting wire of the present invention, raw an _Nb 3 Sn in the vicinity of the Nb filaments
Dispersing and distributing the amount of Sn necessary for forming the particles , more preferably disposing the dispersed Sn at the center and surrounding it
Nb filaments are arranged in a ring so that many
To form a bundle, or to arrange Nb filaments
Sn distributed among a number of bundles consisting of
You .

【００１０】[0010]

【作用】したがって、従来採用されていた６５０〜７５
０℃の高い温度ではＮｂとＳｎの反応が激しくなり過ぎ
最適な熱処理時間を設定しても臨界電流密度Ｊｃが低下
してしまうが、Ｎｂフィラメント径を直径１μｍ以下と
し４７５℃以下の比較的低温度域で１日以上の長時間に
亙って熱処理をした場合、図１あるいは図２に示すよう
に臨界電流密度Ｊｃが従来のものよりも高くなる。特に
その傾向は５００℃から低い温度ほど顕著となり、更に
温度が低くなる程長い熱処理時間をかければ高い臨界電
流密度Ｊｃが得られる。最適な熱処理温度は、Ｎｂフィ
ラメント直径、Ｓｎの拡散方法等によって異なるが、少
なくとも４７５℃以下であれば臨界電流密度Ｊｃの向上
効果は得られる。Accordingly, the conventionally employed 650 to 75
At a high temperature of 0 ° C., the reaction between Nb and Sn becomes so intense that the critical current density Jc decreases even if an optimal heat treatment time is set. However, the diameter of the Nb filament is 1 μm or less, and a relatively low temperature of 475 ° C. or less. When the heat treatment is performed in the temperature range for a long time of one day or more, the critical current density Jc becomes higher than the conventional one as shown in FIG. 1 or FIG. Especially its tendency becomes remarkable as the temperature lower by 500 ° C., further <br/> temperature by multiplying a long heat treatment time enough to become lower high critical current density Jc can be obtained. The optimum heat treatment temperature varies depending on the Nb filament diameter, the Sn diffusion method, and the like, but if it is at least 475 ° C. or less, the effect of improving the critical current density Jc can be obtained.

【００１１】また、線材中にＳｎを分散させて配置する
場合、Ｓｎから最も離れたＮｂフィラメントまでの拡散
距離が短くなり全体に均一化されるので拡散性が良くな
り未反応のＮｂが少なくなる。特に、環状に配置したＮ
ｂフィラメントで構成される多数のバンドルの各々の中
心に分散されたＳｎを配置したりあるいは各バンドル間
に配置することによって、Ｓｎから全てのＮｂフィラメ
ントまでの拡散距離が短くかつ均一化されるので拡散性
が更に良くなり未反応のＮｂが更に少なくなる。これに
よって図４に示すように、臨界電流密度が向上する。In the case where Sn is dispersed and arranged in the wire , the diffusion from the Sn to the Nb filament farthest from the Sn
Since the distance is shortened and the whole is uniformed, the diffusivity is good.
Unreacted Nb is reduced. In particular, the N
in each of a number of bundles composed of b filaments
Place Sn distributed in the mind or between each bundle
By placing all Nb filaments from Sn
Diffusion distance is short and uniform
Is further improved, and unreacted Nb is further reduced . This improves the critical current density as shown in FIG.

【００１２】[0012]

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of the present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

【００１３】Ｎｂ_３Ｓｎ交流超電導線の製造において
は、まず直径１μｍ以下の極細Ｎｂフィラメントを多数
束ねた多芯線を得ることが必要である。この多芯線の製
造方法は特に限定されるものではなく、公知の方法例え
ば前述のブロンズ法等によってあるいは新規の製法によ
って容易に得られる。ここで、Ｎｂフィラメントの直径
は１μｍ以下にすることが必要であり、好ましくは細径
化することであり、本実施例の場合には数十ｎｍに作製
されている。この直径１μｍ以下のＮｂフィラメントと
Ｃｕ母材及びＳｎを配合した多芯線は、４７５℃以下の
温度で１日以上の長時間熱処理される。そしてＮｂ_３Ｓ
ｎが生成される。ここで、最適な熱処理時間は、従来の
Ｎｂ_３Ｓｎ超電導体を得るに通常行なわれていた時間を
越える１日以上の時間であれば臨界電流密度Ｊｃの向上
効果は得られる。例えば、後述する実施例１のＮｂ_３Ｓ
ｎ交流超電導線の場合、５００℃未満好ましくは４７５
℃〜４２５℃で、１日以上好ましくは４０日以上〜１８
０日以下の長時間熱処理を加える。これら熱処理温度と
熱処理時間との関係は無関係ではなく、熱処理温度を低
くする程長い熱処理時間を必要とする関係にあり、例え
ば図３に示すように４７５℃で約６〜４５日、４５０℃
で１５〜１１０日、４２５℃で４０〜１８０日の間に熱
処理時間を設定することが最適である。[0013] In the production of Nb 3 _Sn AC superconducting wire, it is necessary to first obtain a multifilamentary wire formed by bundling a large number of less-fine Nb filaments diameter 1 [mu] m. The method of manufacturing a multi-core wire is not particularly limited, it is easily obtained by known methods for example the aforementioned or new production methods by the bronze method. Here, the diameter of the Nb filament needs to be 1 μm or less, and preferably the diameter is reduced. In the case of the present embodiment, the Nb filament is formed to several tens of nm. This diameter 1μm following Nb filaments and Cu matrix and multicore wire formulated with Sn is prolonged thermal treatment or 1 day at 475 ° C. or lower. And Nb ₃ S
n is generated. Here, the effect of improving the critical current density Jc can be obtained if the optimal heat treatment time is one day or more, which is longer than the time usually used for obtaining the conventional Nb ₃ Sn superconductor. For example, Nb ₃ S of Example 1 described later
In the case of n-AC superconducting wire, less than 500 ° C.
C. to 425.degree. C., 1 day or more, preferably 40 days or more to 18.
0 days Ru added to the long-term heat treatment of the following. Relationship between these heat treatment temperature and heat treatment time are not independent, have a relationship that requires a long heat treatment time The lower the heat treatment temperature, for example about at the 4 75 ° C. 3 6 to 45 days, 450 ° C.
It is optimal to set the heat treatment time between 15 and 110 days at 425 ° C. and between 40 and 180 days.

【００１４】上述の製造方法をより効果的にする拡散法
としては、Ｎｂ_３Ｓｎを生成するに必要な量のＳｎを分
散し、Ｎｂフィラメントの近傍に配置することが好まし
い。例えば、図５に示すように、数十ｎｍの極細Ｎｂフ
ィラメントを多数集めて束ねたバンドル１の間にＳｎの
単線２を埋設し、Ｎｂフィラメントのバンドル１から等
距離にＳｎ線２が位置するように設けられている。尚、
図示していないがＮｂフィラメントを集めたバンドル１
の中にＳｎを埋設するようにしても良い。尚、符号３は
母材となるＣｕである。As a diffusion method for making the above-mentioned manufacturing method more effective, it is preferable to disperse an amount of Sn necessary for producing Nb ₃ Sn and arrange it in the vicinity of the Nb filament. For example, as shown in FIG. 5, a single Sn wire 2 is buried between bundles 1 in which a large number of ultra-fine Nb filaments of several tens of nm are collected and bundled, and the Sn wires 2 are positioned equidistant from the bundle 1 of Nb filaments. It is provided as follows. still,
Although not shown, bundle 1 in which Nb filaments are collected
May be embedded in Sn. Note that reference numeral 3 is Cu serving as a base material.

【００１５】実施例１ ＣｕとＮｂの比Ｃｕ／Ｎｂ＝１３．８／１、フィラメン
ト直径４７．４ｎｍ、１バンドル当りのフィラメント数
２５７５本、１線当りのバンドル数７０２、フィラメン
ト総数１８０７６５０本、捩り３ｍｍに１回の線を得
た。この線の外周面にはＣｕに対してＳｎが４．６３ｗ
ｔ％となるように外部めっきした。このように構成され
た外部拡散型超電導線を伸線化したものを次の条件で熱
処理しＮｂ_３Ｓｎ超電導線を得た。そして、４２５℃、
４５０℃、４７５℃、５００℃、５２５℃、５５０℃の
各温度で数時間〜１００日の間で熱処理をした。Example 1 Cu / Nb ratio Cu / Nb = 13.8 / 1, filament diameter 47.4 nm, number of filaments per bundle 2,575, number of bundles per line 702, total number of filaments 1,807,650, twist One line was obtained every 3 mm. On the outer peripheral surface of this wire, Sn with respect to Cu was 4.63 w.
External plating was performed so as to be t%. The external diffusion type superconducting wire thus configured was drawn and heat-treated under the following conditions to obtain an Nb ₃ Sn superconducting wire. And 425 ° C,
Heat treatment was performed at 450 ° C., 475 ° C., 500 ° C., 525 ° C., and 550 ° C. for several hours to 100 days.

【００１６】この結果を図１に示す。これより明らかな
ように、１．５テスラー（Ｔ）の外部磁場における臨界
電流密度Ｊｃは、５００℃を越える熱処理温度の場合に
は熱処理時間の最適化を図っても、５００℃以下のとき
に比べて明らかに低くなっている。その反面、５００℃
以下の熱処理の場合、超電導体としての優位性をはっき
り認識できる臨界電流密度Ｊｃが得られたことが分か
る。そして、５００℃で約３日〜１５日、４７５℃で約
６日〜４５日、４５０℃で約１５日〜１１０日、４２５
℃で約４０日〜１８０日の熱処理を実施したとき、１０
^９ Ａ／ｍ^２ 以上の電流密度を得ることができた。FIG. 1 shows the result. As is clear from this, the critical current density Jc in an external magnetic field of 1.5 Tesler (T) is less than 500 ° C. even if the heat treatment time is optimized at a heat treatment temperature exceeding 500 ° C. It is clearly lower than that. On the other hand, 500 ° C
It can be seen that in the case of the following heat treatment, a critical current density Jc was obtained in which the superiority as a superconductor could be clearly recognized. Approximately 3 to 15 days at 500 ° C., approximately 6 to 45 days at 475 ° C., approximately 15 to 110 days at 450 ° C., 425
C. for about 40 to 180 days,
A current density of ⁹ A / m ² or more could be obtained.

【００１７】実施例２ Ｃｕ／Ｎｂ比１３．８／１、フィラメント直径５５．５
ｎｍ、１バンドル当りのフィラメント数が２５７２本、
１線当りのバンドル数７０２、フィラメント総数１８０
５５４４本、捩り３ｍｍに１回の線を得た。この線の外
周面にはＣｕに対してＳｎが５．０１ｗｔ％となるよう
に外部めっきした。このように構成された外部拡散型超
電導線を伸線化したものを次の条件で熱処理しＮｂ_３Ｓ
ｎ超電導線を得た。そして、４２５℃、４５０℃、４７
５℃、５００℃、５２５℃、５５０℃の各温度で数時間
〜１００日までの時間をかけて熱処理をした。この結果
を示す図２から明らかなように、３テスラー（Ｔ）の外
部磁場における臨界電流密度Ｊｃは、５００℃を越える
熱処理の場合には熱処理時間の最適化を図っても、５０
０℃未満の熱処理の場合に比べて明らかに低くなってい
る。これに対し、５００℃未満の熱処理温度の場合、い
ずれも電流密度が５００℃以上の熱処理温度の場合に比
べて高くなりその優位性が認められた。例えば、４２５
℃で９０日程度熱処理をする場合、最も高い電流密度が
得られた。この電流密度は１０^９Ａ／ｍ^２の近くまで達
し実用的な超電導線として特性を十分にいかした使い方
ができるものである。この現象は熱処理温度が５００℃
から低いほど、特に４７５℃よりも低くした場合に得ら
れる臨界電流密度が高くなるという効果が得られた。Example 2 Cu / Nb ratio 13.8 / 1, filament diameter 55.5
nm, 2572 filaments per bundle,
702 bundles per line, 180 total filaments
One line was obtained for every 5544 twists of 3 mm. The outer peripheral surface of this wire was externally plated so that Sn was 5.01 wt% with respect to Cu. The external diffusion superconducting wire thus configured is drawn and heat-treated under the following conditions to obtain Nb ₃ S.
n superconducting wires were obtained. And 425 ° C, 450 ° C, 47
The heat treatment was performed at 5 ° C., 500 ° C., 525 ° C., and 550 ° C. for several hours to 100 days. As is clear from FIG. 2 showing this result, the critical current density Jc in an external magnetic field of 3 Tesler (T) is 50 when the heat treatment time is over 500 ° C. even if the heat treatment time is optimized.
It is clearly lower than in the case of heat treatment at less than 0 ° C. On the other hand, in the case of the heat treatment temperature of less than 500 ° C., the current density was higher than in the case of the heat treatment temperature of 500 ° C. or more, and the superiority was recognized. For example, 425
When the heat treatment was performed at 90 ° C. for about 90 days, the highest current density was obtained. This current density reaches near 10 ⁹ A / m ² , and it can be used as a practical superconducting wire with its characteristics fully utilized. This phenomenon is 500 ° C. heat treatment temperature
Low enough, resulting et when lower than in particular 475 ° C. from
This has the effect of increasing the critical current density .

【００１８】このような実施例１（図１）及び実施例２
（図２）の結果から、５００℃未満特に４７５℃以下〜
４２５℃程度の比較的低温で低温化する程長くなる最適
な処理時間例えば４０日〜１８０日をとれば、実施例
１，２のＮｂ_３Ｓｎ交流超電導線では臨界電流密度の向
上効果が得られることが分かる。Embodiment 1 (FIG. 1) and Embodiment 2
From the results of FIG. 2, it is found that the temperature is lower than 500 ° C., particularly 475 ° C. or lower.
If the optimum processing time, for example, 40 days to 180 days, which becomes longer as the temperature is lowered at a relatively low temperature of about 425 ° C., is obtained, the Nb ₃ Sn AC superconducting wires of Examples 1 and 2 can improve the critical current density. You can see that.

【００１９】また、このような線材構造においてＳｎを
分散配置することによって臨界電流密度Ｊｃを向上させ
ることができる。図４は、Ｎｂ_３Ｓｎを生成するに必要
な量のＳｎを１３カ所に分散させて配置した場合のＪｃ
と、１カ所に配置した場合のＪｃとを比較したもので、
Ｓｎの配置を線材中心の１カ所から分散した１３カ所に
することによってＪｃは２倍になっている。尚、この実
験において使用したＮｂ_３Ｓｎ線材のフィラメント直径
は５１ｎｍ、フィラメント数は１６３７７００本であ
る。Further, by dispersing Sn in such a wire structure, the critical current density Jc can be improved. FIG. 4 shows the Jc when the amount of Sn required to generate Nb ₃ Sn is distributed and arranged at 13 locations.
And Jc when it is arranged in one place.
By arranging Sn at 13 places dispersed from one place at the center of the wire rod, Jc is doubled. The filament diameter of the Nb ₃ Sn wire used in this experiment is 51 nm, and the number of filaments is 1,637,700.

【００２０】[0020]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明の
Ｎｂ_３Ｓｎ交流超電導線の製造方法は、多芯線から成る
Ｎｂ_３Ｓｎ交流超電導線の製造方法において、Ｎｂフィ
ラメントを直径１μｍ以下とし、４７５℃以下の温度で
１日以上の長時間熱処理してＮｂ_３Ｓｎを生成したの
で、５００℃を越える熱処理温度で熱処理時間を最適化
した従来の方法に比べてＮｂ_３Ｓｎを超電導線の臨界電
流密度を高くできる。したがって、Ｎｂ_３Ｓｎ超電導線
を低交流損失化、高臨界電流密度化を達成し、従来直流
にしか使用されていなかったものを交流用として使用可
能とする。しかも、４７５℃以下の低温での熱処理であ
るため、ワインド・アンド・リアクト法を採用する場合
においても、超電導線以外の他の構造材料にとって焼な
ましとはならないので機械的強度を落とすようなことが
ない。Method for manufacturing a Nb 3 _Sn AC superconducting wire of the present invention as apparent from the above description, in the method for manufacturing a Nb 3 _Sn AC superconducting wire consisting of a multi-core line, the Nb filaments with a diameter of 1μm or less 475 ° C. or less for one day or more for a long time to produce Nb ₃ Sn. Therefore, compared to the conventional method in which the heat treatment time is optimized at a heat treatment temperature exceeding 500 ° C., Nb ₃ Sn is used for the superconducting wire. The critical current density can be increased. Therefore, the Nb ₃ Sn superconducting wire achieves a low AC loss and a high critical current density, and a wire that has been conventionally used only for DC can be used for AC. In addition, since the heat treatment is performed at a low temperature of 475 ° C. or less, even when the wind and react method is employed, other structural materials other than the superconducting wire do not anneal, so that the mechanical strength is reduced. Nothing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】実施例１の低温長時間熱処理による臨界電流密
度向上効果を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the effect of improving the critical current density by low-temperature and long-time heat treatment in Example 1.

【図２】実施例２の低温長時間熱処理による臨界電流密
度向上効果を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a critical current density improving effect by a low-temperature and long-time heat treatment in Example 2.

【図３】実施例１の熱処理温度とその最適処理時間との
関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the heat treatment temperature and the optimum treatment time thereof in Example 1.

【図４】Ｓｎの分散配置による臨界電流密度が向上する
ことを示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing that the critical current density is improved by the distributed arrangement of Sn.

【図５】Ｓｎの分散配置した線材構造の一例を示す概略
図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a wire structure in which Sn is dispersed and arranged.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ Ｎｂフィラメントのバンドル ２ Ｓｎ線 ３ Ｃｕ母材 1 Nb filament bundle 2 Sn wire 3 Cu base material

フロントページの続き (72)発明者 小林 久恭 東京都千代田区神田駿河台１−８−14 日本大学 理工学部研究所内 (72)発明者 八十濱 和彦 東京都千代田区神田駿河台１−８−14 日本大学 理工学部研究所内 (72)発明者 久保田 洋二 東京都千代田区神田駿河台１−８−14 日本大学 理工学部研究所内 (56)参考文献 特開 平２−288112（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−109212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−216212（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 12/00 - 13/00 C22F 1/00 Continuing on the front page (72) Inventor Hisayasu Kobayashi 1-8-14 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon University Faculty of Science and Engineering (72) Inventor Kazuhiko Yasohama 1-8-14 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon University Within the Institute of Science and Technology (72) Inventor Yoji Kubota 1-8-14 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon University Inside the Institute of Science and Engineering (56) References JP-A-2-288112 (JP, A) JP-A-2-109212 (JP, A) JP-A-63-216212 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) H01B 12/00-13/00 C22F 1/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 多芯線から成るＮｂ_３Ｓｎ交流超電導線
の製造方法において、Ｎｂフィラメントを直径１μｍ以
下とし、４７５℃以下の温度で１日以上の長時間熱処理
してＮｂ_３Ｓｎを生成することを特徴とするＮｂ_３Ｓｎ
交流超電導線の製造方法。1. A method for manufacturing a _Nb 3 Sn AC superconducting wire consisting of a multi-core line, the Nb filaments with a diameter of 1μm or less, to produce a long-time heat treatment to _Nb 3 Sn of more than 1 day at 475 ° C. below the temperature Nb ₃ Sn
Manufacturing method of AC superconducting wire. 【請求項２】 前記熱処理時間は処理温度を低くする程
長時間にすることを特徴とする請求項１記載のＮｂ_３Ｓ
ｎ交流超電導線の製造方法。2. The Nb ₃ S according to claim 1, wherein the heat treatment time is set longer as the treatment temperature is lowered.
Manufacturing method of n-AC superconducting wire. 【請求項３】 前記Ｎｂフィラメントの近傍にＮｂ _３ Ｓ
ｎを生成するに必要な量の前記Ｓｎを分散して配置した
ことを特徴とする請求項１記載のＮｂ_３Ｓｎ交流超電導
線の製造方法。Wherein _Nb 3 in the vicinity of the Nb filaments S
The amount of the Sn required to generate n was distributed and arranged.
The method for producing an Nb ₃ Sn alternating current superconducting wire according to claim 1, wherein: 【請求項４】 前記Ｎｂフィラメントは分散された前記
Ｓｎを中心に配置してその周りに環状に配置された多数
のバンドルを構成していることを特徴とする請求項３記
載のＮｂ_３Ｓｎ交流超電導線の製造方法。 4. The method according to claim 1, wherein the Nb filaments are dispersed.
Many arranged annularly around Sn with Sn as the center
The method for producing an Nb ₃ Sn alternating current superconducting wire according to claim 3 , wherein the bundle comprises : 【請求項５】 分散された前記ＳｎはＮｂフィラメント
を環状に配置して成る多数のバンドルの間に配置されて
いることを特徴とする請求項３記載のＮｂ_３Ｓｎ交流超
電導線の製造方法。5. The dispersed Sn is an Nb filament.
Arranged between a number of bundles arranged in a ring
The method for producing an Nb ₃ Sn alternating current superconducting wire according to claim 3, wherein