JP3086487B2 - Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法Info
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- JP3086487B2 JP3086487B2 JP03015632A JP1563291A JP3086487B2 JP 3086487 B2 JP3086487 B2 JP 3086487B2 JP 03015632 A JP03015632 A JP 03015632A JP 1563291 A JP1563291 A JP 1563291A JP 3086487 B2 JP3086487 B2 JP 3086487B2
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- 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
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【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Ｎｂ３Ｓｎ超電導
線の製造方法に関する。
法に関する。更に詳述すると本発明はＮｂ３Ｓｎ超電導
線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ３Ｓｎ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
ｂ３Ｓｎフィラメントの直径を１μｍ以下にする必要が
ある。しかし、Ｎｂ３Ｓｎ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、Ｎｂ３Ｓｎ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、Ｎｂ３Ｓｎを化合生
成させる製法（内部拡散法）が提案されている。
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
ｂ３Ｓｎフィラメントの直径を１μｍ以下にする必要が
ある。しかし、Ｎｂ３Ｓｎ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、Ｎｂ３Ｓｎ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、Ｎｂ３Ｓｎを化合生
成させる製法（内部拡散法）が提案されている。
【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Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎが生成さ
れる。それよりも低い温度ではＮｂ３Ｓｎが生成されな
いと考えられていた。
細多芯線を製作する従来のＮｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎが生成さ
れる。それよりも低い温度ではＮｂ３Ｓｎが生成されな
いと考えられていた。
【０００４】一方、Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎ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、Ｎｂ３Ｓｎ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。
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Ｎｂ３Ｓｎ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、Ｎｂ３Ｓｎ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。
【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Ｎｂ３Ｓｎ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。
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Ｎｂ３Ｓｎ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。
【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Ｎｂ３Ｓｎ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。
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Ｎｂ３Ｓｎ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。
【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Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
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Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【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Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎ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。
め、本発明のＮｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎ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。
【０００９】また、本発明のＮｂ３Ｓｎ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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
づいて詳細に説明する。
【００１３】Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓ
ｎが生成される。ここで、最適な熱処理時間は、従来の
Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓ
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。
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Ｎｂ３Ｓ
ｎが生成される。ここで、最適な熱処理時間は、従来の
Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓ
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。
【００１４】上述の製造方法をより効果的にする拡散法
としては、Ｎｂ３Ｓｎ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。
としては、Ｎｂ３Ｓｎ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。
【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Ｎｂ３Ｓｎ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。
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Ｎｂ３Ｓｎ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。
【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／ｍ２ 以上の電流密度を得ることができた。
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／ｍ２ 以上の電流密度を得ることができた。
【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Ｎｂ３Ｓ
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１０９Ａ／ｍ２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。
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Ｎｂ３Ｓ
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１０９Ａ／ｍ２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。
【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Ｎｂ３Ｓｎ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。
（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Ｎｂ３Ｓｎ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。
【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、Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎ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。
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、Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎ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。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明の
Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法は、多芯線から成る
Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎを超電導線の臨界電
流密度を高くできる。したがって、Ｎｂ３Ｓｎ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。
Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法は、多芯線から成る
Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎを超電導線の臨界電
流密度を高くできる。したがって、Ｎｂ３Ｓｎ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。
【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。
度向上効果を示すグラフである。
【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。
度向上効果を示すグラフである。
【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。
関係を示すグラフである。
【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。
ことを示すグラフである。
【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。
図である。
１ Ｎｂフィラメントのバンドル ２ Ｓｎ線 ３ Ｃｕ母材
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
Claims (5)
- 【請求項１】 多芯線から成るＮｂ３Ｓｎ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Ｎｂ３Ｓｎを生成することを特徴とするＮｂ３Ｓｎ
交流超電導線の製造方法。 - 【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Ｎｂ３Ｓ
ｎ交流超電導線の製造方法。 - 【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Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導
線の製造方法。 - 【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Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法。 - 【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Ｎｂ３Ｓｎ交流超
電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03015632A JP3086487B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03015632A JP3086487B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04242020A JPH04242020A (ja) | 1992-08-28 |
| JP3086487B2 true JP3086487B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=11894099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03015632A Expired - Fee Related JP3086487B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Ｎｂ３Ｓｎ交流超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3086487B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP03015632A patent/JP3086487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04242020A (ja) | 1992-08-28 |
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