JP3273764B2 - 化合物系超電導線の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高磁界超電導マグ
ネット用の化合物系超電導線およびその製法に関する。
とくに、本発明はＮｂ−Ｓｎ化合物系超電導線およびそ
の製法に好適に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来、超電導線はブロンズ法あるいは内
部拡散法といわれる方法等で製造されている。

【０００３】図２３および図２４は、それぞれ特公昭６
１−１６１４１号公報に記載された、従来の内部拡散法
による熱処理前のＮｂ₃Ｓｎ系超導電線の先駆体および
熱処理後のＮｂ₃Ｓｎ系超電導線の断面を示す説明図で
ある。なお、本明細書において熱処理前、すなわち超電
導化前の線材を超電導線の先駆体といい、熱処理後の超
電導化されたものを超電導線という。図２３において、
４１は熱処理前の超電導線の先駆体、４３は熱処理によ
り超電導となるＮｂ基金属フィラメント、４４はたとえ
ばＴａなどの障壁層、４５は無酸素銅などの安定化層、
４６はＣｕ基金属材、４７はＳｎ基金属材であり、図２
４において４８は熱処理後の超電導線、４９は超電導化
されたＮｂ₃Ｓｎフィラメント、５０は低Ｓｎ濃度ブロ
ンズである。

【０００４】前記超電導線は、超電導線の先駆体を高温
（一般的には６００〜８００℃）で熱処理することによ
り、Ｎｂ基金属フィラメントにＮｂ₃Ｓｎ化合物を生成
せしめて得られたものである。

【０００５】内部拡散法を用いるＮｂ₃Ｓｎ系超導電線
の製造法は以下のとおりである。まず、Ｎｂ基金属材を
Ｃｕチューブに挿入し、ある径まで断面減少加工をして
単芯線を得る。この単芯線を適当な長さに截断し、Ｃｕ
製の容器中に複数充填する。ただし、中央部にはＣｕ棒
または複数のＣｕ線などのＣｕ基金属材を配置する。容
器中の空気を排除し、蓋を溶接して密封し、押出し加工
したのち、中心のＣｕ基金属材を機械的に穿孔する。こ
の孔にＳｎ基金属材を挿入し、Ｃｕ製の容器の周囲にＴ
ａやＮｂのチューブ、さらにその周囲にＣｕのチューブ
を被覆し、断面減少加工する。なお、大電流容量化する
ためには、得られた複合線を複数Ｃｕチューブ中に充填
して断面減少加工する。最終径にまで断面減少したのち
ツイスト加工し、熱処理を施す。この熱処理によりＳｎ
は周囲のＣｕ中に拡散し、Ｃｕ−Ｓｎ合金を形成し、さ
らに、Ｎｂ基金属フィラメントと反応し、その一部また
はすべてにＮｂ₃Ｓｎが生成する。

【０００６】前記内部拡散法における超電導線の先駆体
は、Ｃｕ基金属材中にＮｂ基金属フィラメントとＳｎ基
金属材のコアとが埋設された構造を有する。とくに、超
電導特性の１つである臨界電流密度（Ｊｃ）を少しでも
大きくするために、Ｎｂ基金属フィラメントは、なるべ
く密にＣｕ基金属材中に埋設されている。超電導線は液
体ヘリウム温度まで冷却して用いると、電気抵抗を生じ
ることなく大電流を流すことが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の内部拡散法によ
り生産される化合物系超電導線は、以上のようにＳｎ基
金属材がモジュールの中心に配置されるために、Ｎｂ₃
Ｓｎフィラメント相互の間隔は通常のブロンズ法と比較
して約半分程度と狭い。そのため、超電導線の先駆体の
熱処理時にＮｂ基金属フィラメントがたがいに接触結合
して、超電導線の電気的特性である有効フィラメント径
（ｄ_eff）の値（試料形状を円柱とし、超電導線の磁化
の幅をΔＭ、そのときの臨界電流密度をＪｃとしたと
き、ｄ_eff＝３πΔＭ／４μ₀Ｊｃで与えられる）が増大
し、その結果、直流電流に対しては問題を生じないが、
パルス電流の通電時には大きなヒステリシス損失を生
じ、超電導コイルの発熱により安定性が損なわれるとい
う問題点がある。

【０００８】また、内部拡散法ではＳｎ基金属材が中央
部に配置されているので、Ｓｎ拡散のための予備熱処理
時にＳｎ濃度に勾配が生じる。したがって、Ｓｎ濃度に
依存してＮｂ₃Ｓｎフィラメントの組成が変動し、超電
導特性の１つであるｎ値（超電導線における長手方向の
均一性を示す指標。Ｖ∝Ｉⁿで示される式におけるｎ
値。ｎが大きいほど超電導特性が優れている）が低くな
るという問題もある。

【０００９】本発明はかかる問題を解決するためになさ
れたもので、超電導線の有効フィラメント径が大幅に減
少され、併せて超電導線のＪｃの減少が最小限にとどめ
られ、かつ、ｎ値を増大させた化合物系超電導線を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の化合物系超電導
線の第１の製造方法は、Ｃｕ基金属材と、該Ｃｕ基金属
材と合金層を形成する第１の基金属材Ｘとの積層板を先
ず圧延し、減厚して一体化し、これを第２の基金属材Ｚ
の棒に巻回して得た複合単芯線をＣｕ製円筒容器内に複
数充填して複合棒をつくる工程と、（Ｂ）前記複合棒を
伸線加工して超電導線の先駆体とする工程と、（Ｃ）前
記超電導線の先駆体を熱処理する工程とを備えたもので
ある。

【００１１】本発明の化合物超電導線の第２の製造方法
は、Ｃｕ基金属材と該Ｃｕ基金属と合金層を形成する第
１の基金属材Ｘとの積層板を先ず圧延し、減厚して一体
化した複合体をＣｕ製円筒容器内に充填し、該複合体に
複数の穿孔を設け、各孔に第２の基金属材Ｚを充填して
複合棒をつくる工程と、（Ｂ）前記複合棒を伸線加工し
て超電導線の先駆体とする工程と、（Ｃ）前記超電導線
の先駆体を熱処理する工程とを備えたものである。

【００１２】本発明の化合物超電導線の第３の製造方法
は、円柱状Ｃｕ基金属材の中心に第１の穿孔を設け、該
第１の穿孔の周囲に複数の第２の穿孔を設け、前記第２
の穿孔にＣｕ基金属と合金を形成する第１の基金属材Ｘ
を充填し、前記第１の穿孔に第２の基金属材Ｚを充填し
て複合単芯線を形成し、該複合単芯線をＣｕ製円筒容器
内に複数充填して複合棒を形成する工程と、（Ｂ）前記
複合棒を伸線加工して超電導線の先駆体とする工程と、
（Ｃ）前記超電導線の先駆体を熱処理する工程とを備え
たものである。

【００１３】本発明の化合物超電導線の第４の製造方法
は、前記第２の基金属材ＺがＴｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、
ＺｒおよびＶよりなる群から選ばれた少なくとも１種を
含有するようにしたものである。

【００１４】本発明の化合物超電導線の第５の製造方法
は、前記第１の基金属材ＸがＴｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｉお
よびＭｎよりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有
するようにしたものである。

【００１５】本発明の化合物超電導線の第６の製造方法
は、前記Ｃｕ基金属材がＴｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｉおよび
Ｍｎからなる群から選ばれた少なくとも１種を含有する
ようにしたものである。

【００１６】

【作用】本発明の化合物系超電導線の製造方法は、Ｓｎ
またはＧａを分散して配置するため、中心のＳｎまたは
Ｇａコアが不要となり、そのぶんだけフィラメントを埋
めるスペースが広くなるので、フィラメント間隔を従来
の内部拡散法で得られるものよりも約３０％広げること
ができ、熱処理後に得られる超電導線において超電導フ
ィラメント同士が接触している確率が格段に減り、有効
フィラメント径の値が大幅に減少する。その結果、パル
ス電流の通電時に発生するヒステリシス損失が大幅に減
少し、超電導コイルの安定性が向上する。

【００１７】また、ＳｎまたはＧａの拡散距離が短くな
って拡散後の含量が一定となり、その結果、生成される
Ｎｂ₃Ｓｎフィラメントの組成も均一になり、超電導特
性の１つであるｎ値が向上する。あわせてＳｎまたはＧ
ａ拡散の予備熱処理時間も短くてすみ、コストの低減が
図れる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本件第１および第２の発明
を問わず、超電導線およびその先駆体の説明において
は、説明を簡単にするためすべてＮｂおよびＳｎを用い
た場合について説明する。しかし、以下の説明において
はいちいち断わらないが、ＮｂをＶと、ＳｎをＧａと置
きかえることができ、Ｎｂ₃Ｓｎ以外の化合物を用いて
もまったく同様の超電導線が得られる。Ｎｂ₃Ｓｎ以外
ではＶ３Ｇａがとくに実用的である。

【００１９】また、本発明で用いられる「Ａ基金属…」
という表現は、Ａ金属を主体とするものであって、純粋
なものでも、また添加剤の加わったものであってもよい
ことを意味する。熱処理などの結果、該金属を基本金属
として他の金属との間に合金あるいは金属間化合物を生
成する場合があるので「Ａ基金属…」という表現が用い
られる。

【００２０】まず、本件第１の発明について具体的に説
明する。

【００２１】本件第１の発明のＮｂ−Ｓｎ化合物系超電
導線は、ブロンズ層中にＮｂ₃Ｓｎフィラメントが、た
がいに接触、結合しないような間隔で埋め込まれた形を
しているものである。Ｎｂ₃Ｓｎフィラメントをたがい
に接触しないような間隔とし、かつ、なるべく数多くの
Ｎｂ₃Ｓｎフィラメントを埋めるために、Ｎｂ基金属フ
ィラメントの接触がおこりやすい領域、すなわち３００
〜６００℃の予備熱処理により生じるε相ブロンズ層の
境界領域において、Ｎｂ基金属のフィラメントの間隔を
他の領域よりも大きくし、超電導線の先駆体を熱処理す
る。

【００２２】予備熱処理は、超電導線の先駆体を熱処理
して超電導線とする際に、あらかじめ３００〜６００℃
に加熱して中央部のＳｎ基金属材を周囲のＣｕ基金属材
中に拡散せしめて、Ｃｕ−Ｓｎ合金のブロンズ層を形成
させるためのものである。前記予備熱処理に引続いて熱
処理が行なわれる。

【００２３】前記Ｎｂ−Ｓｎ化合物系超電導線は、いわ
ゆる内部拡散法によって得られるものであって、Ｃｕ基
金属材で被覆されたＮｂ基金属フィラメントを伸線加工
して得られる単芯線を、ビレット内に充填し、押出し加
工して複合体を得るか、または穿孔加工したＣｕ板を重
ねてブロック体とし、前記穿孔箇所に単芯線を挿入して
から押出し加工をして複合体をえ、そののち、前記複合
体の中央部を穿孔して、Ｓｎ基金属棒を挿入後、伸線加
工して超電導線の先駆体をえ、該超電導線の先駆体を６
００〜８００℃で１００〜２００時間の熱処理をして得
られるものである。また、単芯線を充填したビレットを
中空押出しや冷間加工することによって管状の複合体を
え、該管状の複合体の中心部にＳｎ基金属棒を挿入後伸
線加工して超電導線の先駆体としてもよい。かくしてＣ
ｕ基金属材中のＮｂ基金属フィラメントの一部または全
部がＮｂ₃Ｓｎとなり、その結果、Ｃｕ基金属材中にＮ
ｂ₃Ｓｎフィラメントが埋設された形の超電導線が得ら
れる。

【００２４】本件第１の発明の超電導線においては、前
記熱処理の過程で中心のＳｎ基金属材がＣｕ基金属材と
反応して生ずるε相ブロンズ層の境界領域にあるＮｂ₃
Ｓｎフィラメントがたがいに接触しないように、フィラ
メントを細くするか、粗に配置するかしてフィラメント
間の間隔を大きくしてあるので、ヒステリシス損失の観
点からすぐれた電気的性質が得られる。

【００２５】前記ε相ブロンズ層とは、熱処理により中
心のＳｎ基金属材がＣｕ基金属材中に拡散してブロンズ
を形成する際に、３００〜６００℃の温度範囲において
生じるＣｕ−Ｓｎ合金の相の一種であって、化学式がＣ
ｕ₃Ｓｎで示される金属間化合物を意味する。前記ε相
ブロンズ層はα相ブロンズ層に比べて固くてもろい性質
がある。６００〜８００℃で熱処理をすると、ε相は一
旦生じたのち、最終加熱温度の段階では消失するもので
ある。ε相は中心から外周に向かって形成され、ε相ブ
ロンズ層とＣｕ基金属材との境界はＳｎの量によっても
異なるが、通常、中心から超電導線の先駆体の（障壁層
を有する場合は障壁層内の）半径の約５０〜７０％の距
離に位置する。４１５℃で超電導線の先駆体を加熱した
際に生じるε相ブロンズ層の境界は前記超電導線の半径
の５０〜７０％の距離に位置する。６００℃を超える温
度ではε相はα相に変り、ほぼ全面に拡がる。

【００２６】前記超電導線の先駆体の熱処理の際に形成
されるＮｂ₃Ｓｎフィラメントがたがいに接触しやすく
なる理由は定かではないが、Ｎｂ基金属フィラメントが
Ｎｂ ₃Ｓｎになる際にＮｂ基金属フィラメントの体積が
３０％ほど増加すること、加熱中はフィラメントが動き
やすいことなどのために、Ｎｂ₃Ｓｎフィラメントがた
がいに接触する機会が多くなると考えられる。この動き
はε相ブロンズ層の拡がりの境界領域でとくに甚だし
い。

【００２７】Ｎｂ₃Ｓｎフィラメントがε相ブロンズ層
境界領域でたがいに接触しないようにするには、熱処理
前のＮｂ基金属フィラメント間の間隔を、前記Ｎｂ基金
属フィラメントの直径の０．４５倍以上とすることが好
ましく、さらに０．４８倍以上とするのがとくに好まし
い。前記の値は実験的に求められるもので、Ｎｂ基金属
フィラメント間の距離が前記の値未満の場合には、熱処
理後の超電導線のＪｃは大きくなるが、Ｎｂ₃Ｓｎフィ
ラメントの接触が多く生じやすく、ｄ_effすなわち交流
ロスが大きくなり、パルス用超電導線として使用するに
は不適当となる。たとえば０．３８倍の場合には、ｄ
_effが５００μｍとなりパルス用超電導線としての使用
に耐えない。

【００２８】Ｎｂ基金属フィラメントの間隔を拡げる必
要のある範囲は、熱処理によって生ずるε相ブロンズ層
の境界領域であって、超電導線の先駆体の中心から、超
電導線の先駆体を４１５℃で熱処理したときに生成する
ε相ブロンズ層の境界までの距離の０．７〜１．４倍の
距離を半径とする範囲が好ましく、とくに０．９〜１．
２倍の範囲が好ましい。前記範囲外までＮｂ基金属フィ
ラメントの間隔を拡げると、Ｎｂ基金属フィラメントの
数が少なくなり、その結果、最終的に得られる超電導線
のＪｃが小さくなって好ましくない。境界までの距離は
超電導線の断面を研磨し、光学顕微鏡または電子顕微鏡
による写真から求めることができる。

【００２９】本件第１の発明の超電導線の先駆体を得る
には、たとえば以下のような方法がある。

【００３０】（１）Ｃｕ基金属材の中心にＮｂ線が埋め
込まれた、Ｃｕの肉厚の異なる２種類の単芯線を作製
し、Ｃｕビレット中の中心付近にはＣｕ基金属棒を、そ
の周囲に単芯線を充填する。この際、超電導線を得るた
めの熱処理の過程で生じるε相ブロンズ層の境界となる
領域には前記肉厚の単芯線を配し、その内側および外側
に肉薄の単芯線を配する。

【００３１】前記単芯線は同じ太さのＮｂ棒を肉厚の異
なる２種のＣｕパイプに挿入し延伸して得られる。

【００３２】この際、肉厚の異なる２種の単芯線の径
（断面が円形ならば直径、正多角形ならば対辺間距離）
が同一となるように延伸すれば、肉厚のＣｕをもつ単芯
線の場合のほうが中のＮｂ線が細くなる。したがって、
ε相ブロンズ層の境界領域のＮｂ基金属フィラメント間
の間隔は肉薄の単芯線よりも大きくなる。

【００３３】また、延伸する際に、Ｃｕが肉厚である単
芯線は径を大きく、Ｃｕが肉薄である単芯線は径を小さ
く作製すれば、Ｃｕが肉厚である単芯線を詰めた部分の
Ｎｂ基金属フィラメント間距離は、Ｃｕの肉厚の差に応
じて広くなり、いずれの場合でもＮｂ基金属フィラメン
ト間の間隔を大きくすることができる。

【００３４】そののち、前記単芯線とＣｕ基金属棒とを
充填したＣｕビレットを延伸処理して複合体とし、中心
部のＣｕを穿孔して、Ｓｎ基金属棒を挿入する。

【００３５】前記単芯線とＣｕ基金属棒とを充填したＣ
ｕビレットを延伸処理する際、中空押出し、冷間加工な
どの方法によって管状の複合体とし、その中空部にＳｎ
基金属材を挿入してもよい。こののち、必要に応じて複
合体外側をＳｎに対する拡散障壁材、たとえばＴａで覆
い、さらに安定化材をかぶせて伸線処理をして超電導線
の先駆体とする。そののち、該超電導線の先駆体を３０
０〜６００℃に予備熱処理して、中央のＳｎ基金属材を
Ｎｂフィラメントの周囲にあるＣｕ基金属中に拡散せし
め、ブロンズを生成させる。そののちさらに６００〜８
００℃で熱処理して超電導線を得る。

【００３６】前記安定化材は超電導線を得るための熱処
理の際にもブロンズ化されない層を形成するものであっ
て、超電導線の最外部に前記安定化材からなる層を設け
ることによって、電気的、熱的な処理に対してより安定
な超電導線が得られる。安定化材としてはＣｕのほかに
高純度Ａｌなども使用できる。前記ブロンズ化を防止す
るためにはＳｎ−Ｃｕ複合体と安定化材の層との間にＳ
ｎの拡散を妨たげる障壁層を設けるのがよい。障壁層を
形成する材料としてはＴａが好ましいが、Ｎｂ、Ｖなど
も使用できる。

【００３７】（２）単芯線をＣｕビレットに充填する
際、ε相ブロンズ層の境界の内側はすべてＣｕ基金属棒
を充填し、境界のすぐ外側には肉厚の単芯線を、さらに
その外側に肉薄の単芯線を充填し、あとは（１）と同様
に処理をする。

【００３８】（３）Ｃｕビレット内に多数の孔を有する
無酸素銅板を重ねて充填し、孔にＮｂを挿入する。前記
無酸素銅円板にあける孔の位置は（１）の場合の単芯線
を充填する位置に相当する。その際、ε相ブロンズ層の
境界となる領域の穴の間隔を他の部分よりも広くとる。
以後は（１）の場合と同じ処理をする。

【００３９】なお前記中心部のＳｎ量が少なくてもすむ
ように、前記複合体の外側をあらかじめＳｎメッキして
もよい。

【００４０】第１の発明の超電導線は、後述する第２の
発明と同様にＮｂ₃Ｓｎフィラメント中に微量元素とし
てＴｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｍｏ、
２ｒ、ＶおよびＭｎよりなる群から選ばれた少なくとも
１種の元素を０．０１〜５重量％含んでもよい。各微量
元素を含有することによる効果は、第２の発明の場合と
同様である。

【００４１】前記微量元素を含むＮｂ₃Ｓｎを得るには
以下のような方法がある。

【００４２】（ｉ）０．０１〜１０重量％のＴｉ、Ｉ
ｎ、Ｇａ、Ｇｅ、ＳｉおよびＭｎよりなる群から選ばれ
た少なくとも１種を含有したＳｎ合金または前記金属粉
を混合成形したＳｎを用いる。前記添加量が０．０１重
量％未満では効果が認められず、１０重量％をこえると
供給されるＳｎ量が少なくなるので生成するＮｂ３Ｓｎ
量が減り特性の低下をきたす。

【００４３】（ii）０．０１〜５重量％のＴｉ、Ｔａ、
Ｈｆ、Ｍｏ、ＺｒおよびＶよりなる群から選ばれた少な
くとも１種を含むＮｂ合金または前記金属粉を混合し、
成形したＮｂを用いる。前記添加量が０．０１重量％未
満では、効果が認められず、５重量％をこえるとＮｂ量
が少なくなるので生成するＮｂ３Ｓｎ量が減り、特性の
低下をきたす。

【００４４】（iii）０．０１〜５重量％のＴｉ、Ｉ
ｎ、Ｇｅ、ＳｉおよびＭｎよりなる群から選ばれた少な
くとも１種を含むＣｕを用いる。前記添加量が０．０１
重量％未満では効果が得られず、５重量％を超えると加
工性が著しく悪化する。またＣｕ基金属材に０．０１〜
１重量％のＳｎを含有させると加工性をあげることがで
きる。

【００４５】本件第２の発明の超電導線の先駆体は以下
のようにして得られるものである。

【００４６】（Ｉ）Ｃｕ基金属板とＳｎ基金属板とを交
互に重ね、圧延して一体化したＣｕ−Ｓｎ複合体をつく
り、該複合体を無酸素銅容器中に縦に充填し、該充填さ
れた容器を押し出し加工してＣｕ−Ｓｎ複合棒とする。
つぎに、該複合棒の縦方向に複数個の孔を穿孔して各孔
にＮｂ基金属棒を挿入し、伸線加工する。

【００４７】（II）Ｎｂ基金属棒の周囲にＣｕとＳｎと
からなる複合体を被覆して得られる複合単芯線を無酸素
銅容器中に密に多数充填し、該容器を伸線加工する。

【００４８】なお、必要に応じて伸線加工の前にＳｎに
対する障壁材で覆い、さらに安定化材のパイプをかぶせ
て伸線処理をするのが好ましい。超電導線の先駆体は、
最外層がＳｎを含まないＣｕまたはＡｌの層であるのが
好ましい。障壁材とは、熱処理中に拡散したＳｎが最外
層の安定化材にまで達するのを防ぐ障壁となるものであ
る。

【００４９】前記ＣｕとＳｎとの複合体におけるＳｎの
割合は複合体中１〜９９重量％が好ましく、１３〜２０
重量％であるのがとくに好ましい。Ｓｎの量が１重量％
未満の場合は、Ｓｎの量が不足してＮｂ₃Ｓｎが充分に
生成し難く、９９重量％を超えるとＳｎの体積率が増え
すぎて柔かくなりすぎ、加工が困難となる。

【００５０】前記複合単芯線は以下のような方法で得ら
れる。

【００５１】（ａ）Ｎｂ基金属棒をＣｕ基金属パイプに
挿入し、押し出し加工して単芯線とし、該単芯線の外面
をＳｎメッキして複合単芯線を得る。

【００５２】（ｂ）外壁に、その長さ方向に複数の孔が
穿孔された無酸素銅容器の前記穿孔部にＳｎ棒を挿入
し、前記無酸素銅容器の中央にＮｂ基金属棒を挿入し、
押し出し加工して複合単芯線を得る。

【００５３】（ｃ）２枚のＣｕ板間にＳｎ板を挟み、圧
延して一体化したＣｕ−Ｓｎ複合体板、または少なくと
も片面にＳｎメッキしたＣｕ板を、Ｎｂ基金属棒の周囲
に数回巻きつけ、押し出し加工して複合単芯線を得る。

【００５４】本件第２の発明の超電導線の先駆体の各Ｎ
ｂ基金属フィラメント間の距離は、熱処理の際にフィラ
メントが互いに接触しないためには、直径の１４／１０
０以上であることが必要であって、３０／１００以上で
あることがとくに好ましい。しかし間隔が広すぎると超
電導線中のＮｂ₃Ｓｎフィラメントの数が少なくなって
Ｊｃの値が減少し、間隔が狭すぎるとｄ_eff値が大きく
なるから前記の値以上の範囲でできるだけ接近させるこ
とが望ましい。

【００５５】第２の発明の超電導線は、まず、ＣｕとＳ
ｎとの複合体をブロンズ化するために、処理時間と２０
０〜６００℃の範囲から温度を適当に選び、超電導線の
先駆体に予備熱処理を行なったのち、ひきつづいて６０
０〜８００℃に約１００〜２００時間加熱してＮｂ基金
属フィラメントをＮｂ₃Ｓｎフィラメントとすることに
よって得られる。なお、前記予備熱処理ののち一旦冷却
してからあらためて６００〜８００℃に加熱しても差支
えない。

【００５６】前記Ｎｂ₃Ｓｎフィラメントはまた、微量
元素としてＴｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｇ
ａ、Ｍｏ、Ｚｒ、ＶおよびＭｎよりなる群から選ばれた
少なくとも１種の元素を０．０１〜５重量％含んでいて
もよい。

【００５７】前記微量元素としてＴｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍ
ｏ、ＺｒまたはＶの少なくとも１種を含有するＮｂ₃Ｓ
ｎフィラメントを用いると高磁界側のＪｃが向上する。
また、ＩｎまたはＧａを用いた場合には、低中磁界側の
Ｊｃが向上するほか線材の加工性がよくなる。また、Ｇ
ｅ、ＳｉまたはＭｎの添加は交流ロスの低減に効果があ
る。

【００５８】前記微量元素を含むＮｂ₃Ｓｎを得るには
以下のような方法がある。

【００５９】（ｉ）Ｔｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｉおよ
びＭｎよりなる群から選ばれた少なくとも１種を０．０
１〜１０重量％含有したＳｎを用いる。前記含有量が
０．０１重量％未満では効果が認められず、１０重量％
を超えると供給されるＳｎ量が少なくなるので生成する
Ｎｂ３Ｓｎ量が減り、特性の低下をきたす。

【００６０】（ii）Ｔｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｚｒおよ
びＶよりなる群から選ばれた少なくとも１種を０．０１
〜５重量％含むＮｂを用いる。前記含有量が０．０１重
量％未満では効果が認められず、５重量％を超えるとＮ
ｂの量が減るために最終的に生成するＮｂ₃Ｓｎ量が減
り特性の低下をきたす。

【００６１】（iii）Ｔｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、ＳｉおよびＭ
ｎよりなる群から選ばれた少なくとも１種を０．０１〜
５重量％含むＣｕを用いる。前記含有量が０．０１重量
％未満では効果が認められず、５重量％を超えると加工
性が著しく悪化する。また、Ｃｕ基金属材に０．０１〜
１重量％のＳｎを含有せしめると加工性を上げることが
可能となる。

【００６２】（iv）Ｃｕ基金属材とＳｎ基金属材からな
る複合体の表面に、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎ
ｉおよびＳｎよりなる群から選ばれた少なくとも１種の
元素をメッキする。なお、Ｔｉの場合には、その薄板を
前記複合体の板に重ねて使用してもよい。

【００６３】（ｖ）Ｎｂ基金属材の表面にＴｉ、Ｔａ、
Ｈｆ、Ｍｏ、ＺｒおよびＶよりなる群から選ばれた少な
くとも１種の元素をメッキする。

【００６４】以下、本発明の超電導線の製造法を図面に
基づいて具体的に説明する。なお、実施の形態１〜４は
本件第１の発明の実施の形態、実施の形態５〜１２は本
件第２の発明の実施の形態である。

【００６５】実施の形態１ 図１は、Ｃｕ製のビレットに組み込んだ押出し加工前の
複合体の断面構成を示す説明図である。図１において、
１は複合体、２はビレット、１３ａおよび１３ｂは以下
に記載するＮｂ単芯線、４ａはＣｕ基金属材からなる線
（以下、Ｃｕ基金属線という）を表わす。

【００６６】まず、超電導線の先駆体のＮｂ基金属フィ
ラメントとなるべき２種類のＮｂ単芯線１３ａおよび１
３ｂを作製した。すなわち、直径１１ｍｍの丸棒状のＮ
ｂ基金属棒を内径および外径がそれぞれ１１．８ｍｍ、
１６．８ｍｍのＣｕ基金属パイプ中に挿入したあと、伸
線加工を行なって対辺間が４．２ｍｍの六角線とした
（図１における１３ａ）。同様にして直径１１ｍｍの丸
棒状のＮｂ基金属棒と内径および外径がそれぞれ１１．
８ｍｍ、１８．４ｍｍのＣｕ基金属パイプとからＣｕの
肉厚が単芯線１３ａよりも厚い、単芯線（対辺間が４．
２ｍｍの六角線）１３ｂを得た。

【００６７】前記Ｎｂ単芯線１３ａ、１３ｂおよび対辺
間が４．２ｍｍの六角のＣｕ基金属線４ａとを図１に示
すように中心から外周方向に向かって、Ｃｕ基金属線４
ａを７層、単芯線１３ａを２層、単芯線１３ｂを３層、
さらに単芯線１３ａを５層の構成でビレット内に充填し
た（ただし図１では中心部から外周に向けて１列だけ描
き表わされている）。この構成を選んだ理由は、中央部
に配置されるＳｎ基金属材とＣｕ基金属線とが熱処理に
よって合金化してε相ブロンズ層を生成する際に、ε相
ブロンズ層の境界が中心から第３層目と第４層目のＮｂ
単芯線の間に形成されるので、第３層〜第５層のＮｂ基
金属材フィラメントの直径を前記のようにやや細くして
伸線加工後のフィラメント間隔をやや広げ、熱処理によ
って生成するＮｂ₃Ｓｎフィラメント相互の接触を防ぐ
ためである。

【００６８】こののち、ビレットの押出し加工を行な
い、つづいて押し出された複合体の中央部を穿孔してＳ
ｎ基金属棒を挿入したのち、伸線加工を行なって複合線
を得た。この複合線をＳｎの拡散に対する障壁材である
Ｔａパイプ中に挿入し、さらにそのパイプに安定化のた
めのＣｕパイプをかぶせて２次複合を行なったのち、線
径０．５ｍｍまで伸線加工を行なった。

【００６９】前記のようにして作製した超電導線の先駆
体に、予備熱処理を行なったのち熱処理を施し、Ｎｂ基
金属フィラメント部分にＮｂ₃Ｓｎを形成せしめ、Ｎｂ
−Ｓｎ系超電導線を得た。この熱処理における温度およ
び時間は、熱拡散反応によって超電導体が形成される温
度であることが必要であり、Ｎｂ₃Ｓｎの場合には６０
０〜８００℃で１００〜２００時間であった。

【００７０】図２は、このようにして作製された熱処理
後の超電導線の断面構造を示す説明図であり、９は熱処
理後の超電導線、１０はＮｂ₃Ｓｎフィラメント、１１
は低Ｓｎ濃度ブロンズ、７はＴａからなる障壁層、８は
Ｃｕからなる安定化層である。

【００７１】ε相ブロンズ層の境界領域のＮｂ基金属フ
ィラメントは他の部分のフィラメントに対してやや細い
ので、フィラメント間距離はやや広くなる。

【００７２】前記低Ｓｎ濃度ブロンズとは、熱処理過程
でいったん生じるブロンズのＳｎ含量（約１８〜２０重
量％）よりも低含量（約３〜１０重量％）のＳｎを含む
ブロンズのことを指し、熱処理によってＳｎが拡散し、
Ｎｂ₃Ｓｎが生成される結果、Ｓｎ含量が低くなるもの
であって、超電導線の中心からＮｂフィラメントにいた
る領域がほぼこれに該当する。

【００７３】前記のごとくして得られた超電導線のＪｃ
およびｄ_effの測定を液体ヘリウム中で行なった。その
結果、Ｊｃに関しては、Ｂ＝１２Ｔの磁界においてＪｃ
＝８２０Ａ／ｍｍ²という値が得られた。この値は今ま
での通常の構成の超電導線の特性にくらべ、Ｎｂ₃Ｓｎ
の占積率が少なくなっているため、Ｊｃ特性では５％減
少しているものの、ｄ_effに関しては９μｍと今までの
値（３６μｍ）に対して約１／４の値が得られた。した
がって、総合的な評価としてＪｃ／ｄ_eff値で両者を比
較すると、本発明により３．８倍の向上が達成されるこ
とがわかる。

【００７４】実施の形態２ 図３は、Ｃｕ製のビレットに組み込んだ押出し加工前の
複合体断面の構成の別の態様を示す説明図である。４ｂ
はＣｕ基金属棒を表わす。

【００７５】まず、超電導線の先駆体のＮｂ基金属フィ
ラメントとなる２種類のＮｂ単芯線１３ｃおよび１３ｄ
をつぎのように作製した。すなわち、直径１１ｍｍの丸
棒状のＮｂ基金属棒を内径および外径がそれぞれ１１．
８ｍｍと１６．８ｍｍのＣｕ基金属パイプ中に挿入した
あと、線径４．２ｍｍまで伸線加工を行なってＣｕの肉
厚が薄い単芯線１３ｃを作製した。また同様にして内径
および外径がそれぞれ１１．８ｍｍと１８．４ｍｍのＣ
ｕ基金属パイプ中に直径１１ｍｍの丸棒状のＮｂ基金属
棒を挿入して伸線加工を行ない、線径４．６ｍｍのＣｕ
の肉厚が厚い単芯線１３ｄを得た。この実施の形態２に
おいては、Ｃｕの厚さを変えた太さの異なる２種類の単
芯線を用いることによって、フィラメント間の接触がと
くに起こりやすいε相の境界領域のフィラメント間隔を
広げた。

【００７６】図３に示したように、中心に直径が２０ｍ
ｍのＣｕ基金属棒４ｂ、ついで外周に向かって単芯線１
３ｃを２層、単芯線１３ｄを３層、そして単芯線１３ｃ
を４層の構成でビレット内に詰めた（図３では一部の単
芯線は省略されている）。この構成を選んだ理由は、実
施の形態１の場合と同様である。このようにして丸棒状
の単芯線を組み込んだことによって生じた隙間部分にＣ
ｕ基金属の細線を挿入した（図３ではＣｕ基金属の細線
が省略されている）あと、押出し加工を行なって複合体
を得た。このあと、押し出された複合体の中央部を穿孔
してＳｎ基金属棒を挿入し、再び伸線加工を行ない、複
合線を得た。該複合線をＳｎの拡散障壁材であるＴａパ
イプ中に挿入し、安定化のためのＣｕパイプをかぶせて
２次複合を行なったのち、線径０．５ｍｍまで伸線加工
を行なって超電導線の先駆体を得た。

【００７７】前記のようにして作製した超電導線の先駆
体について、予備熱処理にひきつづいて６００〜７５０
℃で１００〜２００時間の熱処理を行ない、Ｎｂ−Ｓｎ
系超電導線を得た。図４は、このようにして製作した熱
処理後の超電導線の断面構成を示す説明図であって、９
は熱処理後の超電導線、１０はＮｂ₃Ｓｎフィラメン
ト、１１は低Ｓｎ濃度ブロンズ層、７はＴａの障壁層、
８はＣｕの安定化材である。

【００７８】以上のようにして得られた超電導線のＪｃ
およびｄ_effの測定を液体ヘリウム中で行なったとこ
ろ、ＪｃはＢ＝１２Ｔの磁界においてＪｃ＝８０５Ａ／
ｍｍ²という値が、ｄ_effに関しては６μｍという値が得
られた。したがって、総合的な評価としてＪｃ／ｄ_eff
値で両者を比較すると、本発明により従来の超電導線よ
り５．６倍の向上が達成されることがわかる。

【００７９】実施の形態３ 図５は、Ｃｕ製のビレットに組み込んだ押出し加工前の
複合体の構成を示した斜視図であり、１は押出し加工前
の複合体、２はＣｕ製のビレット、１３は超電導線の先
駆体のフィラメントになるＮｂ基金属棒、４ｃは円盤状
のＣｕ基金属材を表わす。

【００８０】円盤状のＣｕ基金属材４ｃは以下のように
して作製した。すなわち、直径１６０ｍｍ、厚さ１０ｍ
ｍの無酸素銅の円盤上に直径４．９５ｍｍの孔を３０９
個、ＮＣボール盤を用いて穿孔した。このときの孔は、
内側から外周に向かって第１層目と２層目との間は密
に、２層目から４層目の間は粗に、４層目と５層目との
間は密に配置した。前記円盤状のＣｕ基金属材４ｃを３
０枚、孔の位置が合うように、外径１８０ｍｍ、内径１
６０ｍｍの無酸素銅製のビレット容器中に挿入した。つ
ぎに、直径４．９ｍｍのＮｂ基金属棒１３を前記３０枚
重ねた銅板の孔に充填し、最後に内部を真空引きして蓋
を溶接することで複合ビレットを製造した。なお、無酸
素銅の円盤へのＮｂ基金属棒の挿入は容易であった。

【００８１】前記複合ビレットを押出し加工し、押し出
された複合体の中央部を穿孔してＳｎ基金属棒を挿入し
てから伸線加工を行ない複合線を得た。これをＳｎの拡
散障壁材であるＴａのパイプ中に挿入し、安定化のため
のＣｕパイプをかぶせて２次複合を行なったのち、線径
０．５ｍｍまで伸線加工を行なった。

【００８２】前記のようにして作製した超電導線の先駆
体について、予備熱処理にひきつづいて６００〜７５０
℃で１００〜２００時間の熱処理を行ない、Ｎｂ−Ｓｎ
系超電導線を得た。図６はこのようにして作製した熱処
理後の超電導線の断面構成を示す説明図であり、９は熱
処理後の超電導線、１０はＮｂ₃Ｓｎフィラメント、１
１は低Ｓｎ濃度ブロンズ、７はＴａからなる障壁層、８
はＣｕからなる安定化層である。

【００８３】かくして得られた超電導線のＪｃおよびｄ
_effの測定を液体ヘリウム中で行なったところ、Ｊｃは
Ｂ＝１２Ｔの磁界においてＪｃ＝９３０Ａ／ｍｍ²とい
う値が、ｄ_effに関しても６μｍという値が得られた。
したがって、総合的な評価としてＪｃ／ｄ_eff値で両者
を比較すると、本発明により従来の超電導線より６．５
倍の向上が達成されることがわかる。

【００８４】実施の形態４ 超電導線に求められる要求スペックとして、Ｊｃ特性よ
りもｄ_eff特性の一層の改善が求められる場合がある。
この要求を達成するためには、実施の形態１における態
様の一変形として、熱処理の過程でε相ブロンズ層が生
成した際に、Ｎｂ基金属フィラメントが前記ε相ブロン
ズ層境界の外側のみ存在するように、あらかじめ単芯線
を配置する。このようにすることによってＮｂ₃Ｓｎフ
ィラメント相互の接触、結合を抑制することができ、ｄ
_effの値の効果的な低減が可能となる。

【００８５】図７は、Ｃｕ製のビレットに組み込んだ押
出し加工前の複合体断面の構成を示す説明図であり、１
は押出し加工前の複合体、２はＣｕ製のビレット、１３
ｅ、１３ｆは六角形状のＮｂ単芯線、４ａは対辺間が
４．２ｍｍの六角形状のＣｕ基金属線である。前記単芯
線１３ｅおよび１３ｆは、実施の形態１に記載した態様
の場合よりもフィラメント間隔を広げるため、１３ｅで
は内径および外径がそれぞれ１１．８ｍｍ、１７．４ｍ
ｍのＣｕパイプ中に、１３ｆでは内径および外径がそれ
ぞれ１１．８ｍｍ、１９．３ｍｍのＣｕパイプ中に直径
が１１ｍｍの丸棒状のＮｂ基金属棒を挿入したあと、伸
線加工を行なっていずれも対辺間が４．２ｍｍの六角形
状の単芯線としたものである。

【００８６】これらのＮｂ単芯線を図７に示したよう
に、中心から外周に向ってＣｕ基金属線４ａを７層、単
芯線１３ｆを３層さらに単芯線１３ｅを７層配置した構
成でビレット内に詰めた。図７では、断面の全面に組み
込まれている単芯線１３ｅ、１３ｆおよびＣｕ基金属棒
４ａを中心部から外周へかけて１列のみ表示されてい
る。このあと、ビレットの押出し加工を行ない、つづい
て押し出された複合体の中央部を穿孔してＴｉが１．５
重量％添加された直径が１４ｍｍのＳｎ合金を挿入した
あと、伸線加工を行なって複合線を得た。この複合線の
周囲に厚さ約３０μｍのＳｎメッキを施したあと、Ｓｎ
の拡散障壁材であるＴａパイプ中に挿入し、安定化のた
めのＣｕパイプをかぶせて２次複合を行なってから、線
径０．５ｍｍまで伸線加工を行なった。Ｓｎメッキを行
なった理由は、Ｓｎを複合体の外周部に分散させること
で中央部分に配置されるＳｎ基金属材の量を減らし、こ
の中央部に配置されたＳｎがε相ブロンズを生成したと
き、該ε相ブロンズの領域を少しでも小さくするためで
ある。

【００８７】このようにして作製した超電導線の先駆体
に予備熱処理につづいて６００〜８００℃で１００〜２
００時間の熱処理を施し、Ｎｂ−Ｓｎ系超電導線を得
た。この熱処理温度は、熱拡散反応によって超電導体が
形成される温度であり、Ｎｂ₃Ｓｎの場合には６００〜
８００℃である。図８は、このようにして作製された熱
処理後の超電導線の断面構成を示す説明図であり、９は
熱処理後の超電導線、１０はＮｂ₃Ｓｎフィラメント、
１１は低Ｓｎ濃度ブロンズ、７はＴａからなる障壁層、
８はＣｕからなる安定化層である。

【００８８】得られた前記超電導線について液体ヘリウ
ム中でＪｃおよびｄ_effの測定を行なった。

【００８９】その結果、Ｊｃに関してはＢ＝１２Ｔの磁
界においてＪｃ＝７２０Ａ／ｍｍ²という値が得られ
た。この値は今までの通常の構成の超電導線の特性と比
べて、Ｎｂ₃Ｓｎの占積率が少なくなっているため、Ｊ
ｃ特性では１６％減少している。しかし、ｄ_effに関し
ては４μｍと今までの値（３６μｍ）に対して約１／９
の小さい値が得られた。この値は実施の形態１〜３と比
べても優れている。したがって、総合的な評価としてＪ
ｃ／ｄ_eff値で両者を比較すると、本発明により７．５
倍の向上が達成されることがわかる。

【００９０】以上の実施の形態１〜４では超電導線とし
て、Ｃｕで代表される安定化層とＴａで代表される拡散
障壁層をもっている超電導線について述べたが、安定化
材や拡散障壁材は省略しても差支えない。

【００９１】実施の形態５ 図９は本件第２の発明の超電導線の先駆体、すなわち延
伸加工によって断面縮小をした熱処理前の超電導線の先
駆体の断面の構成を示す説明図である。図９において、
２１は超電導線の先駆体、２２はＣｕ基金属材とＳｎ基
金属材との複合体、２３はＮｂ基金属フィラメントを表
わす。図１０は前記超電導線の先駆体を熱処理して得ら
れた超電導線断面の構成を示す説明図であって、２４は
超電導線、２５はＮｂ₃Ｓｎフィラメント、２６は熱処
理によってＳｎが拡散し、Ｎｂと反応した結果低Ｓｎ濃
度となったブロンズ層を示す。

【００９２】前記Ｃｕ基金属材とＳｎ基金属材との複合
体２２を、以下の方法で作製した。まず、厚さ２ｍｍの
無酸素銅板１０枚の間に、厚さ１ｍｍのＳｎ板９枚を交
互に重ね合わせて圧延し一体化した厚さ１５ｍｍの厚板
を、外径１８０ｍｍ、内径１６０ｍｍの無酸素銅の容器
中に、積層面を縦にして密に充填した。つぎに、内部を
真空引きして蓋を溶接し、該無酸素銅容器を冷間で静水
圧押し出し加工を行ない、直径９０ｍｍの棒状の複合体
を作製した。最後に、この棒状の複合体の外周部分の無
酸素銅を、旋盤で外周切削を行って取り除き、直径が８
０ｍｍの円柱状の複合体２２を得た。

【００９３】前記直径８０ｍｍの複合体２２を長さ１０
０ｍｍに切断し、直径４．１ｍｍの孔を１２７個穿孔し
た。つぎに、直径４．０ｍｍ、長さ１００ｍｍのＮｂ基
金属線を前記複合体の孔に挿入し、外径９０ｍｍ、内径
８０ｍｍの無酸素銅の容器中に前記複合体を入れ、内部
を真空引きして蓋を電子ビーム溶接することで複合ビレ
ットを製造した。該複合ビレットを冷間で静水圧押し出
し加工を行なったのち、外周部分の無酸素銅を旋盤で外
周切削を行なって取り除いてから伸線加工を行ない、最
終径でツイスト加工を行なって、線径０．２ｍｍの超電
導線の先駆体を得た。得られた超電導線の先駆体につい
て、予備熱処理にひきつづき６００〜８００℃で５０〜
２００時間の熱処理を行ない、Ｎｂ基金属フィラメント
部分にＮｂ₃Ｓｎ超電導体を形成させ超電導線を得た。

【００９４】得られた超電導線のＪｃおよびｄ_effの測
定を、液体ヘリウム中で行なったところ、ＪｃはＢ＝１
２Ｔの磁界において５５０Ａ／ｍｍ２という値が、ｄ
_effに関しては５μｍという値が得られた。従来の内部
拡散法によって得られるＮｂ₃Ｓｎ超電導線との比較に
おいて、総合的な評価としてＪｃ／ｄ_eff値で両者を比
較すると、本発明により従来の超電導線より４．４倍の
向上が達成されることがわかる。

【００９５】実施の形態６ 図１１は本件第２の発明の超電導線の先駆体のＮｂ基金
属フィラメントとなる複合単芯線の構成の一実施の形態
を示す説明図である。図１１において、２３ｂはＴｉを
１重量％有するＮｂ基金属棒、２８はＣｕ基金属、２９
はＣｕ基金属材表面のメッキを示す。前記複合単芯線は
つぎのように製作した。すなわち、Ｔｉを１重量％添加
した直径１１ｍｍのＮｂ基金属棒を、内径および外径が
それぞそれ１１．８ｍｍ、１８．４ｍｍのＣｕパイプ中
に挿入したのち、伸線加工を行なって対辺が４．２ｍｍ
の六角形状の単芯線とした。該単芯線の表面にＳｎメッ
キ７を約１００μｍの厚さに施して、図１１に示したよ
うな複合単芯線を得た。

【００９６】前記のごとく作製した複合単芯線１２２５
本を、外径１８０ｍｍ、内径１６０ｍｍの無酸素銅製の
ビレット内に充填し、真空排気と蓋の電子ビーム溶接を
行なって複合ビレットとした。つぎに、該複合ビレット
を冷間で静水圧押し出し加工を行なったのち、伸線加工
を行ない、複合体を得た。得られた複合体をＳｎの拡散
障壁材であるＴａパイプ中に挿入し、安定化のためのＣ
ｕパイプをかぶせて２次複合化し、伸線加工を行ない、
最終径でツイスト加工を施して、線径０．３ｍｍの超電
導線の先駆体を得た。

【００９７】図１２は得られた超電導線の先駆体の断面
の構成を示す説明図である。図１２において、２１は超
電導線の先駆体、２３ｂはＴｉを１重量％有するＮｂ基
金属フィラメント、３０はＴａ障壁層、３１は安定化の
ためのＣｕ層、３２はＣｕ基金属材、３３はＣｕ基金属
材表面のＳｎメッキを示す。

【００９８】得られた超電導線の先駆体について、予備
熱処理にひきつづき６００〜８００℃で５０〜２００時
間の熱処理を行ない、Ｎｂ基金属フィラメント部分にＮ
ｂ₃Ｓｎを形成させて超電導線を得た。図１３は得られ
た超電導線断面の構成を示す説明図であって、図中２４
は超電導線、２５はＮｂ₃Ｓｎフィラメント、２６は低
Ｓｎ濃度ブロンズ、３０はＴａからなる障壁層、３１は
安定化のためのＣｕ層を示す。

【００９９】かくして得られた超電導線のＪｃおよびｄ
_effの測定を液体ヘリウム中で行なった。その結果、Ｊ
ｃに関してはＢ＝１２Ｔの磁界において８５０Ａ／ｍｍ
²という値が、ｄ_effに関しては３μｍという値が得られ
た。従来の内部拡散法によって得られる、Ｔｉを含有す
るＮｂ₃Ｓｎ超電導線との比較において、総合的な評価
としてＪｃ／ｄ_eff値で両者を比較すると、本発明によ
り従来の超電導線より７．１倍の向上が達成されること
がわかる。

【０１００】実施の形態７ 図１４は、本件第２の発明の超電導線の先駆体の製造に
用いられる断面縮小加工前の複合単芯線の構成の一例を
示す説明図である。図１４において３２はＣｕ基金属
材、２３ａはＮｂ基金属棒、３４はＩｎを７重量％含有
するＳｎ基金属棒を示す。前記複合単芯線はつぎのよう
に作製した。

【０１０１】すなわち、まず図１４に示すごとく直径が
３．５ｍｍの穴を８個設けた外径２５ｍｍ、内径１４ｍ
ｍの無酸素銅製のビレット容器の中央に直径１３．９ｍ
ｍのＮｂ基金属棒を挿入し、７重量％のＩｎを含む直径
が３．４ｍｍのＳｎ基金属棒８本を周辺の各穴に挿入し
た。前記ビレット容器の内部を真空引きして蓋を電子ビ
ーム溶接してから冷間で静水圧押し出し加工を行なった
のち、伸線加工を行ない、対辺が４．２ｍｍの六角形状
の複合単芯線を得た。

【０１０２】前記複合単芯線１２２５本を実施の形態６
と同様のＣｕ製のビレット内に充填後、内部を真空引き
し、蓋を電子ビーム溶接した。この複合ビレットを冷間
で静水圧押し出し加工を行なったのち伸線加工を行な
い、複合線を得た。つぎに、該複合線をＳｎの拡散障壁
材であるＴａパイプ中に挿入し、さらに安定化のための
Ｃｕパイプをかぶせて２次複合化し、伸線加工を行なっ
た。そののち、この線材を最終径でツイスト加工を行な
って、線径０．３ｍｍの超電導線の先駆体を得た。

【０１０３】図１５は前記超電導線の先駆体の断面の構
成を示す説明図である。図中２１は超電導線の先駆体、
２３ａはＮｂ基金属フィラメント、３０はＴａ障壁層、
３１は安定化のためのＣｕ層、３２はＣｕ基金属材、３
４はＩｎを７重量％含有するＳｎ基金属材を示す。

【０１０４】得られた超電導線の先駆体について、予備
熱処理にひきつづき６００〜８００℃で５０〜２０時間
の熱処理を行ない、Ｎｂ基金属フィラメント部分にＮｂ
₃Ｓｎ超電導体を形成させ超電導線を得た。得られた超
電導線の断面形状は、図１３と同様であった。

【０１０５】得られた超電導線のＪｃおよびｄ_effの測
定を液体ヘリウム中で行なった。その結果、Ｊｃに関し
てはＢ＝１２Ｔの磁界において６３３Ａ／ｍｍ²という
値が、ｄ_effに関しては３μｍという値が得られた。従
来の内部拡散法によって得られる、Ｉｎを含有するＮｂ
₃Ｓｎ超電導線との比較において、総合的な評価として
Ｊｃ／ｄ_eff値で両者を比較すると、本発明により従来
の超電導線より７．０倍の向上が達成されることがわか
る。

【０１０６】実施の形態８ 図１６は、本件第２の発明の超電導線の製造に用いられ
る、断面縮小加工前の複合単芯線の構成を示す説明図で
あって、２２ｂはＴｉを１重量％含有するＣｕとＳｎと
の複合体、２３ａはＮｂ基金属棒を示す。

【０１０７】複合体２２ｂは、Ｔｉを１重量％含有する
厚さ１ｍｍのＣｕ板２枚の間に、厚さ１ｍｍのＳｎ板を
重ねて圧延し、一体化して厚さ１ｍｍの薄板にしたもの
である。この薄板状の複合体２２ｂを縦×横が１４０ｍ
ｍ×１０００ｍｍの大きさに切断して、直径が１０ｍ
ｍ、長さが１０００ｍｍの丸棒状のＮｂ基金属棒の周囲
に簀巻き状に巻いたのち、内径および外径がそれぞれ１
８ｍｍおよび１９ｍｍの無酸素銅のパイプ３５中に挿入
した。つぎに、前記パイプ３５を伸線加工して対辺が
４．２ｍｍの六角形状の複合単芯線を得た。

【０１０８】前記複合単芯線１２２５本を外径１８０ｍ
ｍ、内径１６０ｍｍの無酸素銅製のビレット内に充填し
たのち、ビレット内を真空排気し、蓋を電子ビーム溶接
した。つぎにこのビレットを冷間で静水圧押し出し加工
を行なったのち、伸線加工を行ない、複合線を得た。該
複合線をＳｎの拡散障壁材であるＴａパイプ中に挿入
し、安定化のためのＣｕパイプをかぶせて２次複合化
し、伸線加工を行なった。これを最終径でツイスト加工
を行ない、線径０．３ｍｍの超電導線の先駆体を得た。

【０１０９】図１７は前記超電導線の先駆体の断面の構
成を示す説明図であり、図中２２ｂはＴｉを１重量％含
有するＣｕとＳｎとの複合体、２３ａはＮｂ基金属フィ
ラメント、３０はＴａ障壁層、３１は安定化材としての
Ｃｕ、３２はＣｕ基金属材を示す。

【０１１０】得られた超電導線の先駆体について、予備
熱処理にひきつづき６００〜８００℃で５０〜２００時
間の熱処理を行ない、Ｎｂ基金属フィラメント部分にＮ
ｂ₃Ｓｎ超電導体を形成させて超電導線を得た。該超電
導線の断面形状は、図１３と同様であった。

【０１１１】得られた超電導線のＪｃおよびｄ_effの測
定を液体ヘリウム中で行なった。その結果、Ｊｃに関し
てはＢ＝１２Ｔの磁界において９００Ａ／ｍｍ²という
値が、ｄ_effに関しては３μｍという値が得られた。し
たがって、従来の内部拡散法Ｔｉを含有するによって得
られる、Ｎｂ₃Ｓｎ超電導線との比較において、総合的
な評価としてＪｃ／ｄ_eff値で両者を比較すると、本発
明により従来の超電導線より７．５倍の向上が達成され
ることがわかる。

【０１１２】実施の形態９ 図１８は、本件第２の発明の超電導線の製造に用いられ
る、断面縮小加工前の複合単芯線の構成を示す説明図で
ある。図１８において２２ｃは表面がＳｎメッキされた
Ｃｕ基金属材からなる複合体、２３ｃは表面がＴｉメッ
キされたＮｂ基金属棒、３５は無酸素銅パイプを示す。

【０１１３】まず、超電導線のフィラメントになる直径
１０ｍｍのＮｂ基金属棒の表面に、電解メッキによりＴ
ｉを約４５μｍ電着させた。つぎに、幅約２００ｍｍ、
厚さ０．５ｍｍの無酸素銅板の表面にＳｎメッキを約
０．１ｍｍ施してＣｕ−Ｓｎ複合体２２ｃを得た。該複
合体を、ＴｉメッキされたＮｂ基金属棒２３ｃを芯金に
して、約５層簀巻き状に巻き、内径および外径がそれぞ
れ１８×１９ｍｍの無酸素銅のパイプ中に挿入したの
ち、伸線加工して対辺が４．２ｍｍの六角形状の複合単
芯線を得た。

【０１１４】得られた複合単芯線１２２５本を実施の形
態６と同様のＣｕ製のビレット内に充填し真空排気と蓋
の電子ビーム溶接とを行ない、冷間で静水圧押し出し加
工を行ない、伸線加工し、複合線を得た。該複合線をさ
らに伸線加工し、最終径でツイスト加工を行なって、線
径０．３ｍｍの超電導線の先駆体を得た。

【０１１５】図１９は前記超電導線の先駆体の断面の構
成を示す説明図である。図１９において２２ｃは表面が
ＳｎメッキされたＣｕ複合体、２３ｃは表面がＴｉメッ
キされたＮｂ基金属材フィラメント、３１は安定化材と
してのＣｕ、３２はＣｕ基金属材を示す。

【０１１６】得られた超電導線の先駆体について、予備
熱処理にひきつづき６００〜８００℃で５０〜２００時
間の熱処理を行ない、Ｎｂ基金属フィラメント部分にＮ
ｂ₃Ｓｎ超電導体を形成させて超電導線を得た。前記超
電導線の断面形状は、図１３と同様であった。

【０１１７】得られた超電導線を液体ヘリウム中でＪｃ
およびｄ_effの測定を行なった。その結果、Ｊｃに関し
てはＢ＝１２Ｔの磁界において９００Ａ／ｍｍ²という
値が、ｄ_effに関しては３μｍという値が得られた。し
たがって、従来の内部拡散法によって得られる、Ｔｉを
含有するＮｂ₃Ｓｎ超電導線との比較において、総合的
な評価としてＪｃ／ｄ_eff値で両者を比較すると、本発
明により従来の超電導線より７．５倍の向上が達成され
ることがわかる。

【０１１８】実施の形態１０ 図２０は、本件第２の発明の超電導線の製造に用いられ
る、断面縮小加工前の複合単芯線の断面構成を示す説明
図である。図中、２２ｃは両表面がＳｎメッキされたＣ
ｕ基金属材からなるＣｕ−Ｓｎ複合体、２３ａはＮｂ基
金属棒、３５はＣｕ基金属パイプ、３６はＣｕ−Ｓｎ複
合体２２ｃとＮｂ基金属棒２３ａとのあいだに挟まれた
Ｔｉ薄板を示す。

【０１１９】まず、超電導線のフィラメントになる単芯
線１をつぎのように製作した。実施の形態９と同様に、
幅約２００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの無酸素銅板の表面に
Ｓｎメッキを約０．１ｍｍ施してＣｕ−Ｓｎ複合体２２
ａを得た。該複合体２２ａに厚さ０．０５ｍｍ、幅約３
０ｍｍの純Ｔｉ薄板３６を重ね、直径１０ｍｍの丸棒状
のＮｂ基金属棒２３ａを芯金にして、約５層簀巻き状に
巻いた。ただしＴｉ薄膜は幅が約３０ｍｍしかないの
で、丸棒状のＮｂ基金属棒の周囲を１層しか巻けなかっ
た。

【０１２０】これを内径および外径がそれぞそれ１８×
１９ｍｍの無酸素銅のパイプ３５中に挿入したのち、伸
線加工して対辺が４．２ｍｍの六角形状の複合単芯線を
得た。

【０１２１】前記複合単芯線１２２５本を実施の形態６
と同様なＣｕ製のビレット内に充填して、真空排気と蓋
の電子ビーム溶接を行ない、冷間で静水圧押し出し加工
を行なったのち、伸線加工してからＳｎの拡散障壁材で
あるＴａパイプ中に挿入し、安定化のためのＣｕパイプ
をかぶせて２次複合化を行なった。得られた２次複合材
を伸線加工し、最終径でツイスト加工を行なって、線径
０．３ｍｍの超電導線の先駆体を得た。

【０１２２】前記超電導線の先駆体について、予備熱処
理にひきつづき６００〜８００℃で５０〜２００時間の
熱処理を行ない、Ｎｂ基金属フィラメント部分にＮｂ₃
Ｓｎ超電導体を形成させ超電導線を得た。超電導線の断
面形状は、図１３と同様であった。

【０１２３】得られた超電導線のＪｃおよびｄ_effの測
定を液体ヘリウム中で行なった。その結果、Ｊｃに関し
てはＢ＝１２Ｔの磁界において９００Ａ／ｍｍ²という
値が、ｄ_effに関しては３μｍという値が得られた。Ｔ
ｉ添加した従来の内部拡散法Ｎｂ３Ｓｎ超電導線との比
較において、総合的な評価としてＪｃ／ｄ_eff値で両者
を比較すると、本発明により従来の超電導線よりも７．
５倍の向上が達成されることがわかる。

【０１２４】実施の形態１１ 図２１は、本件第２の発明の超電導線の製造に用いられ
る、断面縮小加工前の複合単芯線の構成を示す説明図で
ある。図中、２２ｄは表面が純ＴｉでメッキされたＣｕ
−Ｓｎ複合体、２３ａはＮｂ基金属棒、３５はＣｕ基金
属材パイプである。

【０１２５】まず、実施の形態８と同様に、厚さ１ｍｍ
のＣｕ板２枚の間に、厚さ１ｍｍのＳｎ板を重ねて圧延
し、一体化して厚さ１ｍｍの薄板を製作し、その薄板を
縦×横が１４０ｍｍ×１０００ｍｍの大きさに切断した
のち、薄板の片側に約１０μｍのＴｉメッキを施し複合
体２２ｄを得た。該複合体２２ｄを、直径が１０ｍｍ、
長さが１０００ｍｍの丸棒状のＮｂ基金属材棒２３ａの
周りに簀巻き状に巻いたのち、内径および外径がそれぞ
れ１８ｍｍおよび１９ｍｍの無酸素銅のパイプ３５中に
挿入し、伸線加工を行なって対辺が４．２ｍｍの六角の
複合単芯線を得た。

【０１２６】得られた複合単芯線１２２５本を実施の形
態６と同様なＣｕ製のビレット内に充填してから真空引
きし、蓋の電子ビーム溶接を行なったのち冷間で静水圧
押し出し加工を行ない、伸線加工をして複合線を得た。
該複合線をＳｎの拡散障壁材であるＴａパイプ中に挿入
し、安定化のためのＣｕパイプをかぶせて２次複合を行
なったのち、最終径でツイスト加工を行なって、線径
０．３ｍｍの超電導線の先駆体を得た。該超電導線の先
駆体の断面の構成は図１７と同様であった。

【０１２７】得られた超電導線の先駆体について、予備
熱処理にひきつづき６００〜８００℃で５０〜２００時
間の熱処理を行ない、Ｎｂ基金属フィラメント部分にＮ
ｂ₃Ｓｎ超電導体を形成させ超電導線を得た。超電導線
の断面形状は、図１３と同様であった。

【０１２８】かくして得られた超電導線のＪｃおよびｄ
_effの測定を液体ヘリウム中で行なった。その結果、Ｊ
ｃに関してはＢ＝１２Ｔの磁界において９１０Ａ／ｍｍ
²という値が、ｄ_effに関しては３μｍという値が得られ
た。したがって、従来の内部拡散法によって得られる、
Ｔｉを含有するＮｂ₃Ｓｎ超電導線との比較において、
総合的な評価としてＪｃ／ｄ_eff値で両者を比較する
と、本発明により従来の超電導線よりも７．６倍の向上
が達成されることがわかる。

【０１２９】実施の形態１２超電導線に求められる要求
スペックとして、ｄ_eff特性よりもＪｃ特性の一層の改
善が求められる場合がある。この要求を達成するため、
熱処理後に多少のＮｂ₃Ｓｎフィラメント同士の結合が
発生し、ｄ_eff特性の増大は起こるものの、フィラメン
ト間隔を今までの実施の形態よりも密に配置すること
で、Ｊｃ特性の向上が可能になる。

【０１３０】図２２は、本件第２の発明の超電導線の製
造に用いられる、断面縮小加工前の複合単芯線の構成を
示す説明図である。図中、２２ａはＣｕとＳｎとの複合
体、２３ｄはＴａを１重量％含有するＮｂ基金属棒、３
６はＴｉを３重量％含有するＣｕ基合金パイプである。

【０１３１】まず、実施の形態８と同様に、厚さ１ｍｍ
のＣｕ板２枚の間に、厚さ１．５ｍｍのＳｎ板を重ねて
圧延し、一体化して厚さ１ｍｍの薄板を製作した。この
薄板を縦×横が１５０ｍｍ×１０００ｍｍの大きさに切
断して、Ｔａを１重量％含有する、直径が１２．７ｍ
ｍ、長さが１０００ｍｍの丸棒状のＮｂ基金属丸棒２３
ｄの周りに簀巻き状に巻いたのち、Ｔｉを３重量％含有
する内径および外径がそれぞれ１９ｍｍおよび２０ｍｍ
のＣｕパイプ３６中に挿入し、伸線加工を行なって対辺
が４．２ｍｍの六角の複合単芯線を得た。

【０１３２】このようにして製作した複合単芯線１２２
５本を実施の形態６と同様なＣｕ製のビレット内に充填
して内部を真空引きし、蓋の電子ビーム溶接を行なって
複合ビレットとした。該複合ビレットを冷間で静水圧押
し出し加工を行ない、伸線加工して複合線を得た。この
複合線をＳｎの拡散障壁材であるＴａパイプ中に挿入
し、安定化のためのＣｕパイプをかぶせて２次複合を行
なったのち、最終径でツイスト加工を行なって、線径
０．３ｍｍの超電導線の先駆体を得た。超電導線の先駆
体の断面の構成は図１１と同様であった。得られた超電
導線の先駆体について、６００〜８００℃で５０〜２０
０時間の熱処理を行ない、Ｎｂ基金属フィラメント部分
にＮｂ₃Ｓｎ超電導体を形成させ超電導線を得た。熱処
理後の超電導線の断面形状は、図１３と同様であった。

【０１３３】得られた超電導線のＪｃおよびｄ_effの測
定を液体ヘリウム中で行なった。その結果、Ｊｃに関し
てはＢ＝１２Ｔの磁界において１２５０Ａ／ｍｍ²とい
う値が、ｎ値に関しては５６という値が得られた。した
がって、従来の内部拡散法によって得られたＴｉを含有
するＮｂ₃Ｓｎ超電導線と比較すると、本発明によりＪ
ｃで約４０％、ｎ値で約２倍の向上が達成されることが
わかる。

【０１３４】以上、実施の形態５〜１２に述べたよう
に、分散Ｓｎ拡散法により従来の内部拡散法に比べて、
総合的なＪｃ／ｄ_eff値において、超電導特性が約５〜
７倍に向上したが、その中でも実施の形態８以降に述べ
たＣｕとＳｎとの複合体を丸棒状のＮｂフィラメントに
簀巻き状に巻いた構成の超電導線では、Ｊｃ、ｄ_eff、
超電導性の特性を示す指標の一つであるｎ値などの向上
がいちじるしく、また線材の加工性もとくに優れてい
た。その理由はＣｕとＳｎの複合体を簀巻き状に巻くた
め、Ｓｎの分散が向上し、そのためフィラメントに生成
されるＮｂ３Ｓｎの組成ずれが抑えられ、特性向上につ
ながったものと考えられる。

【０１３５】なお、実施の形態５〜１２では、超電導線
として、Ｃｕで代表される安定化材とＴａで代表される
拡散障壁材を有する超電導線について述べたが、実施の
形態５〜１２の超電導線は安定化材として高純度Ａｌ、
拡散障壁材としてＮｂやＶが採用された場合においても
有効である。また前記拡散障壁材や安定化材の使用を省
略することもできる。

【０１３６】さらに、実施の形態５〜１２では、複合線
を単体で二次複合化した例を述べたが、大電流容量化す
るためには、得られた複合線を多数本Ｃｕチューブ中に
充填して二次複合化し、断面減少加工すればよい。

【０１３７】なお、はじめにも記載したとおり、本明細
書に記載したＮｂをＶにＳｎをＧａに置き換えても全く
同様の結果が得られる。

【０１３８】

【発明の効果】本発明の化合物系超電導線の製造方法に
おいては、ＳｎまたはＧａとＣｕとの複合材を個々のＮ
ｂまたはＶ基金属フィラメントの周囲に配置する分散配
置にすることでフィラメント間隔を内部拡散法よりも約
３０％広げることができ、そのため、熱処理後の超電導
線においてＮｂ₃Ｓｎフィラメントが相互に接触し結合
する確率が格段に減り、有効フィラメント径の値を大幅
に減少させることができる。その結果、パルス電流の通
電時に発生するヒステリシス損失が大幅に減少し、超電
導コイルの安定性が向上する効果がある。また、Ｓｎの
拡散距離が短くてすむため、個々のフィラメントに生成
されるＮｂ₃Ｓｎの組成が均一になり、Ｊｃおよびｎ値
が向上する効果がある。さらに、Ｓｎ拡散の予備熱処理
時間が短くてすむため、コストの低減が優れるという効
果も併せもつ。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本件第１の発明の超電導線の一実施の形態の
押出し加工前の複合体の断面構成を示す説明図である。

【図２】 本件第１の発明の超電導線の一実施の形態の
断面構成を示す説明図である。

【図３】 本件第１の発明の超電導線の一実施の形態の
押出し加工前の複合体の断面構成を示す説明図である。

【図４】 本件第１の発明の超電導線の一実施の形態の
断面構成を示す説明図である。

【図５】 本件第１の発明の超電導線の一実施の形態の
押出し加工前の複合体の斜視図である。

【図６】 本件第１の発明の超電導線の一実施の形態の
断面構成を示す説明図である。

【図７】 本件第１の発明の超電導線の一実施の形態の
押出し加工前の複合体の断面構成を示す説明図である。

【図８】 本件第１の発明の超電導線の一実施の形態の
断面構成を示す説明図である。

【図９】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の一実施
の形態の断面を示す説明図である。

【図１０】 本件第２の発明の化合物系超電導線の一実
施の形態の断面を示す説明図である。

【図１１】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の製造
に用いられる複合単芯線の一実施の形態を示す説明図で
ある。

【図１２】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の他の
実施の形態の断面を示す説明図である。

【図１３】 本件第２の発明の化合物系超電導線の他の
実施の形態の断面を示す説明図である。

【図１４】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の製造
に用いられる複合単芯線の他の実施の形態の断面を示す
説明図である。

【図１５】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の他の
実施の形態の断面を示す説明図である。

【図１６】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の製造
に用いられる複合単芯線の他の実施の形態を示す説明図
である。

【図１７】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の他の
実施の形態の断面を示す説明図である。

【図１８】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の製造
に用いられる複合単芯線の他の実施の形態を示す説明図
である。

【図１９】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の他の
一実施の形態の断面を示す説明図である。

【図２０】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の製造
に用いられる複合単芯線の他の実施の形態の断面を示す
説明図である。

【図２１】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の製造
に用いられる複合単芯線の他の実施の形態を示す説明図
である。

【図２２】 本件第２の発明の超電導線の先駆体の製造
に用いられる複合単芯線の他の実施の形態を示す説明図
である。

【図２３】 従来の超電導線の先駆体の断面を示す断面
説明図である。

【図２４】 従来の超電導線の断面を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 複合体、９ 超電導線、１０ Ｎｂ₃Ｓｎフィラメ
ント、１１ 低Ｓｎ濃度ブロンズ、１３ａ Ｃｕが肉薄
の単芯線、１３ｂ Ｃｕが肉厚の単芯線、２１ 超電導
線の先駆体、２２ Ｃｕ基金属材とＳｎ基金属材との複
合体、２３ Ｎｂ基金属フィラメント。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１Ｃ (72)発明者 永井 貴之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 内川 英興 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−148620（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−66813（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−177217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−213213（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−16141（ＪＰ，Ａ) 米国特許3905839（ＵＳ，Ａ) 国際公開91／4583（ＷＯ，Ａ１) 第49回1993年度春季低温工学・超電導 学会講演概要集，内部拡散法Ｎｂ３Ｓｎ 線の有効フィラメント径の低減，（久保 芳生 他），187 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 13/00 563 H01B 12/10 ZAA C22F 1/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ１）Ｃｕ基金属材と、該Ｃｕ基金属
   材と合金層を形成する第１の基金属材Ｘとの積層板を先
   ず圧延し、減厚して一体化し、これを第２の基金属材Ｚ
   の棒に巻回して得た複合単芯線をＣｕ製円筒容器内に複
   数充填して複合棒をつくる工程と、（Ｂ）前記複合棒を
   伸線加工して超電導線の先駆体とする工程と、（Ｃ）前
   記超電導線の先駆体を熱処理する工程とを備えた超電導
   線の製造方法。
2. 【請求項２】 （Ａ２）Ｃｕ基金属材と該Ｃｕ基金属と
   合金層を形成する第１の基金属材Ｘとの積層板を先ず圧
   延し、減厚して一体化した複合体をＣｕ製円筒容器内に
   充填し、該複合体に複数の穿孔を設け、各孔に第２の基
   金属材Ｚを充填して複合棒をつくる工程と、（Ｂ）前記
   複合棒を伸線加工して超電導線の先駆体とする工程と、
   （Ｃ）前記超電導線の先駆体を熱処理する工程とを備え
   た超電導線の製造方法。
3. 【請求項３】 （Ａ３）円柱状Ｃｕ基金属材の中心に第
   １の穿孔を設け、該第１の穿孔の周囲に複数の第２の穿
   孔を設け、前記第２の穿孔にＣｕ基金属と合金を形成す
   る第１の基金属材Ｘを充填し、前記第１の穿孔に第２の
   基金属材Ｚを充填して複合単芯線を形成し、該複合単芯
   線をＣｕ製円筒容器内に複数充填して複合棒を形成する
   工程と、（Ｂ）前記複合棒を伸線加工して超電導線の先
   駆体とする工程と、（Ｃ）前記超電導線の先駆体を熱処
   理する工程とを備えた超電導線の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第２の基金属材ＺがＴｉ、Ｔａ、Ｈ
   ｆ、Ｍｏ、ＺｒおよびＶよりなる群から選ばれた少なく
   とも１種を含有してなる請求項１、２または３記載の超
   電導線の製造方法。
5. 【請求項５】 前記第１の基金属材ＸがＴｉ、Ｉｎ、Ｇ
   ｅ、ＳｉおよびＭｎよりなる群から選ばれた少なくとも
   １種を含有してなる請求項１、２または３記載の超電導
   線の製造方法。
6. 【請求項６】 前記Ｃｕ基金属材がＴｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、
   ＳｉおよびＭｎからなる群から選ばれた少なくとも１種
   を含有してなる請求項１、２または３記載の超電導線の
   製造方法。