JPH06223653A - Ｎｂ▲３▼Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ▲３▼Ｓｎ化合物超電導線の製造方法Info
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- JPH06223653A JPH06223653A JP5012893A JP1289393A JPH06223653A JP H06223653 A JPH06223653 A JP H06223653A JP 5012893 A JP5012893 A JP 5012893A JP 1289393 A JP1289393 A JP 1289393A JP H06223653 A JPH06223653 A JP H06223653A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 １本のＮｂまたはＮｂ基合金棒１または密接
して配置した複数のＮｂまたはＮｂ基合金棒１、前記Ｎ
ｂまたはＮｂ基合金棒１の周囲に配置したＳｎまたはＳ
ｎ基合金棒２および必要によりこれらの周囲に配置した
ＣｕまたはＣｕ基合金からなる複合線材を、複数本束ね
てシース材３に挿入した後、断面縮小加工して素線を
得、該素線を熱処理することを特徴とする製造方法。 【効果】 臨界電流密度を高く保持しつつ、ヒステリシ
スロスを低く改良でき、例えばパルスコイルの超電導線
において発熱量を小さく押さえることができる。また超
電導線の製造においても、硬質のブロンズマトリックス
等を使用せず、軟らかい純金属で構成しているので、製
造が容易でしかも安価に製造できる。
して配置した複数のＮｂまたはＮｂ基合金棒１、前記Ｎ
ｂまたはＮｂ基合金棒１の周囲に配置したＳｎまたはＳ
ｎ基合金棒２および必要によりこれらの周囲に配置した
ＣｕまたはＣｕ基合金からなる複合線材を、複数本束ね
てシース材３に挿入した後、断面縮小加工して素線を
得、該素線を熱処理することを特徴とする製造方法。 【効果】 臨界電流密度を高く保持しつつ、ヒステリシ
スロスを低く改良でき、例えばパルスコイルの超電導線
において発熱量を小さく押さえることができる。また超
電導線の製造においても、硬質のブロンズマトリックス
等を使用せず、軟らかい純金属で構成しているので、製
造が容易でしかも安価に製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電
導線の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは本
発明は、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の非常に高い臨界電
流密度を維持しながら、極小ヒステリシスロスの超電導
線が得られる、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の製造方法に
関するものである。
導線の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは本
発明は、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の非常に高い臨界電
流密度を維持しながら、極小ヒステリシスロスの超電導
線が得られる、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線は、臨界温
度、臨界磁場、臨界電流などの超電導特性が優れている
ため、例えば高磁界発生用電磁石の巻線材料として使わ
れている。
度、臨界磁場、臨界電流などの超電導特性が優れている
ため、例えば高磁界発生用電磁石の巻線材料として使わ
れている。
【０００３】一般にＮｂ3Ｓｎ化合物超電導線は、多数
のＮｂ3Ｓｎフィラメントとその周囲に存在するブロン
ズマトリックスの複合体が、ＴａまたはＴａ基合金、あ
るいはＮｂまたはＮｂ基合金を介して、安定化銅に接触
する横断面を有している。従来の熱処理および断面縮少
加工後のＮｂ3Ｓｎ化合物超電導線の横断面の一例を図
１１に示す。図１１において、３は安定化銅、４はＴａ
またはＴａ基合金、あるいはＮｂまたはＮｂ基合金から
なる拡散バリヤ、５はＮｂ3Ｓｎフィラメント、６はブ
ロンズマトリックスである。外形は円形の場合もあれば
矩形で使用される場合もある。無論Ｎｂ3Ｓｎフィラメ
ント５が超電導相である。
のＮｂ3Ｓｎフィラメントとその周囲に存在するブロン
ズマトリックスの複合体が、ＴａまたはＴａ基合金、あ
るいはＮｂまたはＮｂ基合金を介して、安定化銅に接触
する横断面を有している。従来の熱処理および断面縮少
加工後のＮｂ3Ｓｎ化合物超電導線の横断面の一例を図
１１に示す。図１１において、３は安定化銅、４はＴａ
またはＴａ基合金、あるいはＮｂまたはＮｂ基合金から
なる拡散バリヤ、５はＮｂ3Ｓｎフィラメント、６はブ
ロンズマトリックスである。外形は円形の場合もあれば
矩形で使用される場合もある。無論Ｎｂ3Ｓｎフィラメ
ント５が超電導相である。
【０００４】しかしＮｂ3Ｓｎ化合物超電導体は、金属
間化合物であるため機械的に脆弱であるから、合金系超
電導体のように塑性加工の方法によって複合線とするこ
とは困難である。そのためＮｂ3Ｓｎ化合物超電導線の
製造には、その１つとして図１２に断面縮少加工後で熱
処理前の線材横断面を示すように、多数のＮｂフィラメ
ント１とＣｕ−Ｓｎ合金、いわゆるブロンズマトリック
ス６からなる複合体と、さらにＳｎの拡散を防止するた
めの前記拡散バリヤ４、安定化銅３を組み合わせ、これ
らを複合加工して所望の断面形状に仕上げた後に熱処理
し、Ｎｂ3Ｓｎ化合物を生成させる方法（ブロンズ法）
が採られていた。しかし、この方法によると冷間の減面
加工において、ブロンズマトリックス中のＳｎ濃度が約
１３％までと高いので、Ｃｕ−Ｓｎブロンズマトリック
スの加工硬化がはなはだ大きく、加工途中で多数の軟化
熱処理を必要とし、その軟化熱処理のために、多くの費
用、時間を必要とし、またブロンズ中Ｓｎ濃度が約１３
％と上限があるため、多くのＳｎ量を得ることが困難
で、そのため生成されるＮｂ3Ｓｎ化合物量が少なく、
例えば臨界電流は１２Ｔで６５０Ａ／mm2と低い値にと
どまっていた。なおＳｎ濃度を１３％以上とすると、ブ
ロンズマトリックス中に化合物が発生し、ブロンズマト
リックスの加工ははなはだ困難なものとなってしまう。
間化合物であるため機械的に脆弱であるから、合金系超
電導体のように塑性加工の方法によって複合線とするこ
とは困難である。そのためＮｂ3Ｓｎ化合物超電導線の
製造には、その１つとして図１２に断面縮少加工後で熱
処理前の線材横断面を示すように、多数のＮｂフィラメ
ント１とＣｕ−Ｓｎ合金、いわゆるブロンズマトリック
ス６からなる複合体と、さらにＳｎの拡散を防止するた
めの前記拡散バリヤ４、安定化銅３を組み合わせ、これ
らを複合加工して所望の断面形状に仕上げた後に熱処理
し、Ｎｂ3Ｓｎ化合物を生成させる方法（ブロンズ法）
が採られていた。しかし、この方法によると冷間の減面
加工において、ブロンズマトリックス中のＳｎ濃度が約
１３％までと高いので、Ｃｕ−Ｓｎブロンズマトリック
スの加工硬化がはなはだ大きく、加工途中で多数の軟化
熱処理を必要とし、その軟化熱処理のために、多くの費
用、時間を必要とし、またブロンズ中Ｓｎ濃度が約１３
％と上限があるため、多くのＳｎ量を得ることが困難
で、そのため生成されるＮｂ3Ｓｎ化合物量が少なく、
例えば臨界電流は１２Ｔで６５０Ａ／mm2と低い値にと
どまっていた。なおＳｎ濃度を１３％以上とすると、ブ
ロンズマトリックス中に化合物が発生し、ブロンズマト
リックスの加工ははなはだ困難なものとなってしまう。
【０００５】このような欠点を解決するために、その一
例として、図１３に示すように次の方法がとられてい
た。ＣｕとＮｂからなる押出複合ビレットからＣｕ／Ｎ
ｂ複合パイプを作成する。中央部の縦穴にＳｎを挿入
し、スェージング、圧延、引抜加工、その他の方法で断
面縮少加工して、細径の線材を得る。これを複数本束ね
て、別のＣｕパイプに入れ、これに引抜加工等を施し
て、超電導素線を得る。これにＮｂ3Ｓｎ生成熱処理を
施すと、Ｓｎが拡散しＮｂ3Ｓｎマトリックスが生成し
Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線として使用できるものにな
る。この方法は、ブロンズ法のようにＳｎ量が１３％以
下という限度がないために、Ｓｎ量を多くとることがで
き、従って、生成されるＮｂ3Ｓｎ化合物量を多くする
ことができるので、ブロンズ法に比べて臨界電流密度は
非常に高いものが得られる。
例として、図１３に示すように次の方法がとられてい
た。ＣｕとＮｂからなる押出複合ビレットからＣｕ／Ｎ
ｂ複合パイプを作成する。中央部の縦穴にＳｎを挿入
し、スェージング、圧延、引抜加工、その他の方法で断
面縮少加工して、細径の線材を得る。これを複数本束ね
て、別のＣｕパイプに入れ、これに引抜加工等を施し
て、超電導素線を得る。これにＮｂ3Ｓｎ生成熱処理を
施すと、Ｓｎが拡散しＮｂ3Ｓｎマトリックスが生成し
Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線として使用できるものにな
る。この方法は、ブロンズ法のようにＳｎ量が１３％以
下という限度がないために、Ｓｎ量を多くとることがで
き、従って、生成されるＮｂ3Ｓｎ化合物量を多くする
ことができるので、ブロンズ法に比べて臨界電流密度は
非常に高いものが得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように高い臨界電流密度（Ｊｃ）のものが得られたとし
ても、中央部のＳｎ中にはＮｂが配置できないことがあ
いまって、Ｎｂフィラメント間隔が小さくなるため、隣
接するＮｂ3Ｓｎ化合物のフィラメント同士の連接が生
じ易くなり、ヒステリシスロスの増大が見られていた。
例えば、１２ＴでＪｃが９５０Ａ／mm2の線材では、ヒ
ステリシスロスに関して、有効フィラメント径は１５〜
２０μmであった。このような超電導線を使用した超電
導パルスコイルでは発熱量が大きく、強大な冷凍機を必
要としていた。さらに、前記中央部のＳｎ中には、Ｎｂ
3Ｓｎ化合物が生成されないため、いわゆるデッドゾー
ンが生じる。
ように高い臨界電流密度（Ｊｃ）のものが得られたとし
ても、中央部のＳｎ中にはＮｂが配置できないことがあ
いまって、Ｎｂフィラメント間隔が小さくなるため、隣
接するＮｂ3Ｓｎ化合物のフィラメント同士の連接が生
じ易くなり、ヒステリシスロスの増大が見られていた。
例えば、１２ＴでＪｃが９５０Ａ／mm2の線材では、ヒ
ステリシスロスに関して、有効フィラメント径は１５〜
２０μmであった。このような超電導線を使用した超電
導パルスコイルでは発熱量が大きく、強大な冷凍機を必
要としていた。さらに、前記中央部のＳｎ中には、Ｎｂ
3Ｓｎ化合物が生成されないため、いわゆるデッドゾー
ンが生じる。
【０００７】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の非常
に高い臨界電流密度を維持しながら、隣接するＮｂ3Ｓ
ｎ化合物のフィラメント同士の連接がない極小ヒステリ
シスロスの超電導線が得られる、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電
導線の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
めになされたもので、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の非常
に高い臨界電流密度を維持しながら、隣接するＮｂ3Ｓ
ｎ化合物のフィラメント同士の連接がない極小ヒステリ
シスロスの超電導線が得られる、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電
導線の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、上記のような従来の課題を解決することができ
た。
結果、上記のような従来の課題を解決することができ
た。
【０００９】すなわち本発明は、１本のＮｂまたはＮｂ
基合金棒または密接して配置した複数のＮｂまたはＮｂ
基合金棒、前記ＮｂまたはＮｂ基合金棒の周囲に配置し
たＳｎまたはＳｎ基合金棒および必要によりこれらの周
囲に配置したＣｕまたはＣｕ基合金からなる複合線材
を、複数本束ねてシース材に挿入した後、断面縮小加工
して素線を得、該素線を熱処理することを特徴とする、
Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の製造方法を提供するもので
ある。
基合金棒または密接して配置した複数のＮｂまたはＮｂ
基合金棒、前記ＮｂまたはＮｂ基合金棒の周囲に配置し
たＳｎまたはＳｎ基合金棒および必要によりこれらの周
囲に配置したＣｕまたはＣｕ基合金からなる複合線材
を、複数本束ねてシース材に挿入した後、断面縮小加工
して素線を得、該素線を熱処理することを特徴とする、
Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の製造方法を提供するもので
ある。
【００１０】また、本発明は、１本のＮｂまたはＮｂ基
合金棒または密接して配置した複数のＮｂまたはＮｂ基
合金棒および必要によりこれらの周囲に配置したＣｕま
たはＣｕ基合金からなる第１の複合線材と、１本のＳｎ
またはＳｎ基合金棒または密接して配置した複数のＳｎ
またはＳｎ基合金棒および必要によりこれらの周囲に配
置したＣｕまたはＣｕ基合金からなる第２の複合線材
と、を分散するように配置してシース材に挿入した後、
断面縮小加工して素線を得、該素線を熱処理することを
特徴とする、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の製造方法を提
供するものである。
合金棒または密接して配置した複数のＮｂまたはＮｂ基
合金棒および必要によりこれらの周囲に配置したＣｕま
たはＣｕ基合金からなる第１の複合線材と、１本のＳｎ
またはＳｎ基合金棒または密接して配置した複数のＳｎ
またはＳｎ基合金棒および必要によりこれらの周囲に配
置したＣｕまたはＣｕ基合金からなる第２の複合線材
と、を分散するように配置してシース材に挿入した後、
断面縮小加工して素線を得、該素線を熱処理することを
特徴とする、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の製造方法を提
供するものである。
【００１１】さらに本発明は、銅または銅基合金棒材に
設けた複数の縦穴に、１本のＮｂまたはＮｂ基合金棒ま
たは密接して配置した複数のＮｂまたはＮｂ基合金棒
と、１本のＳｎまたはＳｎ基合金棒または密接して配置
した複数のＳｎまたはＳｎ基合金棒と、を別々または一
体に挿入し、断面縮小加工して素線を得、該素線を熱処
理することを特徴とする、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の
製造方法を提供するものである。
設けた複数の縦穴に、１本のＮｂまたはＮｂ基合金棒ま
たは密接して配置した複数のＮｂまたはＮｂ基合金棒
と、１本のＳｎまたはＳｎ基合金棒または密接して配置
した複数のＳｎまたはＳｎ基合金棒と、を別々または一
体に挿入し、断面縮小加工して素線を得、該素線を熱処
理することを特徴とする、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の
製造方法を提供するものである。
【００１２】
【作用】本発明において、Ｓｎの配置は集中的なもので
はなく、各々のＮｂの周囲に分散して配置しているた
め、Ｎｂ棒（Ｎｂフィラメント）配置についてのデッド
ゾーンがなくなり、そのためＮｂフィラメント間隔を長
く改良でき、Ｎｂ3Ｓｎ化合物生成によるフィラメント
の膨脹があっても、Ｎｂ3Ｓｎ化合物のフィラメント同
士が連接しなくなり、結果としてヒステリシスロスを小
さくでき、高性能超電導線が製造可能となる。
はなく、各々のＮｂの周囲に分散して配置しているた
め、Ｎｂ棒（Ｎｂフィラメント）配置についてのデッド
ゾーンがなくなり、そのためＮｂフィラメント間隔を長
く改良でき、Ｎｂ3Ｓｎ化合物生成によるフィラメント
の膨脹があっても、Ｎｂ3Ｓｎ化合物のフィラメント同
士が連接しなくなり、結果としてヒステリシスロスを小
さくでき、高性能超電導線が製造可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 実施例１．図１は、複合線材としてＮｂ棒の周囲にＳｎ
棒を配置した態様を示すものである。図１において、１
はＮｂ棒、２はＳｎ棒、３はＣｕ管である。直径１０mm
のＮｂ棒１に１.５mm厚のＳｎ板をまきつけ、内面に凹
溝を有するＣｕ管３に挿入した。これを引抜加工し、対
辺距離３.０mm、長さ１.０mの六角棒（複合線材）を２
５３本製作した。このときの六角棒を束ねたときの断面
形状は図１の如くであり、Ｓｎ棒２は、Ｃｕ管３の内面
の凹溝に流れ、埋め込まれた形になっている。次にこの
２５３本を束ねて別の円形Ｃｕ管（シース材）に入れ、
引抜加工し、対辺距離３.５mm、長さ１.０mの六角棒を
５５本製作した。これを別の円形Ｃｕ管にＴａバリヤと
共に挿入し、引抜加工にて外径０.９５mmの超電導素線
を作製した。加工中は軟化熱処理をせずとも、良好に加
工を進めることができた。
棒を配置した態様を示すものである。図１において、１
はＮｂ棒、２はＳｎ棒、３はＣｕ管である。直径１０mm
のＮｂ棒１に１.５mm厚のＳｎ板をまきつけ、内面に凹
溝を有するＣｕ管３に挿入した。これを引抜加工し、対
辺距離３.０mm、長さ１.０mの六角棒（複合線材）を２
５３本製作した。このときの六角棒を束ねたときの断面
形状は図１の如くであり、Ｓｎ棒２は、Ｃｕ管３の内面
の凹溝に流れ、埋め込まれた形になっている。次にこの
２５３本を束ねて別の円形Ｃｕ管（シース材）に入れ、
引抜加工し、対辺距離３.５mm、長さ１.０mの六角棒を
５５本製作した。これを別の円形Ｃｕ管にＴａバリヤと
共に挿入し、引抜加工にて外径０.９５mmの超電導素線
を作製した。加工中は軟化熱処理をせずとも、良好に加
工を進めることができた。
【００１４】作製した素線から切り出した約１.５mの長
さのサンプルの両端を加熱してＳｎ封止処理をし、Ｎｂ
3Ｓｎ化合物生成熱処理を行った。熱処理は６７５℃×
１００時間であった。これにより得られたＮｂ3Ｓｎ化
合物超電導線の臨界電流を測定した結果、１２Ｔの磁場
中、約４.２°Ｋの温度で、臨界電流密度は非銅当たり
１０４０Ａ／mm2と非常に高いものであった。また、走
査型電子顕微鏡観察を行った結果、生成されたＮｂ3Ｓ
ｎ化合物同士の連接した部分が皆無であり、ヒステリシ
スロスが極小であることが判った。同じ熱処理を施した
サンプルのコイル状での有効フィラメント径測定結果
は、５μmであり臨界電流密度、ヒステリシスロス両特
性において優れた性能のＮｂ3Ｓｎ化合物超電導線であ
ることが判った。
さのサンプルの両端を加熱してＳｎ封止処理をし、Ｎｂ
3Ｓｎ化合物生成熱処理を行った。熱処理は６７５℃×
１００時間であった。これにより得られたＮｂ3Ｓｎ化
合物超電導線の臨界電流を測定した結果、１２Ｔの磁場
中、約４.２°Ｋの温度で、臨界電流密度は非銅当たり
１０４０Ａ／mm2と非常に高いものであった。また、走
査型電子顕微鏡観察を行った結果、生成されたＮｂ3Ｓ
ｎ化合物同士の連接した部分が皆無であり、ヒステリシ
スロスが極小であることが判った。同じ熱処理を施した
サンプルのコイル状での有効フィラメント径測定結果
は、５μmであり臨界電流密度、ヒステリシスロス両特
性において優れた性能のＮｂ3Ｓｎ化合物超電導線であ
ることが判った。
【００１５】なお、上記の断面縮小加工は、とくに制限
されるものではなく、スェージング、圧延、引抜加工、
その他の方法を適当に選択することができる。さらに、
上記の熱処理は６７５℃×１００時間で行ったが、本発
明はこの熱処理条件に限定されるものではなく、例えば
５００〜９００℃×１０００時間以下の条件で行うこと
ができる。好ましくは、６００〜７５０℃×３００時間
以下である。
されるものではなく、スェージング、圧延、引抜加工、
その他の方法を適当に選択することができる。さらに、
上記の熱処理は６７５℃×１００時間で行ったが、本発
明はこの熱処理条件に限定されるものではなく、例えば
５００〜９００℃×１０００時間以下の条件で行うこと
ができる。好ましくは、６００〜７５０℃×３００時間
以下である。
【００１６】実施例２．直径１０mmのＮｂ棒を外径１
５.５mm、内径１０.５mmのＣｕ管に入れ引抜加工し、対
辺距離３.０mm、長さ１.０mの六角棒（第１の複合線
材）を８４本製作した。また直径１０mmのＳｎ棒を外径
１５.５mm、内径１０.５mmの別のＣｕ管に入れ、引抜加
工し、同じく対辺距離３.０mm、長さ１.０mの六角棒
（第２の複合線材）を１６９本製作した。以上の合計２
５３本を分散するように束ねて、別の円形Ｃｕ管（シー
ス材）に入れ引抜加工し、対辺距離３.５mm、長さ１.０
mの六角棒を５５本作製した。これをさらに別に用意し
た円形Ｃｕ管にＴａバリヤと共に挿入し、引抜加工し、
外径０.９５mmの超電導素線を得た。素線の断面形状の
拡大図を図２に示す。図２から判るように、第１の複合
線材と第２の複合線材は、均等分散されて配置してい
る。加工中は、ブロンズ法のような軟化熱処理は必要と
せず、良好に加工を進めることができた。この素線の一
部を切り取り、６７５℃×１００時間のＮｂ3Ｓｎ化合
物生成熱処理を加えた。コイル状で熱処理したこのサン
プルを、１２Ｔの磁界中、４.２°Ｋの温度で臨界電流
を測定した結果、１０１０Ａ／mm2と高い臨界電流密度
を得た。実施例１と同様に、走査型電子顕微鏡観察で
は、生成されたＮｂ3Ｓｎ化合物同士の連接はみあたら
ず、またヒステリシスロスについて、有効フィラメント
径は約５μmであり、臨界電流密度、ヒステリシスロス
両特性において優れた性能を有していることが実証され
た。
５.５mm、内径１０.５mmのＣｕ管に入れ引抜加工し、対
辺距離３.０mm、長さ１.０mの六角棒（第１の複合線
材）を８４本製作した。また直径１０mmのＳｎ棒を外径
１５.５mm、内径１０.５mmの別のＣｕ管に入れ、引抜加
工し、同じく対辺距離３.０mm、長さ１.０mの六角棒
（第２の複合線材）を１６９本製作した。以上の合計２
５３本を分散するように束ねて、別の円形Ｃｕ管（シー
ス材）に入れ引抜加工し、対辺距離３.５mm、長さ１.０
mの六角棒を５５本作製した。これをさらに別に用意し
た円形Ｃｕ管にＴａバリヤと共に挿入し、引抜加工し、
外径０.９５mmの超電導素線を得た。素線の断面形状の
拡大図を図２に示す。図２から判るように、第１の複合
線材と第２の複合線材は、均等分散されて配置してい
る。加工中は、ブロンズ法のような軟化熱処理は必要と
せず、良好に加工を進めることができた。この素線の一
部を切り取り、６７５℃×１００時間のＮｂ3Ｓｎ化合
物生成熱処理を加えた。コイル状で熱処理したこのサン
プルを、１２Ｔの磁界中、４.２°Ｋの温度で臨界電流
を測定した結果、１０１０Ａ／mm2と高い臨界電流密度
を得た。実施例１と同様に、走査型電子顕微鏡観察で
は、生成されたＮｂ3Ｓｎ化合物同士の連接はみあたら
ず、またヒステリシスロスについて、有効フィラメント
径は約５μmであり、臨界電流密度、ヒステリシスロス
両特性において優れた性能を有していることが実証され
た。
【００１７】実施例３．上記および下記の実施例におい
ては、使用した金属が各々Ｎｂ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔａ等純
金属の場合について述べているが、臨界電流密度向上の
ため、または加工性を良くするために別元素の添加があ
っても同様の効果がある。例えばＮｂ基合金としては、
Ｎｂ−Ｔｉ（Ｔｉ５％以下）、Ｎｂ−Ｔａ（Ｔａ７％以
下）等、Ｓｎ基合金としてはＳｎ−Ｔｉ（Ｔｉ５％以
下）、Ｓｎ−Ｉｎ（Ｉｎ１０％以下）、Ｓｎ−Ｔａ（Ｔ
ａ７％以下）等を用いることができる。
ては、使用した金属が各々Ｎｂ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｔａ等純
金属の場合について述べているが、臨界電流密度向上の
ため、または加工性を良くするために別元素の添加があ
っても同様の効果がある。例えばＮｂ基合金としては、
Ｎｂ−Ｔｉ（Ｔｉ５％以下）、Ｎｂ−Ｔａ（Ｔａ７％以
下）等、Ｓｎ基合金としてはＳｎ−Ｔｉ（Ｔｉ５％以
下）、Ｓｎ−Ｉｎ（Ｉｎ１０％以下）、Ｓｎ−Ｔａ（Ｔ
ａ７％以下）等を用いることができる。
【００１８】実施例４．また、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導
線の仕上がり線径、安定化銅の有無、拡散バリヤの材質
の如何にかかわらず、基本的に超電導化合物を構成する
Ｎｂまたは上記のようなＮｂ基合金、Ｓｎまたは上記の
ようなＳｎ基合金、そしてＣｕの構成が本発明の如くで
あれば同様の効果を奏する。
線の仕上がり線径、安定化銅の有無、拡散バリヤの材質
の如何にかかわらず、基本的に超電導化合物を構成する
Ｎｂまたは上記のようなＮｂ基合金、Ｓｎまたは上記の
ようなＳｎ基合金、そしてＣｕの構成が本発明の如くで
あれば同様の効果を奏する。
【００１９】実施例５．また実施例１および２では、１
回目２５３本、２回目５５本を集束し、Ｃｕ管（シース
材）に入れ加工する例について述べたが、必要に応じて
集束は１回のみ、あるいは３回以上行っても同様の効果
が得られる。さらに上記の集束本数はとくに制限される
ものではなく、集束本数の多少にかかわらず、同様の効
果が得られる。
回目２５３本、２回目５５本を集束し、Ｃｕ管（シース
材）に入れ加工する例について述べたが、必要に応じて
集束は１回のみ、あるいは３回以上行っても同様の効果
が得られる。さらに上記の集束本数はとくに制限される
ものではなく、集束本数の多少にかかわらず、同様の効
果が得られる。
【００２０】実施例６．また、実施例１においては、１
本のＮｂまたはＮｂ基合金棒の周囲のＳｎまたはＳｎ基
合金の配置の１例を述べたにすぎず、別の配置にしても
よい。例えば、ＮｂまたはＮｂ合金棒は１本ではなく、
密接して配置した複数本を用いることもできる。また、
図３のように円形のＣｕ管３の中にＮｂまたはＮｂ基合
金棒１およびＳｎまたはＳｎ基合金棒２を配置しても同
様の効果が得られる。
本のＮｂまたはＮｂ基合金棒の周囲のＳｎまたはＳｎ基
合金の配置の１例を述べたにすぎず、別の配置にしても
よい。例えば、ＮｂまたはＮｂ合金棒は１本ではなく、
密接して配置した複数本を用いることもできる。また、
図３のように円形のＣｕ管３の中にＮｂまたはＮｂ基合
金棒１およびＳｎまたはＳｎ基合金棒２を配置しても同
様の効果が得られる。
【００２１】実施例７．実施例２では、第１および第２
の複合線材を六角形に成形して集束した場合について述
べたが、別の線材形状でも同様に効果がある。例えば、
図４のように第１および第２の複合線材各々を、円形の
Ｃｕ管３の中に配置しても同様の効果が得られる。ま
た、第１および第２の複合線材に含まれるＮｂまたはＮ
ｂ合金棒およびＳｎまたはＳｎ合金棒は、それぞれ密接
して配置した複数本であってもよい。
の複合線材を六角形に成形して集束した場合について述
べたが、別の線材形状でも同様に効果がある。例えば、
図４のように第１および第２の複合線材各々を、円形の
Ｃｕ管３の中に配置しても同様の効果が得られる。ま
た、第１および第２の複合線材に含まれるＮｂまたはＮ
ｂ合金棒およびＳｎまたはＳｎ合金棒は、それぞれ密接
して配置した複数本であってもよい。
【００２２】実施例８．また、実施例２における第１お
よび第２の複合線材の配置を、図５のように、第２の複
合線材を第１の複合線材で囲むような配置に変更して
も、同様の効果が得られる。
よび第２の複合線材の配置を、図５のように、第２の複
合線材を第１の複合線材で囲むような配置に変更して
も、同様の効果が得られる。
【００２３】実施例９．〜１３．また、図６に示すよう
に、銅または銅基合金棒材（シース材）、例えば円形の
棒材中に、複数の円形の縦穴をあけて、その中にＮｂ棒
１およびＳｎ棒２を各々挿入し、前記実施例と同様の熱
処理および断面縮少加工を行ってもよい。図６は、同じ
大きさの円形縦穴を７ケ設け、Ｎｂ棒１およびＳｎ棒１
を互いに隣接して配置した場合を示したが、その他、同
じ大きさの円形の縦穴を７ケ設け、その中にＮｂ棒の周
囲にＳｎを設けた棒を挿入した場合（図７）、同じ大き
さの円形の縦穴を１９ケ設け、その中にＮｂ棒の周囲に
Ｓｎを設けた棒を挿入した場合（図８）、同じ大きさの
円形の縦穴を１９ケ設け、その中にＮｂ棒１およびＳｎ
棒１を互いに隣接して挿入した場合（図９）、中央の大
きな円形の縦穴にＮｂ棒１を挿入し、その周囲の小さな
円形の縦穴にＳｎ棒を挿入した場合（図１０）各々につ
いても同様の効果が得られる。なお、上記においては、
シース材の縦穴を円形としたが、その形状はとくに制限
されず、様々な形状とすることができる。また、上記に
おいては縦穴の数が７ケまたは１９ケの場合について述
べたが、この数もとくに制限されず、必要に応じてこれ
以外の数にすることができる。
に、銅または銅基合金棒材（シース材）、例えば円形の
棒材中に、複数の円形の縦穴をあけて、その中にＮｂ棒
１およびＳｎ棒２を各々挿入し、前記実施例と同様の熱
処理および断面縮少加工を行ってもよい。図６は、同じ
大きさの円形縦穴を７ケ設け、Ｎｂ棒１およびＳｎ棒１
を互いに隣接して配置した場合を示したが、その他、同
じ大きさの円形の縦穴を７ケ設け、その中にＮｂ棒の周
囲にＳｎを設けた棒を挿入した場合（図７）、同じ大き
さの円形の縦穴を１９ケ設け、その中にＮｂ棒の周囲に
Ｓｎを設けた棒を挿入した場合（図８）、同じ大きさの
円形の縦穴を１９ケ設け、その中にＮｂ棒１およびＳｎ
棒１を互いに隣接して挿入した場合（図９）、中央の大
きな円形の縦穴にＮｂ棒１を挿入し、その周囲の小さな
円形の縦穴にＳｎ棒を挿入した場合（図１０）各々につ
いても同様の効果が得られる。なお、上記においては、
シース材の縦穴を円形としたが、その形状はとくに制限
されず、様々な形状とすることができる。また、上記に
おいては縦穴の数が７ケまたは１９ケの場合について述
べたが、この数もとくに制限されず、必要に応じてこれ
以外の数にすることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、Ｓｎの
配置を集中的なものではなく、Ｎｂ各々の周囲に分散的
に配置したので、Ｎｂ配置についてのデッドゾーンが解
消され、Ｎｂフィラメント間隔を長くすることができ
た。従って、Ｎｂ3Ｓｎ化合物フィラメント同士の連接
が生じないため、有効フィラメント径が小さくなり、臨
界電流密度を高く保持しつつ、ヒステリシスロスを低く
改良でき、例えばパルスコイルの超電導線において発熱
量を小さく押さえることができる効果がある。また超電
導線の製造においても、硬質のブロンズマトリックス等
を使用せず、軟らかい純金属で構成しているので、製造
が容易でしかも安価に製造できる効果がある。
配置を集中的なものではなく、Ｎｂ各々の周囲に分散的
に配置したので、Ｎｂ配置についてのデッドゾーンが解
消され、Ｎｂフィラメント間隔を長くすることができ
た。従って、Ｎｂ3Ｓｎ化合物フィラメント同士の連接
が生じないため、有効フィラメント径が小さくなり、臨
界電流密度を高く保持しつつ、ヒステリシスロスを低く
改良でき、例えばパルスコイルの超電導線において発熱
量を小さく押さえることができる効果がある。また超電
導線の製造においても、硬質のブロンズマトリックス等
を使用せず、軟らかい純金属で構成しているので、製造
が容易でしかも安価に製造できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導複合線材を束ねたときの一部拡大横断面図である。
電導複合線材を束ねたときの一部拡大横断面図である。
【図２】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導素線の一部拡大横断面図である。
電導素線の一部拡大横断面図である。
【図３】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導複合線材を束ねたときの一部拡大横断面図である。
電導複合線材を束ねたときの一部拡大横断面図である。
【図４】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導素線の一部拡大横断面図である。
電導素線の一部拡大横断面図である。
【図５】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導素線の一部拡大横断面図である。
電導素線の一部拡大横断面図である。
【図６】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導素線の一部拡大横断面図である。
電導素線の一部拡大横断面図である。
【図７】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導素線の一部拡大横断面図である。
電導素線の一部拡大横断面図である。
【図８】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導素線の一部拡大横断面図である。
電導素線の一部拡大横断面図である。
【図９】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物超
電導素線の一部拡大横断面図である。
電導素線の一部拡大横断面図である。
【図１０】本発明の一実施例におけるＮｂ3Ｓｎ化合物
超電導素線の一部拡大横断面図である。
超電導素線の一部拡大横断面図である。
【図１１】従来の方法において製造されたＮｂ3Ｓｎ化
合物超電導線の横断面図である。
合物超電導線の横断面図である。
【図１２】従来の方法における加工途中のＮｂ3Ｓｎ化
合物超電導素線の横断面図である。
合物超電導素線の横断面図である。
【図１３】従来の方法における加工途中のＮｂ3Ｓｎ化
合物超電導素線の横断面図である。
合物超電導素線の横断面図である。
１ ＮｂまたはＮｂ合金棒 ２ ＳｎまたはＳｎ合金棒 ３ Ｃｕ管 ４ 拡散バリヤ ５ Ｎｂ3Ｓｎフィラメント ６ ブロンズマトリックス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように高い臨界電流密度（Ｊｃ）のものが得られたとし
ても、中央部のＳｎ中にはＮｂが配置できないことがあ
いまって、Ｎｂフィラメント間隔が小さくなるため、隣
接するＮｂ3Ｓｎ化合物のフィラメント同士の連接が生
じ易くなり、ヒステリシスロスの増大が見られていた。
例えば、１２ＴでＪｃが９５０Ａ／mm2の線材では、ヒ
ステリシスロスに関して、有効フィラメント径は１５〜
２０μmであった。このような超電導線を使用した超電
導パルスコイルでは発熱量が大きく、強大な冷凍機を必
要としていた。
ように高い臨界電流密度（Ｊｃ）のものが得られたとし
ても、中央部のＳｎ中にはＮｂが配置できないことがあ
いまって、Ｎｂフィラメント間隔が小さくなるため、隣
接するＮｂ3Ｓｎ化合物のフィラメント同士の連接が生
じ易くなり、ヒステリシスロスの増大が見られていた。
例えば、１２ＴでＪｃが９５０Ａ／mm2の線材では、ヒ
ステリシスロスに関して、有効フィラメント径は１５〜
２０μmであった。このような超電導線を使用した超電
導パルスコイルでは発熱量が大きく、強大な冷凍機を必
要としていた。
Claims (3)
- 【請求項１】 １本のＮｂまたはＮｂ基合金棒または密
接して配置した複数のＮｂまたはＮｂ基合金棒、前記Ｎ
ｂまたはＮｂ基合金棒の周囲に配置したＳｎまたはＳｎ
基合金棒および必要によりこれらの周囲に配置したＣｕ
またはＣｕ基合金からなる複合線材を、複数本束ねてシ
ース材に挿入した後、断面縮小加工して素線を得、該素
線を熱処理することを特徴とする、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超
電導線の製造方法。 - 【請求項２】 １本のＮｂまたはＮｂ基合金棒または密
接して配置した複数のＮｂまたはＮｂ基合金棒および必
要によりこれらの周囲に配置したＣｕまたはＣｕ基合金
からなる第１の複合線材と、１本のＳｎまたはＳｎ基合
金棒または密接して配置した複数のＳｎまたはＳｎ基合
金棒および必要によりこれらの周囲に配置したＣｕまた
はＣｕ基合金からなる第２の複合線材と、を分散するよ
うに配置してシース材に挿入した後、断面縮小加工して
素線を得、該素線を熱処理することを特徴とする、Ｎｂ
3Ｓｎ化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項３】 銅または銅基合金棒材に設けた複数の縦
穴に、１本のＮｂまたはＮｂ基合金棒または密接して配
置した複数のＮｂまたはＮｂ基合金棒と、１本のＳｎま
たはＳｎ基合金棒または密接して配置した複数のＳｎま
たはＳｎ基合金棒と、を別々または一体に挿入し、断面
縮小加工して素線を得、該素線を熱処理することを特徴
とする、Ｎｂ3Ｓｎ化合物超電導線の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01289393A JP3602151B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
| CA002114333A CA2114333A1 (en) | 1993-01-28 | 1994-01-27 | Tyrosine kinase inhibitors and benzoylacrylamide derivatives |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01289393A JP3602151B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06223653A true JPH06223653A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3602151B2 JP3602151B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=11818076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01289393A Expired - Lifetime JP3602151B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | Ｎｂ▲３▼Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3602151B2 (ja) |
| CA (1) | CA2114333A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012094436A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Hitachi Cable Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の前駆体及びそれを用いたＮｂ３Ｓｎ超電導線材並びにＮｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 |
| JP2013206532A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Japan Superconductor Technology Inc | 内部Ｓｎ法Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材製造用前駆体、Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材、及びそれらの製造方法 |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP01289393A patent/JP3602151B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-01-27 CA CA002114333A patent/CA2114333A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012094436A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Hitachi Cable Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材の前駆体及びそれを用いたＮｂ３Ｓｎ超電導線材並びにＮｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 |
| JP2013206532A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Japan Superconductor Technology Inc | 内部Ｓｎ法Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材製造用前駆体、Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材、及びそれらの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2114333A1 (en) | 1994-07-29 |
| JP3602151B2 (ja) | 2004-12-15 |
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