JPS602728B2 - 化合物複合超電導体の製造方法 - Google Patents
化合物複合超電導体の製造方法Info
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- JPS602728B2 JPS602728B2 JP50135131A JP13513175A JPS602728B2 JP S602728 B2 JPS602728 B2 JP S602728B2 JP 50135131 A JP50135131 A JP 50135131A JP 13513175 A JP13513175 A JP 13513175A JP S602728 B2 JPS602728 B2 JP S602728B2
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- composite
- superconductor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化合物複合超電導体に係り、とくに低抵抗なマ
トリックスをもつ化合物複合超電導体の製造方法に関す
る。
トリックスをもつ化合物複合超電導体の製造方法に関す
る。
Ｎｂ３Ｓｎ、Ｖ３Ｇａなど化合物超電導体を極細線化し
た心材の表面に形成させた化合物極細心超電導体は、臨
界電流の異方性もなく安定な超電導線材として知られて
いるが、製法が選択拡散法によるため化合物形成後のマ
トリックスが高抵抗になり、超電導コイルがクェンチし
た時の発熱垣宣が大きく、ときには焼損するという欠点
がある。
た心材の表面に形成させた化合物極細心超電導体は、臨
界電流の異方性もなく安定な超電導線材として知られて
いるが、製法が選択拡散法によるため化合物形成後のマ
トリックスが高抵抗になり、超電導コイルがクェンチし
た時の発熱垣宣が大きく、ときには焼損するという欠点
がある。
この欠点を解消するため、最近までに種々の線材が提案
されている。例えば第１図に示すように、高純度な銅２
とＮ広Ｓｎ層を選択拡散法で形成されるに必要な銅一錫
合金１とをニオブ管３で分離して製造する方法、または
第２図に示すように銅−錫合金マトリックス１の外側に
タンタル等４の拡散障壁を設けて、ＮＣＳｎ層を形成し
た後も銅−錫合金中の錫は銅２中に拡散しないようにし
た構造をもつ製造法がある。
されている。例えば第１図に示すように、高純度な銅２
とＮ広Ｓｎ層を選択拡散法で形成されるに必要な銅一錫
合金１とをニオブ管３で分離して製造する方法、または
第２図に示すように銅−錫合金マトリックス１の外側に
タンタル等４の拡散障壁を設けて、ＮＣＳｎ層を形成し
た後も銅−錫合金中の錫は銅２中に拡散しないようにし
た構造をもつ製造法がある。
しかし、これらの精造法は、いずれもニオブあるいはタ
ンタル管を用いて複合体を製造するために塑性加工性に
難点があり、かつ製造工程が複雑になる。また上記の如
き拡散障壁を設けず鋼−錫合金マトリックスの１部を銅
に置換して複合体を形成する方法や、選択拡散法で化合
物複合超電導体を製造した後、マトリックス中に固溶し
ている余分の錫を選択的に抽出除去する方法もある。し
かし、前者はＮ広Ｓｎ層形成過程で銅中に銅−錫合金の
錫が拡散し、銅−錫稀薄合金となるため十分でなく、後
者はマトリックスが機械的に脆くなり、コイル巻線等に
耐えられない欠点等を有する。本発明の目的は、上記の
如き従来の欠点をなくし、製造方法が簡単でかつ低抵抗
なマトリックスをもつ化合物複合超電導体の製造方法を
提供するにある。
ンタル管を用いて複合体を製造するために塑性加工性に
難点があり、かつ製造工程が複雑になる。また上記の如
き拡散障壁を設けず鋼−錫合金マトリックスの１部を銅
に置換して複合体を形成する方法や、選択拡散法で化合
物複合超電導体を製造した後、マトリックス中に固溶し
ている余分の錫を選択的に抽出除去する方法もある。し
かし、前者はＮ広Ｓｎ層形成過程で銅中に銅−錫合金の
錫が拡散し、銅−錫稀薄合金となるため十分でなく、後
者はマトリックスが機械的に脆くなり、コイル巻線等に
耐えられない欠点等を有する。本発明の目的は、上記の
如き従来の欠点をなくし、製造方法が簡単でかつ低抵抗
なマトリックスをもつ化合物複合超電導体の製造方法を
提供するにある。
本発明は、化合物複合超電導体として撚線構造にし、撚
線の表面に酸化物層を設け、撚線を構成する複合体の１
部、あるし、は撚線間の空隙に低抵抗な常電導性金属を
配し、化合物層形成熱処理中に化合物形成元素の１部が
低抵抗な常電導性金属中に拡散しないようにした化合物
複合超電導体の製造方法に関する。
線の表面に酸化物層を設け、撚線を構成する複合体の１
部、あるし、は撚線間の空隙に低抵抗な常電導性金属を
配し、化合物層形成熱処理中に化合物形成元素の１部が
低抵抗な常電導性金属中に拡散しないようにした化合物
複合超電導体の製造方法に関する。
更に詳細すると、化合物形成元素を含む複合体を燃線加
工した後、熱処理して化合物超電導層を形成する化合物
複合超電導体の製造方法において、撚線表面を酸化させ
、撚線相互の空隙に低抵抗な常電導性金属の融体を付着
させることを特徴とした化合物複合超電導体の製造方法
にある。
工した後、熱処理して化合物超電導層を形成する化合物
複合超電導体の製造方法において、撚線表面を酸化させ
、撚線相互の空隙に低抵抗な常電導性金属の融体を付着
させることを特徴とした化合物複合超電導体の製造方法
にある。
また別な製造方法として、化合物形成元素を含む複合体
を撚線加工した後、熱処理して化合物超電導届を形成す
る化合物複合超電導体の製造方法において、化合物形成
元素を含む複数の複合体と表面に酸化物層を形成させた
少なくとも１本の低抵抗な常電導性金属とを撚線にし、
熱処理して化合物超電導層を形成することを特徴とした
化合物複合超電導体の製造方法にある。本発明の最も特
徴とするところは、撚線表面あるし、は撚線を構成する
複合体表面に酸化物層を設けることであって、その後の
常電導性金属の付着あるいは化合物形成時の熱処理で剥
離したり、分解したりする酸化物層であってはならない
。
を撚線加工した後、熱処理して化合物超電導届を形成す
る化合物複合超電導体の製造方法において、化合物形成
元素を含む複数の複合体と表面に酸化物層を形成させた
少なくとも１本の低抵抗な常電導性金属とを撚線にし、
熱処理して化合物超電導層を形成することを特徴とした
化合物複合超電導体の製造方法にある。本発明の最も特
徴とするところは、撚線表面あるし、は撚線を構成する
複合体表面に酸化物層を設けることであって、その後の
常電導性金属の付着あるいは化合物形成時の熱処理で剥
離したり、分解したりする酸化物層であってはならない
。
酸化物層形成に関して最も好ましい方法は、例えば水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム等の酸化剤を含む溶液中
に浸濃した後、酸化性あるいは中性雰囲気中で加熱する
方法である。燃線空隙に付着させる低抵抗は常電導性金
属として、アルミニウムが最も好ましい。
化ナトリウム、水酸化カリウム等の酸化剤を含む溶液中
に浸濃した後、酸化性あるいは中性雰囲気中で加熱する
方法である。燃線空隙に付着させる低抵抗は常電導性金
属として、アルミニウムが最も好ましい。
アルミニウムの融体を付着させるにはＮ公Ｓｎ、Ｖ３０
ａなどの化合物形成温度近辺かそれ以下で可能であり、
化合物層の電流特性に悪影響を及ぼさない。酸化物層が
なければアルミニウムは撚線マトリックスの銅−錫合金
と反応し境界に脆い化合物層を形成したり、錫と反応し
て高抵抗体になるので酸化物層の存在は極めて重要であ
る。撚線を構成する複合体の１部を低抵抗な常電導性金
属で置換する場合には、強度的には銅が最も好ましく、
また銀を用いても差支えない。
ａなどの化合物形成温度近辺かそれ以下で可能であり、
化合物層の電流特性に悪影響を及ぼさない。酸化物層が
なければアルミニウムは撚線マトリックスの銅−錫合金
と反応し境界に脆い化合物層を形成したり、錫と反応し
て高抵抗体になるので酸化物層の存在は極めて重要であ
る。撚線を構成する複合体の１部を低抵抗な常電導性金
属で置換する場合には、強度的には銅が最も好ましく、
また銀を用いても差支えない。
この場合も酸化物層がなければ、鋼あるいは銀中に錫が
拡散して比較的高い抵抗をもつ合金になるので、酸化物
層の存在は重要になる。つぎに本発明の詳細につき具体
的に説明する。
拡散して比較的高い抵抗をもつ合金になるので、酸化物
層の存在は重要になる。つぎに本発明の詳細につき具体
的に説明する。
実施例 １第３図は、ＮＣＳｎ化合物形成元素を含む複
合体の撚線横断面概略図である。
合体の撚線横断面概略図である。
複合体は、外径０．２５ミリメートルで、ニオブ一１パ
ーセントジルコニウム合金６を心材とし、銅一１０パー
セント錫合金１をマトリックスとした多心機造である。
この複合体を水酸化ナトリウムを含む水溶液中に浸潰し
た後「大気中５００午０で加熱し、複合体外表面に数ミ
クロンメートル厚さの酸化物層７を形成させた。ついで
これら複合体を７本撚線加工した後、７００ｑｏで１０
ｍ時間熱処理して、ニオブ−１パーセントジルコニウム
心材６の表面に約１ミクロンメートル厚さのＮｂ３Ｓｎ
化合物超電導層を生成させた。その後、溶融アルミニウ
ム浴に浸潰して、撚線の空隙にアルミニウム５を付着さ
せた。この複合体短尺線村の電気抵抗を４端子法で室温
から２びＫまで温度を変えて測定した。
ーセントジルコニウム合金６を心材とし、銅一１０パー
セント錫合金１をマトリックスとした多心機造である。
この複合体を水酸化ナトリウムを含む水溶液中に浸潰し
た後「大気中５００午０で加熱し、複合体外表面に数ミ
クロンメートル厚さの酸化物層７を形成させた。ついで
これら複合体を７本撚線加工した後、７００ｑｏで１０
ｍ時間熱処理して、ニオブ−１パーセントジルコニウム
心材６の表面に約１ミクロンメートル厚さのＮｂ３Ｓｎ
化合物超電導層を生成させた。その後、溶融アルミニウ
ム浴に浸潰して、撚線の空隙にアルミニウム５を付着さ
せた。この複合体短尺線村の電気抵抗を４端子法で室温
から２びＫまで温度を変えて測定した。
第５図にこの結果を従来の線材と比較して示す。抵抗は
、線材の単位長さ当りの値で整理した。銅−錫合金をマ
トリックスとし、酸化物層およびアルミニウムを付着し
ない従来の線材の抵抗値８に比べて、本発明の線材の抵
抗値１０は、２びＫで１２０ひげの１程度まで低下する
ことがわかった。実施例 ２ 第４図は、Ｎ広Ｓｎ化合物形成元素を含む複合体の撚線
横断面概略図である。
、線材の単位長さ当りの値で整理した。銅−錫合金をマ
トリックスとし、酸化物層およびアルミニウムを付着し
ない従来の線材の抵抗値８に比べて、本発明の線材の抵
抗値１０は、２びＫで１２０ひげの１程度まで低下する
ことがわかった。実施例 ２ 第４図は、Ｎ広Ｓｎ化合物形成元素を含む複合体の撚線
横断面概略図である。
複合体は、外径０．２５ミリメートルで、ニオブ−１パ
ーセントジルコニウム合金６を心材とし、銅−１０パー
セント錫合金１をマトリックスとした多心構造である。
この複合体ならびに同寸法の銅線をそれぞれ水酸化ナト
リウムを含む水溶液中に浸潰した後、大気中５００℃で
加熱し、複合体外表面および銅線外表面に数ミクロンメ
ートル厚さの酸化物層７を形成させた。ついでこれら複
合体を４本、表面に酸化物層を設けた銅線２を３本第４
図の如く撚線加工した後、７００ｏｏで１０餌時間熱処
理して、ニオブ−１パーセントジルコニウム心材６の表
面に約１ミクロンメートル厚さのＮ広Ｓｎ化合物超電導
層を生成させた。この複合体短尺線材の電気抵抗の測定
法は、実施例１と同じで、測定結果を第５図に併せて示
す。
ーセントジルコニウム合金６を心材とし、銅−１０パー
セント錫合金１をマトリックスとした多心構造である。
この複合体ならびに同寸法の銅線をそれぞれ水酸化ナト
リウムを含む水溶液中に浸潰した後、大気中５００℃で
加熱し、複合体外表面および銅線外表面に数ミクロンメ
ートル厚さの酸化物層７を形成させた。ついでこれら複
合体を４本、表面に酸化物層を設けた銅線２を３本第４
図の如く撚線加工した後、７００ｏｏで１０餌時間熱処
理して、ニオブ−１パーセントジルコニウム心材６の表
面に約１ミクロンメートル厚さのＮ広Ｓｎ化合物超電導
層を生成させた。この複合体短尺線材の電気抵抗の測定
法は、実施例１と同じで、測定結果を第５図に併せて示
す。
銅と銅−錫合金の複合マトリックスとし、酸化物層を付
着しない従来の線材の抵抗値９に比べて、本発明の線村
の抵抗値１１は、２ぴＫで３０分の１程度、銅−錫合金
をマトリックスとした従来の線村の抵抗値８に比べて５
００分の１程度まで低下することがわかつた。本発明に
よる実施例１、２の効果を比較してみると、線材の単位
長さ当りの抵抗値は、線材断面積、低抵抗な常電導怪物
質の種類、断面積比等によって異なるが、酸化物層によ
って常電導性金属中への拡散を防止した本発明の糠材は
著しく抵抗を小さくする。
着しない従来の線材の抵抗値９に比べて、本発明の線村
の抵抗値１１は、２ぴＫで３０分の１程度、銅−錫合金
をマトリックスとした従来の線村の抵抗値８に比べて５
００分の１程度まで低下することがわかつた。本発明に
よる実施例１、２の効果を比較してみると、線材の単位
長さ当りの抵抗値は、線材断面積、低抵抗な常電導怪物
質の種類、断面積比等によって異なるが、酸化物層によ
って常電導性金属中への拡散を防止した本発明の糠材は
著しく抵抗を小さくする。
線材全体の電流密度から云えば、実施例１の方が好まし
いが、撚線加工する複合体の本数が多くなれば、実施例
２も低抵抗なマトリックスとなる。以上の説明では、化
合物超電導体としてＮ広Ｓｎのみを用いたが、同じ様な
手法で製造できるＶ３０ａについても本発明の方法を適
用できることは明らかである。
いが、撚線加工する複合体の本数が多くなれば、実施例
２も低抵抗なマトリックスとなる。以上の説明では、化
合物超電導体としてＮ広Ｓｎのみを用いたが、同じ様な
手法で製造できるＶ３０ａについても本発明の方法を適
用できることは明らかである。
また、実施例１と２の方法を粗合せることによって、実
施例２の緑材全体の電流密度を低下させることなく、更
に低抵抗なマトリックスをもつ化合物複合超電導体を製
造することができる。以上の説明で明らかな如く、本発
明の方法は、従来の製造方法に比べて簡単で、加工性を
害することはなく、低抵抗なマトリックスをもつ化合物
複合超電導体が得られる。
施例２の緑材全体の電流密度を低下させることなく、更
に低抵抗なマトリックスをもつ化合物複合超電導体を製
造することができる。以上の説明で明らかな如く、本発
明の方法は、従来の製造方法に比べて簡単で、加工性を
害することはなく、低抵抗なマトリックスをもつ化合物
複合超電導体が得られる。
したがって、本発明の製造法により製造した化合物複合
超電導体を用いて大型の超電導コイルを製作しても、ク
ェンチ時にコイルや焼損することもなく、また液体ヘリ
ウムの蒸発量も少なく極めて経済的である。
超電導体を用いて大型の超電導コイルを製作しても、ク
ェンチ時にコイルや焼損することもなく、また液体ヘリ
ウムの蒸発量も少なく極めて経済的である。
第１図、第２図は化合物複合超電導体の従来例を説明す
るための横断面図、第３図、第４図は本発明の化合物複
合超電導体の実施例を説明するための横断面図、第５図
は本発明と従来例の製造法による線材の抵抗値を比較し
た特性図である。 符号の説明、１…・・・銅−錫合金、２・・・・・・鋼
、５……アルミニウム、６……ニオブ一１％ジルコニウ
ム合金、７・・・…酸化物層。髪ー図 髪Ｚ図 第３図 第４図 髪Ｓ図
るための横断面図、第３図、第４図は本発明の化合物複
合超電導体の実施例を説明するための横断面図、第５図
は本発明と従来例の製造法による線材の抵抗値を比較し
た特性図である。 符号の説明、１…・・・銅−錫合金、２・・・・・・鋼
、５……アルミニウム、６……ニオブ一１％ジルコニウ
ム合金、７・・・…酸化物層。髪ー図 髪Ｚ図 第３図 第４図 髪Ｓ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 化合物形成元素を含む複合体を撚線加工した後、熱
処理して化合物超電導層を形成する化合物複合超電導体
の製造方法において、撚線表面を酸化させ、撚線相互の
空隙に低抵抗な常電導性金属の融体を付着させることを
特徴とした化合物複合超電導体の製造方法。 ２ 化合物形成元素を含む複合体を撚線加工した後、熱
処理して化合物超電導層を形成する化合物複合超電導体
の製造方法において、化合物形成元素を含む複数の複合
体の表面に酸化物層を形成し、該複合体と表面に酸化物
層を形成させた少なくとも１本の低抵抗な常電導性金属
とを撚線にし、熱処理して化合物超電導層を形成するこ
とを特徴とした化合物複合超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50135131A JPS602728B2 (ja) | 1975-11-12 | 1975-11-12 | 化合物複合超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50135131A JPS602728B2 (ja) | 1975-11-12 | 1975-11-12 | 化合物複合超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5260093A JPS5260093A (en) | 1977-05-18 |
| JPS602728B2 true JPS602728B2 (ja) | 1985-01-23 |
Family
ID=15144525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50135131A Expired JPS602728B2 (ja) | 1975-11-12 | 1975-11-12 | 化合物複合超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602728B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57115715A (en) * | 1981-01-12 | 1982-07-19 | Furukawa Electric Co Ltd | Method of producing compound superconductor |
| JPS57196405A (en) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | Kogyo Gijutsuin | Al stabilized superconductive wire |
| JP2001101929A (ja) | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Yazaki Corp | フレキシブル高強度軽量導体 |
| US20180122544A1 (en) * | 2016-11-03 | 2018-05-03 | Mevion Medical Systems, Inc. | Superconducting coil configuration |
-
1975
- 1975-11-12 JP JP50135131A patent/JPS602728B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5260093A (en) | 1977-05-18 |
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