JPS609012A - 極細多芯化合物系超電導導体の製造方法 - Google Patents
極細多芯化合物系超電導導体の製造方法Info
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- JPS609012A JPS609012A JP58115456A JP11545683A JPS609012A JP S609012 A JPS609012 A JP S609012A JP 58115456 A JP58115456 A JP 58115456A JP 11545683 A JP11545683 A JP 11545683A JP S609012 A JPS609012 A JP S609012A
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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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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導導体、特にNb3Sn又はV3Ga 極
細多芯化合物系超電導導体の製造方法に関するものであ
る。
細多芯化合物系超電導導体の製造方法に関するものであ
る。
罹常のブロンズ法によりNb3Sn又はV3Ga細、嵜
ヒ合物系超亀導導体を製造する場合、ブロンズ(Cu−
8n合金)またはCu−Ga合金の加工硬化が激しいだ
めに、中間焼鈍を加えながら加工する。この中間焼鈍の
際に、Nbフィラメント(またはV−フィラメント)−
ブロンズ(又はCu−G)マトリックス界面およびNb
(−jたはV)拡散障壁−ブロンズ(またはCu−G
a)マトリックス界面に脆いNb5Sn(またはv3G
)化合物層が生成するため、特にフィラメント径が2μ
m以下になると断線するという現象が見られる。一方、
超電導(t(−Jc)特性は、フィラメント径が細い程
高くなる傾向が見られる( C,H,Rosner 、
ICMC、1980、I −E−b 、 69〜79
頁参照)。従って、中間焼鈍時の上記の如き化合物層生
成を抑制することが断線を防止し、フィラメント径を細
くしてH−J c特性を高めるだめの不可欠な条件であ
る。
ヒ合物系超亀導導体を製造する場合、ブロンズ(Cu−
8n合金)またはCu−Ga合金の加工硬化が激しいだ
めに、中間焼鈍を加えながら加工する。この中間焼鈍の
際に、Nbフィラメント(またはV−フィラメント)−
ブロンズ(又はCu−G)マトリックス界面およびNb
(−jたはV)拡散障壁−ブロンズ(またはCu−G
a)マトリックス界面に脆いNb5Sn(またはv3G
)化合物層が生成するため、特にフィラメント径が2μ
m以下になると断線するという現象が見られる。一方、
超電導(t(−Jc)特性は、フィラメント径が細い程
高くなる傾向が見られる( C,H,Rosner 、
ICMC、1980、I −E−b 、 69〜79
頁参照)。従って、中間焼鈍時の上記の如き化合物層生
成を抑制することが断線を防止し、フィラメント径を細
くしてH−J c特性を高めるだめの不可欠な条件であ
る。
本発明の目的は、前記した如き従来のブロンズ法による
超電導導体の製造方法における欠点を解消し、加工性を
改善し、且つ超電導特性を高めることができるNb3S
n又はV3Ga極細多芯化合物系超電導導体の製造方法
を提供することにある。
超電導導体の製造方法における欠点を解消し、加工性を
改善し、且つ超電導特性を高めることができるNb3S
n又はV3Ga極細多芯化合物系超電導導体の製造方法
を提供することにある。
すなわち、本発明は、ブロンズ法によりNb3Si又は
V3Ga極細多芯化合物系超電導導体を製造するに際し
、Nb(又はV)フィラメントとブロンズ(Cu−−S
n合金)マトリックス(寸だはCu −Ga合金マトリ
ックス)との中間にCuまだは該マトリックス中のブロ
ンズ又はCu−GaよりもSn(またはGa)濃度の小
さいCu−Sn合金(−またはCu−Ga合金)の層を
配置し且つ拡散障壁としてのNb (まだはV)まだは
その合金の内側または外側にもCuiたは前記マトリッ
クスのSn (まだはGa )濃度より低濃度のCu−
Sn合金(またはCu−Ga合金)の層を配置した複合
材料に押出、引抜等の加工を加え、次いで拡散熱処理を
行うことを特徴とするNb3SnまたはV3Ga極細多
芯化合物系超電導導体の製造方法である。
V3Ga極細多芯化合物系超電導導体を製造するに際し
、Nb(又はV)フィラメントとブロンズ(Cu−−S
n合金)マトリックス(寸だはCu −Ga合金マトリ
ックス)との中間にCuまだは該マトリックス中のブロ
ンズ又はCu−GaよりもSn(またはGa)濃度の小
さいCu−Sn合金(−またはCu−Ga合金)の層を
配置し且つ拡散障壁としてのNb (まだはV)まだは
その合金の内側または外側にもCuiたは前記マトリッ
クスのSn (まだはGa )濃度より低濃度のCu−
Sn合金(またはCu−Ga合金)の層を配置した複合
材料に押出、引抜等の加工を加え、次いで拡散熱処理を
行うことを特徴とするNb3SnまたはV3Ga極細多
芯化合物系超電導導体の製造方法である。
本発明においては上記のようにマトリックス中のブロン
ズ(まだはCu −Ga )のSn (まだはGa)a
度より低濃度のCu’−3n(1だはCu −Ga )
層を配置させることにより、複合材料を押出、引抜等の
加工中の中間焼鈍時に脆いNb3Sn (またはV3G
a)化合物層が生成するのを抑止し、断線を生ずること
なく加工することができる。一方、最終的にNb5Sn
(またはV3Ga)生成のだめの拡散熱処理の際には熱
処理温度が上船中間焼鈍時の焼鈍篩11℃よりはるかに
高いので、上記のCuまたはCu −8口(tたはCu
−Ga )層中をNb (またばV)が十分に拡散す
るのでNb5sn(またはV3Ga )が生成し、超電
導特性の陵れたNb3SnまたはV3Ga極細多芯化合
物超准導導体を得ることができる。
ズ(まだはCu −Ga )のSn (まだはGa)a
度より低濃度のCu’−3n(1だはCu −Ga )
層を配置させることにより、複合材料を押出、引抜等の
加工中の中間焼鈍時に脆いNb3Sn (またはV3G
a)化合物層が生成するのを抑止し、断線を生ずること
なく加工することができる。一方、最終的にNb5Sn
(またはV3Ga)生成のだめの拡散熱処理の際には熱
処理温度が上船中間焼鈍時の焼鈍篩11℃よりはるかに
高いので、上記のCuまたはCu −8口(tたはCu
−Ga )層中をNb (またばV)が十分に拡散す
るのでNb5sn(またはV3Ga )が生成し、超電
導特性の陵れたNb3SnまたはV3Ga極細多芯化合
物超准導導体を得ることができる。
本発明においてNb (またはV)とマトリックスとの
中間及び拡散障壁の内側又は外側配置させるCu−8n
″!だはCu−GaのSnまだはGaの濃度をマトリッ
クスのCu−8n捷だはCu−Gaより小さくしたのは
、界面に生成するNb3SnまたはV3Ga層を薄くさ
せること及びマトリックスと介在させるブロンズ又はc
u−Gaの変形能をできるだけ一致させるだめである。
中間及び拡散障壁の内側又は外側配置させるCu−8n
″!だはCu−GaのSnまだはGaの濃度をマトリッ
クスのCu−8n捷だはCu−Gaより小さくしたのは
、界面に生成するNb3SnまたはV3Ga層を薄くさ
せること及びマトリックスと介在させるブロンズ又はc
u−Gaの変形能をできるだけ一致させるだめである。
次に添付図面を参照しつつ本発明を説明する。
第1−1図及び第1−2図は本発明の1実/@例すなわ
ち、第i−1図は本発明により押出し、引抜き等の加工
後、拡散処理する前の複合体の断面図である。Nb (
またはV)フィラメントまたはコア2とブロンズマトリ
ックス(またはcu−Ga合金マトリックス)4の間に
Cuまだは該マトリックスのSn (iだはGa)4度
より低濃度のcu−8n(−1,たはCu −Ga)の
1−3を配置した多数の芯材(1部のみ図示しだ)の集
合体の周囲にCu(またはAl2)よりなる安定化拐層
1、Nb(またはV)よりなる拡散障壁l1ii?5、
及びその内側に配置されたCuまたは前d己マトリック
スのSn (まだはGa)濃度より低濃度のCu−Sn
合金(またはcu−Ga合金)の層6が設けられている
。層6は前記層2と同じ材料であってもよい。
ち、第i−1図は本発明により押出し、引抜き等の加工
後、拡散処理する前の複合体の断面図である。Nb (
またはV)フィラメントまたはコア2とブロンズマトリ
ックス(またはcu−Ga合金マトリックス)4の間に
Cuまだは該マトリックスのSn (iだはGa)4度
より低濃度のcu−8n(−1,たはCu −Ga)の
1−3を配置した多数の芯材(1部のみ図示しだ)の集
合体の周囲にCu(またはAl2)よりなる安定化拐層
1、Nb(またはV)よりなる拡散障壁l1ii?5、
及びその内側に配置されたCuまたは前d己マトリック
スのSn (まだはGa)濃度より低濃度のCu−Sn
合金(またはcu−Ga合金)の層6が設けられている
。層6は前記層2と同じ材料であってもよい。
この:連合体は押出し、引抜き等の加工で中間焼鈍処理
が殉されているが、本発明に従って前記層2及び6を配
置したことにより、従来法による場合のように11牧い
Nb3Sn層捷だはV3 Ga層の生成は抑制されてお
り、加工中に破断を生ずることはなく、寸だ腹合材料に
用いるNb(−iだは■)フィラメントの径を1μm以
下に加工することができる。
が殉されているが、本発明に従って前記層2及び6を配
置したことにより、従来法による場合のように11牧い
Nb3Sn層捷だはV3 Ga層の生成は抑制されてお
り、加工中に破断を生ずることはなく、寸だ腹合材料に
用いるNb(−iだは■)フィラメントの径を1μm以
下に加工することができる。
第1−2図は第1−1図に示す加工後の複合体を拡散熱
処理して得られた超電導導体の断面図である。すなわち
、第1−1図に示した層2及び3の存在にもかかわらず
、各芯材のブロンズ(iiたはCn −Ga ) マト
リックス4にNb3Sn (まだはV3Ga )コア7
が生成され、またNb(またはV)層5とブロンズマト
リックス(−!たはCu −Ga合金マトリックス)4
との間にNb3Sn (’l:だはV3 Ga )層8
が生成されている。すなわち、1響2及び6の存在によ
り中間焼鈍時に竜いNb5Sn(またはV3 Ga )
化合物層の生成を抑制し、拡散熱処理によりNb5Sn
(捷だはV3Ga)層を生成させることができる。さら
に丑だ、本発明による場合にはNb(またはV)フィラ
メントの径を1μm以下にすることができるので、最終
熱処理により生成するNb3Sn (まだはV3Ga)
の結晶粒を微細化させて超覗導特1生(i(−Jc)を
飛躍的に向上させることができる。
処理して得られた超電導導体の断面図である。すなわち
、第1−1図に示した層2及び3の存在にもかかわらず
、各芯材のブロンズ(iiたはCn −Ga ) マト
リックス4にNb3Sn (まだはV3Ga )コア7
が生成され、またNb(またはV)層5とブロンズマト
リックス(−!たはCu −Ga合金マトリックス)4
との間にNb3Sn (’l:だはV3 Ga )層8
が生成されている。すなわち、1響2及び6の存在によ
り中間焼鈍時に竜いNb5Sn(またはV3 Ga )
化合物層の生成を抑制し、拡散熱処理によりNb5Sn
(捷だはV3Ga)層を生成させることができる。さら
に丑だ、本発明による場合にはNb(またはV)フィラ
メントの径を1μm以下にすることができるので、最終
熱処理により生成するNb3Sn (まだはV3Ga)
の結晶粒を微細化させて超覗導特1生(i(−Jc)を
飛躍的に向上させることができる。
第2−1図及び第2−2図は本発明の他の実施例により
製造される導体、すなわち、安定化材を芯材及び拡散障
壁の内側に配置した構造の複合材料を用いて超電導導体
を製造する例を示している。
製造される導体、すなわち、安定化材を芯材及び拡散障
壁の内側に配置した構造の複合材料を用いて超電導導体
を製造する例を示している。
第2−1図は本発明により押出し、引抜き等の加工後、
拡散熱処理を行う前の複合体の断面図である。Cu (
まだはAl1 )よりなる安定化材11を中心とし、そ
の外側にNb(または■)よりなる拡散障壁層12とそ
の外側に芯材に用いるブロンズマトリックス(寸だけC
u −Gaマトリックス)の5n(iたばGa )濃度
より低濃度のCu−8図合金(捷たはCu −Ga合金
)層13を配置し、その周囲にNb(−iたはV)フィ
ラメント14とブロンズマトリックス(またはCu −
Gaマトリックス)15との間に該マトリックスのSn
(まだはGa )濃度より低濃度のCu−8図合金(
iだはCu −Ga合金)層16を配置した多数の芯材
を配設しである。この例においてもll1ii13及び
16を設けることにより、中間焼鈍時のNb5Sn(ま
たはV3Ga )化合物層の生成が抑制さ五ている。
拡散熱処理を行う前の複合体の断面図である。Cu (
まだはAl1 )よりなる安定化材11を中心とし、そ
の外側にNb(または■)よりなる拡散障壁層12とそ
の外側に芯材に用いるブロンズマトリックス(寸だけC
u −Gaマトリックス)の5n(iたばGa )濃度
より低濃度のCu−8図合金(捷たはCu −Ga合金
)層13を配置し、その周囲にNb(−iたはV)フィ
ラメント14とブロンズマトリックス(またはCu −
Gaマトリックス)15との間に該マトリックスのSn
(まだはGa )濃度より低濃度のCu−8図合金(
iだはCu −Ga合金)層16を配置した多数の芯材
を配設しである。この例においてもll1ii13及び
16を設けることにより、中間焼鈍時のNb5Sn(ま
たはV3Ga )化合物層の生成が抑制さ五ている。
rag 2−2図は第2−1図に示す加工後の腹合体を
拡散熱処理することによって得られた極細多芯化合物系
超電導4木の断面図を示す。すなわち、芯材のマトリッ
クス15の中心部にNb3Sn (またi’t: V3
Ga ) 17が生成されており、まだ拡散障壁層12
と外局のマトリックス15の間にNb3Sn (または
V3 Ga ) ’@18が生成されている。
拡散熱処理することによって得られた極細多芯化合物系
超電導4木の断面図を示す。すなわち、芯材のマトリッ
クス15の中心部にNb3Sn (またi’t: V3
Ga ) 17が生成されており、まだ拡散障壁層12
と外局のマトリックス15の間にNb3Sn (または
V3 Ga ) ’@18が生成されている。
本発明により製造された超電導導体を複数本または多数
本Cu管等に組込み再マルチ化して犬、容情の導1本と
することもでき、またストランド、プレー1、平角形状
等の形状に加工することもできる。
本Cu管等に組込み再マルチ化して犬、容情の導1本と
することもでき、またストランド、プレー1、平角形状
等の形状に加工することもできる。
まだCu 、 Al2等の安定化材の半田等により一体
化し、複合構造の超電導導体とすることもできる。
化し、複合構造の超電導導体とすることもできる。
第3図は従来の方法によって得られだNb3Sn極′細
多芯化合物超電導導体と本発明により得られた同超電4
導木とのH−J c特性を示すグラフである。
多芯化合物超電導導体と本発明により得られた同超電4
導木とのH−J c特性を示すグラフである。
曲線■は本発明により径が0.5μmのNbフィラメン
トを用いて得られた超電導導体のH−J c特性、曲線
■は従来法により径が4μmのNbフィラメントを用い
て得られた超電導導体のH−Jc特性である。
トを用いて得られた超電導導体のH−J c特性、曲線
■は従来法により径が4μmのNbフィラメントを用い
て得られた超電導導体のH−Jc特性である。
このグラフから明かなようにH−Jc特性は本発明によ
り約80%アップしていることがわかる。
り約80%アップしていることがわかる。
第1−1図及θ第1−2図は本発明により製造される超
電導導体の1例を示す断面図、第2−1図及び第2−2
図は本発明によシ得られる超電導導体の他の例を示す断
面図、第3図は、本発明により得られる超電導導体と従
来法により得られる超電導導体のH−J c特性を示す
グラフである。 1− Cu (捷たはhfl )安定化材、2・・・N
b (またはV)フィラメント、3,6・□・低濃度C
o−3n(まだはCu −Ga )層、4・−・ブロン
ズマトリックス(°1だはCu−Gaマトリックス)、
5 ・−Nb (またはV)拡散障壁層、7 、8−
Nb3Sn (4たはV3 Ga )、1 ] −Cu
(iだはAfi )安定化材、12・Nb(またはV
)拡散障壁層、13.16−・低濃度Cu −8n(寸
だはCu −Ga )層、14−Nb(まだはV)フィ
ラメント l 5・・・ブロンズマトリックス(マタは
Cu −Ga マトリックス)、17 、18−Nb3
Sn(寸だはV3Ga )。 〈 口 rつ 計
電導導体の1例を示す断面図、第2−1図及び第2−2
図は本発明によシ得られる超電導導体の他の例を示す断
面図、第3図は、本発明により得られる超電導導体と従
来法により得られる超電導導体のH−J c特性を示す
グラフである。 1− Cu (捷たはhfl )安定化材、2・・・N
b (またはV)フィラメント、3,6・□・低濃度C
o−3n(まだはCu −Ga )層、4・−・ブロン
ズマトリックス(°1だはCu−Gaマトリックス)、
5 ・−Nb (またはV)拡散障壁層、7 、8−
Nb3Sn (4たはV3 Ga )、1 ] −Cu
(iだはAfi )安定化材、12・Nb(またはV
)拡散障壁層、13.16−・低濃度Cu −8n(寸
だはCu −Ga )層、14−Nb(まだはV)フィ
ラメント l 5・・・ブロンズマトリックス(マタは
Cu −Ga マトリックス)、17 、18−Nb3
Sn(寸だはV3Ga )。 〈 口 rつ 計
Claims (1)
- (1) ブロンズ法により、Nb(まだはV)フィラメ
ントとブロンズ(Cu−8n合金)マトリックス(寸だ
はCu−Ga合金マトリックス)とよりなる多数の芯材
をNb (または■)またはその合金よりなる拡散障壁
の内部または外部に設けた複合材料に押出、引抜き等の
加工を加えた後に拡散熱処理を施すことによりNb3S
nまだはV3 G a極細多芯化合物超電導導体の製造
方法において、該芯材のNb (まだはV)フィラメン
トとブロンズマトリックス(またはCu−Ga合金マト
リックス)とのt川にCuまたはn亥マトリックスのブ
ロンズ(捷たはCu−Ga合金)の5n(tたはGa)
濃度より低濃度のCu−8n合金(まだはCu −Ga
合金)の層を配置し、且つ該拡散障壁としてのNb(ま
たはV)またはその合金の内側(まだは外側)にもCu
または前記マトリックスのSn(またはv)a度より低
濃度のCu−8n合金(まだはCu−Ga合金)の層を
配置した構造の複合材料を加工及び拡散熱処理すること
を特徴とするNb3SnまたはV3Ga極細多芯化合物
系超電導導体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58115456A JPS609012A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 極細多芯化合物系超電導導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58115456A JPS609012A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 極細多芯化合物系超電導導体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS609012A true JPS609012A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14662996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58115456A Pending JPS609012A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 極細多芯化合物系超電導導体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS609012A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60235308A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-22 | 古河電気工業株式会社 | 化合物超電導線の製造方法 |
JPH0381915A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 複合超電導体の製造方法 |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58115456A patent/JPS609012A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60235308A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-22 | 古河電気工業株式会社 | 化合物超電導線の製造方法 |
JPH0464124B2 (ja) * | 1984-05-07 | 1992-10-14 | Furukawa Electric Co Ltd | |
JPH0381915A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 複合超電導体の製造方法 |
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