JP2993986B2 - アルミニウム安定化超電導線の製造方法 - Google Patents
アルミニウム安定化超電導線の製造方法Info
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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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- Wire Processing (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、品質並びに性能に優れたAl安定化超電導線
を製造する方法に関する。
を製造する方法に関する。
〔従来の技術とその課題〕 超電導線は、超電導芯材にクエンチ時の熱、電気のバ
イパスとなるCuを安定化材として被覆した構成からなる
ものであるが、安定化材としてはCuよりもAlの方が極低
温での電気抵抗が小さいこと、又磁気抵抗効果が小さい
こと等から好ましい材料とされている。
イパスとなるCuを安定化材として被覆した構成からなる
ものであるが、安定化材としてはCuよりもAlの方が極低
温での電気抵抗が小さいこと、又磁気抵抗効果が小さい
こと等から好ましい材料とされている。
ところで、従来超電導線の製造は、超電導芯材をCu製
パイプ内に装入し、これを伸延加工して超電導線とな
し、次いでこの超電導線を複数本Cu製パイプ内に装入し
たり、或いは成形撚線に加工後Cuを被覆し、次いでこれ
に伸延加工を施してなされるものである。
パイプ内に装入し、これを伸延加工して超電導線とな
し、次いでこの超電導線を複数本Cu製パイプ内に装入し
たり、或いは成形撚線に加工後Cuを被覆し、次いでこれ
に伸延加工を施してなされるものである。
而して、上記の超電導線の製造方法において、Cu製パ
イプをAl製パイプに代えて伸延加工を行うと、超電導芯
材と外層のAlとは変形能が著しく相違する為に、特に引
抜加工や伸線加工において超電導芯材が断線したり、或
いはAl被覆層がバルジ変形したりして健全な線材を製造
することができないという問題があった。
イプをAl製パイプに代えて伸延加工を行うと、超電導芯
材と外層のAlとは変形能が著しく相違する為に、特に引
抜加工や伸線加工において超電導芯材が断線したり、或
いはAl被覆層がバルジ変形したりして健全な線材を製造
することができないという問題があった。
本発明は、かゝる状況に鑑み鋭意研究を行った結果、
Alを安定化材として用いた超電導線は、強制潤滑伸線法
により高品質に伸線加工できることを知見し、更に研究
を重ねて本発明を完成させるに到ったものである。
Alを安定化材として用いた超電導線は、強制潤滑伸線法
により高品質に伸線加工できることを知見し、更に研究
を重ねて本発明を完成させるに到ったものである。
即ち、本発明は、超電導芯材にAlを押出し被覆して超
電導一次素材となす工程、当該一次素材を強制潤滑伸線
法により伸線してAl被覆超電導線となす工程、当該Al被
覆超電導線を複数本束ねるか、又は撚り合わせて所定形
状の超電導線集合体となし、次いで当該集合体にAlを押
出被覆して超電導二次素材となす工程、当該二次素材を
強制潤滑伸線法により所定形状に伸線加工する工程を順
次施すことを特徴とするAl安定化超電導線の製造方法で
ある。
電導一次素材となす工程、当該一次素材を強制潤滑伸線
法により伸線してAl被覆超電導線となす工程、当該Al被
覆超電導線を複数本束ねるか、又は撚り合わせて所定形
状の超電導線集合体となし、次いで当該集合体にAlを押
出被覆して超電導二次素材となす工程、当該二次素材を
強制潤滑伸線法により所定形状に伸線加工する工程を順
次施すことを特徴とするAl安定化超電導線の製造方法で
ある。
以下に本発明方法を図を参照して具体的に説明する。
第１図イ〜ヘは本発明方法の一態様を示す工程説明図
である。即ち、Nb−Tiビレット１を鍛造し面削したの
ち、熱間押出ししてNb−Ti棒材２となす工程（図イ）、
このNb−Ti棒材２にAlをコンフォーム押出し法により押
出被覆して超電導一次素材３となす工程（図ロ）、この
一次素材３を強制潤滑伸線法により伸線してAl被覆超電
導線４となす工程（図ハ）、この超電導線４を通常の撚
線法により撚線５なし、更にこの撚線５をダイス引抜き
法により断面円形の成形撚線６に加工する工程（図
ニ）、この成形撚線６にAlをコンフォーム押出し法によ
り押出被覆して超電導二次素材７となす工程（図ホ）、
この超電導二次素材７を強制潤滑伸線法により伸線して
Al安定化超電導線８となす工程（図ヘ）からなるもので
ある。
である。即ち、Nb−Tiビレット１を鍛造し面削したの
ち、熱間押出ししてNb−Ti棒材２となす工程（図イ）、
このNb−Ti棒材２にAlをコンフォーム押出し法により押
出被覆して超電導一次素材３となす工程（図ロ）、この
一次素材３を強制潤滑伸線法により伸線してAl被覆超電
導線４となす工程（図ハ）、この超電導線４を通常の撚
線法により撚線５なし、更にこの撚線５をダイス引抜き
法により断面円形の成形撚線６に加工する工程（図
ニ）、この成形撚線６にAlをコンフォーム押出し法によ
り押出被覆して超電導二次素材７となす工程（図ホ）、
この超電導二次素材７を強制潤滑伸線法により伸線して
Al安定化超電導線８となす工程（図ヘ）からなるもので
ある。
本発明方法において、超電導芯材にはNb−Ti合金を始
め任意の超電導材料が用いられる。又超電導芯材を被覆
するAl材料には、通常電気抵抗の小さい高純度Alが用い
られる。
め任意の超電導材料が用いられる。又超電導芯材を被覆
するAl材料には、通常電気抵抗の小さい高純度Alが用い
られる。
本発明方法において、超電導芯材にAlを押出し被覆す
る方法としてはコンフォーム押出し法が好適である。コ
ンフォーム押出し法は第２図にその説明図を例示したよ
うに周縁に溝９を設けた回転ホイール10と該ホイール10
の一部外周面と摺接する固定ブロック11とにより被覆材
12を導入する主押出し室13を形成し、固定ブロック11内
に主押出し室13と連通する副押出し室14を形成し、副押
出し室14の一端にダイス18を他端にニップル16を取付
け、ニップル16より芯材17を導入し、又主押出し室13よ
り被覆材12を圧入せしめて副押出し室14で双方を合体し
てダイス18を通して芯材17の周囲に被覆材12を押出被覆
する方法であり、このコンフォーム押出し法は小サイズ
で長尺の複合材を製造するのに適した方法である。
る方法としてはコンフォーム押出し法が好適である。コ
ンフォーム押出し法は第２図にその説明図を例示したよ
うに周縁に溝９を設けた回転ホイール10と該ホイール10
の一部外周面と摺接する固定ブロック11とにより被覆材
12を導入する主押出し室13を形成し、固定ブロック11内
に主押出し室13と連通する副押出し室14を形成し、副押
出し室14の一端にダイス18を他端にニップル16を取付
け、ニップル16より芯材17を導入し、又主押出し室13よ
り被覆材12を圧入せしめて副押出し室14で双方を合体し
てダイス18を通して芯材17の周囲に被覆材12を押出被覆
する方法であり、このコンフォーム押出し法は小サイズ
で長尺の複合材を製造するのに適した方法である。
又強制潤滑伸線法には第３図に示したように複数のダ
イス18をボックス19内に固定しダイス18間に潤滑剤20を
ポンプにより加圧供給して伸線する方法や第４図に示し
たように伸線材との間に片側で0.05〜0.5mmのクリアラ
ンスをもたせたインレットチューブ（潤滑剤導入管）21
をダイス18前面に密着配置して上記チューブ21入口から
供給される潤滑剤20を伸線材に引込ませてダイス18面で
高圧の潤滑状態を発生させるインレットチューブ法等が
ある。これらの強制潤滑伸線法は、ダイス内に潤滑剤が
十分供給される為塑性変形が断面方向に対し均質になさ
れ、従って特に難加工性金属や複合材料等の加工に適し
た方法である。
イス18をボックス19内に固定しダイス18間に潤滑剤20を
ポンプにより加圧供給して伸線する方法や第４図に示し
たように伸線材との間に片側で0.05〜0.5mmのクリアラ
ンスをもたせたインレットチューブ（潤滑剤導入管）21
をダイス18前面に密着配置して上記チューブ21入口から
供給される潤滑剤20を伸線材に引込ませてダイス18面で
高圧の潤滑状態を発生させるインレットチューブ法等が
ある。これらの強制潤滑伸線法は、ダイス内に潤滑剤が
十分供給される為塑性変形が断面方向に対し均質になさ
れ、従って特に難加工性金属や複合材料等の加工に適し
た方法である。
前記のAl被覆超電導線を複数本束ねるか、撚合わせた
超電導線集合体を丸や平角等の所望形状に成形する方法
は、ダイスを通して引抜く方法が一般的であるが、型鍛
造等の方法を用いることも可能である。而して成形加工
後の超電導線集合体は、内部は超電導線同士が密着して
隙間が減少し外表面は凹凸が減ってスムースなものとな
る。
超電導線集合体を丸や平角等の所望形状に成形する方法
は、ダイスを通して引抜く方法が一般的であるが、型鍛
造等の方法を用いることも可能である。而して成形加工
後の超電導線集合体は、内部は超電導線同士が密着して
隙間が減少し外表面は凹凸が減ってスムースなものとな
る。
このようにして得られた成形撚線は、再びAlを被覆し
伸延加工が施されるが、前述と同様にAl被覆は、コンフ
ォーム押出し法が好ましく、又伸線加工は強制潤滑伸線
法により行われる。
伸延加工が施されるが、前述と同様にAl被覆は、コンフ
ォーム押出し法が好ましく、又伸線加工は強制潤滑伸線
法により行われる。
本発明方法においては、Alを被覆した超電導線の引抜
き加工を強制潤滑伸線法にて行うので潤滑剤がダイス内
面に十分に供給されて断面方向の変形が均質になされ、
高品質のAl安定化超電導線が製造される。
き加工を強制潤滑伸線法にて行うので潤滑剤がダイス内
面に十分に供給されて断面方向の変形が均質になされ、
高品質のAl安定化超電導線が製造される。
又超電導芯材又は超電導線集合体へのAlの被覆をコン
フォーム押出し法により行う場合は長尺のAl安定化超電
導線を溶接等を要さずに容易に製造することができる。
フォーム押出し法により行う場合は長尺のAl安定化超電
導線を溶接等を要さずに容易に製造することができる。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１ Ti50％残部NbからなるNb−Ti合金を消耗電極式アーク
溶解炉で溶解し、100mmφのビレットに鋳造した。次に
このビレットを80mmφに鍛造し、5mm面削したのち、こ
の鍛造材を熱間押出しして10mmφのNb−Ti棒材となし、
次いでこのNb−Ti棒材に99.9993％純度のAlをコンフォ
ーム押出し法により押出被覆して15mmφの超電導一次素
材となした。次に、この一次素材を強制潤滑伸線法によ
り伸線して5mmφのAl被覆超電導線となし、次いでこの
超電導線を撚線加工して７本撚りの撚線となし、次いで
この撚線をダイス引抜きして、10mmφの断面円形の成形
撚線となした。次に、この成形撚線に前記と同じ純度の
Alをコンフォーム押出し法により押出被覆して15mmφの
超電導二次素材となし、しかるのち、この二次素材を強
制潤滑伸線法により伸線して2.25mmφのAl安定化超電導
となした。
溶解炉で溶解し、100mmφのビレットに鋳造した。次に
このビレットを80mmφに鍛造し、5mm面削したのち、こ
の鍛造材を熱間押出しして10mmφのNb−Ti棒材となし、
次いでこのNb−Ti棒材に99.9993％純度のAlをコンフォ
ーム押出し法により押出被覆して15mmφの超電導一次素
材となした。次に、この一次素材を強制潤滑伸線法によ
り伸線して5mmφのAl被覆超電導線となし、次いでこの
超電導線を撚線加工して７本撚りの撚線となし、次いで
この撚線をダイス引抜きして、10mmφの断面円形の成形
撚線となした。次に、この成形撚線に前記と同じ純度の
Alをコンフォーム押出し法により押出被覆して15mmφの
超電導二次素材となし、しかるのち、この二次素材を強
制潤滑伸線法により伸線して2.25mmφのAl安定化超電導
となした。
実施例２ 実施例１において、5mmφのAl被覆超電導線を10本束
ねてダイス引抜きして、10mmφの断面円形の成形集合体
に加工した他は実施例１と同じ方法によりAl安定化超電
導線を製造した。
ねてダイス引抜きして、10mmφの断面円形の成形集合体
に加工した他は実施例１と同じ方法によりAl安定化超電
導線を製造した。
斯くのごとくして得られた各々のAl安定化超電導線に
ついて品質及び性能調査を行った。
ついて品質及び性能調査を行った。
その結果、品質的には、超電導芯材及びAl安定化材層
がともに均質に加工され、又超電導芯材とAl安定化材層
との密着性も極めて良好なものであった。又性能的には
4.2K、６テスラー下におけるJc（臨界電流密度）が実施
例１、２とも1910A/mm2と高い値を示した。この値は、
押出被覆材に２回とも従来用いられている99.9998％の
無酸素Cuを用いた他は実施例１と同じ方法により製造し
たCu安定化超電導線の値と同等のものであった。
がともに均質に加工され、又超電導芯材とAl安定化材層
との密着性も極めて良好なものであった。又性能的には
4.2K、６テスラー下におけるJc（臨界電流密度）が実施
例１、２とも1910A/mm2と高い値を示した。この値は、
押出被覆材に２回とも従来用いられている99.9998％の
無酸素Cuを用いた他は実施例１と同じ方法により製造し
たCu安定化超電導線の値と同等のものであった。
以上述べたように本発明方法によれば、品質並びに性
能に優れたAl安定化超電導線を容易に製造することがで
き、工業上顕著な効果を奏する。
能に優れたAl安定化超電導線を容易に製造することがで
き、工業上顕著な効果を奏する。
第１図は本発明方法の一態様を示す工程説明図、第２〜
４図は本発明にて用いるコンフォーム押出法又は強制潤
滑伸線法の態様を示すそれぞれ要部説明図である。 １……Nb−Tiビレット、２……Nb−Ti棒材、３……超電
導一次素材、４……Al被覆超電導線、５……撚線、６…
…成形撚線、７……超電導二次素材、８……Al安定化超
電導線、10……回転ホイール、11……固定ブロック、12
……被覆材、17……芯材、18……ダイス、20……潤滑
剤、21……インレットチューブ。
４図は本発明にて用いるコンフォーム押出法又は強制潤
滑伸線法の態様を示すそれぞれ要部説明図である。 １……Nb−Tiビレット、２……Nb−Ti棒材、３……超電
導一次素材、４……Al被覆超電導線、５……撚線、６…
…成形撚線、７……超電導二次素材、８……Al安定化超
電導線、10……回転ホイール、11……固定ブロック、12
……被覆材、17……芯材、18……ダイス、20……潤滑
剤、21……インレットチューブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 12/00 - 12/16 H01B 13/00
Claims (1)
- 【請求項１】超電導芯材にアルミニウムを押出し被覆し
て超電導一次素材となす工程、当該一次素材を強制潤滑
伸線法により伸線してアルミニウム被覆超電導線となす
工程、当該アルミニウム被覆超電導線を複数本束ねる
か、又は撚り合わせて所定形状の超電導線集合体とな
し、次いで当該集合体にアルミニウムを押出被覆して超
電導二次素材となす工程、当該二次素材を強制潤滑伸線
法により所定形状に伸線加工する工程を順次施すことを
特徴とするアルミニウム安定化超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025493A JP2993986B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | アルミニウム安定化超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025493A JP2993986B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | アルミニウム安定化超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03230422A JPH03230422A (ja) | 1991-10-14 |
| JP2993986B2 true JP2993986B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=12167582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025493A Expired - Lifetime JP2993986B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | アルミニウム安定化超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993986B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1234311A1 (en) * | 1999-10-29 | 2002-08-28 | NKT Cables A/S | Method of producing a superconducting cable |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2025493A patent/JP2993986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03230422A (ja) | 1991-10-14 |
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