JP4500901B2 - 複合シースニホウ化マグネシウム超電導線材とその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)臨界温度が39Kと、従来の金属系超電導体と比べて20K以上高い。
(2)臨界磁界が20T程度あるいはそれ以上と、従来の金属系超電導体より大きい。
(3)輸送臨界電流密度は、最大で1000A/mm2オーダーである。
(4)磁気異方性が小さく、結晶のa軸、b軸およびc軸のどの方向にも同様の電流を流すことができる。
また、超電導線材の製造に際しては、交流損失対策として超電導フィラメントをツイストすることがある。交流で使用する場合は、通常、あるピッチでツイスト加工することでその目的が達せられている。
(1)超電導体と熱的に反応しない金属被覆材の選定
(2)最終形状に加工した際の超電導体の充填密度
(3)結晶粒同士の接合性の向上
(4)量子化された磁束線をトラップして、侵入した磁束線を動かないようにするピンニングセンターの導入
である。以上の4項目を同時に実現することで、高い特性を有する超電導線材が得られる。
図3から明らかなように、加工度が99%未満の場合、磁場6T中での臨界電流密度は約200A/mm2であまり差がなかった。しかし、加工度が99%以上となると、臨界電流密度が加工度とともに向上し、加工度が99.46%のとき300A/mm2、99.75%のとき400A/mm2、99.87%のとき500A/mm2を超える臨界電流密度が得られた。
2 外周管
3 内周管
4 超電導コア部
5 7本撚り線材
6 多芯用金属シース材
Claims (3)
- 少なくとも2種の異なる種類の金属管を組み合わせた複合金属管から形成される複合シース中にニホウ化マグネシウムが内包された複合シースニホウ化マグネシウム超電導線材であって、
最外周に銅あるいは銅合金が配置され、その内部にFe、Nb、Ta、Ti、炭素鋼あるいはステンレス鋼が配置され、最外周の銅あるいは銅合金の内面、または最外周の銅あるいは銅合金の内部に配置されるFe、Nb、Ta、Ti、炭素鋼あるいはステンレス鋼の外面に銅めっきが施され、
加工度99%以上になるまで減面加工され、
最外周の銅あるいは銅合金の割合が、線材の全断面積の15%以上であり、かつ最外周の銅あるいは銅合金および超電導コア部の合計の割合が線材の全断面積の85%以下であり、
温度580℃〜900℃の真空中または不活性ガス中で熱処理されたものである
ことを特徴とする複合シース二ホウ化マグネシウム超電導線材。 - 請求項1に記載の複合シースニホウ化マグネシウム超電導線材であって、単芯線または多芯線が、ツイスト加工されて複合シース中に複数本組み込まれていることを特徴とする複合シースニホウ化マグネシウム超電導線材。
- 最外周に配置される銅あるいは銅合金の外周管の内面、またはFe、Nb、Ta、Ti、炭素鋼あるいはステンレス鋼から選択され、外周管の内部に配置される内周管の外面に銅めっきを施す工程と、
外周管と内周管が組み合わされた複合金属管から形成される複合シースの内周管にマグネシウム粉末およびホウ素粉末の混合粉末あるいはニホウ化マグネシウムの合成粉末を充填する工程と、
粉末充填後の線材を99%以上の加工度になるまで減面加工し、最外周に配置された銅あるいは銅合金の割合を線材の全断面積の15%以上であり、かつ最外周の銅あるいは銅合金および超電導コア部の合計の割合を線材の全断面積の85%以下とする工程と、
580℃〜900℃の真空中または不活性ガス中で熱処理する工程
とを含むことを特徴とする複合シースニホウ化マグネシウム超電導線材の製造方法。
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