JPS5858765B2

JPS5858765B2 - ゴクホソタシンフクゴウチヨウデンドウセン

Info

Publication number: JPS5858765B2
Application number: JP50021299A
Authority: JP
Inventors: 敞石井; 信一郎目黒; 卓哉鈴木
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1975-02-20
Filing date: 1975-02-20
Publication date: 1983-12-27
Also published as: JPS5196296A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は極細多芯複合超電導線（以下単に超電導線とい
う）の改良に関するものであり、特に超電導特性並（こ
加工性に優れた極細多芯複合超電導線を得んとするもの
である。

一般に超電導線には多数本のＮｂ−Ｔｉ合金フィラメン
トを高純度銅の如きマトリックス内に個々独立した状態
に埋込んだ合金系線材と、超電導体を形成する高融点金
属のフィラメントを低融点金属と銅との合金の如きマト
リックス中に個々独立した状態に埋込んだ複合体を固相
拡散反応を利用して超電導体を形成する化合物系線材と
がある。

而して従来これらの超電導線の臨界電流特性の向上を目
的として、合金系線材においては、（１）Ｎｂ −
Ｔｉ２元合金に対してＮｂ−ＴｉＺｒ。

Ｎｂ −Ｔｉ −Ｔａ、Ｎｂ −Ｔｉ −Ｚｒ −
Ｈｆ等の多元合金化とする。

（２）Ｎｂ −Ｔｉ合金に０．Ｃ，Ｎ等の不純物
の含有率を大きくする。

（３）時効熱処理と冷間加工とを繰り返す。

（４）冷間加工率を大きくとる。

などの方法が行われている。

又化合物系線材においては、（１）高融点成分の金属をＮｂ−Ｚｒ、Ｎｂ−ＺｒＯ
２゜Ｖ−Ｚｒ、Ｖ−Ｃａのような合金化とする。

（２）マトリックス金属にＣｕ−Ｃａ−Ｍｎ、Ｃｕ
−ＧａＡｇのように添加元素を加える。

（３）マトリックス金属の内蔵電導体を形成する合金要
素金属の含有率を大きくする。

などの方法が行われている。

然しなからこれらの方法は倒れも線材の力任性を著しく
阻害し長尺線を安定して製造することが困難であった。

又超電導線のような複合材料に押出、引抜き、圧延等の
加工を行うと、一様の加工率により力任を行うことが出
来難く、まず該材料の周縁部が加工をはじめ、順次中心
部に及ぶということになる。

従って線材長手方向に働くせん断力ｌこより超電導フィ
ラメントがずれたり、或はフィラメント径が不均一とな
る。

その結果断線したり或は外層と内層がずれてリング状の
欠陥を生ずるおそれがあつた。

従って超電導特性並に加工性の優れた超電導線の出現が
強く要望されているものであった。

本発明はかかる見地から複合材料の塑性加工の特徴に着
目して新規な構造からなる超電導線を見出したものであ
る。

即ち本発明は金属マトリックス内に多数本のＮｂ−Ｔｉ
系超電導フィラメントを個々独立した状態に埋込んだＮ
ｂ−Ｔｉ極細多芯複合超電導線又は超電導体を形成する
高融点金属のフィラメントを個々独立した状態に埋込ん
だ極細多芯複合超電導線において、該金属マトリックス
のほぼ中心部には超電導特性に劣るが、加工性に優れた
フィラメントを設け、周縁部には加工性に劣るが、超電
導特性に優れたフィラメントを設けたものである。

本発明を図面（こもとづき更に詳細に説明する。

本発明において加工性に優れたフィラメントとして、Ｎ
ｂ−Ｔｉ超電導線の如く合金系線材ｌこ使用するものと
しては、Ｎｂ−Ｔｉ２元合金であり且つ酸素含有量が０
．１％未満のものである。

又Ｎｂ３Ｓｎ超電導線、Ｖ３Ｇａ超電導線の如く化合物
系線ζこ使用するものとしては、純Ｎｂ金属、純■金属
である。

又超電導特性に優れたものとして、合金線材に使用する
ものとしては、例えばＮｂ −Ｔｉ −Ｚｒの如く３
元以上の合金、或は酸素含有量が０．１％を越える２元
合金であり、化合物系線（こ使用するものとしては、例
えばＺｒを数％含有するＮｂＺｒ合金、Ｖ −Ｚ
ｒ合金或はＧａを１０％程度含有するＶ−Ｇａ合金であ
る。

而して本発明において金属マトリックスのほぼ中心部に
設ける加工性の優れたフィラメントの数は全フィラメン
ト数の１０〜６０％の範囲が望ましいものであり、好ま
しくは１０〜３０％がよい。

このように限定した理由は、１０％未満の場合には、加
工性を改良する効果が薄く、又６０％を越える場合には
超電導特性を向上する効果が薄いためである。

又超電導線の断面形状は丸、角等何れの形状でもよい。

次に本発明の実施例（こついて説明する。

実施例ＩＮｂ５０重量％Ｔｉ合金を一方は清浄な状態に保持し
たもの（清浄材）と他方は予備的にＮｂ素材を火気中で
８５０℃×３０分加熱して表面を酸化したもの（酸化材
）とを、夫々真空アーク溶解を行って２００φＸ３００
１の鋳塊を得た。

なおこれら両者の酸素量を測定したところ清浄材におい
ては７００〜８００ｐｐｍ１酸化材においては１６００
〜ｉ７ｏｏｐｐｍであった。

次いでこの両者鋳塊を１０φのＮｂ−Ｔｉ棒にまで加工
した後、０ＦＨＣ（無酸素銅）管内に挿入し、更に加工
を続けて１０φ×４００１単芯複合棒からなる超電導線
用清浄素線及び超電導線用酸化素線とした。

次に外径２２０ｍｍ、内径１７５ｍｍ、長さ４５０闘の
０ＦＨＣ管内に、そのほぼ中心部に１００本の清浄素線
と、周縁部に１５２本の酸化素線とを挿入し、鉄管の上
下部に銅板を溶接し真空排気を行った後、引き口を封し
て押出用ビユレットとした。

次いで該ビユレットを熱間押出、圧延、引抜、時効熱処
理等の操作を行って、第１図及び第２図に示す如き１．
５φと０．７朋Ｘ１．５闘とのサイズを有する超電導線
１を得た。

第１図は丸線形状の超電導線の断面図を示すものであり
、第２図は角線形状の超電導線の断面図を示すものであ
る。

図中において２はＮｂ−Ｔｉ清浄フィラメントであり、
３はＮｂ −Ｔｉ酸化フィラメント、４は無酸素銅マ
トリックスである。

而して本発明方法における各工程の加工性はＮｂ−Ｔｉ
の清浄素線のみを使用した従来の超電導線Ｏこ比して全
く変ることなく、又その工程途中（こおいてＮｂ−Ｔｉ
フィラメントの断線は全く見られなかった。

又超電導特性（こついては、Ｎｂ−Ｔｉの清浄素線のみ
を用いた従来の超電導線に比して約８０％高い臨界電流
値を示した。

実施例２１０φ×２００１の純■棒７本とＶ−１，０Ｚｒ合金棒
１７本を用意し、中心部（こ純■棒を、その周辺にＶ
−Ｚｒ棒を鋳型に立てて、Ｃｕ−２１ａｔ％Ｇａ合金
を鋳造して、ＶａＧａ超電導線の複合ビユレットを得た
。

次いで該ビユレットを熱間押出、圧延、引抜等の操作を
行って０．２ｙｎｍφの極細線とし、更Ｏこ真空中に
おいて６００℃ｘｌｏＯｈｒの拡散熱処理を行って第
３図に示す如き■フィラメント５或はＶ−Ｚｒフィラメ
ント６の周囲に■３Ｇａ層７、７’ 、７“が夫々
リング状に虫取した。

このＶ３Ｇａの厚層は純■フィラメント（こ対して約１
．２μ、Ｖ −Ｚｒフィラメントに対して１．９μ生
威した。

ｘＶｓＧａ線の臨界電流特性を測定したところ、純
■棒のみを使用した従来品に比して約６０％向上すると
共に各工程の加工性は従来品の加工性とほとんど変らな
かった。

以上詳述した如く本発明によれば臨界電流特性の優れて
おり、且つその加工は容易であり、断線等をおこすおそ
れがない極細多芯複合超電導線を得るため、超電導ケー
ブルとして極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はＮｂ−Ｔｉ系超電導フィラメントを
埋込んだＮｂ−Ｔｉ極細多芯複合超電導線の断面図を示
すものであり、第１図に丸形超電導線の断面図、第２図
は角形超電導線の断面図、第３図は超電導体を形成する
高融点金属のフィラメントを埋込んだ極細多芯複合超電
導線の断面図である。１・・・・・・超電導線、２・・・・・・Ｎｂ−Ｔｉ清
浄フィラメント、３・・・・・・Ｎｂ−Ｔｉ酸化フィラ
メント、４・・・・・・無酸素銅マトリックス、５・・
・・・・■フィラメント、６・・・・・・Ｖ −Ｚｒ
フィラメント、７．Ｔ／・・・・・・Ｖ３Ｇａ層。

Claims

【特許請求の範囲】

１金属マトリックス内に多数本のＮｂ −Ｔｉ系超
電導フィラメント個々独立した状態に埋込んだＮｂ−Ｔ
ｉ極細多芯複合超電導線又は超電導体を形成する高融点
金属フィラメントを個々独立した状態に埋込んだ極細多
芯複合超電導線において、上記フィラメントとして該金
属マトリックスのほぼ中心部には超電導特性に劣る力劾
ｔｑ性に優れたフィラメントを設け、周縁部には加工性
に劣るが超電導特性に優れたフィラメントを設けること
を特徴とする極細多芯複合超電導線。