JPS61284557A - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
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- JPS61284557A JPS61284557A JP60126930A JP12693085A JPS61284557A JP S61284557 A JPS61284557 A JP S61284557A JP 60126930 A JP60126930 A JP 60126930A JP 12693085 A JP12693085 A JP 12693085A JP S61284557 A JPS61284557 A JP S61284557A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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】
「産業上の利用分野」
本発明は、長尺の超電導線を低コストで製造することが
できる方法に関するものである。
できる方法に関するものである。
「従来の技術」
Ｎｂ−Ｔｉ等の合金系超電導線材を有する多芯構造の超
電導線を製造する従来方法にあっては、超電導線材を銅
パイプに挿入し、これを縮径し、更に多数集合する操作
を繰り返し行って構成するのが普通である。即ち、この
ように縮径加工と集合操作を行うのは超電導線内での超
電導体の均一性および真円性と、超電導体どうしの間の
間隔の均一性とを整えることが、超電導特性の向上に大
きく影響するためである。なお、縮径操作を行うには押
出しビユレットを製作して熱間、あるいは、静水圧押出
し工程を経るものらある。
電導線を製造する従来方法にあっては、超電導線材を銅
パイプに挿入し、これを縮径し、更に多数集合する操作
を繰り返し行って構成するのが普通である。即ち、この
ように縮径加工と集合操作を行うのは超電導線内での超
電導体の均一性および真円性と、超電導体どうしの間の
間隔の均一性とを整えることが、超電導特性の向上に大
きく影響するためである。なお、縮径操作を行うには押
出しビユレットを製作して熱間、あるいは、静水圧押出
し工程を経るものらある。
「−発明が解決しようとする問題点」
ところで前記の製゛造方法にあっては、いずれも、超電
導線材を金属バイブに挿入するか、あるいは、金属棒に
設けられた複数の孔に超電導線材を挿入する工程を有し
ているが、この挿入作業は、銅パイプあるいは前記複数
の孔や超電導線材が正確に直線状になっていない場合に
は極めて困難な作業であり、その上、長尺になると銅パ
イプと超電導線材との間に生じる摩擦抵抗等により挿入
作業の困難性が増すため、実質的に長さ敗ｍが単長の限
界であり、結果的に超電導線が高価になる原因となって
いた。なお、前記挿入作業の際には、銅パイプの内面の
清浄化を行う必要があり、清浄化の関係からも現実的に
は５ｍ程度の超電導線材の挿人が限度になる場合が多く
、超電導線の長尺化に限界を生じていた。更に、前記方
法に使用されろ銅パイプは銅の棒状体に比較して製造コ
ストが高く、また、銅棒に複数の孔を形成することも製
造コストが高く、超電導線の価格がＥ界する原因となっ
ていた。
導線材を金属バイブに挿入するか、あるいは、金属棒に
設けられた複数の孔に超電導線材を挿入する工程を有し
ているが、この挿入作業は、銅パイプあるいは前記複数
の孔や超電導線材が正確に直線状になっていない場合に
は極めて困難な作業であり、その上、長尺になると銅パ
イプと超電導線材との間に生じる摩擦抵抗等により挿入
作業の困難性が増すため、実質的に長さ敗ｍが単長の限
界であり、結果的に超電導線が高価になる原因となって
いた。なお、前記挿入作業の際には、銅パイプの内面の
清浄化を行う必要があり、清浄化の関係からも現実的に
は５ｍ程度の超電導線材の挿人が限度になる場合が多く
、超電導線の長尺化に限界を生じていた。更に、前記方
法に使用されろ銅パイプは銅の棒状体に比較して製造コ
ストが高く、また、銅棒に複数の孔を形成することも製
造コストが高く、超電導線の価格がＥ界する原因となっ
ていた。
「発明の目的」
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、必要に応
した自由な長さの、しから高品質の超電導線を低コスト
で製造できる方法を提供することを目的とする。
した自由な長さの、しから高品質の超電導線を低コスト
で製造できる方法を提供することを目的とする。
「問題点を解決するための手段」
本発明は、前記問題を解決するために、無酸素銅の溶湯
を容？２に入れ、超電導線材に前記容器内の溶湯を通過
させ、この容器内の溶湯を超電導線材の外周部に付着凝
固させて複合素線を形成し、この後に前記複合素線を複
数本集合して縮径するものである。
を容？２に入れ、超電導線材に前記容器内の溶湯を通過
させ、この容器内の溶湯を超電導線材の外周部に付着凝
固させて複合素線を形成し、この後に前記複合素線を複
数本集合して縮径するものである。
「作用 」
溶湯内を超電導線材に通過させて複合線を形成するため
に、所要の長さの超電導線を形成できるとともに、超電
導線材とその周囲に形成される被覆層とが溶着し、伸線
性が向上する一方、容器に収納した溶湯の濃度を調節す
れば、被覆層の成分を自由に調整できるとともに、溶湯
を通過する速度を調整することによって被覆層の厚さを
自由に設定できる。
に、所要の長さの超電導線を形成できるとともに、超電
導線材とその周囲に形成される被覆層とが溶着し、伸線
性が向上する一方、容器に収納した溶湯の濃度を調節す
れば、被覆層の成分を自由に調整できるとともに、溶湯
を通過する速度を調整することによって被覆層の厚さを
自由に設定できる。
「実施例」
図面は、本発明をＮｂ−Ｔｉ超電導線の製造に適用した
１実施例を示すもので、第１図において１は、無酸素銅
（酸素含有量がＩＯｐｐｍ以下の銅）の溶湯２を満たし
た、るつぼ等の容器を示し、この容ｎｌの外周部には加
熱コイル３が設けられていて、容２Ｓｌ内の溶湯２は常
に溶融状態に保持されるようになっている。前記容器１
の底部中央には、挿通孔１ａが形成され、この挿通孔１
ａの下方には駆動ローラ４が、また、容器ｌの上方には
駆動ローラ５が各々設置されていて、挿通孔１ａを介し
て容器ｌの下方から駆動ローラ４，５により、Ｎｂ−Ｔ
ｉ合金からなる超電導線材６に溶湯２内を上下に通過さ
せることができるようになっている。
１実施例を示すもので、第１図において１は、無酸素銅
（酸素含有量がＩＯｐｐｍ以下の銅）の溶湯２を満たし
た、るつぼ等の容器を示し、この容ｎｌの外周部には加
熱コイル３が設けられていて、容２Ｓｌ内の溶湯２は常
に溶融状態に保持されるようになっている。前記容器１
の底部中央には、挿通孔１ａが形成され、この挿通孔１
ａの下方には駆動ローラ４が、また、容器ｌの上方には
駆動ローラ５が各々設置されていて、挿通孔１ａを介し
て容器ｌの下方から駆動ローラ４，５により、Ｎｂ−Ｔ
ｉ合金からなる超電導線材６に溶湯２内を上下に通過さ
せることができるようになっている。
なお、容ｉ５１の下方の駆動ローラ４の側方には、駆動
ローラ４を通過する超電導線材６を駆動ローラ４に到達
する前に洗浄する表面洗浄装置７が設けられている。こ
の表面洗浄装置７は皮剥き装置、ブラッシング装置、プ
ラスタリーダ、酸洗い装置等を単独あるいは組み合わせ
て備えた公知のものであり、超電導線材６の表面の不純
物を除去するものである。また、表面洗浄装置７から容
器ｌまでの範囲をハウジングＡで囲み、その内部を真空
雰囲気に保持し、容器ｌから駆動ローラ５を含んだ範囲
で複合素線９が充分冷却されるまでの範囲をハウジング
Ｂにより囲み、その内部を不活性ガス雰囲気に保持して
構成する。
ローラ４を通過する超電導線材６を駆動ローラ４に到達
する前に洗浄する表面洗浄装置７が設けられている。こ
の表面洗浄装置７は皮剥き装置、ブラッシング装置、プ
ラスタリーダ、酸洗い装置等を単独あるいは組み合わせ
て備えた公知のものであり、超電導線材６の表面の不純
物を除去するものである。また、表面洗浄装置７から容
器ｌまでの範囲をハウジングＡで囲み、その内部を真空
雰囲気に保持し、容器ｌから駆動ローラ５を含んだ範囲
で複合素線９が充分冷却されるまでの範囲をハウジング
Ｂにより囲み、その内部を不活性ガス雰囲気に保持して
構成する。
前記の容器ｌを用いてＮｂ−Ｔｉ超電導線を製造するに
は、まず、Ｎｂ−Ｔｉ合金からなる超電導線材６を用意
し、この超電導線材６に、表面洗浄装置７と容器ｌとの
間を真空に保持した状態で、駆動ローラ４．５によって
容器ｌの挿通孔１ａと容器ｉ内の溶湯２を通過させる。
は、まず、Ｎｂ−Ｔｉ合金からなる超電導線材６を用意
し、この超電導線材６に、表面洗浄装置７と容器ｌとの
間を真空に保持した状態で、駆動ローラ４．５によって
容器ｌの挿通孔１ａと容器ｉ内の溶湯２を通過させる。
この操作により、超電導線６は、表面の不純物が除去さ
れたり、表面層を除去されて、極めて清浄な表面が確保
され、真空中で清浄状態が保持されたまま、溶湯２を通
過する間にその周囲部に無酸素銅の彼′＠層８が形成さ
れて第２図（Ａ）に示す複合素線９となり、この状態で
溶、ｇｊ２から引き上げられ、冷却されて駆動ローラ５
により所要の巻き取り装置に送られる。
れたり、表面層を除去されて、極めて清浄な表面が確保
され、真空中で清浄状態が保持されたまま、溶湯２を通
過する間にその周囲部に無酸素銅の彼′＠層８が形成さ
れて第２図（Ａ）に示す複合素線９となり、この状態で
溶、ｇｊ２から引き上げられ、冷却されて駆動ローラ５
により所要の巻き取り装置に送られる。
ここで形成される被覆層８の厚さは、溶湯２を通過させ
る速度あるいは溶湯２の温度を調節することによって設
定できる。
る速度あるいは溶湯２の温度を調節することによって設
定できる。
次に前記のように構成された複合素線９に、縮径加工を
施して第２図（ｔ３）に示す複合線１２を得、更に゛、
この複合線１２を多数集合して無酸素銅バイブ１５に挿
入したり、あるいは、無酸素銅棒に形成した複数の孔に
挿入したりして、所望の線径、［１１１ち、最終的に必
要な超電導線の径となるまで縮径し、第２図（Ｄ）に示
す多芯超電導線１６を得る。
施して第２図（ｔ３）に示す複合線１２を得、更に゛、
この複合線１２を多数集合して無酸素銅バイブ１５に挿
入したり、あるいは、無酸素銅棒に形成した複数の孔に
挿入したりして、所望の線径、［１１１ち、最終的に必
要な超電導線の径となるまで縮径し、第２図（Ｄ）に示
す多芯超電導線１６を得る。
この超電導線１６にあっては超電導線材らを無酸素銅の
被覆層８とバイブ１５が囲み、これらが安定化材となる
。また前記方法によって製造した超電導線１６における
安定化材においては、安定化材としての特性であるＲ
ＲＲ（Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｒａ
ｔｉｏ：Ｒｒｏｏｍ ｔｅｍｐ／ Ｒｔ、Ｊ）値は２０
０以上の優秀な値を確保できる。
被覆層８とバイブ１５が囲み、これらが安定化材となる
。また前記方法によって製造した超電導線１６における
安定化材においては、安定化材としての特性であるＲ
ＲＲ（Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｒａ
ｔｉｏ：Ｒｒｏｏｍ ｔｅｍｐ／ Ｒｔ、Ｊ）値は２０
０以上の優秀な値を確保できる。
前記超電導線１６の製造工程においては、長尺の超電導
線材６を用意すると、同一長さの複合素線９を製造でき
るために長尺線が得られ、それを所望の条長に切断し集
合することにより超電導線１６を製造できるため、超電
導線■６の製造が容易になってコストダウンをなしうる
。また、超電導線材６の外周部に形成した被覆層８は超
電導線材６に溶着するために、被覆層８と超電導線材６
との密着性が高く、伸線性に優れるために、製造された
超電導線１６にあっては縮径加工に伴う歪量も少なく、
優れた超電導特性を有している。
線材６を用意すると、同一長さの複合素線９を製造でき
るために長尺線が得られ、それを所望の条長に切断し集
合することにより超電導線１６を製造できるため、超電
導線■６の製造が容易になってコストダウンをなしうる
。また、超電導線材６の外周部に形成した被覆層８は超
電導線材６に溶着するために、被覆層８と超電導線材６
との密着性が高く、伸線性に優れるために、製造された
超電導線１６にあっては縮径加工に伴う歪量も少なく、
優れた超電導特性を有している。
なお、溶湯２を通過した複合素線９の周囲に、熱間圧延
装置や冷間圧延装置を設置すれば、溶湯２から引き出し
た複合素線９を連続的に縮径することができ、大幅な省
エネルギー化をなしうる。
装置や冷間圧延装置を設置すれば、溶湯２から引き出し
た複合素線９を連続的に縮径することができ、大幅な省
エネルギー化をなしうる。
また、縮径時に丸く縮径するだけではなく、６角形状に
縮径するならば、後の集合時にパイプ！５に挿入した際
にパイプ１５内での空隙率を少なくすることができ、良
好な集合線を得ることができる。更に、前記表面洗浄装
置７と駆動ローラ４と容器ｌと駆動ローラ５とを全て同
一のハウジングにより囲み、総ての操作を真空雰囲気あ
るいは不活性ガス雰囲気中において行うようにすること
も可能であるし、全て大気中で行うことも可能である。
縮径するならば、後の集合時にパイプ！５に挿入した際
にパイプ１５内での空隙率を少なくすることができ、良
好な集合線を得ることができる。更に、前記表面洗浄装
置７と駆動ローラ４と容器ｌと駆動ローラ５とを全て同
一のハウジングにより囲み、総ての操作を真空雰囲気あ
るいは不活性ガス雰囲気中において行うようにすること
も可能であるし、全て大気中で行うことも可能である。
なおまた、複合線１２の集合は複数回行っても差し支え
ない。更に、超電導線６としてＮｂ。
ない。更に、超電導線６としてＮｂ。
Ｓｎ等の化合物系超電導材を用いることもできる。
「製造例」
無酸素銅の溶湯を容器ｌに満たし、この容器１に、４６
，５％Ｔｉ−残部Ｎｂの組成を有し、直径８ＩＩｌｆｆ
ｌの超電導線材を表面洗浄処理した後に挿通孔１ａから
容器１内に挿入し、溶湯２の中を通過させて、外径１１
ｍｌ１１の複合素線（この複合素線にあっては超電導線
材と被覆銅層が断面積比で１＝１になっている。）を得
、次にこの複合素線に熱間圧延と冷間圧延と伸線加工を
施して直径８ｍｍ、長さｌｋｍの複合線を得た。次いで
、この複合線を２１１＋の長さに切断し、１３２本集合
口て、これらを外径１５０ ｍｍ、肉厚２０ｍｍの無酸
素銅パイプに挿入し、パイプの前後端を栓で塞いで押し
出しビユレットを作製し、静水圧押し出し処理を施して
直径２ｍｍのＮｂＴｉ超電導線を得ることができた。こ
の超電導線の超電導特性を調べたところ良好な超電導特
性を示した。
，５％Ｔｉ−残部Ｎｂの組成を有し、直径８ＩＩｌｆｆ
ｌの超電導線材を表面洗浄処理した後に挿通孔１ａから
容器１内に挿入し、溶湯２の中を通過させて、外径１１
ｍｌ１１の複合素線（この複合素線にあっては超電導線
材と被覆銅層が断面積比で１＝１になっている。）を得
、次にこの複合素線に熱間圧延と冷間圧延と伸線加工を
施して直径８ｍｍ、長さｌｋｍの複合線を得た。次いで
、この複合線を２１１＋の長さに切断し、１３２本集合
口て、これらを外径１５０ ｍｍ、肉厚２０ｍｍの無酸
素銅パイプに挿入し、パイプの前後端を栓で塞いで押し
出しビユレットを作製し、静水圧押し出し処理を施して
直径２ｍｍのＮｂＴｉ超電導線を得ることができた。こ
の超電導線の超電導特性を調べたところ良好な超電導特
性を示した。
「発明の効果」
以上説明したように本発明は、無酸素鋼の溶湯を容器に
入れ、超電導線材に前記容器内の溶湯を通過させ、この
容器内の溶湯を超電導線材の外周部に付着凝固させて複
合素線を形成し、この後に前記複合素線を複数本集合し
て、縮径するものであるため、従来必要であった金属パ
イプに金属棒を挿入する作業を行わなくとも、容器を通
過させる超電導線材に対応する長さの複合線を容易に製
造することができ、したがって、長尺の超電導線を従来
より低コストで製造できる効果がある。また、溶融状態
の無酸素銅を超電導線材に付着凝固させるために、超電
導線材と無酸素銅とが密着して、伸線性が向上し、伸線
加工に伴う歪量が減少して超電導特性の優れた超電導線
を製造できる効果がある。
入れ、超電導線材に前記容器内の溶湯を通過させ、この
容器内の溶湯を超電導線材の外周部に付着凝固させて複
合素線を形成し、この後に前記複合素線を複数本集合し
て、縮径するものであるため、従来必要であった金属パ
イプに金属棒を挿入する作業を行わなくとも、容器を通
過させる超電導線材に対応する長さの複合線を容易に製
造することができ、したがって、長尺の超電導線を従来
より低コストで製造できる効果がある。また、溶融状態
の無酸素銅を超電導線材に付着凝固させるために、超電
導線材と無酸素銅とが密着して、伸線性が向上し、伸線
加工に伴う歪量が減少して超電導特性の優れた超電導線
を製造できる効果がある。
第１図と第２図は、本発明をＮｂＴｉ超電導線の製造一
方法に適用した一実施例を示すもので、第１図は超電導
線材に被覆層を形成する装置を示す構成図、第２図（Ａ
）は複合線の断面図、第２図（Ｂ）は複合素線の断面図
、第２図（Ｃ）はメッキ複合線をパイプに挿入した状態
を示す断面図、第２図（Ｄ）は超電導線の断面図である
。 ｌ・・・・・・容器、 ２・・・・・・溶湯、６・・・
・・・超電導線材、 ９・・・・・・複合素線、１６
・・・・・超電導線、
方法に適用した一実施例を示すもので、第１図は超電導
線材に被覆層を形成する装置を示す構成図、第２図（Ａ
）は複合線の断面図、第２図（Ｂ）は複合素線の断面図
、第２図（Ｃ）はメッキ複合線をパイプに挿入した状態
を示す断面図、第２図（Ｄ）は超電導線の断面図である
。 ｌ・・・・・・容器、 ２・・・・・・溶湯、６・・・
・・・超電導線材、 ９・・・・・・複合素線、１６
・・・・・超電導線、
Claims (1)
- 無酸素銅の溶湯を容器に入れ、超電導線材を前記容器内
の溶湯を通過させ、この容器内の溶湯を超電導線材の外
周部に付着凝固させて複合素線を形成し、この後に前記
複合素線を複数本集合して縮径することを特徴とする超
電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126930A JPS61284557A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126930A JPS61284557A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284557A true JPS61284557A (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=14947416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60126930A Pending JPS61284557A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284557A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991018402A1 (en) * | 1990-05-11 | 1991-11-28 | Hitachi, Ltd. | METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING SUPERCONDUCTING Nb3-Al WIRE |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP60126930A patent/JPS61284557A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991018402A1 (en) * | 1990-05-11 | 1991-11-28 | Hitachi, Ltd. | METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING SUPERCONDUCTING Nb3-Al WIRE |
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