CN101517660B

CN101517660B - NbTi超导线材

Info

Publication number: CN101517660B
Application number: CN200780035093.XA
Authority: CN
Inventors: 宫武孝之; 财津享司; 宫崎隆好; 加藤弘之; 木崎智思
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: CN101517660A; EP2071590B1; WO2008044500A1; EP2071590A1; EP2071590A4; JP5000252B2; JP2008091136A

Abstract

本发明提供一种包括Cu基体和许多被设置在所述Cu基体中的NbTi合金细丝的NbTi超导线材，所述NbTi超导线材具有垂直于其轴的近似为圆形的横截面。所述Cu基体的横截面积与所述NbTi合金细丝的总横截面积的比率(Cu基体的横截面积/NbTi合金细丝的总横截面积)为5.0以上并且小于15.0，所述NbTi合金细丝的平均直径(d)为30至200μm，并且所述NbTi合金细丝之间的平均间距(S)与所述NbTi合金细丝的平均直径(d)的比率(S/d)在0.10至0.40的范围内。所述NbTi超导线材即使具有高铜比率也表现出具有高临界电流密度(Jc)和高细丝均匀性(n值)。

Description

NbTi超导线材

技术领域

本发明涉及具有NbTi合金细丝被布置在Cu基体中的这种结构的NbTi超导线材，并且特别涉及具有高临界电流密度(Jc)、高细丝均匀性(n值)、以及热稳定性和电稳定性的NbTi超导线材，并且是可以用作在MRI设备或NMR设备中使用的超导磁体用的材料。

背景技术

在不使用电源的永久电流模式操作(persistent current mode-operation)中施加高电流的情况下，用在MRI设备、NMR设备等中的超导磁体利用零电阻产生强磁场，并且这是通过使用超导现象首次实施的。在这样的持续电流模式操作中，必须具有高磁场稳定性(例如，一年有0.01％以下的磁场衰减率)。

为了获得高磁场稳定性，降低线材本身在持续电流模式操作过程中所产生的电阻是重要的。已知的是，此时的电阻值与线材的特性具有关系，这种关系通过当磁体的工作电流施加于超导线材时所产生的电压V表示为下面的式(1)。

V＝Vc(Jop/Jc)n (1)

在此，Jop和Jc分别是磁体的工作电流时的超导线材的电流密度和超导线材的临界电流密度，Vc是定义临界电流的参比电压，并且指数为n值。

n值是显示从超导状态转变到正常导电状态的锐度的量，并且重要的是，线材具有与Jop相比足够高的Jc和n值以确保高磁场稳定性。它们中，由于n值与超导线材产生的电压是指数相关的，所以n值以与线材的临界电流密度Jc相同的方式增加，以有效地作用于磁场的稳定性。当n值小时，必须显著地降低磁体的操作电流，以确保高磁场稳定性，因此线材的使用量变大，超导磁体的尺寸增加，并且不可能满足小型化的要求。

已知两类线材，即，NbTi线材和Nb₃Sn线材为市售可得的作为用于超导磁体的材料的代表性金属超导线材。它们中，由于NbTi超导线材(合金线材)与Nb₃Sn超导线材(化合物线材)相比具有低临界磁场(能够保持超导性的最大磁场)并且能够以低成本制造，因此NbTi超导线材被用作高磁场的磁体或用于低磁场和中磁场的磁体的外层用的材料。

已知当细丝均匀性出色时，NbTi超导线材的n值就大。“细丝均匀性”表示线材形状的均匀性，并且其特别表示NbTi合金细丝在纵向上的横截面积的变化小，并且经由在垂直于轴的横截面上的位置的横截面积变化小(所谓的香肠形现象(sausaging phenomenon)小)。

已经提出了用于NbTi超导线材的结构的各种技术。例如，在专利文件1中，提出了通过对称地布置NbTi合金细丝并将Cu基体的横截面积与NbTi合金细丝的总横截面积的比率(Cu基体的横截面积/NbTi合金细丝的总横截面积：下文中称作“铜比率”)调节至3以上，以获得高磁场均匀性的技术。在专利文件2中，提出了通过将NbTi合金细丝的直径设定为3至20μm、在6至8的范围内调节铜比率、并且将线材的横截面积中存在细丝的区域限定在0.3D至0.9D的范围内(D是线材的外径)，以确保细丝均匀性的技术。

专利文件1：JP-A-2-10612

专利文件2：JP-A-2002-304924

发明内容

在用于MRI或NMR的超导磁体的NbTi超导线材中，因为不需要在高速下激发磁场，所以通常细丝直径是大的，具体地为20μm以上，并且因为需要高稳定性(热稳定性和电稳定性)，所以通常将Cu用作基体材料。特别地，用于产生7T(特斯拉)以下的低磁场和中磁场的NbTi超导线材具有设定至5.0以上的铜比率。

然而，当仅通过增加铜比率以制备NbTi超导线材时，在例如使直径减小的加工如挤出或拉丝的过程中，容易出现NbTi合金细丝的反常变形。因此，发生其中细丝直径在超导线材的长度方向上极大地变化的所谓的香肠形现象，或容易地在细丝上发生线材断裂。当发生此类现象时，超导线材的临界电流密度Jc和n值显著降低。也就是说，对于具有5.0以下的铜比率的常规NbTi超导线材(特别是垂直于轴的横截面为圆形的圆形线材)，在具有5T的临界电流密度的磁场中得到约2700A/mm²以上的临界电流密度Jc和约40以上的n值。然而，当铜比率超过5.0以上时，这些特性显著降低。

顺便提及，为了将超导线材作为磁体应用，超导线材必须被卷绕。在这样的绕组中，垂直于轴的横截面近似为矩形的线材(下文称为“矩形线材”)可以以高表面占有率被卷绕，并且对磁体的小型化有效。为了此类矩形线材，对具有圆形横截面的线材进行拉丝至接近最终线材直径，然后通过轧制或模具拉丝(die wire-drawing)进行加工以使其具有近似为矩形的横截面并完成。在加工中，可能使细丝变平或可能在线材的横截面中出现细丝的破裂。因此，如同具有高铜比率的圆形线材那样，超导特性被劣化。

根据本发明人进行的研究，证实当将圆形线材加工成矩形线材时，临界电流密度Jc和n值取决于细丝的排列状态而极大地变化。也就是说，需要以与用于圆形线材的方法不同的方法处理矩形线材。然而，还没有考虑根据横截面形状来改善圆形线材和矩形线材的特性。

本发明是在上述情况下实现的，并且本发明的一个目的是为NbTi超导线材提供与垂直于轴的横截面形状一致的合适结构，这样的NbTi超导线材即使在高铜比率下也表现出高细丝均匀性(n值)并且具有高临界电流密度Jc。

也就是说，本发明涉及以下(1)至(5)项。

(1)一种NbTi超导线材，所述NbTi超导线材包含Cu基体和许多被设置在Cu基体中的NbTi合金细丝，所述NbTi超导线材具有垂直于其轴的近似为圆形的横截面，

其中Cu基体的横截面积与所述NbTi合金细丝的总横截面积的比率(Cu基体的横截面积/NbTi合金细丝的总横截面积)为5.0以上并且小于15.0，

其中所述NbTi合金细丝的平均直径d为30至200μm，并且

其中所述NbTi合金细丝之间的平均间距S与所述NbTi合金细丝的平均直径d的比率(S/d)在0.10至0.40的范围内。

(2)根据以上(1)所述的NbTi超导线材，

其中当所述超导线材的外径为D时，在径向上从外表面一直到等于0.15D的位置不设置所述NbTi合金细丝。

(3)一种NbTi超导线材，所述NbTi超导线材包含Cu基体和许多被设置在Cu基体中的NbTi合金细丝，所述NbTi超导线材具有垂直于其轴的近似为矩形的横截面，

其中所述NbTi合金细丝的平均直径d为30至200μm，并且

(4)根据以上(3)所述的NbTi超导线材，

其中当所述超导线材垂直于其轴的横截面的短边的长度为H，并且所述超导线材垂直于其轴的横截面的长边的长度为W时，在厚度方向上从外表面一直到等于0.10H和0.15W的位置不设置所述NbTi合金细丝。

(5)根据以上(3)或(4)所述的NbTi超导线材，

其中所述超导线材垂直于其轴的横截面的长边的长度W与所述超导线材垂直于其轴的横截面的短边的长度H的比率(W/H)在1.2至2.0的范围内。

根据本发明，通过适当地设定NbTi超导线材的NbTi合金细丝的直径以及适当地设定细丝的直径与细丝间距之间的关系，并且必要时，通过根据横截面形状的不同而适当地控制存在细丝的区域，可以得到即使具有5.0以上的铜比率也能够表现出高细丝均匀性(n值)并且具有高临界电流密度Jc的NbTi超导线材。此类NbTi超导线材作为用于在MRI设备或NMR设备中使用的超导磁体的材料非常有用。

附图简述

图1是示意性显示圆形线材的移动的图。

图2是示意性地显示矩形线材的横截面结构的图。

图3是示意性地显示NbTi超导线材(圆形线材)的基本的横截面结构的图。

标记数字和符号的说明

1：铜基体

2：NbTi合金细丝

实施本发明的最佳方式

根据复合加工理论，众所周知的是当横截面结构相同的NbTi超导线材采用这样的结构，即其中将变形阻力大于Cu的变形阻力的材料(变形阻力更接近于NbTi的变形阻力的材料)围绕NbTi细丝或由细丝的聚集体形成的一组细丝布置时，细丝的反常变形被显著地改善，并且因此能够获得甚至具有数微米量级的细丝直径的完好细丝。也就是说，通过减小NbTi和基底材料之间的变形阻力差，能够获得优良的细丝。根据该理论，预期当铜比率增加时，则变形阻力的差异增加，因此易于发生非均匀变形。

基于上述信息，本发明人从各种角度考察了用于达到上述目的的线材的结构。结果，他们发现不管线材的横截面是什么形状，通过适当地设定NbTi合金细丝直径(平均直径)和适当地设定NbTi合金细丝平均直径与细丝间距之间的关系，都能够得到即使具有高铜比率也适合于此目的的NbTi超导线材，从而完成本发明。

关于本发明的超导线材，限定铜比率、NbTi合金细丝直径、以及NbTi合金细丝直径与细丝间距之间的关系的原因如下。

铜比率：5.0以上且小于15.0

在过去，据说当铜比率在5.0以上时，超导线材的特性被劣化。然而，由于本发明旨在改善具有5.0以上的铜比率的超导线材的特性，因此采用铜比率为5.0以上。然而，当超导线材的铜比率为15.0以上时，因为通过挤出、拉丝等的复合加工变为非必要的，并且通过确保粘附，例如通过将具有低铜比率(约1.0)的线材放入由Cu制成的套管或凹槽中，并且将它们加压粘合或焊接，能够获得复合线材，所以上述问题不会出现。

因此，在本发明的NbTi超导线材中，Cu基体的横截面积与NbTi合金细丝的总横截面积的比率(Cu基体的横截面积/NbTi合金细丝的总横截面积)被限定为5.0以上且小于15.0。

NbTi合金细丝的平均直径d：30至200μm

当NbTi合金细丝的平均直径d小于30μm时，在制备NbTi合金超导线材的方法中的热处理(后面将说明)过程中，CuTi化合物在作为基体材料的Cu和NbTi合金细丝之间的界面处容易地沉淀出来。此类化合物是硬的，并且导致在由Cu和NbTi合金细丝形成的复合线材的拉丝中出现香肠形(sausaging)，因此临界电流密度Jc和n值下降。从CuTi化合物根据制备条件生长到至多约15μm尺寸的考虑，优选的NbTi合金细丝的平均直径的下限是50μm。

另一方面，当NbTi合金细丝的平均直径大于200μm时，所谓的“磁通量跃变”导致其中磁体被淬灭的现象。也就是说，已知当将电流施加于磁体时，导致扰动等比如线材的移动，从而出现其中线材内的磁通量飞跃的现象，并且当细丝直径大时，其中热沿圆周扩散的比表面积比在薄细丝情况下的更小，因此热被储存在线材中并且发生淬灭。从获得实用的磁体激发时间的角度看，NbTi合金细丝的平均直径的优选上限是100μm。

在本发明中，将NbTi合金细丝直径设定为平均直径，这意味着即使在线材中的线材直径存在某些变化，如果将NbTi合金细丝直径设定在上述范围内，当将直径上的变化平均时，这也是足够的。然而，确定的事实是，并非是当将NbTi合金细丝直径设定在上述范围内时，允许在NbTi合金细丝直径上发生变化，而NbTi合金细丝要尽可能形成均匀(相同的直径)。

NbTi合金细丝之间的平均间距S与NbTi合金细丝的平均直径d的比率(S/d)：0.10至0.40

当上述比率(S/d)小于0.10时，在作为多细丝线材用的材料的单细丝线材的制备中(参见后述的制备过程)，围绕NbTi合金细丝设置的Cu层变得太薄，并且因此在Cu层中出现加工问题，例如破裂和线材断裂。另一方面，当比率(S/d)大于0.40时，围绕基体的Cu部分(Cu基体)与细丝的直径的比率变得太大，并且因此细丝的排列状态变得不适宜。因此，临界电流密度Jc和n值显著降低。分别地，比率(S/d)的优选下限是0.20，并且其优选上限是0.30。NbTi合金细丝之间的间距被设定为“平均间距S”，这是基于与将NbTi合金细丝直径设定为“平均直径d”相同的原因所获得的。

上述要求适用于圆形线材和矩形线材。为了改善NbTi超导线材的特性，还优选以适宜的方式控制其中存在NbTi合金细丝的区域。然而，必须根据圆形线材和矩形线材的各自形状对其中存在细丝的区域进行处理。在此，在本说明书中，圆形线材具有近似为圆形的横截面形状，并且近似为圆形的形状包括，例如，圆形、椭圆形等。矩形线材具有近似为矩形的横截面形状，并且近似为矩形的横截面形状包括，例如，具有圆角的矩形形状。

在圆形线材中，为了通过在拉丝后保持细丝均匀性而获得更高的临界电流密度Jc和更高的n值，当超导线材的外径为D时，优选地，在径向上从外表面一直到等于0.15D的位置不存在于NbTi合金细丝。也就是说，其中存在NbTi合金细丝的区域是在径向上距外表面等于0.15D的位置的内侧的区域。NbTi合金细丝可以存在于线材的中心，但是从在细丝之间设定合适的距离的角度看，可以形成其中不存在NbTi合金细丝的区域。然而，从将细丝直径保持在预定的范围内和将铜比率设定在适当的范围内的角度看，优选这样的区域等于在径向上从中心一直到0.6D(D是线材的外径)。

另一方面，如上所述，在拉丝的最后阶段对矩形线材进行加工以使其具有近似为矩形的横截面。然而，即使当NbTi合金细丝在圆形线材的阶段中适宜地存在时，当被加工成矩形线材时，细丝也可能被移出适宜区域，由此临界电流密度Jc和n值可能降低。特别地，当NbTi合金细丝存在于外部环境中时，矩形线材被极大地影响，并且因此导致对每一特性的不利作用。也就是说，在加工成具有近似为矩形的横截面的形状的过程中，细丝在垂直方向(短边方向)上的移动被限制，并且因此它们被很少地移位。然而，在宽度方向(长边方向)上，细丝在向外侧逃脱的方向上移位，并且此时，在线材中出现破裂或非均一变形。在图1中显示圆形线材中的这种移位(在图1中，1是Cu基体，2是NbTi合金细丝，而3是NbTi超导线材)。

由于这些原因，矩形线材优选地采用这样的结构，即，其中在短边上，当短边的长度为H时，在厚度方向上从外表面一直到等于0.10H的位置不存在NbTi合金细丝，并且在长边上，在其中进行被加工为矩形的最后阶段(至多)，当长边的长度为W时，在厚度方向上从外表面一直到等于0.15W的位置不存在NbTi合金细丝。在成为矩形线材的加工中，尽管线材中的NbTi合金细丝被略微地变形，但是NbTi合金细丝的平均直径d的受限范围在圆形线材和矩形线材的两种情况下是相同的。

为了通过调控上述优选的要求以表现出效果，优选将矩形线材的长边的长度W与短边的长度H的比率(W/H)设定在适当的范围内。当比率(W/H)的值小于1.2时，矩形线材情况下的上述缺点不会那么明显地显示。当比率(W/H)的值大于2.0时，线材变得太平，因此即使当如上所述对其中存在细丝的区域进行限制时，其效果也不易于表现出来。由于这些原因，优选矩形线材的长边的长度W与短边的长度H的比率(W/H)在1.2至2.0的范围内。图2中示意性地显示矩形线材的横截面结构。

图3是示意性地显示NbTi超导线材(圆形线材)的基本的横截面结构的图。如图3中所示，在NbTi超导线材3中，许多NbTi合金线材2在Cu基体1中被布置成彼此不接触。为了便于解释，在图3中，NbTi合金细丝2的数目为19，但是实际上，通常设置数十至数百根NbTi合金细丝。

在本发明的NbTi超导线材中，通过适当地限制Cu基体1与NbTi合金线材2的横截面比率(铜比率)、NbTi合金细丝的直径(平均直径)d、以及NbTi合金细丝之间的间距S与平均直径d的比率(S/d)，能够表现出上述效果。此外，根据需要，将其中存在NbTi合金细丝的区域设定为不大于0.85D(在图3中，由L表示的其中不存在NbTi合金细丝的区域不小于0.15D)。除了横截面形状和其中存在细丝的优选区域以外，这样的状态与矩形线材的情况相同。

基本上，上述NbTi超导线材的制备是根据以下程序进行的。首先，将NbTi合金棒插入Cu管内，然后进行表面减小加工，例如挤出或拉丝，以提供其中NbTi合金细丝嵌入由Cu制成的基体材料中的单细丝材料(通常形成六边形的横截面)。将单细丝材料切割成适当的长度，并且将多个切割的单细丝材料段系在一起并结合。然后将它们插入铜管内以制成管形复合线材(多细丝线材)。当制成这样的复合线材时，将Cu线材(Cu隔体)设置在复合线材的横截面中的预定位置，以控制其中不存在NbTi合金细丝的区域，所述Cu线材通过将其中没有插入NbTi合金细丝的Cu棒进行拉丝而具有与单细丝线材的横截面形状相同的横截面形状。此外，通过Cu隔体和Cu管(用于制备单细丝线材和多细丝线材的Cu管)，形成超导线材的Cu基体1(图3)。此外，通过改变单细丝线材的Cu管的厚度(Cu层的厚度)，调节在制备多细丝线材时的NbTi细丝之间的距离。

对以此方式得到的复合线材进行拉丝以获得NbTi超导线材。必要时，在拉丝过程中进行陈化热处理(约380至430℃)以沉淀α-Ti并且由此增加临界电流密度。与上述相同的制备程序也适用于矩形线材的情况，除了最后将横截面形成为近似矩形的形状。

本发明的NbTi超导线材具有其中将NbTi合金细丝布置在Cu基体中的基本结构，并且通常而言，采用其中将约45至50质量％的Ti包含在Nb中的材料作为在NbTi合金细丝中使用的合金材料。然而，必要时，所述材料可以包括少量元素例如Ta和Hf(约5质量％以下)。

下面，将参照实施例对本发明进行更详细的描述。本发明并非必须限于以下实施例，并且在不偏离以上和稍后所述精神的情况下，可以对其进行适当的改变以实现本发明，并且这些改变是包括在本发明的技术范围内的。

实施例

实施例1

将Nb-47质量％的Ti棒(直径：100mm)插入由Cu制成的管(外径：125mm，内径100mm)内，然后将管的两端密封以制备由Cu/Nb-Ti复合材料形成的挤出坯料。对挤出坯料进行挤出，然后进行拉丝以制备具有六边形横截面形状的Cu/NbTi复合线材。

然后，结合被加工成横截面形状与六边形单细丝线材的横截面形状相同的六边形Cu材料(Cu隔体)，以使得六边形单细丝线材的排列是对称的，然后插入Cu管(外径：50至40mm，内径：43至35mm)中。以各种加工速率对其进行拉丝，以制备具有各种铜比率的多细丝NbTi超导线材(直径：1.0mm)。

在制备加工的过程中，进行三次400℃下60小时的热处理(陈化热处理)。在以下条件下测量所得到的NbTi超导线材的临界电流密度Jc和n值。

(临界电流密度Jc的测量)

在液氦中(温度4.2K)，在5T(特斯拉)的外磁场下，向样品(超导线材)施加电流，并且根据四端子法(four-terminal method)测量所产生的电压。测量在产生0.1μV/cm的电场的情况下的电流值(临界电流Ic)，并且将该电流值除以线材中按照非Cu部分计的横截面积以获得临界电流密度Jc。

(n值的测量)

在通过与用于获得临界电流密度Jc的测量相同的测量所得到的曲线(Jc-V)中，在0.1μV/cm与1.0μV之间的数据以双对数显示。作为其斜率，得到n值(参见上式(1))。

在以下表1中显示测量结果和NbTi超导线材的各种特性(铜比率、细丝的数目、平均细丝直径d、存在细丝的区域、S/d等)。存在细丝的区域参照线材直径D显示其中安置细丝的区域的最内位置(最内层)和最外位置(最外层)。例如，“最外层：0.85D”表示NbTi合金细丝的最外位置是0.85D的位置(即，在径向上从外表面一直到0.15D没有NbTi合金细丝的存在)。此外，最内层的“0.0D”表示NbTi合金细丝还存在于线材的中心(与实施例2的矩形线材相同)。

从结果中能够得出以下考虑。首先，1号测试的样品是具有相对低的铜比率的实例，并且即使当存在细丝的区域接近于外表面并且比率S/d为大的值时，该样品具有相对优异的超导特性。2号和5号测试的样品具有5.5的铜比率，但是存在细丝的区域或比率S/d在适宜的范围以外。因此，该样品具有劣化的超导特性。此外，在8号测试的样品的情况下，比率S/d被设定为极小的值，但是在多细丝线材拉丝的过程中出现线材断裂。因此，估计该样品不具有超导特性。

另一方面，3号测试、4号测试、6号测试和7号测试的样品是满足在本发明中所规定要求的实施例，并且发现得到了表现出优异超导特性的NbTi超导线材。

实施例2

将在第一实施例中制备的圆形线材的一部分(4号测试、5号测试和6号测试的样品)用于加工成矩形线材(短边的长度H：0.78mm，长边的长度W：1.16mm)，在所述矩形线材在接近最终线材直径时的比率(W/H)为1.5。此时，通过调节在加工成矩形形状过程中的轧制的压缩比，制备NbTi超导线材，每种所述NbTi超导线材都具有不同的存在细丝的区域。在与第一实施例中相同的条件下，测量所得到的NbTi超导线材的临界电流密度Jc和n值。

在以下表2中显示临界电流密度和n值的测量结果以及NbTi超导线材的各种特性(铜比率、细丝的数目、平均细丝直径d、存在细丝的区域、S/d等)。

从结果中能够得出以下考虑。由于13号测试的样品具有在适宜范围以外的比率S/d，所以临界电流密度Jc和n值低。

另一方面，9号至12号测试和14号测试的样品是满足在本发明中所规定的要求的实施例，并且发现得到了表现出优异超导特性的NbTi超导线材。

尽管详细地并且参照其具体实施方案对本发明进行了描述，但是对于本领域的技术人员，显然能够在不偏离本发明的范围的情况下，在本发明中进行各种改变和变化。

本申请基于2006年9月29日提交的日本专利申请2006-269084，将日本专利申请2006-269084的全部内容通过引用结合在此。

工业适用性

根据本发明，通过适当地设定NbTi超导线材的NbTi合金细丝的直径和适当地设定NbTi合金细丝直径与细丝间距之间的关系，并且必要时，通过根据横截面形状的不同适当地控制其中存在细丝的区域，能够得到即使具有5.0以上的铜比率也能够表现出高细丝均匀性(n值)并且具有高临界电流密度Jc的NbTi超导线材。此类NbTi超导线材作为在MRI设备或NMR设备中使用的超导磁体用的材料是非常有用的。

Claims

1.一种NbTi超导线材，所述NbTi超导线材由Cu基体和许多被设置在所述Cu基体中的NbTi合金细丝组成并且是通过在拉丝过程中于380至430℃进行陈化热处理而得到的，所述NbTi超导线材具有垂直于其轴的近似圆形的横截面，

其中所述Cu基体的横截面积与所述NbTi合金细丝的总横截面积的比率(Cu基体的横截面积/NbTi合金细丝的总横截面积)为5.0以上并且小于15.0，

其中所述NbTi合金细丝的平均直径d为30至200μm，并且

2.根据权利要求1所述的NbTi超导线材，

3.一种NbTi超导线材，所述NbTi超导线材由Cu基体和许多被设置在所述Cu基体中的NbTi合金细丝组成并且是通过在拉丝过程中于380至430℃进行陈化热处理而得到的，所述NbTi超导线材具有垂直于其轴的近似矩形的横截面，

其中所述NbTi合金细丝的平均直径d为30至200μm，并且

4.根据权利要求3所述的NbTi超导线材，

5.根据权利要求3或4所述的NbTi超导线材，其中所述超导线材垂直于其轴的所述横截面的长边的长度W与所述超导线材垂直于其轴的所述横截面的短边的长度H的比率(W/H)在1.2至2.0的范围内。