JPS5828684B2 - Ｎｂｙｓｎ１−ｘａｌｘキンゾクカンカゴウブツデンドウタイノセイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＮｂｙ Ｓｎ １−ｘｋｌｌｘ 金属間化合物
からなる超電導体の製造法に関する。

現在使用されている金属間化合物超電導マグネット材料
は、Ｎｂ３Ｓｎ 、 Ｖ３Ｇａの２種であり、これらの
材料は気相反応法または拡散による固体反応によって製
造されている。

上記の如き公知の超電導体の特性は下記の表１に列記す
る通りである。

上記のような特性を有する公知のＮｂ３Ｓｎ ｊ■３Ｇ
ａは、その臨界磁場の値が２２０ＫＧであるために、こ
れら公知材料を用いて製造した超電導マグネットの発生
し得る磁場は、４．２°にで最高１５０ＫＧである。

しかるに、より高い２００ＫＧ程度の磁場を発生させる
ためには、上記の如き公知の超電導体線材では実現不可
能であり、より高い臨界磁場（少なくとも２００ＫＧ以
上）を発生し得る超電導体材料の開発が望１れている。

一方に釦いて近年１８°に以上の臨界温度を有する超電
導体材料が幾種類か開発され、これらのうち若干のもの
は前述したような所望の高い臨界磁場を有している。

これらの例としてはＮｂ５（Ａｌｏ、７５ ＧｅＯ
，２ｓ）”４］ＯＫＧおよびＮｂ５Ａ７： ３００ Ｋ
Ｇを挙ザることができる。

しかし乍ら、これらの材料は、１５００°Ｃ以上の高温
処理によってのみ製造しうるため、実用超電導マグネッ
ト材料に要求される他の重要な要素である、高い臨界電
流音度を具備し得ない。

このような理由によって上記組成の超電導材材料は実用
化し得ない現状である。

本発明の方法は、前記の如き公知材料の諸欠点を克服し
かつ改良した超電導体の製造法に関するものであり、本
発明の要旨とするところは前述の如く、銅、錫およびア
ルミニウムからなる三元合金Ｃｕ１−ｙ’（５ｎ１−ｘ
”ＡＩ！ｘ”） ｙ’ （ｙ’−０，０５〜３０原子係
、ｘ”−０，１〜６０原子係〕と金属ニオブ塗た０、０
５〜１０原子咎の範囲内でチタニウム、ハフニウムまた
はタンタルの１種もしくは２種以上を含有するニオブ基
合金とを組合せて一体とし、これを圧延、伸線等により
テープまたは線材に加工し、ついで４５０°〜１０００
°Ｇの温度で１０分間〜１０００時間焼鈍してβ−Ｗ型
ＮｂｙＳｎ１ｘＡｌｘ （ｙ ＝ ３〜４、Ｘ−１〜３
０原子φ）の金属間化合物を形成することを特徴とする
超電導体の製造法である。

本発明の方法により、製造された線材は、臨界温度にち
−いては大きな変化を示さないにも拘らず、臨界磁場に
ついては、前記化合物にお−いてＸ３０原子咎の場合、
２５０ＫＧ以上、ｘ＝５原子咎の場合、３００ＫＧを得
ることができる。

しかもこの線材は、比較的低温度での拡散法で製造され
るために、Ｎｂ３Ｓｎ と同程度の高い臨界電流缶度
が、低磁場より高磁場に亙って保持されていることが確
認できた。

本発明方法は上記以外にパルスマグネットや交流用の多
芯線の製造にも有効である特徴を有する。

従って、本発明の方法で製造された超電導体線材は、現
在のＮｂ５ＳｎｔたばＶ３Ｇａ線材では達成し得ない２
００ ＫＧＫも達する超高磁場を発生しうる超電導マグ
ネット材料として用いることができる。

なむ、本発明にお−いては圧延、伸線加工後に、Ｓｎ、
１−ｘ’Ａｌｘ’ （ｘ’＝ ０．１〜６０原子％）浴
に浸漬してもよく、その場合の数例を後記実施例に示す
。

本発明方法による具体的実施例を以下に詳述するが、本
発明をこれら実施例に限定するものではない。

実施例 １ 直径１２ｍｍのＣｕ１−ｙ’（５ｎ１−ｘ”Ａｄ？）ｙ
’ （ｙ’−１８原子係、グー５原子咎）合金棒に、長
手方向に貫通する３個の内径約４１ｎ７Ｉｔの孔を設け
、夫々の孔に直径４ｍｍのニオブ棒を挿入した後、この
組合せ体を外匣が０．２５ｍｍになる１で伸線加工し、
これを真空中、７５０℃で３００時間の熱処理を行って
、基材たるニオブ棒と組合せたＣｕ −８ｎ −Ａ１合
金との境界部附近にβ−前型の金属間化合物ＮｂｙＳｎ
１−ＸＡｌＸ（ｙ−３〜４、Ｘ−二５原子係）を形成さ
せた。

このように処理した線材の超電導特性はＴｃ＝］ ７°
ＫＨｃ２−３００ＫＧであった。

実施例 ２ 直径１２７ｒｔｒ／ｌのＣｕ１−ｙ／（Ｓｎ、−ｘｌ／
Ａｌｘ”） ｙ’［： ｙ’−１０原子係、グー５原子
咎］合金に、長手方向に貫通する３個の内径約４ｍｍの
孔を設け、夫々の孔に直径４ｍｍのニオブ棒を挿入した
後、この組合せ体を外径が０．２５ｍｍＫなる１で伸線
加工して得られた線材を、５００℃の溶融５ｎ１−Ｘ′
ＡｌＸ′（ｘ′−５原子％）浴に浸漬し、該浸漬処理後
不活性ガス中、７５０°Ｇの温度で１５０時間熱処理す
ることによって、基材たるニオブと組合せた前記三元合
金との境界附近にβ−前型のＮｂｙＳｎｌ−ｘＡｌｘ〔
ｙ−３〜４、Ｘ＝５原子饅〕金属間化合物を形成させた
。

得られた線材の超電導特性はＴｃ−１７５°に、Ｈｃ２
＝３００ＫＧであった。

実施例 ３ 直径１２ｍｒｎのＣｕ１−ｙ’（Ｓｎ、 −ｙｅＡｌｈ
ｌ） ｙ’（ｙ’＝１０原子係、原子−５原子φ）合金
棒に、長手方向に貫通する内径約７關の孔を設け、その
孔に直径７間のニオブ棒を挿入し、外径がＯ，］ ｍｙ
ｎになる１で伸線して得られる線材を７本編みにして４
２０°Ｃの溶融５ｎ１−Ｘ／Ａｌｘ′（Ｘ′＝５原子％
）浴に浸漬し、これをアルゴンガス等の不活性ガス中、
７５０℃の温度で１５０時間熱処理することによって基
材たるニオブと組合せた前記三元合金との境界部附近に
β−前型のＮｂｙＳｎｌ−ＸＡｌＸ（ｙ−３〜４、ｘ
＝ ５原子係）金属間化合物を形成させた。

このように処理した線材の超電導特性はＴｃ−１７°Ｋ
、 Ｈｃ２−３００ ＫＧであった。

実施例 ４ 直径１２關のＣｕ４−ｙ’（Ｓｎ１−４ｈｌｘ”） ｙ
’（ｙ’−１０原子咎、ｌ＝原子饅）合金棒に、長手方
向に貫通する内径約７ｍｍの孔を設け、その孔に直径７
間のニオブ棒を挿入し、外径が０．１ ｍｍになる１で
伸線して得られる線材を３本編みにして５００℃の溶融
５ｎ１−ｘｋｌｘ’ （ｘ′−５原子饅）浴に浸漬し、
これを内径約０．２５ ｍｍの銅パイプに挿入してダイ
スを通して絞りを加えまたは／更に伸線加工した後真空
中、７００°Ｃの温度で２００時間熱処理することによ
って基材たるニオブと組合せた前記三元合金との境界部
附近にβ−前型のＮｂｙＳｎｌＸＡｌＸ（ｙ−３〜４、
Ｘ＝５原子％）金属間化合物を形成させた。

このように処理した線材の超電導特性はＴｃ＝１７°に
、Ｈｃ２−３００ＫＧであった。

実施例 ５〜２０ 実施例１〜４の何れかの方法で、各変数を種々峻臀に変
化させた例を表２に示す。

これらの結果から得られた超電導特性を第１図むよび第
２図に示す。

これらの結果から明らかな如く、方法むよび変数を変化
させた場合には、臨界温度と臨界磁場は最終的に形成さ
れるβ−Ｗ型ＮｂｙＳｎ１−ｘ Ａｌｘ（ｙ−３〜４
、ｘ＝ｏ〜５０原子係）の組成のＸのみに依存し、方法
や変数には殆んど依存しないことが判明した。

ＮｂｙＳｎ ］ −ｘＡｌｘ のＸの変化による臨界
温度と臨界磁場を表３に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図はβ−Ｗ型ＮｂｙＳｎ １−ｘＡｌｘ （ｙ ＝
３〜４、Ｘ＝Ｏ〜１）の臨界温度の組成依存性を示す
グラフ、第２図は同じくβ−Ｗ型ＮｂｙＳｎ１−ｘＡｌ
ｘ（ｙ＝３〜４、Ｘ＝Ｏ〜１）の臨界磁場の組成依存比
をなすグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 銅、錫釦よびアルミニウムからなる三元合金Ｃｕ１
   −ｙ’（５ｎ１−ｙｅＡｌｂｔ’） ｙ’（ｙ’＝ ０
   ．０５〜３０原子饅、ｚ＝ ０． ］〜６０原子咎〕と
   金属ニオブまたは０，０５〜１０原子φの範囲内でチタ
   ニウム。 ジルコニウム、ハフニウム筐たはタンタルの１種もしく
   ば２種以上を含有するニオブ基台金とを組合せて一体と
   し、これを圧延、伸線等によりテープまたは線材に加工
   し、ついで４５０°〜１０００℃の温度で１０分間〜１
   ０００時間焼鈍してβＷ型ＮｂｙＳｎ１−ｘＭｘ （ｙ
   ＝ ３〜４、Ｘ−１〜３０原子％）の金属間化合物を
   形成することを特徴とする超電導体の製造法。