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Cu添加Nb3Al極細多芯超伝導線材とその製造方法

シーズコード S022000260
掲載日 2003年5月26日
研究者
  • 井上 廉
研究者所属機関
  • 独立行政法人 物質・材料研究機構
研究機関
  • 独立行政法人 物質・材料研究機構
技術名称 Cu添加Nb3Al極細多芯超伝導線材とその製造方法
技術概要 この技術では、Alに数at%のCuを添加したAl-Cu合金とNbの微細構造複合体(Nb/Al合金の体積比がほぼ3)を作製し、この複合体芯がNbマトリックス中に極細多芯線状になるように配置した極細多芯複合線を作製する。この線材を通電加熱により2000℃付近まで0.1秒程度の時間で急加熱し、次いで液体Ga中を通過させる事で、急冷する。この線材の表面に安定化材のCuを複合した後、750~800℃で熱処理すると、高磁場Jc特性が極めて優れたNb3Al線材が得られる。
画像

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従来技術、競合技術の概要 競合技術としてはNb3Sn実用線材、開発中の技術としてBi-2212及びBi-2223線材の極低温(4.2~18K)での利用がある。前者の線材よりJc特性、Hc2特性が優れ、後者の線材より製造コストが低く、超高磁場を除けばJcも高い。
研究分野
  • 電気的性質
  • 超伝導材料
  • 電線・ケーブル
  • 金属系超伝導体の物性
展開可能なシーズ (1)現在のNb3Sn実用超伝導線材の2~5倍Jcが大でTcも1K程度、またHc2(4.2K)も5T程度高い超伝導線材の製造方法
(2)現在実用化が進んでいる急熱急冷・変態法Nb3Al極細多芯線と比較してもTcが0.4K程度、Hc2(4.2K)が4T程度高い超伝導線材製造方法
(3)Nb3Sn実用超伝導線材に比べ耐歪特性が3~4倍優れた特性
用途利用分野 0.8GHz~1.2GHzNMR用超磁場マグネット、研究用超強磁場マグネット
次世代核融合炉、次世代高エネルギー加速器、次世代SMES
高効率電磁推進船、高効率MHD発電
関連発表論文 (1)井上廉, 吉田勇二, 飯嶋安男, 菊池章弘, COLLINGS E W, BUTA F, SUMPTION M D. Nb3Al極細多芯超電導導体の開発. 科学技術庁金属材料技術研究所研究報告集. vol.22,2000,p.217‐218.
(2)井上廉, 竹内孝夫, 飯嶋安男, 小菅通雄, 木吉司, 坂井修二, 古東博, 木村守男, 外山元一. 高磁界用化合物極細多芯超伝導線材の開発. 科学技術庁金属材料技術研究所研究報告集. vol.18,1996,p.539‐547.
(3)井上廉, 竹内孝夫, 飯嶋安男, 小菅通雄, 渡辺和雄. 先進A15型金属間化合物・極細多芯線の開発過飽和bcc固溶体を経由して作製したNb3Al極細多芯線. 東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター年次報告. vol.1994,1995,p.135‐138.
(4)井上廉, 竹内孝夫, 飯嶋安男, 小菅通雄, 押切光丈, 坂井義和, 渡辺和雄. 先進A15型金属間化合物・極細多芯線の開発過飽和bcc固溶体を経由して作製したNb3Al極細多芯線. 東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター年次報告. vol.1993,1994,p.143‐146.
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人物質・材料研究機構, . 井上 廉, 飯嶋 安男, 菊池 章弘, . Cu添加Nb3Al極細多芯超伝導線材とその製造方法. 特開2001-135165. 2001-05-18
  • H01B  12/10     
  • C22F   1/00     
  • H01B  13/00     

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