超電導線材の複合強化とストレス効果の制御に関する研究

超导线材复合增强材料及应力效应控制研究

基本信息

  • 批准号:
    60055007
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Fusion Research
  • 财政年份:
    1985
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1985 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

核融合炉に用いられる大型の高磁界超電導マグネットに於ては、使用されている線材に巨大な電磁力(ローレンツカ)がかかる。従って超電導導体の複合強化が必要不可必である。また現在高磁界用として最も有望視されている【Nb_3】Sn導体には歪に弱に性質(ストレス効果)がある。複合強化した【Nb_3】Sn極細多芯導体のストレス効果はどの様になるか、更には導体の複合強化と同時に、マグネットが最大磁場を発生した最大歪下で導体が最大の臨界電流値(Ic)を持つ様にストレス効果を制御できないものであろうか?一方ストレス効果の無い(又は少ない)超高磁界用先進超電導線材の開発研究も又、必須の研究課題であると思われる。前年度に引き続いてSusとMo線を用いて内部複合強化した【Nb_3】Sn極細多芯線材の強度とIcの引張り並びに曲げ歪依存性について測定研究した。その結果3本のMo又はSus線を用いて【Nb_3】Sn極細多芯線を複合強化してやることにより、0.2%耐力にして最大22Kg/【mm^2】迄補強することができる事が確認された。又MoとSus線の割合を変えることにより【Nb_3】Snに加わるprecompressionの量を0から1.0%迄変化させ得ること、即ち線材に加わる最大歪下で最大のIcをもつ様にストレス効果を制御し得ることがわかった。しかしながらMo線は硬くて脆く、加工性に乏しい為、補強線材の長尺化は非常に難しいことが判明した。現在ステンレス線のみを用いた長尺の内部複合強化線材を開発する研究を急いでいる。【Nb_3】Alは【Nb_3】Snよりも優れた超電導特性(Tc,【H_(c2)】)を持ち且つ歪によるIc,【H_(c2)】,Tcの劣化が非常に少ない事がわかっている。しかしながら、その実用化が遅れていた。最近我々は粉末冶金法(P/M法)によりかなり良い特性をもつP/M法・長尺・【Nb_3】Al線材の開発に成功した。Al濃度、減面加工率、熱処理条件等の最適化により、20Tで【10^4】A/【cm^2】以上のJcをもつ超高磁界発生用線材として実用化し得るものと思われる。
在核聚变反应堆中使用的大型高场超导磁体中,巨大的电磁力(洛伦兹卡)被施加到所用的电线上。因此,超导导体的复合增强材料至关重要。此外,[Nb_3]Sn导体目前被认为是高磁场中最有前途的材料,但它容易受到应变(应力效应)的影响。复合增强[Nb_3]Sn超细多芯导体的应力效应如何?此外,在导体复合增强的同时,导体具有最大临界电流值(Ic)是否无法控制?另一方面,无(或很少)应力效应的超高磁场先进超导线材的开发和研究也被认为是一个重要的研究课题。继去年的基础上,我们对使用 Sus 和 Mo 线进行内部强化的 [Nb_3]Sn 超细复丝线的强度和 Ic 的拉伸和弯曲应变依赖性进行了测量研究。结果证实,通过使用三根Mo或Su线对[Nb_3]Sn超细复丝线进行复合强化,可以将其强化至最大22Kg/[mm^2],屈服强度为0.2%。另外,通过改变Mo和Sus丝的比例,对[Nb_3]Sn施加的预压缩量可以在0~1.0%之间变化,即可以控制应力效应,使其在一定条件下具有最大Ic。我发现这是可能的。然而,由于Mo线硬、脆且加工性差,因此发现加长增强线极其困难。我们目前正在研究开发仅使用不锈钢线材的长内强化线材。 [Nb_3]Al具有比[Nb_3]Sn优异的超导特性(Tc、[H_(c2)]),并且发现由于应变引起的Ic、[H_(c2)]和Tc的劣化极小。 有。但其实际应用却被推迟了。最近,我们利用粉末冶金法(P/M法)成功研制出了具有良好性能的P/M长[Nb_3]Al线材。通过优化Al浓度、断面收缩率、热处理条件等,相信可以作为产生Jc为[10^4]A/[的超高磁场的线材投入实用。 cm^2] 或更高 (20T)。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Proc.MT-9. (1985)
程序MT-9。
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Proc.ICEC-10. 165- . (1984)
程序ICEC-10。
  • DOI:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Proc.Int.Sympo.on Flux Pinning and Electromag.Prop in Super conductors. 272- . (1985)
Proc.Int.Sympo.on 超导体中的磁通钉扎和 Electromag.Prop。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Proc.CEC-85. (1985)
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