高磁界用A15型先進超電導線材・導体の開発と歪効果の評価

核融合用超伝導マグネットには、高磁界で臨界電流密度が高く、耐歪特性の優れた超伝導線材・導体の開発が強く要請されている。本研究では、種々の先進材料のうち最も実用に近い段階にあるA15型先進材料をとりあげ、1.現在迄線材化技術の確立していない高特性A15型先進超伝導材料(Nb_3Al,Nb_3Ga,Nb_3(Al,Ge)など)、および2.製造方法に特徴を有し、歪特性の良好な、インサイチュ(I/S)法Nb_3SnおよびV_3Ga線材の製造方法の確立および高磁界特性の改善を目指すものである。Nb_3Alでは粉末治金(P/M)法線材に関する研究により、Nb中へのAl拡散機構を明らかにし、クラッドチップ押出(CCE)法による線材技術をほぼ確立した。Nb_3GeではCVD法による長尺化を試みた。さらにI/S法Nb_3SnおよびV_3Gn線材の高磁界特性の改善を試み、これらの線材の1部については、高磁界特性および歪効果の評価を行った。またブロンズ法Nb_3Sn導体の研究として複合強化と安定化を同時に行い、歪効果の測定も行い、高電流密度導体の開発研究も併せて行った。更に高磁界用Nb_3(Al,Ge)線材の開発研究も鋭意行った。一方、最近発見された酸化物高温超伝導体は、実用化された際の将来の核融合用超伝導マグネットへのインパクトの大きさの観点からも非常に重要であると考え、その線材化に向けての基礎研究および安定化等の線材化に必要な物性の研究に限って採りあげた。現在迄これらの酸化物はいずれも十分に高いTc,Bc_2を持つことを確かめた。またバルクや線材でのJcは低いが、CVD-YBCO薄膜では27Tの高磁界迄6・5×10^4A/cm^2の注目すべき高特性を持つことを見出している。

核融合用超伝導マグネットには、高磁界で臨界電流密度が高く、耐歪特性の優れた超伝導線材・導体の開発が強く要請されている。本研究では、種々の先進材料のうち最も実用に近い段階にあるA15型先進材料をとりあげ、1.現在迄線材化技術の確立していない高特性A15型先進超伝導材料(Nb_3Al,Nb_3Ga,Nb_3(Al,Ge)など)、および2.製造方法に特徴を有し、歪特性の良好な、インサイチュ(I/S)法Nb_3SnおよびV_3Ga線材の製造方法の確立および高磁界特性の改善を目指すものである。Nb_3Alでは粉末治金(P/M)法線材に関する研究により、Nb中へのAl拡散機構を明らかにし、クラッドチップ押出(CCE)法による線材技術をほぼ確立した。Nb_3GeではCVD法による長尺化を試みた。さらにI/S法Nb_3SnおよびV_3Gn線材の高磁界特性の改善を試み、これらの線材の1部については、高磁界特性および歪効果の評価を行った。またブロンズ法Nb_3Sn導体の研究として複合強化と安定化を同時に行い、歪効果の測定も行い、高電流密度導体の開発研究も併せて行った。更に高磁界用Nb_3(Al,Ge)線材の開発研究も鋭意行った。一方、最近発見された酸化物高温超伝導体は、実用化された際の将来の核融合用超伝導マグネットへのインパクトの大きさの観点からも非常に重要であると考え、その線材化に向けての基礎研究および安定化等の線材化に必要な物性の研究に限って採りあげた。現在迄これらの酸化物はいずれも十分に高いTc,Bc_2を持つことを確かめた。またバルクや線材でのJcは低いが、CVD-YBCO薄膜では27Tの高磁界迄6・5×10^4A/cm^2の注目すべき高特性を持つことを見出している。