ニオブ・スズ複合超伝導線材の特性に関する材料力学的研究

铌锡复合超导线材性能的材料力学研究

• 批准号: 17760554
• 负责人: 西島 元
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760554/
• 关键词: 実用超伝導線材; 応力; 歪依存性; ニオブ・スズ; 極低温; 強磁場; 内部補強; 残留歪; ステッピングモータ; ロードセル; クリップゲージ

平成17年度に製作し,18年度に立ち上げ及び調整を行ってきた実用超伝導線材の極低温応力/歪依存性評価装置を用いていくつかの実用線材の特性評価を行った。試料線材にはタンタル(Ta)繊維で内部補強したNb_3Sn線材,銅・ニオブ合金(CuNb)で内部補強したNb_3Sn線材,従来型の(補強無しの)Nb_3Sn線材の3種類を用意した。これらの試料線材について,14-18テスラ(T)の磁場中,4.2Kで応力-歪特性,臨界電流I_cの歪依存性を調べた。Ta補強のNb_3Sn線材は従来よりTaの延性に起因する高延性かつ,Taの熱膨張係数がNb_3Snのそれと近いために残留歪が小さいことが特徴であった。応用面からはこの残留歪を大きくすることが課題であったが,今回それに成功し,応力/歪依存性も大幅に向上させることに成功した。本研究はこの開発の評価を担当した。得られた結果の一部を文献値と比較し,良い一致を確認した。つまり,本研究で製作した極低温応力/歪依存性評価装置によって得られる結果の妥当性が示された。本研究によって得られた結果の一部は,複合超伝導体の電磁機械特性に関する国際ワークショップおよび国際磁石技術会議において発表した。本研究によって得られた成果の意義は,実用超伝導線材の臨界電流の応力/歪依存性のデータベース構築に資するだけでなく,強磁場発生のためのコンパクトな冷凍機冷却超伝導マグネットの開発や,核融合炉用・加速器用の大型超伝導マグネットの開発においても重要なデータベースとなることにある。

In 2017, the company was established and adjusted. In 2018, the company was established and adjusted. In 2017, the company was established and adjusted. In 2017, the company was established and adjusted. In 2017, the company was established and adjusted. In 2017, the company was established. Three kinds of Nb_3Sn wire, copper alloy (CuNb), Nb_3Sn wire and Nb_3Sn wire are used in the sample wire. For the sample material, the force-skew characteristic at 4.2K and the skew dependence of critical current I_c are adjusted in the magnetic field of 14 -18 ℃ (T). Ta reinforced Nb_3Sn wire is characterized by high ductility, thermal expansion coefficient and residual distortion. The problem is that there is no way to solve it. This study is responsible for the evaluation of the development. A comparison of the results of the study was made. In this study, we developed a very low temperature stress/deflection dependence evaluation device to demonstrate the appropriateness of the results obtained. Part of the results obtained in this study are presented at the International Conference on Magnetism and the International Conference on Electromagnetic Mechanical Properties of Composite Superconductors The significance of the results obtained in this study is that the development of the critical current dependence of the superconducting wire materials on the critical current generated by the high magnetic field, the development of the refrigerator cooling superconducting wire, and the development of the large-scale superconducting wire for nuclear fusion furnaces and accelerators are important.

项目成果

Application of the Prebending Strain Effect on CuNb/Nb_3Sn Superconducting Coils Fabricated by a React-and-Wind Method

预弯应变效应在反应缠绕法CuNb/Nb_3Sn超导线圈中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: Supercond. Sci. Technol. 18
• 作者: A. Kimura;K. Miyoshi;S. Endo;O. Seki;S. Meguro;G. Nishijima;S. Awaji and K. Watanabe;G.Nishijima;S.Awaji;P.Badica;S. Awaji;G. Nishijima;K. Watanabe;G. Nishijima;S. Awaji;G. Nishijima
• 通讯作者: G. Nishijima

Nb_3Sn超電導線材の歪効果技術の進展

Nb_3Sn超导线材应变效应技术进展

• 发表时间: 2007
• 期刊: 超伝導Web21
• 作者: Wataru Nakao;Yasuyuki Tsutagawa;Koji Takahashi;Kotoji Ando;W.Nakao et al.;G. Nishijima;西島 元
• 通讯作者: 西島 元

Application of Prebending Effect to Triplet Cables Using Bronze-route Nb_3Sn Strands

预弯效应在青铜系Nb_3Sn绞线三线电缆中的应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: IEEE trans. Appl. Supercond. 17
• 作者: G. Nishijima;H. Oguro;S. Awaji;H. Tsubouchi;S. Hanai and K. Watanabe
• 通讯作者: S. Hanai and K. Watanabe

Prebending Strain Effect on CuNb/Nb_3Sn Superconducting Wire During Practical React-and-Wind Process

CuNb/Nb_3Sn超导线材实际反应缠绕过程中的预弯应变效应

• 发表时间: 2006
• 期刊: IEEE Trans. Appl. Supercond. 16
• 作者: A. Kimura;K. Miyoshi;S. Endo;O. Seki;S. Meguro;G. Nishijima;S. Awaji and K. Watanabe;G.Nishijima
• 通讯作者: G.Nishijima

18.1 T cryocooled superconducting magnet with a Bi2223 high-T_c insert

带有 Bi2223 高温插入件的 18.1 T 低温冷却超导磁体

• 发表时间: 2006
• 期刊: Fusion Engineering and Design 81
• 作者: Wataru Nakao;Yasuyuki Tsutagawa;Koji Takahashi;Kotoji Ando;W.Nakao et al.;G. Nishijima;西島 元;G.Nishijima et al.;西島元 他;G.Nishijima et al.
• 通讯作者: G.Nishijima et al.