先進超電導線材の製造技術と特性

カテゴリ: 技術報告

論文No: 1110

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門

発行日: 2008/03/05

タイトル(英語): Fabrication and superconducting properties of advanced superconducting tapes and wires

著者名: 先進超電導線材の製造技術と特性に関する調査専門委員会編

著者名(英語): Investigating R&D Committee on Fabrication and superconducting properties of advanced superconducting tapes and wires

キーワード: 超電導体,線材,臨界電流密度／ Superconductor, Tape-&-Wire, Critical-current-density

要約(日本語): 超電導は環境、エネルギー、輸送、医科学、などの分野におけるキーテクノロジーの一つとして期待されている。これらの分野で超電導を応用するためには、いわゆる超電導線材が開発されなければならない。超電導を示す物質は非常に数多いが、実用化されているのはNb-TiとNb3Snの二つだけである。いわゆる高温酸化物超伝導体は、その多くが液体窒素温度(77K)以上に超電導転移温度Tcを持ち、応用の視点から注目を集めているが、実用化を目指して精力的に研究されているのは、ビスマス系のBi2Sr2Ca2Cu3Ox(Bi-2223) と Bi2Sr2CaCu2Oy(Bi-2212), ならびにイットリウム系のYBa2Cu3Oy(Y-123) の三つである。金属系超伝導体のMgB2は他の金属系超伝導体と類似の特長を持つにも関わらず、Tcが~40Kと非常に高いので多くの研究者の注目を集めている。Nb3Alも高い上部臨界磁界を持ち、また機械的特性が優れているので注目されている。しかしながら、これらの先進超電導体はいずれも臨界電流密度を始めとする特性が十分でないためにまだ商用化されていない。本技術調査研究会では、Nb3Snも含めたこれらの先進超電導線材の製造技術と特性を調査し、特性向上のための方法について議論した。また、実用上重要である交流損失、機械的特性、熱的・電磁気的安定性についても議論し、さらにこれらの先進超電導線材の応用の可能性について調査した。

要約(英語): Superconductor technology is a key technology in environment sciences, energy, transportation, and medical science. For the applications of superconductors in these disciplines, the development of superconducting tapes and/or wires is essential. Of these thousands of superconductor, only two of them (Nb-Ti and Nb3Sn) are currently commercialized. The first high-Tc oxide superconductor appeared in 1986, and, since then, many high-Tc oxides have been discovered. Because most of them show Tc’s higher than the boiling point of liquid nitrogen(77K), they have received considerable attention from the viewpoint of practical applications. Among high-Tc oxides, bismuth-based oxides of Bi2Sr2Ca2Cu3Ox(Bi-2223) and Bi2Sr2CaCu2Oy(Bi-2212), and a yttrium-based oxide of YBa2Cu3Oy(Y-123) are currently being studied in detail for practical applications. A metallic superconductor of MgB2 was discovered in 2001, and attracts attentions of many scientists and engineers because the MgB2 has advantages similar to conventional metallic superconductors in spite of having a much higher Tc (~40K) than those of other metallic superconductors. Nb3Al is also an interesting superconductor due to its high upper critical field and excellent mechanical properties. However, these advanced superconductors are not commercialized yet due to their insufficient superconducting properties. In this technical committee we investigated the fabrication process and superconducting properties of these advanced superconducting tapes and wires including Nb3Sn wires, and discussed the methods to improve the superconducting properties.

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