(57)【要約】【課題】パウダー・イン・チューブ技術によるＭｇＢ２製の中空フィラメントを基材とする超伝導体線材を製造する方法を提供する。【解決手段】ａ）管状の金属容器内に、金属Ｍｇ製の円筒状バーを同軸挿入し、容器とバーとの間の空間に、無定形ホウ素粉末を挿入し．、無定形ホウ素粉末を、金属容器とＭｇバーとの間でプレス成形して複合ビレットを形成し、ｂ）得られた複合ビレットについて、所定の直径をもつ線材が得られるまで少なくとも１回可塑性変形処理を行い、続いて、線材を支持体上に巻き付け、ｃ）得られたフィラメント製品を熱処理する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｇＢ２製の中空フィラメントを基材とする超伝導線材を製造する方法において、ａ）管状の金属容器内に、金属マグネシウム製の円筒状バーを同軸挿入し、前記容器とバーとの間の空間に、重量比マグネシウム／ホウ素が１．２以上となる量で無定形ホウ素粉末を挿入し、前記無定形ホウ素粉末を、前記金属容器と前記マグネシウムバーとの間でプレス成形して複合ビレットを形成し、ｂ）このようにして得られた複合ビレットについて、所定の直径をもつ線材が得られるまで少なくとも１回可塑性変形処理を行い、続いて、線材を支持体上に巻き付け、ｃ）このようにして得られたフィラメント製品を、温度７００−９５０℃において１５分−３時間熱処理することを特徴とする、超伝導線材の製法。
【請求項２】
段階ａ）において、ニオブシースを、管状の金属容器に近接して同軸挿入することを特徴とする、請求項１記載の製法。
【請求項３】
段階ｂ）において、複合ビレットの可塑性変形処理が、一連の単変形過程と、温度３００−５００℃における５−２０分間の熱処理とが交互に行なわれるようなものであることを特徴とする、請求項１記載の製法。
【請求項４】
ＭｇＢ２製の中空マルチフィラメントを基材とする線材の製造に関し、複合ビレットを形成する段階ａ）が、管状の金属容器内に、ニオブシース及び金属マグネシウム製の円筒状バーを同軸挿入し、Ｎｂシースの内壁とＭｇバーとの間の空間に、重量比マグネシウム／ホウ素が１．２以上となる量で無定形ホウ素粉末を挿入し、該粉末を、金属容器とマグネシウムバーとの間においてプレス成形することからなることを特徴とする、請求項１記載の製法。
【請求項５】
段階ｂ）の後であって、段階ｃ）の前に、次の段階：ニオブシースが完全に露出するまで、フィラメント最終製品の外側金属容器を、化学的又は物理的処理によって除去する段階ｂ１）；フィラメント最終製品を切断し、前記切断プロセスからの一連の複合線材を、六角形配置で、他の管状の金属容器内に設置する段階ｂ２）；このようにして得られた複合マルチフィラメントを収容する管状容器について、所定の直径をもつ線材が得られるまで少なくとも１回可塑性変形処理を行う段階ｂ３）；線材を巻き付ける段階ｂ４）を包含することを特徴とする、請求項１記載の製法。
【請求項６】
段階ｂ）における、得られた複合ビレットの可塑性変形処理、及び／又は段階ｂ３）における、得られた複合マルチフィラメントを収容する管状容器の可塑性変形処理が、一連の単変形過程と、温度３００−５００℃における５−２０分間の熱処理とが交互に行われるようなものであることを特徴とする、請求項５記載の製法。
【請求項７】
熱処理ｃ）を、次の操作法：ｃ１）線材の端をシールした後、チャンバーオーブンにおいて、オーブン内で生ずる低酸素含量の雰囲気中、高温度、大気圧よりも高いマグネシウム蒸気圧力で静止的に熱処理する；又はｃ２）線材を、貧酸素雰囲気である開放管状オーブンを連続して通過させることによって動的に熱処理する、の１つに従って行なうことを特徴とする、請求項１記載の製法。
【請求項８】
段階ａ）において使用する管状の金属容器が、いくつかの異なる金属シースからなるものであることを特徴とする、請求項１記載の製法。
【請求項９】
外側金属容器を除去して、Ｎｂシースを露出させる段階ｂ１）を、化学的処理、特に、酸溶解によって、又は物理的処理、特に、摩耗によって行うことを特徴とする、請求項５記載の製法。
【請求項１０】
管状の金属容器が、低炭素含量、すなわち、０．２質量％未満の炭素含量をもつ鋼、又はＣｕ又はＮｉを含有する銅合金の１つ、又は前記金属の異なる層でなるものであることを特徴とする、請求項１−９のいずれか１項記載の製法。
【請求項１１】
Ｎｂシースが、金属容器の内径（ｄｃ）との関係が、
０．０１＊ｄｃ＜ｓ＜０．０５＊ｄｃ
である全体厚さ（ｓ）を有する管又は各種の回数で巻かれたシートでなるものであることを特徴とする、請求項２−９のいずれか１項記載の製法。
【請求項１２】
シースの全体厚さ（ｓ）と金属容器の内径（ｄｃ）との関係が、
０．０２０＊ｄｃ＜ｓ＜０．０３５＊ｄｃ
であることを特徴とする、請求項１１記載の製法。
【請求項１３】
金属マグネシウムバーが、
０．５＊（ｄｃ−２ｓ）＜ｄＭｇ＜０．８＊（ｄｃ−２ｓ）
の範囲内の直径（ｄＭｇ）を有する、純粋な（＞９９％）マグネシウム製の固体の円筒状バーであることを特徴とする、請求項１−９のいずれか１項記載の製法。
【請求項１４】
直径（ｄＭｇ）が、
０．６＊（ｄｃ−２ｓ）＜ｄＭｇ＜０．７＊（ｄｃ−２ｓ）
の範囲内であることを特徴とする、請求項１３記載の製法。
【請求項１５】
非結晶ホウ素粉末が、純度≧９５％（できる限り金属Ｍｇの存在を排除する）及び平均２０μｍ未満の粒径を有するものであることを特徴とする、請求項１−９のいずれか１項記載の製法。
【請求項１６】
ホウ素粉末の粒径が１０μｍ未満であることを特徴とする、請求項１５記載の製法。
【請求項１７】
空間に挿入されるホウ素粉末の量が、少なくとも、バイブレーション又は空間内に挿入される管によってかけられる圧力を助けとして、垂直方向に重力的に充填されうる量に相当し、ＭｇとＢとの間の最終重量比が１．２０−１．６０であることを特徴とする、請求項１−９のいずれか１項記載の製法。
【請求項１８】
可塑性変形処理が、押出し、線引き、スエージ加工又はローリングから選ばれるものであることを特徴とする、請求項１−９のいずれか１項記載の製法。
【請求項１９】
酸溶解によって外側金属容器を除去する段階ｂ１）を、フィラメント最終製品の頂部を酸攻撃から保護して、ＨＣｌ／ＨＮＯ３（５０／５０）混合物を使用する化学的処理によって行うことを特徴とする、請求項９記載の製法。
【請求項２０】
段階ｂ２）において、Ｍｇ及びＢを含むＮｂシースからなるフィラメント最終製品を切断して、好適な長さを有する部分に細分割し、線材セットを収容するのに充分な内径を有する新たな管状の金属容器を均一に充足する一連の線材を、六角形配置で配置することを特徴とする、請求項５記載の製法。
【請求項２１】
熱処理ｃ１）が、線材の両端をシールし、超伝導体の用途に関する詳細に応じて線材を巻き付けた後、コイルをチャンバーオーブンに挿入し、低酸素含量の雰囲気又は真空下、温度７００−９５０℃において１５分−３時間維持するものであることを特徴とする、請求項７記載の製法。
【請求項２２】
熱処理ｃ２）が、不活性ガス又は空気の酸化攻撃から保護する雰囲気にある非水平管状オーブンにおいて、線材に対して、局部的に、７００−９５０℃の温度及び１５分−３時間の処理時間が達成されるような線材の移動速度及びオーブンの最大温度において、線材を、上方向に通過させることからなるものであることを特徴とする、請求項７記載の製法。
【請求項２３】
温度が８００−９００℃であり、処理時間が３０−１２０分間であることを特徴とする、請求項２１又は２２記載の製法。
【請求項２４】
請求項１−２３のいずれか１項記載の方法に従って得られたＭｇＢ２製の中空モノフィラメント又はマルチフィラメントを基材とする超伝導線材。
【請求項２５】
請求項７記載の方法に従って、ｃ１）又はｃ２）に記載の熱処理によって得られるＭｇＢ２製の中空モノフィラメントを基材とする超伝導線材の、マグネット用のコイル、又はエンジン、発電機、変圧器、電流制限器、磁気エネルギーアキュムレーター、電磁スクリーン用のコイルのようなエレクトロ技術装置の部材の如き超伝導体最終製品の製造におけるに使用。
【請求項２６】
ｃ２）に記載の熱処理によって得られる請求項２５記載のＭｇＢ２製の中空モノフィラメントを基材とする超伝導線材の、電流の搬送に適する、より線の如き最終製品又は他のタイプの超伝導フィラメント最終製品用として使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ＭｇＢ２製の中空フィラメントを基材とする超伝導線材の製法に係る。
【０００２】
公知のように、ホウ化マグネシウムは３９Ｋ以下において超伝導特性を有し、このため、液体ヘリウムの使用に基づくものよりも安価である閉路極低温システム（極低温冷凍機）に適用される。
【０００３】
液体Ｈｅに基づく冷却システムの使用によって、さらに多くの超伝導電力適用が危うくされており、その結果、４．２Ｋより高い及び好ましくは１０Ｋよりも高い温度（他のより経済的な冷却システムは、この範囲において作動する）において使用される超伝導物質を特定することが注目されている。
【０００４】
ホウ化マグネシウムが改善された超伝導特性及び改善された機械特性を有するためには、理論的密度値（２．６３ｇ／ｃｍ３）に近い値まで緻密化したホウ化マグネシウム最終製品を得ることが基本であり、これは、高温において高圧を使用する当分野において公知の方法に従ってのみ可能であるが、最終製品の大きさが制限され、大量生産には適さない装置の使用を必要とする。
【０００５】
さらに、高温における高圧の適用は、ＭｇＢ２を基材とする中空の超伝導線材が望まれる場合には、より困難である。
【０００６】
当分野の現状によれば、ＭｇＢ２を基材とする超伝導線材の製造は、主に、その２つの変形における「パウダー・イン・チューブ」技術によって行われている。
【０００７】
第１の変形は、ＭｇＢ２粉末を含有する金属シースの線引きであり、一方、第２の変形は、金属シースがホウ素及びマグネシウムの粉末の混合物を含有することである。シース内において、焼結ＭｇＢ２製の１以上のフィラメント伝導体を得るため、線引き及び／又は積層の後、これらの複合シースについて適切な熱処理（任意に、高圧力下）を行なう。
【０００８】
当分野における現状の上記方法の両変形では、熱処理を、高圧をかけて行うことが必須である。実際、熱処理の間に高圧をかけることなくファイバーが製造される場合には、次のような欠点がある：これらは、高い磁界の存在下かつ４．２Ｋ（液体ヘリウムの沸点）よりも高い温度で低い電流密度をもつ電流を送る：これは、主に、焼結物質の低い密度及び／又は結晶粒の不充分な結合によるものである。
【０００９】
第１の変形では、実際、ＭｇＢ２粉末の高温焼結が、大気圧又は真空中において、中位の温度、例えば、４００℃程度の温度で既に始まっているＭｇＢ２結晶の分解プロセスによって強く制限される。
【００１０】
第２の変形では、高温において圧力なしで反応されたマグネシウム及びホウ素の粉末はＭｇＢ２に変換されるが、対応する焼結物質は、マグネシウム粉末によって占められていた初期の空間は、その一部が、形成されるＭｇＢ２結晶によって占められるのみであるため、多孔性である。一方、ホット静水圧プレス成形又はホット一軸加圧成形の如き外部圧力によって援助される焼結技術は、長い線材の工業的生産には特に適合しない。
【００１１】
従って、本発明の目的は、公知技術に存在する欠点を解消する方法によって、高度に緻密化されたＭｇＢ２製でありかつ金属シース内に近接する環状クラウン型で配置された中空フィラメントを基材とする超伝導線材を得ることにある。
【００１２】
本発明の目的は、ＭｇＢ２製の中空フィラメントを基材とする超伝導線材を製造する方法において、ａ）管状の金属容器内に、金属マグネシウム製の円筒状バーを同軸挿入し、前記容器とバーとの間の空間に、重量比マグネシウム／ホウ素が１．２以上となる量で無定形ホウ素粉末の挿入し、前記無定形ホウ素粉末を、前記金属容器と前記マグネシウムバーとの間でプレス成形して複合ビレットを形成し、ｂ）このようにして得られた複合ビレットについて、所定の直径をもつ線材が得られるまで少なくとも１回可塑性変形処理を行い、続いて、線材を支持体上に巻き付け、ｃ）このようにして得られたフィラメント製品を、温度７００−９５０℃において１５分−３時間熱処理することを特徴とする超伝導線材の製法に係る。
【００１３】
特に、ＭｇＢ２製の中空モノフィラメントを基材とする超伝導線材を得ようとする場合には、複合ビレットを生成する段階ａ）は、上述のように、管状の金属容器内に、金属マグネシウム製の円筒状バーを同軸挿入し、容器とバーとの間の空間に、重量比マグネシウム／ホウ素が１．２以上となる量で無定形ホウ素粉末を挿入し、該粉末を、金属容器とマグネシウムバーとの間においてプレス成形することからなる。
【００１４】
本発明による方法は、段階ａ）において、管状の金属容器に近接してニオブシースを同軸挿入することも考慮するものである。
【００１５】
特に、ＭｇＢ２製の中空マルチフィラメントを基材とする超伝導線材が望まれる場合には、本発明による方法は、管状の金属容器内に、ニオブシース及び金属マグネシウム製の円筒状バーを同軸挿入し、前記ニオブシースの内壁とＭｇバーとの間の空間に、重量比マグネシウム／ホウ素が１．２以上となる量で無定形ホウ素粉末を挿入し、前記無定形ホウ素粉末を、前記金属容器と前記マグネシウムバーとの間でプレス成形して複合ビレットを形成する段階ａ）；段階ｂ）及び熱処理する段階ｃ）を含み、この段階ｃ）の前に、次の段階：ニオブシースが完全に露出するまで、最終製品の外側金属容器を、化学的又は物理的処理によって除去する段階ｂ１）；フィラメント最終製品を切断し、前記切断プロセスからの一連の複合線材を、六角形配置で、他の管状の金属容器内に設置する段階ｂ２）；このようにして得られた複合マルチフィラメントを収容する管状容器について、所定の直径をもつ線材が得られるまで少なくとも１回可塑性変形処理を行う段階ｂ３）；線材を巻き付ける段階ｂ４）が追加されてなる。
【００１６】
さらに、段階ｂ）における、得られた複合ビレットの可塑性変形処理及び／又は段階ｂ３）における、得られた複合マルチフィラメントを収容する管状容器の可塑性変形処理は、一連の単変形過程が、温度３００−５００℃における５−２０分間の熱処理と交互に行われるようなものであってもよい。
【００１７】
特に、熱処理ｃ）は、以下の操作法の１つに従って行われる：
ｃ１）線材の端をシールした後、チャンバーオーブンにおいて、オーブン内で生ずる低酸素含量の雰囲気中、高温度、大気圧よりも高いマグネシウム蒸気圧力で静止的に熱処理すること；又は
ｃ２）線材を、内部が貧酸素雰囲気である開放管状オーブンを連続して通過させることによって動的に熱処理すること。
【００１８】
本発明による方法において、段階ａ）の管状の金属容器は、いくつかの異なる金属シールから構成されてもよい。
【００１９】
本発明の他の目的は、上記の方法に従って得られるＭｇＢ２製の中空モノフィラメント又はマルチフィラメントを基材とする超伝導体に係る。
【００２０】
本発明は、本発明による方法に従って、ｃ１）又はｃ２）に記載の熱処理によって得られるＭｇＢ２製の中空モノフィラメントを基材とする超伝導線材の、マグネット又はエレクトロ技術装置の部材用のコイルの如き、エンジン、発電機、変圧器、電流制限器、磁気エネルギーアキュムレーター、電磁スクリーン用のコイルの如き超伝導体最終製品の製造におけるに使用に係る。
【００２１】
これらの目的のため、コイルは、金属シース内に存在するホウ化マグネシウムフィラメントに対する障害を防止する閾値よりも大きいフィラメントの最少曲率半径を有する。
【００２２】
さらに、本発明による方法に従って、ｃ２）に記載の熱処理によって得られる超伝導線材は、電流の搬送に適する、より線の如き最終製品又は他のタイプの超伝導フィラメント最終製品用として使用される。
【００２３】
外側金属容器を除去して、Ｎｂシースを露出させる段階ｂ１）は、化学的処理、特に、酸溶解によって、又は物理的処理、特に、摩耗によって行われる。
【００２４】
本発明による方法の第１の具体例では、単一中央中空区域をもつＭｇＢ２製の中空モノフィラメントを基材とする超伝導線材が製造される。
【００２５】
熱処理の終了時、マグネシウム及びホウ素は反応して、金属シースの内壁上に位置し、中央に中空区域を有し、過剰の残留マグネシウムが部分的にのみ充満している高度に緻密化されたＭｇＢ２を生成する。
【００２６】
また、中空のＭｇＢ２フィラメントに対して障害を与える閾値よりも低い曲率半径を有する超伝導最終製品（巻き付けを必要とする）については、熱処理ｃ１）を伴う方法を使用する。このようにして、マグネット用又はエレクトロ技術装置用のコイル、例えば、エンジン、発電機、変圧器、電流制限器、磁気エネルギーアキュムレーター、電磁スクリーン用のコイルも得られる。
【００２７】
超伝導フィラメントの安定化を保証するためには、超伝導特性の突然の喪失（クエンチング）の場合、例えば、高度に熱伝導性であり、同時に低い電気抵抗率をもつ金属（Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ等）によって、既に超伝導特性を有している線材又はコイルを被覆すること等の公知技術に関して記載した各種の技術を適用できる。
【００２８】
超伝導フィラメント内の中空区域の直径が、冷却流体が空所内を通過できるように充分に大きいものでなければならない場合には、超伝導体と接触する冷却材自体の安定化作用が使用される。
【００２９】
本発明による方法の基本的な利点は、特に、ＭｇＢ２フィラメントが、超伝導物質のない内部区域を有していることを特徴とするＭｇＢ２製の中空フィラメントを基材とする超伝導線材であって、公知技術の製法によって得られるＭｇＢ２フィラメントについて開示されているデータと比べてより高い、磁界の存在下、１０Ｋ以上の温度における臨界電流密度をもつ超伝導特性を示す超伝導線材を製造できることにある。
【００３０】
本発明による中空超伝導フィラメントの他の利点は、超伝導フィラメント内に存在する中空区域が、冷却流体の通過に利用され、この結果、より直接的に冷却されることにある。
【００３１】
本発明による方法の特徴及び利点は、以下の詳細かつ説明のための記載から、さらに明白になるであろう。
【００３２】
特に、本発明による方法の具体例では、ＭｇＢ２製の中空フィラメントを基材とする超伝導線材の製法は、初めに管状の金属容器内にニオブシースを挿入することによって複合ビレットを形成する段階を包含するものである。
【００３３】
好ましくは、管状の金属容器は、低炭素含量、例えば、０．２質量％未満の炭素含量をもつ鋼、又はＣｕ、又はＮｉを含有する銅合金の１つから構成されるか、又はこれら金属の異なる層で構成される。
【００３４】
Ｎｂシースは、管又は数回巻かれたシートでなる。Ｎｂシースの全体厚さ（ｓ）は、代表的には、下記の関係：
０．０１＊ｄｃ＜ｓ＜０．０５＊ｄｃ
、好ましくは、下記の関係：
０．０２０＊ｄｃ＜ｓ＜０．０３５＊ｄｃ
に従って、金属容器の内径（ｄｃ）と関連する。
【００３５】
ついで、金属マグネシウムバーを、Ｎｂシース内に同軸挿入する。このバーは、純粋な（＞９９％）マグネシウム製の固体の円筒状バーであり、代表的には、下記の範囲内：
０．５＊（ｄｃ−２ｓ）＜ｄＭｇ＜０．８＊（ｄｃ−２ｓ）
、好ましくは、下記の範囲内：
０．６＊（ｄｃ−２ｓ）〜０．７＊（ｄｃ−２ｓ）
の直径（ｄＭｇ）を有する。
【００３６】
ついで、無定形のホウ素粉末を、Ｎｂシースの内壁とＭｇバーとの間の空間に挿入する。非結晶ホウ素粉末は、９５％以上の純度（できる限り金属Ｍｇの存在を排除する）及び平均２０μｍ未満、好ましくは、１０μｍ未満の粒径を有する。
【００３７】
空間に挿入されるホウ素粉末の量は、少なくとも、バイブレーション又は空間内に挿入される管によってかけられる圧力を助けとして、垂直方向に重力的に充填されうる量に相当し、これにより、ＭｇとＢとの間の重量比は、好ましくは、１．２０−１．６０の範囲となる。
【００３８】
このようにして得られた複合ビレットを、一般的には、押出し、線引き、スエージ加工、ワイヤー−ロッドローリングの如き１以上の処理サイクル又は可塑性変形プロセスに供して（一連の単一変形過程の間に、温度３００−５００℃における５−２０分間の熱処理が挿入され得る）、連続フィラメント最終製品を形成する。このフィラメントの長さは、元のビレットの直径と最終線材の直径との間の減少比によって決定され、ビレットを形成する物質の延性が、代表的な冶金学的可塑性加工に耐えるには充分でない場合に生ずる線材に関する構造的欠陥は存在しない。
【００３９】
このようにして得られたフィラメント最終製品を、続いて、鉄系容器の場合には、ＨＣｌ／ＨＮＯ３（５０／５０）の如き酸によって化学的に処理する。最終製品の頂部を酸の攻撃から好適に保護することによって、これら混合物は、Ｎｂシースを溶解させることなく、外側の金属容器を溶解させることができる。
【００４０】
酸攻撃後に得られたフィラメント最終製品は、Ｍｇ及びＢを含むＮｂシースからなり、ついで、これを、六角形配置で組み立てられるのに適した長さを有する部分に細分割し、これにより、一連の線材は、所望のフィラメントセットを収容するのに充分な内径を有する新たな管状の金属容器を均一に充足する。
【００４１】
上記のものと同様の材料でなり、上記のように線材セットが充填された新たな管状の金属容器を、所望の長さ及び直径を有する線材が得られるまで、前記の如く、新たな一連の可塑性変形プロセスに供する。
【００４２】
ついで、このようにして得られた線材を巻き付ける。この線材の巻き付けは、製品の最終用途に基づく特殊な巻き付けであるか、又は簡単にベルトを集めるようにして行われる。
【００４３】
続いて、このようにして得られたフィラメント最終製品を、下記の操作法の１つによる熱処理に供する：
ｃ１）線材の両端をシールし、超伝導体の用途に関する代表的な詳細に応じて線材を巻き付けた後、コイルを、、低酸素含量の雰囲気（例えば、Ａｒを含有する）又は真空下（内部において、高温度で、大気圧よりも高いマグネシウム蒸気圧力を発生させるため）のチャンバーオーブンに挿入し、温度７００−９５０℃において１５分−３時間、好ましくは、温度８００−９００℃において３０−１２０分間維持する；又は
ｃ２）不活性ガス又は空気の酸化攻撃から保護するための雰囲気にある非水平管状オーブンにおいて、線材に対して、局部的に、前記ｃ１）に記載の熱条件及び処理時間が達成されるような線材の移動速度及びオーブンの最大温度において、線材を、上方向に連続的に通過させる。内部での線材の通過が上方向で行われるように、オーブンを非水平位置に置く。
【００４４】
さらに、焼成後の線材の巻き付けは、最適な曲率半径、すなわち、中空超伝導ＭｇＢ２フィラメントの機械的障害限界よりも高い曲率半径を有する支持体、例えば、リールの回りで行われる。
【００４５】
本発明の方法によるＭｇＢ２製の中空フィラメントを基材とする超伝導線材の製造は、以下の実施例においてさらに良好に説明するが、これら実施例は、本発明を制限するものではない。
【００４６】
【実施例１】
複合ビレットを次のように組み立てた：固体の純粋な（９９％）マグネシウムでなる直径６．３ｍｍを有する円筒状の心型を、内部に全体厚さ０．３ｍｍでＮｂシート（Ｗａｈ　Ｃｈａｎｇ，　米国）をライニングした軟鋼管（ＳＴ３７．４：Ｐｅｓｓｉｎａ　Ｔｕｂｉ，　ミラノ；直径：１２ｍｍ（外径）／１０ｍｍ（内径）を有する）内に同軸的に挿入した。平均粒径１０μｍ及び純度９８％以上を有する無定形のホウ素粉末（無定形：グレード１，Ｓｔａｒｃｋ　Ｈ．Ｃ．，ドイツ国）を、ニオブシースとマグネシウム心型との間の空間に挿入し、粉末を、重量比Ｍｇ／Ｂ＝１．５５となるまでプレスした。
【００４７】
ついで、ビレットを、外径が３．６６ｍｍとなるまでスエージ加工し、ＨＮＯ３＋ＨＣｌの水溶液による酸処理によって、その表面から軟鋼を除去し、その際、両端を熱硬化性樹脂によりシールすることによって、内部製品の汚染を防止した。このようにして得られた線材ロッドを７個の部分に分け、これらを、六角形配置に従って、先のものと同一の軟鋼管内に挿入した。この新たな管を、外径２．５ｍｍの複合フィラメントが得られるまでスエージ加工した。
【００４８】
このようにして得られた複合線材から、長さ１１ｃｍを有するサンプルを作製し、その両端をＴＩＧ（タングステン不活性ガス）技術によりシールし、オーブンにおいて、Ａｒの不活性雰囲気中、８５０℃で３０分間焼成した。
【００４９】
焼成したサンプルは、図１の顕微鏡写真に見られるように、疑似六角形配置の、ＭｇＢ２超伝導体物質の平均有効面積１ｍｍ２をもつ超伝導性となっていた。図１は、光学顕微鏡によって見た超伝導線材の断面の光学顕微鏡写真である。その超伝導特性をコントロールするため、線材の一部分（長さ約６ｃｍを有する）を、安定化した電流給電手段に接続した後、温度４．２Ｋに冷却したクライオスタット内に、磁界の不存在下で浸漬することによって除去した。
【００５０】
このようにして、超伝導最終製品が、図２のグラフから理解されるように、かけられた磁界の強さに応じて、臨界電流値に達するまで、ゼロ電圧値を有することが証明された。図２のグラフは、実施例１の最終製品に関して、３．５−１０Ｔの範囲のいくつかの値について、外部磁界Ｂの存在下で、電流が与えられる際に、距離１．１ｃｍの２つの点の間で測定された電圧の傾向を示す。
【００５１】
下記の表１は、電界が閾値１μＶ／ｃｍを越えないことを原則として測定し、かつ超伝導体物質の面積に関して評価して、かけた磁界に関する限界電流密度の値を示す。
【００５２】
【表１】かけた磁界に関する実施例１の超伝導最終製品の臨界電流密度の傾向
2004047441.tif 000002
臨界電流密度のこれらのトランスポート測定を、同一のサンプルについて、４．２−３０Ｋの範囲内の異なる温度においても行い、図３のグラフに示し、かつ半対数スケール上に直線的に補間した値を得た。
【００５３】
実際、図３は、実施例１の最終製品に関して、異なる温度において、異なる磁界をかけてトランスポート法によって測定した臨界電流密度の傾向を示している。
【００５４】
【実施例２】
その内部に直径１５ｍｍ（外径）／１３．２ｍｍ（内径）を有するＮｂ管（Ｗａｈ　Ｃｈａｎｇ）を挿入した直径２０ｍｍ（外径）／１５ｍｍ（内径）を有する軟鋼管（ＳＴ３７．４，　Ｐｅｓｓｉｎａ　Ｔｕｂｉ）からなる複合ビレットを組み立てた。直径９．５ｍｍを有する円筒状のマグネシウムバーを、ニオブ管の内部で、かつ中心に配置し、平均粒径１０μｍ未満を有する無定形のホウ素粉末（グレード１）を挿入し、実施例１のように、重量比Ｍｇ／Ｂが１．５５に達するまでプレスした。
【００５５】
ついで、ビレットを、外径が２．６ｍｍとなるまでスエージ加工し、外径１．５ｍｍが得られるまで線引き成形した。得られた線材ロッドの一部を、上記のものと同じ軟鋼製の直径４ｍｍ（外径）／２ｍｍ（内径）を有する新たな円筒状容器に挿入し、外径が２．２ｍｍとなるまで線引き成形した。
【００５６】
このようにして得られたモノフィラメントの一部（長さ９ｃｍを有する）を除去し、両端をＩｎｏｘスチールプラグでシールした後、Ａｒ雰囲気中、温度９００℃において２時間熱処理した。超伝導最終製品の断面は、平均で、０．１ｍｍ２の単一中空域を包囲する超伝導物質の面積を有しており、図４に再現してある。
【００５７】
図４は、実施例２の超伝導体モノフィラメント最終製品の断面の光学顕微鏡写真である。
【００５８】
実施例１の記載の操作法及び原則に従って、各種の磁界及び４．２Ｋの温度において、トランスポート測定によって得られた臨界電流密度の相対的な結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】かけた磁界に関する実施例２の超伝導最終製品の臨界電流密度の傾向
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【図面の簡単な説明】
【図１】光学顕微鏡によって見た超伝導線材の断面の光学顕微鏡写真である。
【図２】実施例１の最終製品に関して、３．５−１０Ｔの範囲のいくつかの値について、外部磁界Ｂの存在下で、電流が与えられる際に、距離１．１ｃｍの２つの点の間で測定された電圧の傾向を示すグラフである。
【図３】実施例１の最終製品に関して、異なる温度において、異なる磁界をかけてトランスポート法によって測定した臨界電流密度の傾向を示すグラフである。
【図４】実施例２の超伝導モノフィラメント最終製品の断面の光学顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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