超伝導複合材料の力学応答が超伝導特性に及ぼす影響のモデリング

Research Project

Project/Area Number	12875128
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Composite materials/Physical properties
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	落合庄治郎京都大学, 工学研究科, 教授 (30111925)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	北條正樹京都大学, 工学研究科, 助教授 (70252492)
Project Period (FY)	2000
Project Status	Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2000: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords	超伝導材料 / 複合材料 / 応力 / ひずみ / クラック / 臨界電流 / 破壊 / フィラメント
Research Abstract	多芯Nb_3Al/CuおよびNb-Ti/Cu超伝導複合線材を対象として,静的および繰り返し(疲労)応力下での,フィラメントおよび安定化銅の損傷の発生,成長,集積を観察した。その結果と臨界電流を比較することにより,力学応答と超伝導特性の相関を評価した。主な結果は以下のようにまとめられる。(1)複合線材中でNb_3Alフィラメントは脆性破壊するがNb-Tiフィラメントは延性を持っているため,単独の場合と複合材中では著しく異なった挙動をする。Nb-Tiフィラメントは単独の場合は1箇所でネッキングして破断するが,複合材中ではフィラメントと安定化銅の力学的相互作用でネッキングの進行と抑制が繰り返されるので,マルティプルネッキング現象を呈する。(2)その結果,フィラメント損傷は,Nb_3Alでは脆性破断の集積,Nb-Tiではマルティプルネッキングによる断面の不均一化の形で生じる。(3)損傷を内含する複合線材の破壊強度と臨界電流の相関解析から,損傷が増すと共にn値が低下すること,破壊強度と臨界電流の間には弱い直線関係があることを見出した。