核融合用超伝導マグネット先進構成材料線材の特性改善と評価

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63050033
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 岡田 東一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (40028999)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 和雄 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30143027) ; 鈴木 光政 東北大学, 工学部, 助教授 (40091706) ; 永田 明彦 秋田大学, 鉱山学部, 教授 (20005945) ; 奥田 喜一 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (50028205) ; 浜崎 勝義 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (40143820)
• Keywords: 超伝導磁石 / A-15型超伝導材 / シェブレル相 / B-1型超伝導材 / 3次元強化FR / 耐ひずみ特性 / データベース

Research Abstract

本計画班の今年度の主要研究目標は(1)直列性と(2)複合性を特徴とする核融合用大型高確界超伝導磁石材料の特性改善と評価を行うことである。基本的な構成材料としては、(1)超電導材料、(2)安定化材料、(3)絶縁材料、(4)構造材料であるが、本研究では、(1)と(3)について重点的に研究を行うこととした。以下に重要な成果を要約する。
(I)超伝導線材
(a)A-15型化合物系超伝導材料については、ひずみ効果と中性子照射効果の研究を行い、可逆ひずみ限界値の評価及び複合超伝導線における各構成材の照射効果の複合効果についても知見を得た。
(b)シェブレル相超伝導体(PbMO_8 S_8)については線材化に努力した結果、数メートルの線材が製作出来るようになった。
(c)B-1型のNbNについてはテープ材で臨界電流密度の高いものが得られるようになった。
(d)セラミックス高温超伝導材料でも特性の向上がみられた。
(II)絶縁材料
(a)繊維強化複合材料:超伝導コイルの中にはスペーサーなど大きな電磁応力のもとで使用される場合が多い。多くの場合この材料は強い剪断応力と同時に強い圧縮応力を受けるので従来の材料では不充分であった。従来の2次元強化複合材料に対して我々の導入した3次元複合材料は大巾に性能が向上することが分った。
(b)耐放射線性有機複合材料・上連の三次元強化複合材料はコバルト60ガンマー線に対して約10倍、中性子に対して約5倍の耐放射線性を示すことが判明した。

Research Products

• [Publications] 永田、岡田、吉田 他: Advance in Cryogenic Engineering. 34. 539-545 (1988)
• [Publications] 鈴木、馬場、佐藤、穴山: 低温工学. 23. 32-37 (1988)
• [Publications] 浜崎、能登 他: Proceedings of Fifth US/Japan W.S.11-13 (1987)
• [Publications] 奥田: Physica C. 2. 880-881 (1988)
• [Publications] 安田、広川、西嶋、岡田 他: Proc"New-Developement in Appl,Supercoreluctiory". BM-24 (1988)
• [Publications] 渡辺、能登 他: Japn.J.Appl.Physico. 26-3. 934-940 (1987)
• [Publications] 井形直弘 編: "各融合炉材料" 培風館, 329-330 (1986)