2013 Fiscal Year Annual Research Report
核融合炉用次世代高耐ひずみ超伝導線材に向けた設計指針
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23560379
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
伴野 信哉 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (30354301)
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| Keywords | Nb3Al / TEM / 板状欠陥 / Al偏析 |
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| Research Abstract |
ITER 核融合実験炉での採用が決定しているNb3Sn 線材は、ひずみ感受性が高くより大きな電磁力にさらされる実証炉ではもはや対応できないと言われている。一方同じA15 型結晶構造でありながらNb3Al 線材の耐ひずみ特性は格段に優れ、0.4%のひずみに対しNb3Sn線材の電流輸送特性が30%以上低下するのに対しNb3Al では低下は約10%である。その要因には化学量論性の違い、結晶粒間のコネクティビティーなどが考えられているが、明確な結論はまだ出ていない。そこで本研究ではひずみ特性の優れたNb3Al 線材の化学量論性・ナノレベルの微細組織を詳細に調査し、次世代の高耐ひずみ超伝導線材の開発につながる新しい知見を求めることを目的とする。
本年度は新たにアトムプローブを用い、Nb3Al結晶内に存在する結晶欠陥部の元素偏析状態を調べた。また磁束ピンニング特性の異なる種々のNb3Al試料について、透過電子顕微鏡（TEM）による観察結果をもとに、結晶欠陥密度と磁束ピンニング特性の相関について系統的に調査した。
その結果、結晶欠陥上にはAl元素が偏析していること、観測範囲内での確認では、粒界上にAl偏析は見られなかったこと、低磁界磁束ピンニング特性が比較的良好な試料では、いずれも板状欠陥密度が高かったことなどが分かった。
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