# Fileset

[山田穣abst2025CSSJLFall.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/5f1fe9a1-0209-4752-8f75-273978d5e300/download)

## Creator

山田 穣, [伴野 信哉](https://orcid.org/0000-0002-7141-541X), 植田 浩史, 諏訪 友音, 岩井 貞憲, 淡路 智, SONG Bai, ZHU Jiamin

## Rights

[In Copyright](http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/)

## Other metadata

[高強度高熱伝導度 REBCO 導体の開発 -核融合用導体の可能性-](https://mdr.nims.go.jp/datasets/5506b7a2-8657-464d-b5ad-cd4b661b75fa)

## Fulltext

講演概要の書き方（14ポイント）Fig.1 Ic (77K, sf) of REBCO/CuM conductor after diffusion bonding (above) and of REBCO tape (below). Fig.2 Tensile stress of CuM alloy 4mm tape at RT  Fig.3 CFS PIT-VIPER Conductor [2]. Jacket size=23x23mm, No. of REBCO tapes=136. 高強度高熱伝導度 REBCO導体の開発 -核融合用導体の可能性- R&D for REBCO Conductor with High Tensile and Conductivity Cu Alloy  -Possibility for Compact Fusion Applications-  山田 穣 (物材機構,上海超電導)；伴野 哉 （物材機構）；植田 浩史 (岡山大学）;諏訪 友音 (量子機構);  岩井 貞憲 (京都フュージョニアリング);淡路智 (東北大金研);SONG Bai, ZHU Jiamin (上海超電導) YAMADA Yutaka (NIMS, SST); BANNO Nobuya (NIMS); UEDA Hiroshi (Okayama Univ.); SUWA Tomone (QST);  IWAI Sadanori (Kyoto Fusioneering); AWAJI Satoshi (Tohoku univ.); SONG Bai, ZHU Jiamin (SST) E-mail: yutakayamada@fsc.chubu.ac.jp  1．はじめに REBCO 線材の量産化が活発化し、大型マグネットへの適用も盛んである [1]。大型化や高磁場化に伴い電磁力も大きくなるので、高強度、高熱伝導度の CuM 合金と REBCO 線の複合化を検討し、REBCO線の適用範囲を広げることを考えた。そのため、CuM 合金や REBCO 線材の強度、熱伝導度、Icを測定した。また、両者を一体化する拡散接合の可能性も検討した。 その結果を用いて、最近開発が活発な核融合用導体への適用性を議論する。 2．実験方法 用いたREBCO線は上海超電導製の4mm幅線材で Ic(77K, 自己磁場)は 100A 程度のものである。CuM 合金は（株）精達製のやはり 4mm 幅のテープ状線材である。これを NIMS の拡散接合装置を用いて接合した。接合した線の Icは液体窒素中、自己磁場下で行った。 CuM 合金の引張強度は(株)A&D 社 MCT-2150W 引張試験機により、室温で測定した。熱伝導度λは（財）JFCC の熱拡散法により求めた。熱拡散率αを測定し、熱伝導度λ=αρC の式から求めた。ここでρ、C は密度、比熱である。 3．結果 拡散接合と Ic：拡散接合は 200-300℃の低温で数分間の処理でも剥離することなくでき、かつ十分な Ic を維持できた。REBCO 線に Cu メッキ層があり、拡散反応が容易なためであろう。図 1 に拡散接合前後の Ic を示す。接合前は 98A/4mm幅であったが、真空中で加熱し、拡散接合した後も 96A の十分な Icを示した。Cuメッキ層のないAg層のみの線材でも行ったが、剥離しやすく、Icも劣化が著しかった。  引張強度：CuM 合金について図２のように、900MPa 程度のSUS に相当する強度が得られた。よって、拡散接合複合体の強度も十分向上すると思われた。 熱伝導度：CuM 合金について測定した。その結果、315W/mK の純銅に相当する値が得られた。ちなみに Fe, Niは 100 W/mK 程度、ハンダは 50W/mK 程度と低い。 ハンダ複合体長尺の場合：CuM合金と REBCO線をハンダ付けした長尺線材では、650MPa 以上の引っ張値強度が得られ、SUS テープをハンダ付けした場合と同等であった。 4. 考察 汎用マグネットの場合：上記結果から、拡散接合、ハンダ付けの場合とも、CuM/REBCO 複合導体は、その高強度、高熱電導度から十分メリットのあるコイル設計が可能と思われる。 核融合導体の場合：図 3 は CFS 社の CS コイル用PIT-VIPER である[2]。純銅と SUS が大部分である。銅部分を4 分割することでしパルス運転の際の温度上昇が抑えられ20K 運転も可能となり、かつ、4T/sec の高速励消磁でも焼損が抑えれた。また、強度試験でも実用に耐えるとの報告である。しかし、この構造を見ると銅、ハンダの割合が多く、CuM 合金を使用すれば、さらにコンパクトにできると思われた。 参考文献 1. 山田穣 応用物理 93 巻(2024) p206 2. C. Sanabria, et al.: Supercond. Sci. Technol., Vol.37 (2024) p115010