CN101040351A - 氧化物超导线材的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造氧化物超导线材的方法包含以下步骤:制备具有使用金属覆盖氧化物超导体线材的原材料粉末的形式的线材(S1至4),滚轧所得线材的步骤(S5),在加压大气中滚轧(S5)后热处理该线材的步骤(S6),其中,滚轧(S5)中的滚轧减小量为50%至80%。上述方法可提供超导特性被改善的氧化物超导线材。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造氧化物超导线材的方法,更具体的说,其涉及一种制造能够改善超导性的氧化物超导线材的方法。
背景技术
一般来说,一种公知的制造氧化物超导线材的方法包括将用于氧化物超导体的原材料粉末填充入金属管并且之后对该金属管执行拉丝(wiredrawing)和滚轧从而烧结(sinter)用于氧化物超导体的原材料粉末,由此获得线材,并且通过对线材进行热处理以获得超导线材。但是,存在这样一个问题,由于在用于烧结的前述热处理步骤中,线材上会形成气泡,所以获得的氧化物超导线材的超导性减弱。
在这一方面,一种通过在加压大气中热处理线材来改善超导性的技术已在开发的过程中。例如,日本专利未审公开No.5-101723公报(专利文献1)提出一种在加压大气中通过热处理填充有氧化物超导体粉末的金属管或扁平体以烧结氧化物超导体粉末来制造氧化物超导线材的方法。前述文献描述,根据该方法,超导性卓越的线材是通过完成加压/热处理获得的。
更具体地说,填充有氧化物超导体粉末的金属管存放在耐热/耐压的封闭容器中,以尽量防止在烧结过程中由于封闭容器里温度升高带来内部压力增加的升高而产生的气泡。前述公报记载,当前的内部压力可以通过气态方程等得到,例如约4atm.的内部压力可以在大约900℃的加热温度下获得。
日本专利No.2592846(日本专利未审公开No.1-30114)(专利文献2)提出一种至少在热处理过程中或热处理后将填充有氧化物超导粉末的金属管等保持在高压状态来制造氧化物超导体的方法。上述公报记载,根据该方法,烧结时导致的氧化物超导体和金属管之间的交接面上的局部分离可以通过将金属管设定为高压状态而消除。
更具体地说,金属管可通过至少在热处理期间或者在热处理之后将填充有氧化物超导体粉末的金属管保持在500至2000kg/cm2(约50至200MPa)的高压状态而压粘至烧结体。因此,当超导体部分地产生淬火(quenching)时,该淬火产生的热可被很快转移。另外,也可防止由分离部分形成的应力集中导致的扭曲造成超导性退化。
如上所述,填充有原材料粉末的金属管在制造氧化物超导线材的步骤中被滚轧。所进行的滚轧的目的是通过增加金属管内原材料粉末的密度来改善所获得的氧化物超导线材的超导性。为此,传统的滚轧在超过84%的大拉伸情况下执行。
专利文献1:日本专利未审公开No.5-101723
专利文献2:日本专利No.2592846(日本专利未审公开No.1-30114)。
发明内容
本发明要解决的问题
但是,在制造超导线材的传统方法中,已出现下述问题:在滚轧填充有原材料粉末的金属管时,针孔已在金属管中形成。当针孔形成时,热处理中气体通过针孔渗透到线材里,导致线材的内部与外部之间的压力没有区别。因此,已经存在这一问题:虽然在压力大气中进行热处理,但是无法充分地抑制空腔(void)和气泡的形成,而且无法获得具有高超导性的氧化物超导线材。
当氧化物超导线材已是多芯线时,位于原材料粉末部分之间的金属在滚轧填充有原材料粉末的金属管的步骤中进行滚轧而产生裂缝,使得氧化物超导体芯容易地相互接触。当氧化物超导体芯逐渐相互接触时,氧化物超导体芯、金属和交接面部分减少。一般来说,电流流过氧化物超导体芯、金属和交接面部分,因此出现这样一个问题:临界电流值减少,超导性降低。另外,当氧化物超导体芯逐渐相互接触时,多芯线材的效果被减弱,从而出现下述问题,即当交流电流供给至氧化物超导体芯时,交流损失增加,超导性减弱。
相应地,本发明的目的是提供一种制造能够改善超导性的氧化物超导线材的方法。
解决问题的办法
根据本发明的制造超导体线材的方法,包含通过使用金属覆盖用于氧化物超导体的原材料而形成线材的制备步骤;滚轧所述线材的滚轧步骤;和在所述滚轧步骤后,在加压大气中热处理所述线材的热处理步骤。在所述滚轧步骤中的所述线材的拉伸比为至少50%并且不超过80%。
根据本发明的制造氧化物超导线材的方法,滚轧步骤以低于普通值不超过80%的拉伸比完成,使得针孔几乎不会形成在覆盖原材料粉末的金属中,并且由于在加压大气中进行热处理,空腔和气泡的形成受到充分的抑止。当氧化物超导线材是多芯线时,位于原材料粉末部分之间的金属几乎不产生裂缝,从而确保氧化物超导体、金属和交接面部分,并且临界电流值几乎不减少。另外,当将交流电供给至氧化物超导体上时,交流损失几乎不增加。另一方面,当线材在加压大气中热处理时,线材受到压缩,由此可改善氧化物超导体的密度。原材料粉末的密度可通过以至少50%的拉伸比执行滚轧步骤而充分地增加。因此,氧化物超导线材的超导性得以改善。
优选地,在根据本发明的制造氧化物超导线材的方法中,线材在滚轧步骤中的拉伸比至少为60%,更优选为至少70%。
因此,针孔更难以形成在覆盖原材料粉末的金属中。另外,当氧化物超导线材是多芯线时,位于氧化物超导体之间的金属更难以产生裂缝。
根据本发明的制造氧化物超导线材的方法还优选地包括在热处理步骤后对线材进行滚轧的再滚轧步骤,以及在再滚轧步骤后对线材进行热处理的再热处理步骤。因此,可进一步改善氧化物超导线材的烧结密度,并且可进一步改善超导性。
优选地,在根据本发明的制造氧化物超导线材的方法中,在滚轧步骤中,在线材的侧表面被固定的同时,滚轧该线材。因此,可减少氧化物超导线材的宽度。当氧化物超导线材宽度较小时,当氧化物超导线材沿与线材纵向和宽度方向垂直的方向接收磁场时,交流损失减少。另外,线材的密度随着低于一般值的拉伸比而增加,临界电流值可通过抑制线材的侧表面而改善。如果线材采用一般拉伸比滚轧同时线材的侧表面部分固定,那么施加于线材的压力可能过度地增加以使线材产生裂缝。但是,根据本发明的拉伸比低于一般值,由此,在线材的侧表面部分被抑制的同时进行滚轧时,线材不会产生裂缝。
根据本发明的制造氧化物超导线材的方法还优选地包含在滚轧步骤前扭卷该线材的步骤。因此,可改善形成扭卷线材的氧化物超导线材的超导性。
本发明的作用
根据本发明的制造氧化物超导线材的方法,滚轧步骤以低于普通值不超过80%的拉伸比完成,使得针孔几乎不会形成在覆盖原材料粉末的金属中,并且由于在加压大气中进行热处理,空腔和气泡的形成受到充分的抑止。当氧化物超导线材是多芯线时,位于原材料粉末部分之间的金属几乎不产生裂缝,从而确保氧化物超导体、金属和交接面部分,并且临界电流值几乎不减少。另外,当将交流电供给至氧化物超导体上时,交流损失几乎不增加。另一方面,当线材在加压大气中热处理时,线材受到压缩,由此可增加氧化物超导体的密度。原材料粉末的密度可通过以至少50%的拉伸比执行滚轧步骤而充分地增加。因此,氧化物超导线材的超导性得以改善。
附图说明
图1是示意性地示出氧化物超导线材的结构的局部断面透视图。
图2是示出根据本发明第一实施例的氧化物超导线材的制造步骤的框图。
图3是示意性地示出在本发明第一实施例中滚轧线材的方法的剖视图。
图4是示出在制造氧化物超导线材的传统方法中的滚轧线材的结构的局部片断透视图。
图5是示出根据本发明第二实施例的氧化物超导线材的制造步骤的框图。
图6是示出在本发明第三实施例中的滚轧线材的方法的框图。
图7是概念性地示出在本发明第四实施例中的氧化物超导线材的结构的局部片断透视图。
图8是示出在本发明第四实施例中的氧化物超导线材的制造步骤的框图。
图9是示意性地示出扭卷状态的剖视图。
图10是概念性地示出在本发明第四实施例中的氧化物超导线材的另一结构的剖视图。
附图标记说明
1、11、21氧化物超导线材,1a、11a、100线材(多芯线材),2、12氧化物超导体芯,3、13护套部分,12a、102原材料粉末,13a、103金属,14绝缘膜,15滚轧,15a滚轧面,17固定部材,18线材侧表面,19线材上表面,20线材下表面,110针孔,111裂缝。
具体实施方式
现在参照附图描述本发明的实施例。.
(第一实施例)
图1是示意性地示出氧化物超导线材的结构的局部断面透视图。例如,参照图1,描述了多芯氧化物超导线材。氧化物超导线材1具有纵向延伸的多个氧化物超导体芯2和覆盖该超导体芯的护罩部分3。多个氧化物超导体芯2的每个的材料优选地具有Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O-基组分,例如,包括Bi2223相(其中的原子比:(铋和铅)∶锶∶钙∶铜基本上为2∶2∶2∶3)的材料是尤其优化的。护罩部分3的材料是由如银或银合金这样的金属制备的。
当多芯线如前所述进行说明时,可以选择性地采用包含覆盖有护罩部分3的单一氧化物超导体芯2的单芯线结构的氧化物超导体线材。
现在描述制造前述氧化物超导线材的方法。
图2是示出根据本发明第一实施例的氧化物超导线材的制造步骤的框图。参照图2,氧化物超导体的原材料粉末(母体(precursor))首先填充入金属管中(步骤S1)。用于氧化物超导体的原材料粉末是从例如包含Bi2223相的材料制备的。具有高热导性的银或银合金优选地用作金属管。因此,超导体内引起的局部淬火产生的热可以从金属管快速地被移除。
然后,前述的线材被拉伸成上述直径,用来制备具有被覆金属诸如银的母体的芯部的单芯线材(步骤S2)。然后,将这些大量的单芯线材捆起并装配入金属诸如银的金属管中(多芯装配:步骤S3)。因此,可获得具有大量原材料粉末芯部的多芯结构的线材(下文可简称为线材)。
然后,多芯结构的线材被拉伸成理想的直径,用于制备具有嵌入例如银护罩部分的原材料粉末的多芯线材(步骤S4)。因此,通过使用金属覆盖氧化物超导线材的原材料粉末而形成多芯线材。
然后,对该线材进行滚轧(步骤S5)。图3是示意性地示出在本发明第一实施例中滚轧线材的方法的剖视图。图3是沿线材的纵向方向的剖视图。参照图3,滚轧是一种使板状或棒状材料通过多个(一般为两个)旋转滚15,以减少其厚度或剖面面积并且同时将剖面模制成目标形状的工作方法。在该滚轧中,由于滚15的摩擦力,多芯线材1a被拉伸入多个滚15之间的空间,并且通过来自滚15的表面15a的压缩力产生变形。原材料粉末的密度通过该滚轧而增加。
根据该实施例,在线材1a的滚轧中(步骤S5),线材1a以至少50%且不超过80%的拉伸比滚轧。另外,线材1a优选地以至少50%且不超过70%拉伸比滚轧,更优选的是至少50%且不超过60%。拉伸比(%)通过下述表达式定义:
[Num 1]
拉伸比(%)=(1-线材滚轧后的厚度W2/线材滚轧前的厚度W1)×100
参照图2,线材在加压大气中进行热处理(步骤S6)。例如,该热处理以大约830℃的温度在至少1MPa并且少于50MPa的加压大气中执行。在热处理作用下,氧化物超导相通过原材料粉末生成,从而形成氧化物超导芯2(图1)。图1所示的氧化物超导线材通过前述的制造步骤获得。
发明人已经发现,具有高超导性的氧化物超导线材可通过以至少50%且不超过80%的拉伸比滚轧线材而获得。现在将进行说明。
图4是示出在制造氧化物超导线材的传统方法中的滚轧线材的结构的局部片断透视图。如图4所示,在传统线材100中,线材已经以超过84%的高拉伸比滚轧形成,由此,已经在覆盖原材料粉末102的金属103中形成针孔110,在热处理中,加压气体已经通过针孔110渗透到线材100。另外,线材已经以高拉伸比进行滚轧,由此裂缝111已经在原材料粉末部分102之间的金属103中形成,从而当已经滚轧线材100时使氧化物超导体芯轻松地互相接触。
当滚轧(步骤S5)后原材料粉末的密度比根据本实施例的制造方法的一般值低时,线材在加压大气中通过热处理进行压缩(步骤S6)从而增加原材料粉末的密度。因此,虽然线材以比传统拉伸比低的不超过80%的拉伸比(draft not more than 80%lower than the conventional draft)进行滚轧,但是超导芯的密度可因此而增加。
在根据本实施例的制造方法中,线材以比传统拉伸比低的不超过80%的拉伸比进行滚轧,由此,当线材滚轧时,针孔几乎不会在覆盖原材料粉末的金属形成。因此,空腔和气泡的形成由于在加压大气中进行的热处理而受到充分地抑止。另外,线材以比传统拉伸比低的拉伸比滚轧,使得原材料粉末部分之间的金属几乎不会产生裂缝并且氧化物超导体芯几乎不会相互接触。因此,当交流电流供给到氧化物超导体芯时,超导性不会降低并且没有交流损失的增加。因此,可改善超导性。
在前述方法里,在滚轧中(步骤S5)线材的拉伸比优选地不超过70%,更优选地不超过60%。因此,针孔更难于在外壳部分3中形成。另外,氧化物超导体芯2之间的护罩部分3更难于产生裂缝。
(第二实施例)
图5是示出根据本发明第二实施例的氧化物超导线材的制造步骤的框图。参照图5,对线材进行滚轧(一次滚轧:步骤S5),线材在加压大气中进行热处理(第一次热处理:步骤S6),然后,线材再次滚轧(二次滚轧:步骤S7)。没有特别限制当前拉伸比。因此,第一次热处理形成的空腔通过执行第二次滚轧而被移除。
然后,线材在例如820℃的温度下进行热处理(二次热处理:步骤S8)。这时,线材,优选地在加压大气中进行热处理的线材,可在大气压下进行热处理。在第二次热处理中,氧化物超导相与氧化物超导相的烧结进程同时地转换为单相。图1所示的氧化物超导线材通过前述的制造过程获得。
制造氧化物超导线材的其他方法与根据图2所示的第一实施例的制造方法类似,在此不重复过多地描述。
在根据该实施例的制造氧化物超导线材的方法中,热处理后(步骤S6)线材被滚轧(步骤S7),之后,线材被热处理(步骤S8)。因此,可改善氧化物超导线材的烧结密度,并且可进一步改善超导性。
虽然在该实施例中已经示出分别两次交替执行滚轧和热处理的情况,但是滚轧和热处理的频率并没有限制在本发明中,但是滚轧和热处理可进一步重复。
(第三实施例)
图6是示出在本发明第三实施例中的滚轧线材的方法的框图。图6是与线材纵向方向垂直的剖视图。参照图6,线材1a被滚轧,同时线材的侧表面18在滚轧中(步骤S5)与各个固定部材17固定。当线材1a的上表面19和下表面20由滚15加压时(图3),线材1a的侧表面18表示线材1a的与上表面19和下表面20基本上垂直的面。
制造氧化物超导线材的其他方法与根据图2所示的第一实施例或图5所示的第二实施例的制造方法类似,在此不再重复过多地描述。
在根据该实施例的制造氧化物超导线材的方法中,线材1a被滚轧同时其侧表面18在滚轧中进行固定(步骤S5)。因此,氧化物超导线材1的宽度(图6中的横向宽度)可降低。当氧化物超导线材1的宽度较小时,当氧化物超导线材1在沿与线材的纵向和宽度方向垂直的方向(图6中的垂直方向)的磁场的作用下时,交流损失减少。
(第四实施例)
在氧化物超导体芯2沿氧化物超导线材1的纵向延伸以及氧化物超导线材1采用图1所示的带状的情况下的制造方法已经在第一至第三实施例的每个中进行说明。图1所示的氧化物超导线材的特征在于该氧化物超导线材具有高临界电流密度。但是,根据本发明的制造方法除了图1所示的制造氧化物超导线材的方法外,也可以应用到制造扭卷氧化物超导线材的方法。在该实施例中,说明制造扭卷氧化物超导线材的方法。
图7是概念性地示出根据本发明第四实施例的氧化物超导线材的结构的局部片断透视图。如图7所示,扭卷的氧化物超导线材11具有多个沿纵向延伸的氧化物超导体芯12和覆盖该氧化物超导体的护罩部分13。氧化物超导体芯12沿氧化物超导线材11的纵向方向螺旋扭卷。现在将说明制造该扭卷的氧化物超导线材11的方法。
图8是示出根据本发明第四实施例的氧化物超导线材的制造步骤的框图。参照图8,在制造扭卷氧化物超导线材11的方法中,在通过拉伸(步骤S4)制备多芯线材后并且在一次滚轧前(步骤S5)对该线材进行扭卷(步骤S4a)。
图9是示出扭卷状态的剖视图。参照图9,示出具有原材料粉末12a和金属13a的多芯线材11a。例如,线材11a扭卷成使得扭卷节距(pitch)分别为500mm、100mm、50mm和10mm。扭卷后(步骤S5)对线材进行滚轧。
其他的制造方法与根据第三实施例的制造方法基本上类似,因此不再重复多余的描述。
在根据该实施例的制造氧化物超导线材的方法中,线材在线材滚轧前(步骤S5)被扭卷(步骤S4a)。
根据制造按照该实施例的氧化物超导线材11的制造方法,可获得扭卷氧化物超导线材11。扭卷氧化物超导线材具有可减小交流损失这一效果。扭卷氧化物超导线材中气泡形成可得以抑止,临界电流密度可通过将本发明应用到制造扭卷氧化物超导线材的方法中得以改善。特别地,交流损失可通过滚轧扭卷线材同时在滚轧中(步骤S5)固定线材的侧表面而显著地降低。
根据前述的制造方法,氧化物超导体芯12之间的金属很难产生裂缝,这样使得包含在氧化物超导线材11中的氧化物超导体芯12的数量可以通过使氧化物超导体芯12之间的间隔变窄而增加。因此,可以获得减少交流损失的效果。
该实施例已经示出具有图7所示结构的扭卷氧化物超导线材11。但是,除此之外,本发明也可以应用于具有如图10所示结构的氧化物超导线材21。参照图10,扭卷氧化物超导线材21包含多个氧化物超导体芯12、护罩部分13和绝缘膜14。绝缘膜14覆盖多个氧化物超导体芯12的各个的外围,护罩部分13覆盖绝缘膜14。在该氧化物超导线材21中,绝缘膜14用作电子避垒(barrier),由此可进一步减小交流损失。
现在说明本发明的实例。
(例1)
在该例中,已经检测了通过使用不超过80%的拉伸比滚轧(步骤S5)线材获得的效果。更具体地说,图1所示的氧化物超导线材通过在第一实施例中所示的制造方法制备。但是,在滚轧中(步骤S5),拉伸比在50%到80%的范围内变化,用于分别滚轧直径为1.6mm的圆线材。在热处理中(步骤S6),线材在温度为830℃、总压力为30MPa(加压大气)、氧分压力为8kPa的大气中进行热处理30个小时。通过这种方式获得的氧化物超导线材的临界电流值(A)已进行测量。表1示出结果。
表1
一次拉伸比 | 50% | 60% | 70% | 80% | 85% |
临界电流值(A) | 110 | 115 | 118 | 115 | 105 |
如表1所示,当拉伸比是85%时,临界电流值为105A,而当拉伸比是80%时,临界电流值为115A,当拉伸比是70%时,临界电流值为118A。另外,当拉伸比是60%时,临界电流值为115A,当拉伸比是50%时,临界电流值为110A。从上面的结果可知,通过将拉伸比设置为至少为50%并且不超过80%,超导性得以改善。也应该理解,超导性可通过优选地将拉伸比设定为至少60%更优选为至少70%而进一步改善。
(实例2)
在该实例中,已经检测了通过二次滚轧(步骤S7)和第二次热处理(步骤S8)获得的效果。更具体地说,图1所示的氧化物超导线材是通过第二实施例所示的制造方法制备的。但是,在一次滚轧中(步骤S5),拉伸比在50%到80%的范围内变化,用于分别滚轧直径为1.6mm的圆线材。在第一次热处理中(步骤S6),线材在温度为830℃、总压力为30MPa(加压大气)、氧分压力为8kPa的大气中热处理30个小时。在二次滚轧中(步骤S7),拉伸比(参照即将进行二次滚轧之前的线材厚度的拉伸比)设定在5%,用于滚轧线材。另外,在二次热处理中(步骤S8),线材在温度为820℃、总压力为30MPa(加压大气)、氧分压力为8kPa的大气中热处理50个小时。通过这种方式获得的氧化物超导线材的临界电流值(A)已进行测量。表2示出结果。
表2
一次拉伸比 | 50% | 60% | 70% | 80% | 85% |
临界电流值(A) | 136 | 141 | 144 | 140 | 130 |
如表2所示,当拉伸比是85%时,临界电流值为130A;而当拉伸比是80%时,临界电流值为140A;当拉伸比是70%时,临界电流值为144A。另外,当拉伸比是60%时,临界电流值为141A;当拉伸比是50%时,临界电流值为136A。从上面的结果可知临界电流值通过将拉伸比设定为至少50%且不超过80%而得以改善。相互比较实例1的结果和该实例的结果,可知通过执行二次滚轧(步骤S7)和第二次热处理(步骤S8)可进一步改善超导性。
(实例3)
在该实例中,已经检测了在加压大气中执行热处理获得的效果。更具体地说,第一次热处理(步骤S6)在总压力为0.1MPa(大气)的情况下执行,第二次热处理(步骤S8)在总压力为30MPa(加压大气)执行。在滚轧中(步骤S5),拉伸比在50%到85%的范围内变化,用于分别滚轧直径为1.6mm的圆线材。制造氧化物超导线材的其他方法与实例2的制造方法类似。通过这种方式获得的氧化物超导线材的临界电流值(A)已进行测量。表3示出结果。
表3
一次拉伸比 | 50% | 60% | 70% | 80% | 85% |
临界电流值(A) | 60 | 90 | 120 | 130 | 120 |
如表3所示,当拉伸比是85%时,临界电流值为120A;当拉伸比是80%时,临界电流值为130A。另外,当拉伸比是70%时,临界电流值为120A,当拉伸比是60%时,临界电流值为90A;当拉伸比是50%时,临界电流值为60A。从上面的结果可知,同样当拉伸比设定为至少50%且不超过80%时,如果热处理不在加压大气而是在大气中执行,那么临界电流值不会提高。因此,相互比较实例2的结果和该实例的结果,因此可知为改善氧化物超导线材的超导性,有必要以不超过80%的拉伸比滚轧该线材并且在加压大气中热处理该线材。
(实例4)
在该实例中,已经检测了当固定线材的侧表面时滚轧线材获得的效果。更具体地说,图1所示的氧化物超导线材是用第三实施例所示的制造方法制备的。但是,在滚轧中(步骤S5),当固定线材的宽度时,拉伸比在50%到85%的范围内变化,用于分别滚轧直径为1.6mm的圆线材。在第一次热处理中(步骤S6),线材在温度为830℃、总压力为0.1MPa(大气)、氧分压力为8kPa的大气中热处理30个小时。在二次滚轧中(步骤S7),拉伸比设定在10%,以用于滚轧线材。另外,在第二次热处理中(步骤S8),线材在温度为820℃、总压力为30MPa(加压大气)、氧分压力为8kPa的大气中热处理50个小时。通过这种方式获得的氧化物超导线材的临界电流值(A)已进行测量。表4显示结果。
表4
一次拉伸比 | 50% | 60% | 70% | 80% | 85% |
临界电流值(A) | 90 | 120 | 125 | 110 | 90 |
如表4所示,当拉伸比是85%时,临界电流值为90A;当拉伸比是80%时,临界电流值为110A;当拉伸比是70%时,临界电流值为125A。另外,当拉伸比是60%时,临界电流值为120A;当拉伸比是50%时,临界电流值为90A。从上面的结果可知,通过设定拉伸比为至少50%且不超过80%,超导性得以改善。相互比较实例2的结果和该实例的结果,可知通过固定线材的侧表面的同时滚轧线材可改善超导性。
(例5)
在该实例中,已经检测了当固定线材的侧表面同时滚轧扭卷氧化物超导线材所获得的效果。更具体地说,图7所示的扭卷氧化物超导线材11通过第四实施例所示的制造方法制备。但是,在扭卷中(步骤S4a),具有127原材料粉末部分12a(氧化物超导体芯12)的线材以8mm的扭卷节距进行扭卷。制造氧化物超导线材的其他方法与根据实例4的制造方法类似。通过这种方式获得的氧化物超导线材的临界电流值(A)和交流损失已进行测量。至于交流损失,在以80%的拉伸比滚轧线材的情况下,交流损失被视100%。表5示出结果。
表5
一次拉伸比 | 50% | 60% | 70% | 80% | 85% |
临界电流值(A) | 88 | 117 | 121 | 105 | 80 |
交流损失 | 15% | 20% | 30% | 100% | 100% |
如表5所示,当拉伸比是85%时,临界电流值为80A;当拉伸比是80%时,临界电流值为105A;当拉伸比是70%时,临界电流值为121A。另外,当拉伸比是60%时,临界电流值为117A;当拉伸比是50%时,临界电流值为88A。当拉伸比是70%时,交流损失为30%;当拉伸比是60%时,交流损失为20%;当拉伸比是50%时,交流损失为15%。从上述结果可知,交流损失通过将拉伸比设定为不超过70%优选地不超过60%而显著地减少。从上述结果也可知,通过在固定线材侧表面的同时滚轧该扭卷氧化物超导线材而进一步改善超导性。
上文公开的实施例和实例将被认为完全是示意性的,而不是限定性的。本发明的范围并非通过上述的实施例和实例限制,而是通过专利的权利要求的范围限制,并且意在包括在等同于专利的权利要求范围的内涵和范围内的所有更正和改进。
Claims (6)
1.一种制造氧化物超导线材(1)的方法,包含:
制备通过使用金属覆盖用于氧化物超导体的原材料粉末而形成的线材的步骤(S1至S4);
滚轧所述线材的滚轧步骤(S5);和
在所述滚轧步骤后,在加压大气中热处理所述线材的热处理步骤(S6),其中
在所述滚轧步骤中的所述线材的拉伸比为至少50%并且不超过80%。
2.根据权利要求1所述的制造氧化物超导线材的方法,其中,
在所述滚轧步骤中的所述线材的拉伸比为至少60%。
3.根据权利要求2所述的制造氧化物超导线材(1)的方法,其中,
在所述滚轧步骤(S5)中的所述线材的拉伸比为至少70%。
4.根据权利要求1所述的制造氧化物超导线材(1)的方法,进一步包含:
在所述热处理步骤(S6)后对所述线材进行滚轧的再滚轧步骤(S7),以及
在所述再滚轧步骤后对所述线材进行热处理的再热处理步骤(S8)。
5.根据权利要求1所述的制造氧化物超导线材(1)的方法,
在所述滚轧步骤中,在固定所述线材(1a)的侧表面(18)的同时,滚轧所述线材(1a)。
6.根据权利要求5所述的制造氧化物超导线材(1)的方法,进一步包含在所述滚轧步骤(S5)前扭卷所述线材(11a)的步骤(S4)。
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