JP2000348553A - 酸化物超電導線の製造方法 - Google Patents

酸化物超電導線の製造方法

Info

Publication number
JP2000348553A
JP2000348553A JP11157868A JP15786899A JP2000348553A JP 2000348553 A JP2000348553 A JP 2000348553A JP 11157868 A JP11157868 A JP 11157868A JP 15786899 A JP15786899 A JP 15786899A JP 2000348553 A JP2000348553 A JP 2000348553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
tape
oxide superconducting
oxide
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11157868A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Nagaya
重夫 長屋
Yasuo Hikichi
康雄 引地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chubu Electric Power Co Inc
SWCC Corp
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Showa Electric Wire and Cable Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chubu Electric Power Co Inc, Showa Electric Wire and Cable Co filed Critical Chubu Electric Power Co Inc
Priority to JP11157868A priority Critical patent/JP2000348553A/ja
Publication of JP2000348553A publication Critical patent/JP2000348553A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁場方向依存性が小さく高臨界電流値の断面
丸形の酸化物超電導線を提供する。 【解決手段】 銀または銀合金マトリックス2a内に多
数のフィラメント2bを配置したテープ状線材2の3本
を積層して断面略正方形のブロック体3を形成し、この
ブロック体3の12本を各テープ状線材の積層面が略直
角をなすように密接して束ねた集合体を銀合金管4内に
収容した後、この複合部材に酸化物超電導体生成の熱処
理を施し、次いで、伸線加工を施して断面丸形に成形す
ることにより酸化物超電導体の結晶を高配向させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は酸化物超電導線に係
り、さらに詳しくは、交流用の電力機器や大電流通電を
必要とする大型機器に使用する酸化物超電導線の製造方
法に関する。また、本発明の酸化物超電導線は撚線およ
び圧縮成型撚線にも好適するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、酸化物超電導線材としては銀シー
ス法(パウダーインチューブ法)によるものが一般的に
知られており、これは銀または銀基合金マトリッス中に
多数本の酸化物超電導フィメントを配置したものであ
る。この超電導線材は、酸化物超電導体の構成元素を所
定のモル比で配合した混合粉末や仮焼粉末を銀パイプ中
に充填し、これを伸線加工等により線状に加工した後、
この複数本を銀または銀基合金パイプ中に収容して更に
伸線加工や圧延加工を施した後、熱処理を施すことによ
り複合多心線を製造するものであり、成形加工により丸
線またはテープ状線材としたものが使用されている。
【0003】一方、Bi系酸化物超電導体、特にBi系
(2223)相((Bi:Sr:Ca:Cu=2:2:
2:3の元素数比を有するBi−Sr−Ca−Cu−O
系酸化物超電導体)は、高臨界電流値を得るために、そ
の結晶がへき開し易いという性質を利用して、焼成の途
中で圧延加工やプレス加工を施して超電導結晶を配向さ
せる必要があり、その結果、最終形状としてはテープ状
の線材として用いられている。
【0004】上記のような超電導線材を用いて大電流通
電を必要とする大型機器等に使用する場合には、線材1
本当りの電流容量では不足するため、この線材の複数本
を束ねる必要がある。線材の複数本を束ねた集合導体の
場合、束ねた線材(素線)間のシース材(銀または銀基
合金マトリッス材)を通して隣接する線材と電気的に結
合してループを形成し、交流電流による外部変動磁界を
拾って結合電流が流れ、交流損失が誘起されるという問
題がある。
【0005】この結合電流は、線材にツィスト加工を施
すことにより小さくすることができ、その結果交流損失
が低減される。しかしながら、ツィスト加工を施した線
材により集合導体を形成する場合、線材の形状がテープ
状であると成型が困難となるため、断面丸形の線材が必
要となるが、上述のように断面が丸形であると焼成前や
焼成の途中で圧延加工やプレス加工を施して超電導結晶
を配向させることができないという問題がある。
【0006】また、テープ状の線材の複数本により集合
導体を形成した場合、Bi系の超電導テープ状線材に
は、磁場方向依存性が大きいという特徴があるため、外
部印加磁場や自己磁場の影響を考慮した設計をしなけれ
ばならず、設計上の制約が大きいという問題もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の問題を
解決するためになされたもので、交流用の電力機器や大
電流通電用の大型機器等に好適な断面丸形の酸化物超電
導線の製造方法を提供することをその目的とする。ま
た、本発明の他の目的は、高い臨界電流値を得るため
に、圧延加工やプレス加工等の一軸方向の加工を施すこ
となく、伸線加工により超電導結晶を高配向させること
のできる断面丸形の酸化物超電導線の製造方法を提供す
ることをその目的とする。
【0008】さらに、本発明は、磁場方向依存性が小さ
く、かつ撚線および圧縮成型撚線に好適する断面丸形の
酸化物超電導線の製造方法を提供することをその目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1に係る酸化物超電導線の製造方
法は、(イ)マトリックス内に熱処理により酸化物超電
導体を生成する構成材料を配置したテープ状線材の複数
本を、積層して断面略正方形状のブロック体を形成する
工程と、(ロ)このブロック体の複数本を、隣接するブ
ロック体の各テープ状線材の積層面が略直角を有するよ
うに配置して、これを金属管内に収容して複合部材を形
成する工程と、(ハ)この複合部材に酸化物超電導体生
成の熱処理を施す工程および(ニ)断面減少加工を施し
て断面丸形に成形し、酸化物超電導体の結晶を配向させ
る工程とからなることを特徴としている。
【0010】また、本発明の請求項2に係る酸化物超電
導線の製造方法は、(イ´)銀または銀合金マトリック
ス内に熱処理によりBi系酸化物超電導体を生成する構
成材料をフィラメント状に配置した多芯構造のテープ状
線材の複数本を、積層して断面略正方形状のブロック体
を形成する工程と、(ロ´)このブロック体の複数本
を、隣接するブロック体の各テープ状線材の積層面が略
直角を有するように配置して、これを銀合金属管内に収
容して複合部材を形成する工程と、(ハ´)この複合部
材に酸化物超電導体生成の熱処理を施す工程および(ニ
´)断面減少加工を施して断面丸形に成形し、酸化物超
電導体の結晶を配向させる工程とからなることを特徴と
している。
【0011】以上の発明における酸化物超電導体は、B
i系の酸化物超電導体、特にBi系(2223)相から
なることが好ましい。上記の複合部材に酸化物超電導体
生成の熱処理を施す工程は、断面減少加工の中間で施す
ことが好ましい。また、以上の発明で得られた断面丸形
の酸化物超電導線は、これらの複数本を撚合せて撚線に
成形するか、あるいはこれらの複数本を撚合せた後、全
体を圧縮成型するかまたは、あるいはこれらの複数本
を、他の部材の外周に撚合せた後、圧縮成型することに
より撚線または圧縮成型撚線に成形することもできる。
【0012】この場合、撚線または圧縮成型撚線に成形
した後、再度大気中で熱処理が施される。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、本発明により製造された酸化物超
電導線1の横断面図を示したもので、2はテープ状線
材、3はこのテープ状線材の複数本を積層したブロック
体、4は銀合金管である。
【0014】上記のテープ状線材2は、銀または銀合金
マトリックス2a内に多数のフィラメント2bを配置し
たもので、このフィラメント2bは、熱処理によりBi
系酸化物超電導体を生成する構成材料からなる。このテ
ープ状線材2は銀シース法により製造され、この複数本
(図では3本)を積層して断面略正方形のブロック体3
を形成する。ブロック体3の複数本を積層して断面略矩
形状に形成するために、テープ状線材2のアスペクト比
を適当に選択することが好ましい。例えば、テープ状線
材2の厚さをA、幅をBとしたときに、B=nAとする
(nは整数)。
【0015】このブロック体3の複数本(図では12
本)を密接して束ねるとともに、この隣接するブロック
体3の各テープ状線材の積層面が略直角をなすように配
置する。次いで、この集合体を銀合金管4内に収容し、
銀合金管4と集合体との間隙に銀または銀合金からなる
スペーサー5を配置して複合部材を形成した後、この複
合部材に酸化物超電導体生成の熱処理を施す。
【0016】最終的に、熱処理後の複合部材に断面減少
加工(伸線加工)を施して断面丸形に成形し、酸化物超
電導体の結晶を配向させる。上記の伸線加工により、フ
ィラメント2bの形状が偏平となり、超電導結晶をへき
開、配向させることができる。また、ブロック体3の各
テープ状線材の積層面が略直角に配置されているため、
磁場方向依存性を低減することができる。
【0017】このように、超電導結晶の配向性が向上す
る結果、超電導フィラメントの臨界電流密度(Jc)が
向上し、結果として線材の臨界電流値(Ic)が向上す
る。また、磁場方向依存性が低減することにより、電力
ケーブルや超電導コイルの設計に対する制限が少なくよ
り効率のよいデザインが可能になる。 [実施例]以下、本発明の一実施例および比較例について
説明する。
【0018】実施例 外径φ23mm、内径φ20mmの純銀パイプ中に超電
導体の原料粉末を充填し、伸線加工を施して対辺間距離
3.6mmの断面六角形のシングル素線を製造した。上
記の原料粉末は、Bi:Pb:Sr:Ca:Cu=1.
8:0.4:2.0:2.0:3.0のモル組成比で仮
焼成された酸化物超電導前駆体粉末を用いた。
【0019】このシングル素線の19本をその側面を当
接して、外径φ23mm、内径φ20mmの純銀パイプ
中に収容し、伸線加工を施して外径φ3mmまで成形し
た後、圧延加工を施して厚さ1.5mm、幅4.5mm
の1次マルチテープ状線材を製造した。 次いで、この
テープ状線材の3本を積層して断面正方形状のブロック
体を形成し、このブロック体の12本を、隣接するブロ
ック体の各テープ状線材の積層面が略直角をなすように
密接して束ね、外径φ23mm、内径φ20mmの銀合
金パイプ中に収容し、銀合金パイプと集合体との間隙に
純銀からなる外径φ2.9mmのスペーサーを配置して
複合部材を形成した。銀合金パイプには、Ag−0.1
wt%Mg−0.3wt%Sb合金を用いた。
【0020】上記の複合部材に伸線加工を施して外径φ
1.0mmまで成形した後、大気中で850℃×20時
間焼成し、さらに伸線加工を施して外径φ0.8mmま
で成形し、Bi1.8 Pb0.4 Sr2.0 Ca2.0Cu3.0
X 組成の多心構造の超電導フィラメントを有する2次
マルチ線を製造した。このようにして製造した2次マル
チ線の超電導特性を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】比較例 図2は、従来の方法により製造された酸化物超電導線1
0の横断面図を示したもので、まず、外径φ23mm、
内径φ20mmの純銀パイプ中に超電導体の原料粉末を
充填し、伸線加工を施して対辺間距離2.3mmの断面
六角形のシングル素線を製造した。上記の原料粉末は、
Bi:Pb:Sr:Ca:Cu=1.8:0.4:2.
0:2.0:3.0のモル組成比で仮焼成された酸化物
超電導前駆体粉末を用いた。
【0023】このシングル素線の61本をその側面を当
接して、外径φ23mm、内径φ20mmの純銀パイプ
中に収容し、伸線加工を施して対辺間距離5.9mmの
断面六角形の線材、即ち、純銀マトリックス11a内に
多数のフィラメント11bを配置した1次マルチ線11
を製造した。この1次マルチ線の7本をその側面を当接
して、外径φ23mm、内径φ20mmの銀合金パイプ
12中に収容し、銀合金パイプ12と集合体との間隙に
純銀からなる外径φ2.6mmのスペーサー13を配置
して複合部材を形成した。銀合金パイプには、Ag−
0.1wt%Mg−0.3wt%Sb合金を用いた。
【0024】上記の複合部材に伸線加工を施して外径φ
1.0mmまで成形した後、大気中で840℃×20時
間焼成し、さらに伸線加工を施して外径φ0.8mmま
で成形してBi1.8 Pb0.4 Sr2.0 Ca2.0Cu3.0
X 組成の多心構造の超電導フィラメントを有する2次
マルチ線を製造した。このようにして製造した2次マル
チ線の超電導特性を表1に示した。
【0025】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
酸化物超電導線の製造方法によれば、圧延加工やプレス
加工等の一軸方向の加工を施すことなく、伸線加工によ
り超電導結晶を高配向させることができ、高い臨界電流
値の断面丸形の酸化物超電導線を製造することができ
る。
【0026】また、本発明の方法により製造された酸化
物超電導線は、磁場方向依存性が小さく、従って、交流
用の電力機器や大電流通電用の大型機器等に好適な断面
丸形の線材、撚線および圧縮成型撚線を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法により製造される酸化物超電導線
の組込み状態の一実施例を示す横断面図である。
【図2】従来の方法により製造された酸化物超電導線の
組込み状態の一比較例を示す横断面図である。
【符号の説明】
1、10……酸化物超電導線 2………テープ状線材 2a……銀または銀合金マトリックス 2b……フィラメント 3………ブロック体 4………銀合金管 5、13……スペーサー 11……1次マルチ線 11a……銀または銀合金マトリックス 11b……フィラメント 12……銀合金パイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 引地 康雄 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社 Fターム(参考) 5G321 AA01 AA06 BA14 CA04 CA05 CA09 CA18 CA32 DA03 DB18

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の工程からなることを特徴とする酸化物
    超電導線の製造方法。 (イ)マトリックス内に熱処理により酸化物超電導体を
    生成する構成材料を配置したテープ状線材の複数本を、
    積層して断面略正方形状のブロック体を形成する工程、 (ロ)前記ブロック体の複数本を、隣接するブロック体
    の各テープ状線材の積層面が略直角を有するように配置
    して、これを金属管内に収容して複合部材を形成する工
    程、 (ハ)前記複合部材に酸化物超電導体生成の熱処理を施
    す工程および (ニ)断面減少加工を施して断面丸形に成形し、酸化物
    超電導体の結晶を配向させる工程。
  2. 【請求項2】次の工程からなることを特徴とする酸化物
    超電導線の製造方法。 (イ´)銀または銀合金マトリックス内に熱処理により
    Bi系酸化物超電導体を生成する構成材料をフィラメン
    ト状に配置した多芯構造のテープ状線材の複数本を、積
    層して断面略正方形状のブロック体を形成する工程、 (ロ´)前記ブロック体の複数本を、隣接するブロック
    体の各テープ状線材の積層面が略直角を有するように配
    置して、これを銀合金管内に収容して複合部材を形成す
    る工程、 (ハ´)前記複合部材に酸化物超電導体生成の熱処理を
    施す工程および (ニ´)断面減少加工を施して断面丸形に成形し、酸化
    物超電導体の結晶を配向させる工程。
  3. 【請求項3】酸化物超電導体は、Bi系酸化物超電導体
    よりなる請求項1記載の酸化物超電導線の製造方法。
  4. 【請求項4】前記酸化物超電導線の複数本を撚合せたこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の酸化物超電導線
    の製造方法。
  5. 【請求項5】前記酸化物超電導線の複数本を撚合せた
    後、全体を圧縮成型することを特徴とする請求項1また
    は2記載の酸化物超電導線の製造方法。
  6. 【請求項6】前記酸化物超電導線の複数本を、他の部材
    の外周に撚合せた後、圧縮成型することを特徴とする請
    求項1または2記載の酸化物超電導線の製造方法。
JP11157868A 1999-06-04 1999-06-04 酸化物超電導線の製造方法 Withdrawn JP2000348553A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11157868A JP2000348553A (ja) 1999-06-04 1999-06-04 酸化物超電導線の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11157868A JP2000348553A (ja) 1999-06-04 1999-06-04 酸化物超電導線の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000348553A true JP2000348553A (ja) 2000-12-15

Family

ID=15659171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11157868A Withdrawn JP2000348553A (ja) 1999-06-04 1999-06-04 酸化物超電導線の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000348553A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105632648A (zh) * 2016-04-07 2016-06-01 华北电力大学 一种基于高温超导材料的各向同性cicc导体
CN108447614A (zh) * 2018-01-11 2018-08-24 华北电力大学 一种准各向同性高工程电流密度高温超导导体

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105632648A (zh) * 2016-04-07 2016-06-01 华北电力大学 一种基于高温超导材料的各向同性cicc导体
CN105632648B (zh) * 2016-04-07 2019-01-15 华北电力大学 一种基于高温超导材料的各向同性cicc导体
CN108447614A (zh) * 2018-01-11 2018-08-24 华北电力大学 一种准各向同性高工程电流密度高温超导导体
CN108447614B (zh) * 2018-01-11 2020-07-24 中天集团上海超导技术有限公司 一种准各向同性高工程电流密度高温超导导体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5929000A (en) Multifilamentary oxide superconducting wires
JP2986871B2 (ja) 酸化物超電導体および酸化物超電導線ならびに超電導コイル
US20030024730A1 (en) Filaments for composite oxide superconductors
US6247225B1 (en) Method for making cabled conductors containing anisotropic superconducting compounds
CN1400612A (zh) 超细高温超导线材的制备方法
AU729277B2 (en) Processing of oxide superconductor cables
WO1994000886A1 (en) High tc superconductor and method of making
JP2000348553A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JPH05334921A (ja) セラミックス超電導々体
JP3158408B2 (ja) 酸化物超電導線材およびその製造方法
JP2951419B2 (ja) 大容量酸化物超電導導体の製造方法
JP4150129B2 (ja) 酸化物超電導圧縮成型導体およびその製造方法
JPH04329218A (ja) 超電導線材
JP3758455B2 (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JPH0644834A (ja) セラミックス超電導々体
JP4203313B2 (ja) Bi系平角酸化物超電導体
JPH1139963A (ja) 酸化物超電導線材、撚線およびそれらの製造方法ならびに酸化物超電導導体
JP2557063B2 (ja) 超電導線の製造方法
JP4659176B2 (ja) 酸化物超電導線材及びその製造方法
JP2002025359A (ja) 酸化物超電導撚線導体
JPH08190818A (ja) 金属被覆多芯超電導線材及びその製造方法
JPH05114320A (ja) セラミツクス超電導導体の製造方法
GB2294802A (en) Superconducting composites and method of production
JP2004327323A (ja) 酸化物超電導圧縮成型導体及びその製造方法
JPH05274933A (ja) 酸化物超電導線材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060905