JP2025019474A - ＭｇＢ２超伝導線材用前駆体およびその製造方法、ＭｇＢ２超伝導線材およびその製造方法、超伝導磁石、ならびに超伝導装置 - Google Patents

Abstract

【課題】均質なＭｇＢ_２焼結体を有し、かつ高い臨界電流密度を達成可能なＭｇＢ_２超伝導線材を得ることが可能なＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体、ＭｇＢ_２超伝導線材、それらの製造方法、超伝導磁石、および超伝導装置を提供する。
【解決手段】
本発明の一の態様によれば、金属シース１１と、金属シース１１内に位置するマグネシウム棒１２と、金属シース１１内に位置し、マグネシウム棒１２に接して充填された少なくともホウ素粉末およびＭｇＢ_２粉末を含む混合粉末１３と、を備え、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するＭｇＢ_２粉末のモル分率が、０％より大きく３０％未満の範囲を満たす、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体１０が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体およびその製造方法、ＭｇＢ_２超伝導線材およびその製造方法、超伝導磁石、ならびに超伝導装置に関する。

高温超伝導材料の１つであるＭｇＢ_２超伝導体は、超電導マグネットや省電力化のための電力機器へ応用可能な材料である。現在市販されているＭｇＢ_２超伝導線材はパウダーインチューブ法（ＰＩＴ法）によって形成されている。ＰＩＴ法は、マグネシウムとホウ素の混合粉末を金属管に詰め込み、圧延や引き抜き加工による縮径を繰り返すことによって細線化を行い、その後熱処理によってＭｇＢ_２を形成させる手法である（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

ＰＩＴ法は、非常に簡単である一方で、Ｍｇ＋２Ｂ→ＭｇＢ_２の化学反応によって体積収縮が起こる。また、理論的には粉末を１００％充填することは不可能であり、実際には５０％程度の空隙率を有した超伝導線材が形成される。このようにＰＩＴ法によって得られるＭｇＢ_２超伝導線材は空隙を多く含むため、この方法によって得られるＭｇＢ_２超伝導線材の臨界電流密度Ｊｃの磁場依存性は十分ではない。

これを解決するためにマグネシウム粉末の代わりにマグネシウム棒を用いる手法が開発されている（例えば、非特許文献１を参照）。この手法は、内部拡散マグネシウム法（ＩＭＤ）、あるいはマグネシウム浸透法と呼ばれ、得られたＭｇＢ_２領域においてほぼ１００％の充填率を達成することが報告されている。

特開２００２－３３４６２０号公報 特開２００３－２１７３６９号公報

Shujun YE and Hiroaki Kumakura, "The development of MgB2 superconducting wires fabricated with an internal Mg diffusion (IMD) process", IOP Publishing Ltd, Supercond. Sci. Technol. 29 (2016) 113004 (21pp)

しかしながら、ＩＭＤ法は、マグネシウムの拡散がホウ素側に進行することによって反応が進行するが、この際に、拡散スピードの違いによってＭｇＢ_２が不均質に形成されてしまう。詳細には、非特許文献１では、熱処理過程において、マグネシウム棒からのＭｇは、中心部からシース側に向かって拡散するが、その拡散距離には限界がある。このため、ＭｇＢ_２がマグネシウム棒近傍に生成すると、生成したＭｇＢ_２によってＭｇの拡散が阻害され、マグネシウム棒からのＭｇが十分に拡散しない。このため、ＭｇＢ_２が不均質に形成されてしまう。

ＭｇＢ_２が不均質に形成されてしまうと、その後の熱処理によってＭｇＢ_２焼結体が不均質に形成されてしまい、ＭｇＢ_２超伝導線材に磁場を印加した場合にＭｇＢ_２焼結体が欠損している箇所には電流が流れなくなるので、電流が入る領域が制限され、高い臨界電流密度特性は得られない。このため、ＭｇＢ_２超伝導線材においてＭｇＢ_２焼結体が均質に形成されていることが極めて重要となる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、均質なＭｇＢ_２焼結体を有し、かつ高い臨界電流密度を達成可能なＭｇＢ_２超伝導線材を得ることが可能なＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体、ＭｇＢ_２超伝導線材、それらの製造方法、超伝導磁石、および超伝導装置を提供することを目的とする。

[１]金属シースと、前記金属シース内に位置するマグネシウム棒と、前記金属シース内に位置し、前記マグネシウム棒に接して充填された少なくともホウ素粉末およびＭｇＢ_２粉末を含む混合粉末と、を備え、前記ホウ素粉末と前記ＭｇＢ_２粉末の合計に対する前記ＭｇＢ_２粉末のモル分率が、０％より大きく３０％未満の範囲を満たす、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体。

[２]前記マグネシウム棒の直径をｒ１とし、前記金属シースの内径をｒ２としたとき、１≦ｒ２／ｒ１≦４の関係を満たす、上記[１]に記載の前駆体。

[３]前記ホウ素粉末の平均粒径が１００μｍ以下の範囲を満たし、かつ前記ＭｇＢ_２粉末の平均粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の範囲を満たす、上記[１]または［２］に記載の前駆体。

[４]前記ホウ素粉末の平均粒径が、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲を満たす、上記[３]に記載の前駆体。

[５]前記ＭｇＢ_２粉末の平均粒径が、１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲を満たす、上記［３］に記載の前駆体。

[６前記ＭｇＢ_２粉末の前記モル分率が、３％以上２０％以下の範囲を満たす、上記［１］ないし[５]のいずれか一項に記載の前駆体。

[７]前記ＭｇＢ_２粉末の前記モル分率が、８％以上１３％以下の範囲を満たす、上記［６］に記載の前駆体。

[８]前記混合粉末が、炭素をさらに含有する、上記［１］ないし［７］のいずれか一項に記載の前駆体。

[９]前記炭素は、前記ＭｇＢ_２粉末に添加されている、上記［８］に記載の前駆体。

[１０] 線状に延びる金属シースと、前記金属シース内に位置し、かつ前記金属シースの長手方向に中空コアを有するＭｇＢ_２焼結体と、を備え、前記ＭｇＢ_２焼結体が、１５０ｎｍ以上の範囲の粒径を満たす第１のＭｇＢ_２結晶粒と、前記第１のＭｇＢ_２結晶粒の周りに位置し、かつ２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲の粒径を満たす第２のＭｇＢ_２結晶粒とを含有する、ＭｇＢ_２超伝導線材。

[１１]前記第１のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径が、４００ｎｍ以上の範囲を満たす、上記［１０］に記載の超伝導線材。

[１２]前記第２のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径が、３５ｎｍ以上５５ｎｍ以下の範囲を満たす、上記［１０］または［１１］に記載の超伝導線材。

[１３]前記超伝導線材の長手方向と直交する方向の断面において、前記中空コアの断面積に対する前記ＭｇＢ_２焼結体の断面積の比が、０．３以上である、上記［１０］ないし［１２］のいずれか一項に記載の超伝導線材。

[１４]前記ＭｇＢ_２焼結体が、３ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲の酸素をさらに含有する、上記［１０］ないし［１３］のいずれか一項に記載の超伝導線材。

[１５]ホウ素粉末と、ＭｇＢ_２粉末とを、前記ホウ素粉末と前記ＭｇＢ_２粉末の合計に対するモル分率が０％より大きく３０％未満となるように混合し、混合粉末を調製することと、マグネシウム棒を、金属シース内に配置することと、前記混合粉末を、前記マグネシウム棒を配置した前記金属シース内に充填することとを含む、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体の製造方法。

[１６]前記マグネシウム棒の直径をｒ１とし、前記金属シースの内径をｒ２としたとき、１≦ｒ２／ｒ１≦４の関係を満たす、上記［１５］に記載の方法。

[１７]上記［１］ないし[９]のいずれか一項に記載のＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体を伸線加工することと、前記伸線加工された前記ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体を不活性ガス雰囲気または真空中で、５５０℃以上９００℃以下の温度で熱処理することとを含む、ＭｇＢ_２超伝導線材の製造方法。

[１８]前記熱処理が、６３０℃以上７５０℃以下の温度範囲で１時間以上８時間以下の時間で行われる、上記［１７］に記載の方法。

[１９]上記［１０］ないし[１４]のいずれか一項に記載のＭｇＢ_２超伝導線材をコイル状に巻回した超伝導コイルを備える、超伝導磁石。

[２０]上記［１９］に記載の超伝導磁石を備える、超伝導装置。

本発明によれば、均質なＭｇＢ_２焼結体を有し、かつ高い臨界電流密度を達成可能なＭｇＢ_２超伝導線材を得ることが可能なＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体、ＭｇＢ_２超伝導線材、それらの製造方法、超伝導磁石、および超伝導装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体の模式図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体の模式的な製造工程図である。 図３は、実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材の模式図である。 図４Ａおよび図４Ｂは、実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材中の第１の結晶粒の平均粒径を算出する工程を示した模式図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材の模式的な製造工程図である。 図６は、実施形態に係る超伝導磁石の模式図である。 図７は、実施形態に係る超伝導装置の一例であるＭＲＩ装置の模式図である。 図８は、実施例１に係るＭｇＢ_２超伝導線材の断面の光学顕微鏡写真である。 図９は、比較例２に係るＭｇＢ_２超伝導線材の断面の光学顕微鏡写真である。 図１０は、実施例１に係るＭｇＢ_２超伝導線材のＴＥＭ／ＳＴＥＭ像である。 図１１は、実施例１に係るＭｇＢ_２超伝導線材の断面におけるＢ、Ｍｇ、ＯのＳＴＥＭ－ＥＤＸマッピングを示す図である。 図１２は、実施例１、２および比較例１、２に係るＭｇＢ_２超伝導線材の臨界電流密度の磁場依存性を示す図である。 図１３は、実施例３および比較例３に係るＭｇＢ_２超伝導線材の臨界電流密度の磁場依存性を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体、ＭｇＢ_２超伝導線材、それらの製造方法、超伝導磁石、および超伝導装置について説明する。図１は、本実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体の模式図であり、図２Ａおよび図２Ｂは、本実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体の模式的な製造工程図である。図３は、本実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材の模式図である。図４Ａおよび図４Ｂは、本実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材中の第１の結晶粒の平均粒径を算出する工程を示した模式図である。図５Ａおよび図５Ｂは、本実施形態に係るＭｇＢ２超伝導線材の模式的な製造工程図であり、図６は、本実施形態に係る超伝導磁石の模式図であり、図７は本実施形態に係る超伝導装置の一例であるＭＲＩの模式図である。

＜＜＜ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体＞＞＞
図１に示されるようにＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体（以下、「前駆体」と称することもある。）１０は、金属シース１１と、金属シース１１内に位置するマグネシウム棒１２と、金属シース１１内に位置し、マグネシウム棒１２に接して充填された少なくともホウ素粉末およびＭｇＢ_２粉末を含む混合粉末１３とを備えている。

図１に示される前駆体１０は、円柱形となっているが、円柱形に限らず、多角柱であってもよい。多角柱としては、例えば、四角柱や六角柱等が挙げられる。

前駆体１０の長さは、特に限定されないが、３０ｍｍ以上であってもよい。前駆体１０の長さが３０ｍｍ以上であれば、金属シース１１に合わせて混合粉末１３を隙間なく充填することができる。上記長さの下限は５０ｍｍ以上、または６０ｍｍ以上であってもよい。前駆体１０の長さは５０ｍｍ以下であってもよい。

＜＜金属シース＞＞
金属シース１１は、金属製の筒状のものである。金属シース１１の内径は、３ｍｍ以上６ｍｍ以下となっていることが好ましい。金属シース１１の内径が３ｍｍ以上であれば、混合粉末１３を充填しやすく、また６ｍｍ以下であれば、金属シース１１の厚みが薄くなりすぎず、金属シース１１の破損を抑制できる。上記内径の下限は３．２ｍｍ以上、または３．４ｍｍ以上であってもよく、上記内径の上限は５ｍｍ以下、または４．５ｍｍ以下であってもよい。

金属シース１１の外径は、望むＭｇＢ_２超伝導線材の長さに依存するが、例えば、５ｍｍ以上７ｍｍ以下とすることが可能である。金属シース１１の外径が５ｍｍ以上であれば、長いＭｇＢ_２超伝導線材を得ることができる。

金属シース１１の構成材料としては、マグネシウムとホウ素と反応しにくい材料で、かつ加工のしやすい材料であれば、特に限定されず、例えば、鉄、ＣｕＮｉ合金、チタン、ニオブ、モネル等が挙げられる。

＜＜マグネシウム棒＞＞
マグネシウム棒１２は、マグネシウムを含む棒であり、不純物を含んでいてもよい。マグネシウム棒１２中のマグネシウムの純度は、８０％以上となっていることが好ましい。マグネシウムの純度が８０％以上であれば、ホウ素粉末側に拡散するマグネシウムが多くなるので、より多くのＭｇＢ_２を生成できる。上記純度の下限は８５％以上、または９０％以上であることがより好ましい。

図１に示されるマグネシウム棒１２は、円柱形となっているが、中空円柱形に限らず、多角柱であってもよい。多角柱としては、例えば、四角柱や六角柱等が挙げられる。

マグネシウム棒１２の直径をｒ１、金属シース１１の内径をｒ２としたとき、１≦ｒ２／ｒ１≦４の関係を満たすことが好ましい。ｒ２／ｒ１が１以上であれば、マグネシウム棒１２のマグネシウムが混合粉末１３中に十分に拡散でき、超伝導化しやすく、また４以下であれば、マグネシウムが過剰になり過ぎず、加工性の低下を抑制でき、また臨界電流密度の低下も抑制できる。上記ｒ２／ｒ１の下限は１．２５以上、または１．５以上であることがより好ましく、上記ｒ２／ｒ１の上限は３．５以下、または３以下であることがより好ましい。また、マグネシウム棒１２と混合粉末１３と量的関係は、マグネシウム棒１２の直径と金属シース１１の内径の比が決まれば、一義的に決定されるので、この比はマグネシウム棒１２と混合粉末１３と量的関係を規定しているとも言える。

マグネシウム棒１２の直径は、１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。マグネシウム棒１２の直径がこの範囲内であれば、より多くのＭｇＢ_２を生成できる。マグネシウム棒１２の直径の下限は１．２ｍｍ以上、または１．４ｍｍ以上であってもよく、上限は１．８ｍｍ以下、または１．６ｍｍ以下であってもよい。

＜＜混合粉末＞＞
上記したように混合粉末１３は、ホウ素粉末およびＭｇＢ_２粉末を含んでいる。混合粉末１３は、炭素をさらに含んでいてもよい。混合粉末１３が炭素をさらに含むことにより、前駆体１０を用いてＭｇＢ_２超伝導線材を形成し、ＭｇＢ_２超伝導線材に高い磁場を印加したとき、より高い臨界電流密度を得ることができる。

＜ホウ素粉末＞
混合粉末１３中のホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するホウ素粉末のモル分率は、７０％以上１００％未満の範囲を満たしていることが好ましい。ホウ素粉末のモル分率が７０％以上であれば、より多くのＭｇＢ_２を生成できる。ホウ素粉末のモル分率の下限は８０％以上、８５％以上、または９０％以上であってもよく、上限は９８％以下、または９６％以下であってもよい。混合粉末１３中のホウ素粉末およびＭｇＢ_２粉末のモル比率は、ＭｇＢ_２粉末のモル数をｘ_ｐとしたとき、以下の式（１）で表すことができるので、混合粉末１３中のホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するホウ素粉末のモル分率は、以下の式（２）によって求められ、混合粉末１３中のホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するＭｇＢ_２粉末のモル分率は、以下の式（３）によって求められる。
Ｂ：ＭｇＢ_２＝２（１－ｘ_ｐ）：ｘ_ｐ …式（１）

ホウ素粉末の平均粒径は、１００μｍ以下であることが好ましい。ホウ素粉末の平均粒径がこの範囲であれば、マグネシウムとの良好な反応性を得ることがよくできる。ホウ素粉末の平均粒径の上限は１５０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、または５０ｎｍ以下であることがより好ましい。また、ホウ素粉末の平均粒径の下限は、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ以上であってもよい。ホウ素粉末の平均粒径は、基本的には後述する第２の結晶粒の平均粒径と同様の方法により算出することができる。ただし、ホウ素粉末の平均粒径の算出においては、ＴＥＭ像ではなく、ＳＥＭ像を用い、また後述する各円から各粒径を算出した後、特定の大きさの粉末を選択せずに、各粒径の総和を粒子数である１００で除して平均粒径を算出する。

＜ＭｇＢ_２粉末＞
混合粉末１３中のホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するＭｇＢ_２粉末のモル分率は、０％より大きく３０％未満の範囲を満たしている。ＭｇＢ_２粉末のモル分率の下限は３％以上、５％以上、または８％以上であることがより好ましく、上限は２０％以下、１７％以下、１５％以下、または１３％以下であることがより好ましい。例えば、ＭｇＢ_２粉末のモル分率が、好ましくは、３％以上２０％以下の範囲を満たし、より好ましくは、８％以上１３％以下の範囲を満たす。ＭｇＢ_２粉末のモル分率は、ＳＥＭ－ＥＤＸより測定することができる。

ＭｇＢ_２粉末の平均粒径は、１００ｎｍ以上１０μｍ以下の範囲を満たしていることが好ましい。ＭｇＢ_２粉末の平均粒径がこの範囲内であれば、均質にＭｇＢ_２粉末を分散させることができる。ＭｇＢ_２粉末の平均粒径の下限は１５０ｎｍ以上、または１μｍ以上であってもよく、上限は５μｍ以下、５００ｎｍ以下、または３００ｎｍ以下であってもよい。ＭｇＢ_２粉末の平均粒径は、基本的には後述する第１の結晶粒の平均粒径と同様の方法により算出することができる。ただし、ＭｇＢ_２粉末の平均粒径の算出においては、ＴＥＭ像ではなく、ＳＥＭ像を用い、また後述する各円から各粒径を算出した後、特定の大きさの粉末を選択せずに、各粒径の総和を粒子数である１００で除して平均粒径を算出する。

＜炭素＞
ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対する炭素の添加率は、モル基準で、混合粉末１３中のホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計を１００％としたき、０．１％以上３０％以下の範囲を満たしていてもよい。炭素の添加率が０．１％以上であれば、高磁界特性を改善でき、また３０％以下であれば、高磁界特性の改善効果を持続できる。炭素の添加率の下限は１％以上、または５％以上であってもよく、上限は２０％以下、または１０％以下であってもよい。炭素の添加率は、ＳＥＭ－ＥＤＸより測定することができる。炭素は、炭素粉末であってもよい。炭素は、ホウ素粉末またはＭｇＢ_２粉末に添加されていてもよい。炭素を添加する場合、各成分の比率は、ＭｇＢ_２粉末のモル数をｘ_ｐとし、炭素のモル数をｘ_ｃとしたとき、以下の式（４）で表すことができるので、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対する炭素の添加率は、モル基準で、以下の式（５）によって求められる。
Ｂ：ＭｇＢ_２：Ｃ＝２（１－ｘ_ｐ）：ｘ_ｐ：ｘ_ｃ …式（４）

＜＜＜ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体の製造方法＞＞＞
ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体１０は、例えば、以下のようにして得ることができる。まず、少なくとも、ホウ素粉末と、ＭｇＢ_２粉末とを、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するＭｇＢ_２粉末のモル分率が０％より大きく３０％未満の範囲となるように混合し、混合粉末１３を得る。

一方で、図２Ａに示されるようにマグネシウム棒１２を、金属シース１１内に配置する。ここで、この製造方法は、上記前駆体１０を得る方法であるので、マグネシウム棒１２の直径と金属シース１１の内径は、上記前駆体１０の欄で説明した関係を満たすものである。

そして、図２Ｂに示されるように上記で得られた混合粉末１３を、マグネシウム棒１２を配置した金属シース１１内に充填する。これにより、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体１０を得ることができる。

＜＜＜ＭｇＢ_２超伝導線材＞＞＞
図３に示されるようにＭｇＢ_２超伝導線材２０は、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体１０を用いて得られたものである。ＭｇＢ_２超伝導線材２０は、線状の金属シース１１と、金属シース１１内に位置し、かつ金属シース１１の長手方向に中空コア２１を有するＭｇＢ_２焼結体２２と、を備えている。

ＭｇＢ_２超伝導線材２０の用途としては、特に限定されないが、例えば、ＭｇＢ_２超伝導線材は、超伝導磁石、集合導体、センサーに、またはこれらのいずかれを備えた超伝導装置に用いることが可能である。ＭｇＢ_２超伝導線材を用いた超伝導磁石は、例えば、磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ装置）、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ装置）、超電導電力貯蔵装置（ＳＭＥＳ装置）、磁気浮上列車、電動飛行機等に用いられる。集合導体は、複数の素線からなる束線であり、ＭｇＢ_２超伝導線材を用いた集合導体は、例えば、送電線、限流器、変圧器、モーター等に用いられる。ＭｇＢ_２超伝導線材を用いたセンサーは、例えば、液体水素液面計に用いられる。

＜＜中空コア＞＞
中空コア２１は、マグネシウム棒１２のマグネシウムが混合粉末１３中に拡散することによって形成されたものである。

＜＜ＭｇＢ_２焼結体＞＞
ＭｇＢ_２焼結体２２は、１５０ｎｍ以上の粒径を満たす第１のＭｇＢ_２結晶粒と、第１のＭｇＢ_２結晶粒の周りに位置し、かつ２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲の粒径を満たす第２のＭｇＢ_２結晶粒とを含有する。第１のＭｇＢ_２結晶粒は、前駆体１０の混合粉末１３中のＭｇＢ_２粉末から得られたものであり、また第２のＭｇＢ_２結晶粒は、マグネシウム棒１２のマグネシウムが混合粉末１３中のホウ素に拡散して得られたものであると考えられる。

ＭｇＢ_２超伝導線材２０の長手方向と直交する方向の断面において、中空コア２１の断面積に対するＭｇＢ_２焼結体２２の断面積の比（ＭｇＢ_２焼結体２２の断面積／中空コア２１の断面積）が、０．３以上であることが好ましい。この比が、０．３以上であれば、ＭｇＢ_２焼結体２２の厚みが薄くなりすぎないので、臨界電流密度の低下をより抑制できる。この比の下限は、０．３５以上、０．３７５以上、または０．４以上であることが好ましく、上限は特に限定されず、例えば０．５以下であってもよい。

ＭｇＢ_２焼結体は、３ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲の酸素をさらに含有してもよい。一般的に、酸素は超伝導性を示さないＭｇＯを生成するので、酸素量は極力低減させることが好ましい。しなしながら、プロセス上酸素の混入を完全に防ぐことは困難である。本実施形態に係るＭｇＢ_２超伝導線材であれば、ＭｇＢ_２焼結体に３ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲の酸素を含有している場合であっても、ＭｇＢ_２超伝導線材において、均質なＭｇＢ_２焼結体が得られ、かつ高い臨界電流密度を有するため、製造時に厳しい制約が不要となり、実用化に有利である。

＜第１のＭｇＢ_２結晶粒＞
第１のＭｇＢ_２結晶粒は、１５０ｎｍ以上の粒径を満たすものである。第１のＭｇＢ_２結晶粒の粒径が１５０ｎｍ以上であれば、より均質なＭｇＢ_２焼結体２２を得ることができる。第１のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径は、１５０ｎｍ以上であればよく、第１のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径の下限は２００ｎｍ以上、３００ｎｍ以上、または４００ｎｍ以上であることが好ましく、上限は特に限定されず、例えば、６００ｎｍ以下、または５００ｎｍ以下であってもよい。例えば、第１のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径は、１５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下、または４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲を満たしていてもよい。

第１のＭｇＢ_２結晶粒の粒径および平均粒径は、以下のようにして測定するものとする。まず、透過型電子顕微鏡／走査型電子顕微鏡（ＴＥＭ／ＳＴＥＭ、日本電子株式会社製、ＪＥＭ－２１００Ｆ）を用いてＴＥＭ像を撮影する。そして、ＴＥＭ像において、１０μｍ×１０μｍの領域が納まる倍率で表示する。１０μｍ×１０μｍの領域内で観察され、かつランダムに選択した結晶粒１００個において、結晶粒を円相当にみたて、図４Ａに示されるように結晶粒の長径を有する円２３を作図する。

次いで、図４Ｂに示されるようにＩｍａｇｅ Ｊ（ｖｅｒ．１．５２）で計測しやすいように円２３を加工した後に、円２３の面積を算出し、算出した面積から粒径を算出する。そして、粒径を算出した結晶粒１００個のうち粒径が１５０ｎｍ以上の結晶粒の全てを選択し、選択した粒径の総和を選択した粒子数で除して平均粒径を算出する。

＜第２のＭｇＢ_２結晶粒＞
第２のＭｇＢ_２結晶粒は、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲の粒径を満たすものである。第２のＭｇＢ_２結晶粒の粒径が２０ｎｍ以上であれば、結晶粒を保つことができ、また６０ｎｍ以下であれば、高い臨界電流密度を得ることができる。第２のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径は、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であればよく、第２のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径の下限は２５ｎｍ以上、または３０ｎｍ以上であることがより好ましく、上限は５７ｎｍ、または５５ｎｍ以下であることがより好ましい。例えば、第２のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径は、好ましくは３５ｎｍ以上５５ｎｍ以下の範囲を満たす。

また、第２の結晶粒の粒径および平均粒径は、第１の結晶粒の粒径よりも小さいため、ＴＥＭ像の代わりに、ＴＥＭによる電子線解析パターンから第１の結晶粒に相当する回折点から結像した暗視野像を用いること以外は、第１の結晶粒と同様にして算出する。

＜＜＜ＭｇＢ_２超伝導線材の製造方法＞＞＞
上記ＭｇＢ_２超伝導線材２０は、例えば、以下のようにして得ることができる。まず、図５Ａに示されるように、上記ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体１０を伸線加工する。これにより、外径が減少した前駆体１０が得られる。なお、伸線加工は、前駆体１０の長手方向と直交する方向の断面の断面減少率が９０％以上となるまで行うことが好ましい。伸線加工は、例えば、溝ロール加工、平ロール加工、スウェージング加工、およびダイス加工からなる群から選択される。図５Ａは、スウェージング装置３０によってＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体１０を伸線加工する図である。

次いで、図５Ｂに示されるように、伸線加工された前駆体を、不活性ガス雰囲気または真空中で５５０℃以上９００℃以下の温度で熱処理する。熱処理の温度がこの範囲内であれば、マグネシウム棒から溶解したＭｇがホウ素を反応して、ＭｇＢ_２焼結体を得ることができる。上記熱処理の温度の下限は、５８０℃以上、６００℃以上、または６３０℃以上であることが好ましく、上限は、８５０℃以下、８００℃以下、または７５０℃以下であることが好ましい。不活性ガスとしては、例えば、Ａｒ等の希ガス、窒素等が挙げられる。また、真空で行う場合の真空度は、１Ｐａ以下であることが好ましい。

上記熱処理の時間は、１分以上５０時間以下であることが好ましい。この時間が１分以上であれば、ＭｇＢ_２焼結体を得ることができ、また５０時間以下であれば、コストの上昇を抑制できる。上記熱処理の時間の下限は、１時間以上であることが好ましく、上限は、８時間以下であることがより好ましい。特に、熱処理は、６３０℃以上７５０℃以下の温度範囲で１時間以上８時間以下行うことが好ましい。

＜＜超伝導磁石および超伝導装置＞＞
ＭｇＢ_２超伝導線材２０は、上記したように超伝導磁石に用いることが可能である。図６に示されるように、超伝導磁石４０は、ＭｇＢ_２超伝導線材２０をコイル状に巻回した超伝導コイルを備えている。

このような超伝導磁石４０は、超伝導装置に用いることができるが、ここでは超伝導装置の一例としてのＭＲＩ装置について説明する。図７に示されるＭＲＩ装置５０は、主に、冷凍容器５１と、冷凍容器５１内に配置された超伝導磁石５２、冷凍容器５１の内側に配置された傾斜磁場コイル５３と、傾斜磁場コイル５３の内側に配置されたＲＦアンテナコイル（図示せず）と、送受信装置（図示せず）とを備えている。ＲＦアンテナコイルの内側に測定対象が位置する。傾斜磁場コイル５３によって測定対象の一に空間的に分布を有する静磁場を発生させ、ＲＦアンテナコイルおよび送受信装置を用いて、測定対象に核磁気共鳴周波数の磁場を印加して、反応信号を測定することによって、測定対象の断面の画像診断を行うことができる。

本発明者は、驚くべきことに、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体においてホウ素の他にＭｇＢ_２粉末を含有させた場合、ＭｇＢ_２粉末を含有させない場合比べて、ＭｇＢ_２超伝導線材において均質なＭｇＢ_２焼結体が形成されること、およびＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体におけるＭｇＢ_２粉末の含有量が適量であると、ＭｇＢ_２超伝導線材において高い臨界電流密度が得られることを見出した。ここで、本明細書における「高い臨界電流密度」とは、１０Ｔの磁場を印加したときに１００Ａ／ｃｍ^２以上の臨界電流密度を意味するものとする。本実施形態によれば、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体１０において、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するＭｇＢ_２粉末のモル分率が０％より大きく３０％未満の範囲を満たしているので、ＭｇＢ_２粉末の含有量が適量となっている。これにより、均質なＭｇＢ_２焼結体２２が形成され、かつ高い臨界電流密度を達成可能なＭｇＢ_２超伝導線材２０を得ることができる。

本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの記載に限定されない。図８は、実施例１に係るＭｇＢ_２超伝導線材の断面の光学顕微鏡写真であり、図９は、比較例２に係るＭｇＢ_２超伝導線材の断面の光学顕微鏡写真である。図１０は、実施例１に係るＭｇＢ_２超伝導線材のＴＥＭ／ＳＴＥＭ像であり、図１１は、実施例１に係るＭｇＢ_２超伝導線材の断面におけるＢ、Ｍｇ、ＯのＳＴＥＭ－ＥＤＸマッピングを示す図であり、図１２は、実施例１、２および比較例１、２に係るＭｇＢ_２超伝導線材の臨界電流密度の磁場依存性を示す図であり、図１３は、実施例３および比較例３に係るＭｇＢ_２超伝導線材の臨界電流の磁場依存性を示す図である。なお、図１１において、明るく見えている箇所が、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、または酸素（Ｏ）が存在している箇所である。

以下の実施例および比較例においては、以下の材料等を使用した。
・金属シース（株式会社ニラコ製、純鉄製）：外径６ｍｍ、内径４ｍｍ、長さ５５ｍｍ
・マグネシウム棒（株式会社ニラコ製、純度９９．９９％）：直径２ｍｍ、長さ５５ｍｍ
・ホウ素粉末（Ｐａｖｅｚｙｕｍ社製）：平均粒径５０ｎｍ
・ＭｇＢ_２粉末：特開２０１８－１９３２７１号公報に記載の方法に従って合成したバルク体を平均粒径２００ｎｍとなるまで粒度調整した粉末

なお、ホウ素粉末の平均粒径は、基本的には、以下の第２の結晶粒の平均粒径と同様の方法によって算出し、またＭｇＢ_２粉末の平均粒径は、基本的には、以下の第１の結晶粒の平均粒径と同様の方法によって算出した。ただし、ホウ素粉末の平均粒径およびＭｇＢ_２粉末の平均粒径の算出においては、ＴＥＭ像ではなく、ＳＥＭ像を用い、また後述する各円から各粒径を算出した後、特定の大きさの粉末を選択せずに、各粒径の総和を粒子数である１００で除して平均粒径とした。

＜実施例１＞
まず、表１に示すようにホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するＭｇＢ_２粉末のモル分率が１０％となるように、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末との混合粉末を調製した。混合粉末は、エタノールを溶媒として用い、ボールミルを用いて２４時間混合された。次いで、図１に示すように金属シースの真中にマグネシウム棒を配置させた。このとき、金属シースの内径ｒ２／マグネシウム棒の直径ｒ１の比は、２であった。次に、マグネシウム棒を配置した金属シース内に混合粉末を充填した。このようにしてＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体を得た。

前駆体を得た後、この前駆体を伸線加工して、前駆体を線状とした。詳細には、最初、溝ロール圧延機により前駆体の縮径を行い、最終的には前駆体の直径が０．８ｍｍまで伸線加工を行った。このとき、伸線加工後の前駆体の長さは２ｍ程度になった。

次いで、伸線加工された線状の前駆体を熱処理した。具体的には、この前駆体を３５ｍｍの長さに切断し、一軸プレス機によって端部をつぶし、真空度１Ｐａで真空封入した。その後、前駆体を６９０℃で３時間、熱処理した。このようにして、熱処理中の酸化を抑制した。これにより、実施例１に係る中空コアおよびＭｇＢ_２焼結体を有する直径が０．８ｍｍ、長さが３．５ｃｍのＭｇＢ_２超導電線材を得た。なお、後述する臨界電流密度測定において、４．２Ｋで、得られた線材に７Ｔの磁場を印加したとき、臨界電流が測定されれば（図１２参照）、ＭｇＢ_２焼結体が生成され、ＭｇＢ_２超導電線材が得られたと判断した。

＜実施例２＞
実施例２においては、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するＭｇＢ_２粉末のモル分率が５％となるように、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末との混合粉末を調製した以外は、実施例１と同様の手順でＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体およびＭｇＢ_２超伝導線材を製造した。

＜実施例３＞
実施例３においては、炭素粉末を用い、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対する炭素粉末の添加率がモル基準で５％となるように、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末と炭素粉末の混合粉末を調製した以外は、実施例１と同様の手順でＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体およびＭｇＢ_２超伝導線材を製造した。

＜比較例１＞
比較例１においては、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対するＭｇＢ_２粉末のモル分率が３０％となるように、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末との混合粉末を調製した以外は、実施例１と同様の手順でＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体およびＭｇＢ_２超伝導線材を製造した。

＜比較例２＞
比較例２においては、ＭｇＢ_２粉末を添加しなかった、すなわちＭｇＢ_２のモル分率が０％としたこと以外は、実施例１と同様の手順でＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体およびＭｇＢ_２超伝導線材を製造した。

＜比較例３＞
比較例３においては、炭素粉末を用い、ホウ素粉末とＭｇＢ_２粉末の合計に対する炭素粉末の添加率がモル基準で５％となるように、ホウ素粉末と炭素粉末の混合粉末を調製した以外は、比較例２と同様の手順でＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体およびＭｇＢ_２超伝導線材を製造した。

表１に、実施例１～３および比較例１～３におけるＭｇＢ_２超伝導線材の製造条件を示した。

＜光学顕微鏡観察および元素分析＞
実施例１～３および比較例１～３に係る線材を線材の長手方向と直交する方向に切断し、光学顕微鏡（株式会社キーエンス製、ＶＨＸ－１０００）および透過型電子顕微鏡／走査型電子顕微鏡（ＴＥＭ／ＳＴＥＭ、日本電子株式会社製、ＪＥＭ－２１００Ｆ）を用いて線材の断面を観察した。また、実施例１に係る線材を線材の長手方向と直交する方向に切断し、線材の断面においてＴＥＭ／ＳＴＥＭに付属のエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により元素分析を行った。

図８によれば、実施例１に係る線材においては、金属シースの壁面近傍に均質な状態でＭｇＢ_２焼結体が形成されていたことが理解できる。なお、図示しないが、実施例２、実施例３および比較例１の試料の断面においても、実施例１と同様に、金属シース内全体にＭｇＢ_２焼結体が形成されていた。一方、図９から、ホウ素粉末のみを用いた比較例２では、金属シースの片方にのみＭｇＢ_２焼結体が形成されており、不均質であったことが理解できる。なお、比較例３の試料の断面においても、比較例２と同様に、不均質なＭｇＢ_２焼結体が形成されていた。

また、中空コア断面積およびＭｇＢ_２焼結体断面積を上記光学顕微鏡観察によって測定し、ＭｇＢ_２焼結体断面積／中空コア断面積の比を算出したところ、実施例１、２および比較例１においては、０．４１となり、比較例２においては０．５７となった。

図１０および図１１によれば、実施例１に係る線材においては、大きな結晶粒（第１の結晶粒）と小さな結晶粒（第２の結晶粒）とが存在していることが理解できる。また、図１１から、実施例１に係る線材においては、ホウ素（Ｂ）が、均一に存在していることが理解できる。なお、ＥＤＸスペクトルによれば、これらの結晶粒は、いずれもＭｇＢ_２結晶粒であった。

＜臨界電流密度測定＞
実施例１～３および比較例１～３に係る線材の各磁場における臨界電流密度を測定した。具体的には、まず、各線材を３．５ｃｍの長さに切断し、切断した各線材を６９０℃に加熱する熱処理を行った。次いで、熱処理した各線材の電流電圧（ＩＶ）特性を四端子測定法により測定した。測定は、４．２Ｋの液体ヘリウムに各線材を浸漬することによって各線材を冷却した状態で１８Ｔ超伝導マグネット（ジャパン スーパーコンダクタ テクノロジー株式会社）を用いて磁場を変化させて実施された。得られたＩＶカーブから１μＶ／ｃｍのクライテリオンを用いて各磁場における臨界電流を決定した。そして、得られた臨界電流を線材の断面積で除算し、臨界電流密度特性とした。

図１２によれば、実施例１～３および比較例２に係る線材の臨界電流密度は、いずれも１０Ｔで１００Ａ／ｃｍ^２以上であることが理解できる。特に実施例１に係る線材の臨界電流密度は、比較例２に係る線材の臨界電流密度を大幅に上回るものであった。一方、比較例１に係る線材の臨界電流密度は、１０Ｔで１００Ａ／ｃｍ^２未満であった。

＜結晶粒の平均粒径測定＞
実施例１に係る線材においては、上述したように大きな結晶粒（第１の結晶粒）と小さな結晶粒（第２の結晶粒）が検出されたので、以下の方法に従って第１の結晶粒と第２の結晶粒のそれぞれについて平均粒径を測定したところ、第１の結晶粒の平均粒径は４６５ｎｍであり、第２の結晶粒の平均粒径は５４ｎｍであった。

また、比較例２においては、上述したように実施例１に係る線材に見られたような大きな結晶粒（第１の結晶粒）は確認されず、小さな結晶粒（第２の結晶粒）が確認されたので、以下の方法に従って第２の結晶粒の平均粒径を測定したところ、５５ｎｍであった。

第１の結晶粒の平均粒径は、次のようにして算出した。まず、透過型電子顕微鏡／走査型電子顕微鏡（ＴＥＭ／ＳＴＥＭ、日本電子株式会社製、ＪＥＭ－２１００Ｆ）を用いて撮影したＴＥＭ像において、１０μｍ×１０μｍの領域が納まる倍率で表示した。１０μｍ×１０μｍの領域内で観察され、かつランダムに選択した結晶粒１００個において、結晶粒を円相当にみたて、結晶粒の長径を有する円を作図した。

次いで、Ｉｍａｇｅ Ｊ（ｖｅｒ．１．５２）により計測しやすいように円を加工した後、各円の面積を算出し、算出した面積から各粒径を算出した。そして、粒径を算出した結晶粒１００個のうち粒径が１５０ｎｍ以上の範囲を満たす結晶粒の全てを選択し、選択した粒径の総和を選択した粒子数で除して平均粒径とした。

また、第２の結晶粒の粒径は、第１の結晶粒の粒径よりも小さいため、ＴＥＭ像の代わりに、ＴＥＭによる電子線解析パターンから第１の結晶粒に相当する回折点から結像した暗視野像を用いたこと以外は、第１の結晶粒と同様にして算出した。

＜酸素量測定＞
実施例１に係る線材中の酸素量を測定した。具体的には、１０μｍ×１０μｍの領域が納まる倍率で観察したＳＴＥＭ－ＥＤＸマッピングから分析した。図１１のＥＤＳマッピングの酸素（Ｏ）に着目すると、第１の結晶粒の周りに酸素が多く存在していることが確認できる。また、その酸素量は、４．２ａｔ％であった。この値は、比較例２に係る線材中の酸素と比較して多かった。なお、比較例２に係る線材において、ＳＴＥＭ－ＥＤＸで酸素のマッピングを確認したところ、明瞭な酸素のマッピングは観察されなかった。

表２に、上記測定結果を示す。

以上、詳説したように、比較例１においては、ＭｇＢ_２超伝導線材において高い臨界電流密度が得られず、比較例２、３においては、ＭｇＢ_２超伝導線材において均質なＭｇＢ_２焼結体が成形されなかった。これに対し、実施例１～３においては、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体の混合粉末中のＭｇＢ_２粉末の含有量が適量であったので、ＭｇＢ_２超伝導線材において均質、かつ高い臨界電流密度が得られたことが確認された。なお、実施例２におけるＭｇＢ_２超伝導線材の臨界電流密度は、比較例１におけるＭｇＢ_２超伝導線材の臨界電流密度よりも低くなっているが、ＭｇＢ_２超伝導線材に１０Ｔの磁場を印加したときに１００Ａ／ｃｍ^２以上の臨界電流密度が得られれば、高い臨界電流密度が得られていると判断できるので、実施例２においても高い臨界電流密度が得られた。

１０…ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体
１１…金属シース
１２…マグネシウム棒
１３…混合粉末
２０…ＭｇＢ_２超伝導線材
２１…中空コア
２２…ＭｇＢ_２焼結体
４０…超伝導磁石
５０…ＭＲＩ装置

Claims (20)

1. 金属シースと、
   前記金属シース内に位置するマグネシウム棒と、
   前記金属シース内に位置し、前記マグネシウム棒に接して充填された少なくともホウ素粉末およびＭｇＢ_２粉末を含む混合粉末と、を備え、
   前記ホウ素粉末と前記ＭｇＢ_２粉末の合計に対する前記ＭｇＢ_２粉末のモル分率が、０％より大きく３０％未満の範囲を満たす、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体。
2. 前記マグネシウム棒の直径をｒ１とし、前記金属シースの内径をｒ２としたとき、１≦ｒ２／ｒ１≦４の関係を満たす、請求項１に記載の前駆体。
3. 前記ホウ素粉末の平均粒径が１００μｍ以下の範囲を満たし、かつ前記ＭｇＢ_２粉末の平均粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の範囲を満たす、請求項１に記載の前駆体。
4. 前記ホウ素粉末の平均粒径が、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲を満たす、請求項３に記載の前駆体。
5. 前記ＭｇＢ_２粉末の平均粒径が、１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲を満たす、請求項３に記載の前駆体。
6. 前記ＭｇＢ_２粉末の前記モル分率が、３％以上２０％以下の範囲を満たす、請求項１に記載の前駆体。
7. 前記ＭｇＢ_２粉末の前記モル分率が、８％以上１３％以下の範囲を満たす、請求項６に記載の前駆体。
8. 前記混合粉末が、炭素をさらに含有する、請求項１に記載の前駆体。
9. 前記炭素は、前記ＭｇＢ_２粉末に添加されている、請求項８に記載の前駆体。
10. 線状に延びる金属シースと、
    前記金属シース内に位置し、かつ前記金属シースの長手方向に中空コアを有するＭｇＢ_２焼結体と、を備え、
    前記ＭｇＢ_２焼結体が、１５０ｎｍ以上の粒径を満たす第１のＭｇＢ_２結晶粒と、前記第１のＭｇＢ_２結晶粒の周りに位置し、かつ２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲の粒径を満たす第２のＭｇＢ_２結晶粒とを含有する、ＭｇＢ_２超伝導線材。
11. 前記第１のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径が、４００ｎｍ以上である、請求項１０に記載の超伝導線材。
12. 前記第２のＭｇＢ_２結晶粒の平均粒径が、３５ｎｍ以上５５ｎｍ以下の範囲を満たす、請求項１０に記載の超伝導線材。
13. 前記超伝導線材の長手方向と直交する方向の断面において、前記中空コアの断面積に対する前記ＭｇＢ_２焼結体の断面積の比が、０．３以上である、請求項１０に記載の超伝導線材。
14. 前記ＭｇＢ_２焼結体が、３ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲の酸素をさらに含有する、請求項１０に記載の超伝導線材。
15. ホウ素粉末と、ＭｇＢ_２粉末とを、前記ホウ素粉末と前記ＭｇＢ_２粉末の合計に対する前記ＭｇＢ_２粉末のモル分率が０％より大きく３０％未満となるように混合し、混合粉末を調製することと、
    マグネシウム棒を、金属シース内に配置することと、
    前記混合粉末を、前記マグネシウム棒を配置した前記金属シース内に充填することと
    を含む、ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体の製造方法。
16. 前記マグネシウム棒の直径をｒ１とし、前記金属シースの内径をｒ２としたとき、１≦ｒ２／ｒ１≦４の関係を満たす、請求項１５に記載の方法。
17. 請求項１に記載のＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体を伸線加工することと、
    前記伸線加工された前記ＭｇＢ_２超伝導線材用前駆体を不活性ガス雰囲気または真空中で、５５０℃以上９００℃以下の温度で熱処理することと
    を含む、ＭｇＢ_２超伝導線材の製造方法。
18. 前記熱処理が、６３０℃以上７５０℃以下の温度範囲で１時間以上８時間以下の時間で行われる、請求項１７に記載の方法。
19. 請求項１０に記載のＭｇＢ_２超伝導線材をコイル状に巻回した超伝導コイルを備える、超伝導磁石。
20. 請求項１９に記載の超伝導磁石を備える、超伝導装置。
    
    

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