JP2507880B2 - 超電導成形体とその製造方法 - Google Patents
超電導成形体とその製造方法Info
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- JP2507880B2 JP2507880B2 JP62253600A JP25360087A JP2507880B2 JP 2507880 B2 JP2507880 B2 JP 2507880B2 JP 62253600 A JP62253600 A JP 62253600A JP 25360087 A JP25360087 A JP 25360087A JP 2507880 B2 JP2507880 B2 JP 2507880B2
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- oxide
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、超電導成形体とその製造方法に関するも
のである。さらに詳しくは、この発明は、常電導状態で
の電気抵抗が低く、導体接続も容易な、膜状体、バルク
状体、および線材として実用価値の高い超電導成形体と
その製造方法に関するものである。
のである。さらに詳しくは、この発明は、常電導状態で
の電気抵抗が低く、導体接続も容易な、膜状体、バルク
状体、および線材として実用価値の高い超電導成形体と
その製造方法に関するものである。
（背景技術） 従来のNb−Ti合金、Nb3Snなどの超電導体に比べては
るかに高い臨界温度（Tc）を有する新しい超電導体とし
てLa−Ba−Cu−Ｏ系、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系、La−Sr−Cu−
Ｏ系等の酸化物高温超電導体が注目されている。
るかに高い臨界温度（Tc）を有する新しい超電導体とし
てLa−Ba−Cu−Ｏ系、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系、La−Sr−Cu−
Ｏ系等の酸化物高温超電導体が注目されている。
これらの酸化物超電導体は、超電導技術の新しい次元
への飛躍を導くものとして期待されるものである。
への飛躍を導くものとして期待されるものである。
しかしながら一方で、これらの酸化物超電導体は、実
用化のためには多くの問題を克服しなければならないこ
とも明らかになってきている。特に、この酸化物超電導
体は、いわゆるセラミックスであることから、所要の形
状の成形体への加工が、酸化物粉末の焼結によるバルク
状体の成形以外には難しいという問題がある。
用化のためには多くの問題を克服しなければならないこ
とも明らかになってきている。特に、この酸化物超電導
体は、いわゆるセラミックスであることから、所要の形
状の成形体への加工が、酸化物粉末の焼結によるバルク
状体の成形以外には難しいという問題がある。
また、この酸化物セラミックスは、常温においては高
い抵抗になるため、超電導状態から常電導状態へ移行し
た場合の電導体としての実用上の安定性に欠けるという
問題があった。しかも、酸化物セラミックスであること
から、導体を接続することが困難であるという実用化の
ための欠点があった。
い抵抗になるため、超電導状態から常電導状態へ移行し
た場合の電導体としての実用上の安定性に欠けるという
問題があった。しかも、酸化物セラミックスであること
から、導体を接続することが困難であるという実用化の
ための欠点があった。
（発明の目的） この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもの
であり、これまでに提案されている高温酸化物超電導体
の実用上の欠点を克服し、膜状体、バルク状体、さらに
は線材等の様々な形状の成形体においても成形加工が容
易であって、常電導状態での電気抵抗も低く、電導体と
しての実用的安定性に優れ、しかも導体との接続も容易
になし得る、酸化物超電導体を利用した新しいタイプの
超電導成形体とその製造方法を提供することを目的とし
ている。
であり、これまでに提案されている高温酸化物超電導体
の実用上の欠点を克服し、膜状体、バルク状体、さらに
は線材等の様々な形状の成形体においても成形加工が容
易であって、常電導状態での電気抵抗も低く、電導体と
しての実用的安定性に優れ、しかも導体との接続も容易
になし得る、酸化物超電導体を利用した新しいタイプの
超電導成形体とその製造方法を提供することを目的とし
ている。
（発明の開示） この発明の超電導成形体は、上記の目的を実現するた
めに、酸素を除く酸化物超電導体構成元素と銀とからな
る合金の層とこの合金からの選択的酸化析出層としての
酸化物超電導体との２重層構造を有していることを特徴
としている。
めに、酸素を除く酸化物超電導体構成元素と銀とからな
る合金の層とこの合金からの選択的酸化析出層としての
酸化物超電導体との２重層構造を有していることを特徴
としている。
また、この発明は、このような超電導体を製造する方
法として、酸素を除く酸化物超電導体構成元素と銀とか
らなる合金成形体の一面側のみを酸化雰囲気中で熱処理
してその一面側のみに部分選択的に酸化物超電導体を析
出させて、前記合金の層との２重層を形成することを特
徴とする方法を提供する。
法として、酸素を除く酸化物超電導体構成元素と銀とか
らなる合金成形体の一面側のみを酸化雰囲気中で熱処理
してその一面側のみに部分選択的に酸化物超電導体を析
出させて、前記合金の層との２重層を形成することを特
徴とする方法を提供する。
さらに詳しく説明すると、この発明の超電導成形体
は、酸化物超電導体を構成するこのできる、La、Ｙ、B
a、Sr、Cu等の元素の所定の組成物と安定化材としての
銀とからなる合金の成形体において、その一部は、酸化
物が希薄、またはほとんど形成されていない銀に富んだ
合金層とし、選択的に酸化析出させた酸化物超電導体層
との２重層構造を形成させたものである。
は、酸化物超電導体を構成するこのできる、La、Ｙ、B
a、Sr、Cu等の元素の所定の組成物と安定化材としての
銀とからなる合金の成形体において、その一部は、酸化
物が希薄、またはほとんど形成されていない銀に富んだ
合金層とし、選択的に酸化析出させた酸化物超電導体層
との２重層構造を形成させたものである。
この発明では、析出層としての酸化物超電導体を構成
する元素は、酸素を除いた組成において銀の溶質となる
ものであり、これら元素は、まず銀とともに合金化し、
得られた合金は所定の形状に成形し、次いで溶質である
元素を部分選択的に酸化させて酸化物超電導体を銀の中
に析出させる。こうすることによって、酸化物超電導体
と銀安定化材とが一体化された高温超電導体の層が酸化
物の希薄な、またはほとんど存在しない銀に富んだ前記
の合金の層と２重層化されるため、常電導状態での電気
抵抗は低く、しかも、導体との接続も容易である。
する元素は、酸素を除いた組成において銀の溶質となる
ものであり、これら元素は、まず銀とともに合金化し、
得られた合金は所定の形状に成形し、次いで溶質である
元素を部分選択的に酸化させて酸化物超電導体を銀の中
に析出させる。こうすることによって、酸化物超電導体
と銀安定化材とが一体化された高温超電導体の層が酸化
物の希薄な、またはほとんど存在しない銀に富んだ前記
の合金の層と２重層化されるため、常電導状態での電気
抵抗は低く、しかも、導体との接続も容易である。
添付した図面に沿ってこの発明について説明すると、
たとえば第１図に示した板体からなる酸化物超電導体構
成元素と銀との銀ベース合金（１）の片面（２）のみを
空気、酸素ガスなどの酸化雰囲気中で熱処理する。他の
片面（３）はこのような酸化雰囲気にはさらさない。す
ると、片面（２）のみに酸化物超電導体が析出する。片
面（３）には、酸化物の希薄、または存在しない銀に富
んだ部分になる。
たとえば第１図に示した板体からなる酸化物超電導体構
成元素と銀との銀ベース合金（１）の片面（２）のみを
空気、酸素ガスなどの酸化雰囲気中で熱処理する。他の
片面（３）はこのような酸化雰囲気にはさらさない。す
ると、片面（２）のみに酸化物超電導体が析出する。片
面（３）には、酸化物の希薄、または存在しない銀に富
んだ部分になる。
第２図は、上記の銀ベース合金（１）の板体の片面
（３）に、非酸素透過性の被膜（４）を、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等の気相法によって、あるい
はメッキ法によって配設し、この合金（１）の板体を酸
化雰囲気中で熱処理する例を示したものである。（２）
の例にのみ酸化物超電導体が析出形成される。
（３）に、非酸素透過性の被膜（４）を、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等の気相法によって、あるい
はメッキ法によって配設し、この合金（１）の板体を酸
化雰囲気中で熱処理する例を示したものである。（２）
の例にのみ酸化物超電導体が析出形成される。
あるいはまた、第３図に示したパイプ成形体の上記の
銀ベース合金の内面または外面のみを酸化雰囲気下で熱
処理すると、いずれかの側に選択的に酸化物超電導体が
析出することになる。第３図では、その例として、パイ
プ外面にのみ酸化物超電導体（５）を析出させた場合の
例を示している。
銀ベース合金の内面または外面のみを酸化雰囲気下で熱
処理すると、いずれかの側に選択的に酸化物超電導体が
析出することになる。第３図では、その例として、パイ
プ外面にのみ酸化物超電導体（５）を析出させた場合の
例を示している。
もちろん、これらの例に限られることなく、酸化物超
電導体の選択的な析出が適宜に可能であることはいうま
でもない。板状体を銀ろう付けで複数接合することなど
によって、複数の成形体を用いて以上と同様の方法を実
施することもできる。
電導体の選択的な析出が適宜に可能であることはいうま
でもない。板状体を銀ろう付けで複数接合することなど
によって、複数の成形体を用いて以上と同様の方法を実
施することもできる。
次に実施例を示してさらに詳しくこの発明について説
明する。もちろん、この発明は以下の実施例によって何
ら限定されるものではない。
明する。もちろん、この発明は以下の実施例によって何
ら限定されるものではない。
実施例 溶質としてY1Ba2Cu3の組成からなる元素組成物を６、
８、10、13、および18質量％の割合とした銀ベース合金
の各々600gをタンマン炉によって溶解し、長さ60mm、幅
50mm、厚さ0.8mmの板体に成形した。
８、10、13、および18質量％の割合とした銀ベース合金
の各々600gをタンマン炉によって溶解し、長さ60mm、幅
50mm、厚さ0.8mmの板体に成形した。
これらを第４図（ａ）（ｂ）に示したように２枚重
ね、その間隙を1mmとして、アルゴン雰囲気中で板体銀
ベース合金（６）（７）の周辺を銀ろう（８）付し、内
側に酸素が侵入しないようにした。
ね、その間隙を1mmとして、アルゴン雰囲気中で板体銀
ベース合金（６）（７）の周辺を銀ろう（８）付し、内
側に酸素が侵入しないようにした。
酸化処理を、500cc/minの酸素気流中で、750℃92時間
と、800℃で25時間行い、いずれについてもさらに850℃
で１時間保ち、室温まで25時間と75時間かけて冷却し
て、熱処理条件の異なる二種類の試料を作製した。
と、800℃で25時間行い、いずれについてもさらに850℃
で１時間保ち、室温まで25時間と75時間かけて冷却し
て、熱処理条件の異なる二種類の試料を作製した。
また、比較のために、板体の両面を酸化処理した試料
を同じ条件によって作製した。
を同じ条件によって作製した。
酸化処理が終了した後、試料形状として長さ18mm、幅
5mm、厚さ0.8mmの片を切り出し、抵抗法によって超電導
遷移を測定した。いずれの試料も、約90Kで遷移を開始
し、85Kで終了した。
5mm、厚さ0.8mmの片を切り出し、抵抗法によって超電導
遷移を測定した。いずれの試料も、約90Kで遷移を開始
し、85Kで終了した。
遷移開始直前の常電導での比抵抗について測定したと
ころ、次の表−１の通りの結果を得た。
ころ、次の表−１の通りの結果を得た。
板体の片面のみ酸化することによって遷移直前の常電
導での比抵抗が、両面酸化した比較例に比べて約60％も
減少している。酸化雰囲気にさらされていない面にでき
た銀に富んだ層が安定化材として極めて有効に働いてい
ることがわかる。
導での比抵抗が、両面酸化した比較例に比べて約60％も
減少している。酸化雰囲気にさらされていない面にでき
た銀に富んだ層が安定化材として極めて有効に働いてい
ることがわかる。
また、両面酸化の比較のための試料では、表面全体に
酸化物が形成されているため、ぬれ性が悪く、溶接によ
る導体接続が困難であるのに対し、実施例の片面のみの
酸化では、溶接による導体接続が容易であった。
酸化物が形成されているため、ぬれ性が悪く、溶接によ
る導体接続が困難であるのに対し、実施例の片面のみの
酸化では、溶接による導体接続が容易であった。
また、La0.9Sr0.1Cu1Ox系超電導体についても酸化処
理によって、ほとんど同様の結果が得られた。
理によって、ほとんど同様の結果が得られた。
第１図、第２図、および第３図は、各々、この発明の方
法について例示説明した斜視図である。 第４図（ａ）（ｂ）は、さらに別の例について示した平
面図と断面図である。 １……銀ベース合金 2,3……片面 ４……被膜 ５……酸化物超電導体 6,7……板体銀ベース合金 ８……銀ろう
法について例示説明した斜視図である。 第４図（ａ）（ｂ）は、さらに別の例について示した平
面図と断面図である。 １……銀ベース合金 2,3……片面 ４……被膜 ５……酸化物超電導体 6,7……板体銀ベース合金 ８……銀ろう
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−100003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−313416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−2216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−17840（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−77806（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】酸素を除く酸化物超電導体構成元素と銀と
からなる合金の層と、この合金からの選択的酸化析出層
としての酸化物超電導体との２重層構造を有することを
特徴とする超電導成形体。 - 【請求項２】酸素を除く酸化物超電導体構成元素と銀と
からなる合金の成形体の一面側のみを酸化雰囲気中で熱
処理してその一面側のみに部分選択的に酸化物超電導体
を析出させて、前記合金の層との２重層構造を形成する
ことを特徴とする超電導成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62253600A JP2507880B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 超電導成形体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62253600A JP2507880B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 超電導成形体とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197313A JPH0197313A (ja) | 1989-04-14 |
| JP2507880B2 true JP2507880B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=17253635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62253600A Expired - Lifetime JP2507880B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 超電導成形体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507880B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5204318A (en) * | 1987-03-27 | 1993-04-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Preparation of superconducting oxides and oxide-metal composites |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62253600A patent/JP2507880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0197313A (ja) | 1989-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |