JP2549669B2 - 酸化物系超電導線 - Google Patents
酸化物系超電導線Info
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Classifications
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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
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、核磁気共鳴装置用マグネットや粒子加速
用マグネット等の超電導機器などに用いられる超電導線
に関する。
用マグネット等の超電導機器などに用いられる超電導線
に関する。
「従来の技術」 近年、常電導状態から超電導状態に遷移する臨界温度
（Tc）が極めて高い値を示す酸化物系超電導材料が種々
発見されつつある。
（Tc）が極めて高い値を示す酸化物系超電導材料が種々
発見されつつある。
そして、この種の酸化物系超電導材料を用いた超電導
線としては、例えば酸化物系超電導体からなる芯材の外
周面を安定化層となる管状の金属シースで被覆したもの
が知られている。このような超電導線を作製するには、
通常酸化物系超電導体からなる粉末を棒状に仮焼結して
金属シース内に挿通し、縮径加工を施した後、熱処理し
て超電導線とする。
線としては、例えば酸化物系超電導体からなる芯材の外
周面を安定化層となる管状の金属シースで被覆したもの
が知られている。このような超電導線を作製するには、
通常酸化物系超電導体からなる粉末を棒状に仮焼結して
金属シース内に挿通し、縮径加工を施した後、熱処理し
て超電導線とする。
ところで、上記酸化物系超電導体をなす材料は、加熱
後の冷却の際に熱処理温度以下の温度であって、400℃
以上の温度域において酸素を吸収して非超電導相である
正方晶から超電導相である斜方晶へ転移する。したがっ
て、上記超電導線を作製するに際して熱処理を行うと
き、正方晶から斜方晶への転移を促進するための酸素を
供給する必要があり、よって金属シースには酸素透過能
を有する材料が用いられ、特に銀が展延性に優れている
ため縮径加工が容易であること、非酸化性であることな
どの理由により好適に用いられている。
後の冷却の際に熱処理温度以下の温度であって、400℃
以上の温度域において酸素を吸収して非超電導相である
正方晶から超電導相である斜方晶へ転移する。したがっ
て、上記超電導線を作製するに際して熱処理を行うと
き、正方晶から斜方晶への転移を促進するための酸素を
供給する必要があり、よって金属シースには酸素透過能
を有する材料が用いられ、特に銀が展延性に優れている
ため縮径加工が容易であること、非酸化性であることな
どの理由により好適に用いられている。
「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記の銀製金属シースを有する超電導
線にあっては以下に述べるような不都合がある。
線にあっては以下に述べるような不都合がある。
酸化物系超電導体の焼結温度は通常950〜1100℃程度
であるのに対し、銀の酸素雰囲気中での融点は890℃程
度であるので、加熱処理に際し酸化物系超電導体の焼結
密度を十分に高め得る温度にまで処理温度を挙げること
ができず、よって十分な焼結密度を有する酸化物系超電
導体を得ることができず、したがって得られた超電導線
にあっては臨界電流密度等の所望する超電導特性が得ら
れない。
であるのに対し、銀の酸素雰囲気中での融点は890℃程
度であるので、加熱処理に際し酸化物系超電導体の焼結
密度を十分に高め得る温度にまで処理温度を挙げること
ができず、よって十分な焼結密度を有する酸化物系超電
導体を得ることができず、したがって得られた超電導線
にあっては臨界電流密度等の所望する超電導特性が得ら
れない。
「問題点を解決するための手段」 そこでこの発明の酸化物系超電導線では、金属シース
を、パラジウムを５〜20重量％含有する銀合金製にした
ことにより上記問題点を解決した。
を、パラジウムを５〜20重量％含有する銀合金製にした
ことにより上記問題点を解決した。
「作用」 この発明の超電導線ではパラジウムを５〜20重量％含
有した銀合金を金属シースの材料として用いているの
で、その製造に際し、加熱処理中に該金属シースを透過
して雰囲気中の酸素がシース内へ供給される。また、銀
合金の融点が空気中において920〜1000℃程度となり、
よって酸素雰囲気中にても融点が900℃以上となるの
で、超伝導体の焼結密度を高めるため加熱温度を通常の
酸化物系超電導体の焼結温度程度にまで上げることがで
きる。
有した銀合金を金属シースの材料として用いているの
で、その製造に際し、加熱処理中に該金属シースを透過
して雰囲気中の酸素がシース内へ供給される。また、銀
合金の融点が空気中において920〜1000℃程度となり、
よって酸素雰囲気中にても融点が900℃以上となるの
で、超伝導体の焼結密度を高めるため加熱温度を通常の
酸化物系超電導体の焼結温度程度にまで上げることがで
きる。
「実施例」 第１図はこの発明の一実施例を示すもので、図中符号
１は酸化物系超電導線（以下超電導線と略称する）であ
る。この超電導線１は、酸化物系超電導体からなる芯材
２と、この芯材２を被覆する管状の金属シース３とから
なるものである。ここで、酸化物系超電導体とは、Ａ−
Ｂ−Cu−Ｏ系（A;Y,La,Sc,Yb,Dy,Ho,Er,Eu…の周期律表
第III A族元素の一種以上、B;Ba,Sr,Be…の周期律表第I
I A族元素）あるいはＡ−Ｂ−Cu−Ｏ−Ｘ系（X;F,Cl,Br
…の周期律表第VII B族元素の一種以上）として示され
る超電導体をいう。また、金属シース３は、芯材２をな
す超電導体の安定化層として作用するものであり、パラ
ジウムを５重量％以上、20重量％以下含有する銀合金か
らなるものである。
１は酸化物系超電導線（以下超電導線と略称する）であ
る。この超電導線１は、酸化物系超電導体からなる芯材
２と、この芯材２を被覆する管状の金属シース３とから
なるものである。ここで、酸化物系超電導体とは、Ａ−
Ｂ−Cu−Ｏ系（A;Y,La,Sc,Yb,Dy,Ho,Er,Eu…の周期律表
第III A族元素の一種以上、B;Ba,Sr,Be…の周期律表第I
I A族元素）あるいはＡ−Ｂ−Cu−Ｏ−Ｘ系（X;F,Cl,Br
…の周期律表第VII B族元素の一種以上）として示され
る超電導体をいう。また、金属シース３は、芯材２をな
す超電導体の安定化層として作用するものであり、パラ
ジウムを５重量％以上、20重量％以下含有する銀合金か
らなるものである。
この場合に銀合金中のパラジウム量を５〜20重量％と
した理由は、５重量％未満では銀合金の融点が高特性の
酸化物系超電導体を焼結するための温度より高くなら
ず、高特性の酸化物系超電導体作製に際し十分な加熱が
行えないからであり、20重量％を越えると銀合金の酸素
透過性が低下して十分な酸素密度を有する酸化物系超電
導体が得られず、また展延性が低下して縮径加工に際し
断線等の不都合を生ずる恐れがあるからである。
した理由は、５重量％未満では銀合金の融点が高特性の
酸化物系超電導体を焼結するための温度より高くなら
ず、高特性の酸化物系超電導体作製に際し十分な加熱が
行えないからであり、20重量％を越えると銀合金の酸素
透過性が低下して十分な酸素密度を有する酸化物系超電
導体が得られず、また展延性が低下して縮径加工に際し
断線等の不都合を生ずる恐れがあるからである。
このような構造の超電導線１を作製するには、安定化
層となる管状で銀合金製の金属シース３と超電導粉末と
を用意し、超電導粉末を銀合金製金属シース３内に充填
し全体にスエージング加工、引き抜き加工等の縮径加工
を施して線材化する。ここで超電導粉末としては、酸化
物超電導材料を構成する元素を含むものが用いられ、具
体的には周期律表第III A族元素を含む粉末と周期律表
第II A族元素を含む粉末と酸化銅粉末などからなる混合
粉末を仮焼してなる粉末が用いられる。また、周期律表
第III A族元素粉末としては、Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,
Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Leの各元素の炭素塩粉末、酸
化物粉末、硫化物粉末、フッ化物粉末などの化合物粉末
あるいは合金粉末などであり、周期律表第II A族元素粉
末としては、Be,Sr,Mg,Ba,Caの各元素の炭酸塩粉末、フ
ッ化物粉末などの化合物粉末あるいは合金粉末などであ
る。また、酸化銅粉末としては、CuO、Cu2O、Cu2O3、Cu
4O3粉末などの酸化銅の粉末が用いられる。
層となる管状で銀合金製の金属シース３と超電導粉末と
を用意し、超電導粉末を銀合金製金属シース３内に充填
し全体にスエージング加工、引き抜き加工等の縮径加工
を施して線材化する。ここで超電導粉末としては、酸化
物超電導材料を構成する元素を含むものが用いられ、具
体的には周期律表第III A族元素を含む粉末と周期律表
第II A族元素を含む粉末と酸化銅粉末などからなる混合
粉末を仮焼してなる粉末が用いられる。また、周期律表
第III A族元素粉末としては、Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,
Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Leの各元素の炭素塩粉末、酸
化物粉末、硫化物粉末、フッ化物粉末などの化合物粉末
あるいは合金粉末などであり、周期律表第II A族元素粉
末としては、Be,Sr,Mg,Ba,Caの各元素の炭酸塩粉末、フ
ッ化物粉末などの化合物粉末あるいは合金粉末などであ
る。また、酸化銅粉末としては、CuO、Cu2O、Cu2O3、Cu
4O3粉末などの酸化銅の粉末が用いられる。
そしてこれらの粉末を用いて混合粉末を調整するが、
この混合粉末を調整するにあたっては、周期律表第III
A族元素粉末と周期律表第II A族元素から各々１種類選
択しても差し支えないし、２種類以上選択しても差し支
えない。また、このような混合粉末は共沈法、ゾルゲル
法などの方法により生成されても良い。さらに、この混
合粉末に仮焼処理を施すが、その処理条件としては、通
常500〜950℃の温度に１〜100時間程度加熱する処理を
必要回数行う。
この混合粉末を調整するにあたっては、周期律表第III
A族元素粉末と周期律表第II A族元素から各々１種類選
択しても差し支えないし、２種類以上選択しても差し支
えない。また、このような混合粉末は共沈法、ゾルゲル
法などの方法により生成されても良い。さらに、この混
合粉末に仮焼処理を施すが、その処理条件としては、通
常500〜950℃の温度に１〜100時間程度加熱する処理を
必要回数行う。
また、この場合に展延性に優れた銀合金からなる金属
シース３を用いているので、断線等の不都合が生ずるこ
となく良好に縮径加工を行うことができる。
シース３を用いているので、断線等の不都合が生ずるこ
となく良好に縮径加工を行うことができる。
次いで、上記線材を酸素含有雰囲気中にて熱処理し、
第１図中の芯材２をな超電導体を十分に焼結せしめ、超
電導線１を得る。この場合に、パラジウムを５〜20重量
％含有した銀合金を金属シース３の材料として用いてい
るため、処理中に該シース３を透過して雰囲気中の酸素
がシース３内へ供給され、よって仮焼粉末は酸素不足に
陥ることなく焼結されるとともに、正方晶から斜方晶へ
転移する。また、銀合金の融点が空気中において920〜1
000℃程度となり、よって酸素雰囲気中にても融点が900
℃以上となるので、純銀製のシースを用いた場合に比較
して超電導体の焼結密度を高めるため加熱温度を上げる
ことができる。
第１図中の芯材２をな超電導体を十分に焼結せしめ、超
電導線１を得る。この場合に、パラジウムを５〜20重量
％含有した銀合金を金属シース３の材料として用いてい
るため、処理中に該シース３を透過して雰囲気中の酸素
がシース３内へ供給され、よって仮焼粉末は酸素不足に
陥ることなく焼結されるとともに、正方晶から斜方晶へ
転移する。また、銀合金の融点が空気中において920〜1
000℃程度となり、よって酸素雰囲気中にても融点が900
℃以上となるので、純銀製のシースを用いた場合に比較
して超電導体の焼結密度を高めるため加熱温度を上げる
ことができる。
なお、上記実施例では超電導体からなる単一の芯材２
を金属シース３で被覆したが、第２図に示すように超電
導体からなる複数の芯材２、２…を金属シース３で被覆
して多芯線としてもよい。
を金属シース３で被覆したが、第２図に示すように超電
導体からなる複数の芯材２、２…を金属シース３で被覆
して多芯線としてもよい。
（試作例） 以下、試作例によりこの発明をさらに具体的に説明す
る。
る。
パラジウムを５重量％含有する銀合金製のシースおよ
び20重量％含有する銀合金製のシースを用意し、またＹ
−Ba−Cu−Ｏ系の超電導粉末を900℃で24時間仮焼結し
たものを用意した。超電導粉末を上記シースのそれぞれ
に充填し、縮径加工を施してシース径2mm、超電導体か
らなる芯材径1mmの線材とした。次いで、この線材を表
中に示す条件で熱処理し、超電導線とした。
び20重量％含有する銀合金製のシースを用意し、またＹ
−Ba−Cu−Ｏ系の超電導粉末を900℃で24時間仮焼結し
たものを用意した。超電導粉末を上記シースのそれぞれ
に充填し、縮径加工を施してシース径2mm、超電導体か
らなる芯材径1mmの線材とした。次いで、この線材を表
中に示す条件で熱処理し、超電導線とした。
これら超電導線の臨界電流密度を測定したところ、次
表に示すような結果が得られた。
表に示すような結果が得られた。
なお、比較のため純銀製シースを用いて超電導線を作
製し、その臨界電流密度も測定した。（縮径加工後のシ
ース径等は上記試作品に同じ、また熱処理条件は表中に
示す） これら測定結果より、本発明の超電導線はシース材と
して純銀を用いた従来のものに比較して優れた臨界電流
密度を有していることが判明した。
製し、その臨界電流密度も測定した。（縮径加工後のシ
ース径等は上記試作品に同じ、また熱処理条件は表中に
示す） これら測定結果より、本発明の超電導線はシース材と
して純銀を用いた従来のものに比較して優れた臨界電流
密度を有していることが判明した。
また、熱処理における加熱温度を従来のものと同様に
890℃で行ったものでは、十分な臨界電流密度が得られ
ず、よって高温で熱処理することが高臨界電流密度を得
るうえで有効であることが確認された。
890℃で行ったものでは、十分な臨界電流密度が得られ
ず、よって高温で熱処理することが高臨界電流密度を得
るうえで有効であることが確認された。
「発明の効果」 以上説明したようにこの発明の酸化物系超電導線は、
酸化物系超電導体からなる芯材と、この芯材を被覆する
金属シースを具備してなり、該金属シースを、パラジウ
ム５〜20重量％含有する銀合金製にしたものであるか
ら、その製造に際し、加熱処理中に金属シースを透過し
て雰囲気中の酸素がシース内へ供給され、よって芯材を
なす超電導線粉末が酸素不足に陥ることなく十分な酸素
密度を有する超電導体となり、したがって優れた臨界電
流密度を有するものとなる。また、銀合金の融点が空気
中において920〜1000℃程度となり、よって酸素雰囲気
中にても融点が900℃以上となるので、超電導体の焼結
密度を高えるため加熱温度を高特性の酸化物系超電導体
の焼結温度程度にまで上げることができ、したがって良
好な超電導特性を呈するものとなる。
酸化物系超電導体からなる芯材と、この芯材を被覆する
金属シースを具備してなり、該金属シースを、パラジウ
ム５〜20重量％含有する銀合金製にしたものであるか
ら、その製造に際し、加熱処理中に金属シースを透過し
て雰囲気中の酸素がシース内へ供給され、よって芯材を
なす超電導線粉末が酸素不足に陥ることなく十分な酸素
密度を有する超電導体となり、したがって優れた臨界電
流密度を有するものとなる。また、銀合金の融点が空気
中において920〜1000℃程度となり、よって酸素雰囲気
中にても融点が900℃以上となるので、超電導体の焼結
密度を高えるため加熱温度を高特性の酸化物系超電導体
の焼結温度程度にまで上げることができ、したがって良
好な超電導特性を呈するものとなる。
第１図はこの発明の酸化内系超電導線の一実施例を示す
が横断面図、第２図は他の実施例を示す横断面図であ
る。 １……超電導線、２……芯材、３……金属シース。
が横断面図、第２図は他の実施例を示す横断面図であ
る。 １……超電導線、２……芯材、３……金属シース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 定方 伸行 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 青木 伸哉 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 杉本 優 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 中川 三紀夫 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 久米 篤 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 後藤 謙次 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−290230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−33813（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−274029（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】酸化物系超電導体からなる芯材と、この芯
材を被覆する金属シースを具備してなり、該金属シース
を、パラジウムを５〜20重量％含有する銀合金製にした
ことを特徴とする酸化物系超電導線。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP62224829A JP2549669B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 酸化物系超電導線 |
| EP88304251A EP0297707A3 (en) | 1987-06-27 | 1988-05-11 | Superconductive electric wire and method for making it |
| CA000566642A CA1338460C (en) | 1987-06-27 | 1988-05-12 | Method for making superconductive electric wire |
| CN88103946.2A CN1030324A (zh) | 1987-06-27 | 1988-06-25 | 超导电线及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62224829A JP2549669B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 酸化物系超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6467812A JPS6467812A (en) | 1989-03-14 |
| JP2549669B2 true JP2549669B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=16819841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62224829A Expired - Fee Related JP2549669B2 (ja) | 1987-06-27 | 1987-09-08 | 酸化物系超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2549669B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60230679D1 (de) | 2002-03-04 | 2009-02-12 | Wako Pure Chem Ind Ltd | Heterocyclustragende oniumsalze |
-
1987
- 1987-09-08 JP JP62224829A patent/JP2549669B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6467812A (en) | 1989-03-14 |
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