JP2554659B2 - 複合酸化物超電導体線材の接続部 - Google Patents

複合酸化物超電導体線材の接続部

Info

Publication number
JP2554659B2
JP2554659B2 JP62163105A JP16310587A JP2554659B2 JP 2554659 B2 JP2554659 B2 JP 2554659B2 JP 62163105 A JP62163105 A JP 62163105A JP 16310587 A JP16310587 A JP 16310587A JP 2554659 B2 JP2554659 B2 JP 2554659B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide superconductor
composite oxide
wire
superconductor wire
oxygen
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62163105A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS647483A (en
Inventor
恵美子 東中川
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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 Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP62163105A priority Critical patent/JP2554659B2/ja
Publication of JPS647483A publication Critical patent/JPS647483A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2554659B2 publication Critical patent/JP2554659B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、複合酸化物超電導体線材の接続方法に関す
る。
(従来の技術) 近年、Ba−La−Cu−O系の層状ペロブスカイト型の酸
化物が高い臨界温度を有する可能性のあることが発表さ
れて以来、各所で酸化物超電導体の研究が行われている
(Z.Phys.B Condensed Matter 64,189−193(198
6))。その中でもY−Ba−Cu−O系で代表される酸素
欠陥を有する欠陥ペロブスカイト型(ABa2Cu3O
7−δ型)(δは酸素欠陥を表わし通常1以下、Aは、
Y、La、Sc、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Ybおよ
びLuから選ばれた少なくとも1種の元素、Baの一部はSr
等で置換可能)の酸化物超電導体は、臨界温度TCが90K
以上と液体窒素以上の高い温度を示すため非常に有望な
材料として注目されている(Phys.Rev.Lett.vol.58 No.
9,908−910)。
しかしながら、この超電導体は、結晶性の酸化物であ
って、焼結体またはこれを粉砕した粉末として得られる
ため、長尺物に加工することが困難である。このため、
酸化物超電導体粉末を金属被覆内に収容して細線化する
ことが提案されているが、このように金属と酸化物超電
導体とを複合体にして細線化した場合には、接続端面を
互いに一致させることが難しいため接続作業が困難であ
るうえに、一致して接続した後においても酸化物超電導
体端面の接触が不完全になるおそれがあった。
(発明が解決しようとする問題点) このように金属と酸化物超電導体とを複合化した酸化
物超電導体線材においては、接続端面を互いに一致させ
ることが難しいうえに、一致した後においても接触が不
完全になるおそれがあるという問題があった。
本発明は、このような従来の難点を解消すべくなされ
たもので、接続を容易に、かつ完全に行うことができる
複合酸化物超電導体線材の接続部を提供することを目的
とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) すなわち本発明の超電導体線材の接続部は、複数本の
酸化物超電導体からなる条体を共通の金属で被覆してな
る複合酸化物超電導体線材の接続部において、接続すべ
き前記複合酸化物超電導体線材の端面を、酸化物超電導
体物質を介して突合せて焼結し、または圧接するととも
に、前記各複合酸化物超電導体線材の金属被覆を、互い
に機械的に一体化させてなることを特徴としている。
酸化物超電導体としては多数のものが知られている
が、臨界温度の高い、希土類元素含有のペロブスカイト
型の酸化物超電導体線材の接続に適用した場合に特に実
用的効果が大きい。
ここでいう希土類元素を含有しペロブスカイト型構造
を有する酸化物超電導体は、超電導状態を実現できるも
のであればよく、ABa2Cu3O7−δ系(δは酸素欠陥を表
し通常1以下の数、Aは、Y、La、Sc、Nd、Sm、Eu、G
d、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuから選ばれた少なくと
も1種の元素:Baの一部はSr等で置換可能)等の酸素欠
陥を有する欠陥ペロブスカイト型、Sr−La−Cu−O系等
の層状ペロビスカイト型等の広義にペロブスカイト型を
有する酸化物が例示される。また希土類元素も、広義の
定義とし、Sc,Yおよびランタン系を含むものとする。代
表的な系としてY−Ba−Cu−O系のほかに、Yを、Eu、
Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等の希土類で置換した系、Sc−
Ba−Cu−O系、Sr−La−Cu−O系、さらにSrをBa,Caで
置換した系等が挙げられる。
本発明における複合酸化物超電導体は、例えば以下に
示すようにして製造される。
まず、Y、Ba、Cuなどのペロブスカイト型酸化物超電
導体の構成元素を十分混合する。混合の際には、Y2O3
Eu2O3、BaO、CuO等の酸化物を原料として用いることが
できる。また、これらの酸化物のほかに、焼成後酸化物
に転化する炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等の化合物を用い
てもよい。さらには、共沈法等で得たシュウ酸塩等を用
いてもよい。ペロブスカイト型酸化物超電導体を構成す
る元素は、基本的に化学量論比の組成となるように混合
するが、多少製造条件等との関係でずれていても差支え
ない。例えば、Y−Ba−Cu−O系ではY1molに対しBa2mo
l、Cu3molが標準組成であるが、実用上はY1molに対し
て、Ba2±0.6mol、Cu3±0.2mol程度のずれは問題ない。
前述の原料を混合した後、仮焼・粉砕し所望の形状に
した後、850〜980℃程度で焼成する。仮焼は必ずしも必
要ではない。仮焼および焼成は十分な酸素が供給できる
ような酸素含有雰囲気で行うことが好ましい。
所望の形状に焼成した後、通常、酸素雰囲気中で300
〜700℃程度で熱処理するか、または酸素雰囲気中で焼
成温度から300℃程度まで200℃/時間程度の冷却速度で
徐冷することにより、超電導特性を向上させることがで
きる。
このようにして得られた酸化物超電導体は、酸素欠陥
δを有する酸素欠陥型ペロブスカイト型構造(LnBa2Cu3
O7−δ(δは通常1以下))となる。なおCuの一部をT
i、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn等で置換することもで
きる。
置換量は、超電導特性を低下させない程度の範囲で適
宜設定可能であるが、あまり多量の置換は超電導特性を
低下してしまうので80mol%以下、さらに実用上は20mol
%以下程度までとする。
上記超電導体線材を製造するには、前記ペロブスカイ
ト型の酸化物超電導体の焼成し結晶化した焼成物をボー
ルミル、その他公知の手段により粉砕する。ペロブスカ
イト型酸化物超電導体は、平板状結晶であって、粉末に
したとき、そのC面方向の直径対C軸方向の厚さの比は
3〜5であり、その直径(C面上の長軸)は、1〜5μ
m程度のものが適している。粉砕により、ペロブスカイ
ト型の酸化物超電導体粉末は、へき開面から分割されて
微粉末となる。なお、必要に応じて、粉砕した粉末を上
記の範囲となるように分級して用いてもよい。
しかる後、このペロブスカイト型の酸化物超電導体粉
末を、Nb、Ag、Pd、Cu、ステンレス鋼等からなる外径20
mm、内径15mm程度の金属管に入れ、スェージングマシン
により金属管外から粉末をつき固めた後、冷間で線引き
して金属管の外径を元の金属管の外径の1/10以下、好ま
しくは1/20以下程度となるまで延伸加工して、粉末の充
填率が50〜70%、配向率が少なくとも70%、好ましくは
80〜90%となるようにする。このとき、必要に応じて中
間で焼鈍を施すようにしてもよい。
上記超電導体線材に使用される金属管としては、特
に、Ag、Pd、等が、高温下でも酸化されないので、製造
過程において、酸素または酸素含有雰囲気下で焼鈍し
て、前述したペロブスカイト型超電導体粉末の酸素空席
に酸素を導入し、δの値を小さくすることができるので
適している。
また、この場合粉末状ペロブスカイト型の酸化物超電
導体粉末は結晶のC面が線材の長さ方向に配向されてい
ることが望ましい。その配向は、100%行われている必
要はなく、少くとも70%程度の配向率があれば有効であ
る。
このようにして、最終線径まで線引きした後、空気ま
たは酸素含有雰囲気内で800〜940℃で数時間焼鈍を施
す。この空気または酸素含有雰囲気内での焼鈍により、
ペロブスカイト型超電導体の酸素空席に酸素が導入さ
れ、δの値が減少して、超電導体線材の電流密度がさら
に向上する。
また、この複合酸化物超電導体を複合構造にするに
は、最終線引き工程において、その外径を断面六角形に
成形し、これを所定の寸法に裁断した後、大系の金属管
内に空隙ができるだけ生じないように配列し、さらに同
様の圧延および線引き工程を繰返すようにすればよい。
本発明の接続部において接続すべき複合酸化物超電導
体線材の各端面間に配置される酸化物超電導体物質とし
ては、前述したペロブスカイト型の酸化物超電導体を用
いることができる。
これらの酸化物超電導体物質は、焼結体、あるいは、
酸化物超電導体粉末を圧縮成型したシートやブロック、
加熱溶融したシートやブロック、またはこれらの粉末を
各種の溶剤、または無機溶剤(水を除く)に分散させた
スラリー、またはそのグリーンシート等として使用され
る。いずれの場合も、酸化物超電導体物質は複合酸化物
超電導体線材の金属被覆の外径よりも、やや大径のもの
を使用することが望ましい。
本発明における酸化物超電導体線材の接続は、線材の
外径より大きめの上述したシート、ブロック等を、複合
酸化物超電導体の接続すべき端面間に挟んで加圧し、85
0〜1000℃の温度で1〜48時間保持して当接面を焼結も
しくは溶融させ、次いで接続部を酸素雰囲気中で熱処理
するか、または酸素雰囲気中で200℃/時間程度の冷却
素度で徐冷することにより行われる。また必要に応じ
て、このような加熱工程を経ずに、シート、ブロック等
を、複合酸化物超電導体の接続すべき端面間に挟んで加
圧し、この状態を機械的手段で保持するようにしてもよ
い。
この後、両複合酸化物超電導体線材の金属被覆を、互
いに機械的に一体化させて接続が完了する。
両複合酸化物超電導体線材の金属被覆を、互いに機械
的に一体化させる手段としては、両金属被覆の外周にそ
れぞれフランジを形成し、これらのフランジ間をボルト
により締付けて固定したり、あるいは両金属被覆を直接
ロウ付するようにしてもよい。なお、酸化物超電導体の
吸湿による特性低下を防ぐため、接続部の外周を金属ケ
ースで覆うようにしてもよい。
(作 用) 本発明の接続部では、複合酸化物超電導体線材の金属
被覆部を含む全面が、酸化物超電導体物質を介して接続
されているので、接続部における酸化物超電導体の実効
断面積が大きくなり、接続部において局部的な接触不良
が生じても所定の電気特性を維持することができる。
(実施例) 次に本発明の実施例について説明する。
実施例1 それぞれ粒径1〜5μmとしたBaCO3粉末2mol%、Y2O
3粉末0.5mol%、CuO粉末3mol%を充分混合して大気中90
0℃で48時間焼成して反応させた後、この粉末原料を酸
素中で800℃で24時間焼成して反応させ、酸素空席に酸
素を導入した後、ボールミルを用いて粉砕し、分級し
て、平均粒径2μm、直径対厚さの比が1〜5のペロブ
スカイト型超電導体粉末を得た。
次に、この酸化物超電導体粉末を、外径20mm、内径15
mm、長さ100mmの、一端を銅材により封止した銅管中に
入れ、他端に銅の栓をして通気孔を残して溶接した後、
長径1.0mmの六角形の線にまで冷間で線引きし、次いで
窒素中で900℃で12時間焼鈍を行った。
次いで、この酸化物超電導体を長さ2mに切断し、銅管
内に37本を円形に配置して酸化物超電導体の直径0.5m
m、線外径1.0mmの37本の複合構造とした複合複合酸化物
超電導体線材(線外径10mm)を製造した。この複合酸化
物超電導体線材の超電導特性を測定したところ、臨界電
流密度は7.5A/mm2、臨界温度は93Kであった。
次に上記酸化物超電導体を2条用意し、端部を研摩し
て対向させた後、予めこの超電導体線材の製造に用いた
酸化物超電導体粉末を加圧形成し、焼成して製造した直
径10mm、厚さ5mmの円板を介在させて当接させ、2kg/cm2
の圧力で加圧しながら900℃で96分間加熱処理して接合
し、その後空気中で800℃で1時間酸化のための熱処理
を行った。しかる後、金属被覆の外周部分を銀ローを用
いてロー付し、この接続された超電導体線材の超電導特
性を測定したところ、臨界電流密度は7.5A/mm2、臨界温
度は93Kであり接続による影響は認められなかった。
[発明の効果] 以上の実施例からも明らかなように、本発明の酸化物
超電導体の接続方法によれば、超電導体としての連続性
を損うことなく複合酸化物超電導体線材の金属部分と酸
化物超電導体部分の接続を同時に行うことができる。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数本の酸化物超電導体からなる条体を共
    通の金属で被覆してなる複合酸化物超電導体線材の接続
    部において、接続すべき前記複合酸化物超電導体線材の
    端面を、酸化物超電導体物質を介して突合せて焼結し、
    または圧接するとともに、前記各複合酸化物超電導体線
    材の金属被覆を、互いに機械的に一体化させてなること
    を特徴とする複合酸化物超電導体線材の接続方法。
  2. 【請求項2】前記酸化物超電導体は、希土類元素を含有
    するペロブスカイト型の超電導体であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の複合酸化物超電導体線材
    の接続方法。
  3. 【請求項3】前記酸化物超電導体が、Ln元素(Lnは、
    Y、La、Sc、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Ybおよ
    びLuから選ばれた少なくとも1種の元素)、BaおよびCu
    を原子比で実質的に1:2:3の割合で含有することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の複合酸
    化物超電導体線材の接続方法。
  4. 【請求項4】前記酸化物超電導体は、LnBa2Cu3O7−δ
    (δは酸素欠陥を表わす)で表わされる酸素欠陥型ペロ
    ブスカイト型構造を有することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項ないし第3項のいずれか1項記載の複合酸化
    物超電導体線材の接続方法。
  5. 【請求項5】前記金属被覆が、CuもしくはAg、またはこ
    れらの合金からなることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項ないし第4項のいずれか1項記載の複合酸化物超電
    導体線材の接続方法。
JP62163105A 1987-06-30 1987-06-30 複合酸化物超電導体線材の接続部 Expired - Lifetime JP2554659B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62163105A JP2554659B2 (ja) 1987-06-30 1987-06-30 複合酸化物超電導体線材の接続部

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62163105A JP2554659B2 (ja) 1987-06-30 1987-06-30 複合酸化物超電導体線材の接続部

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS647483A JPS647483A (en) 1989-01-11
JP2554659B2 true JP2554659B2 (ja) 1996-11-13

Family

ID=15767265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62163105A Expired - Lifetime JP2554659B2 (ja) 1987-06-30 1987-06-30 複合酸化物超電導体線材の接続部

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2554659B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU653983B2 (en) * 1991-02-25 1994-10-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Junction between wires employing oxide superconductors and joining method therefor
JP7481963B2 (ja) * 2020-09-01 2024-05-13 株式会社東芝 超電導層の接続構造、超電導線材、超電導コイル、超電導機器、及び超電導層の接続方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS647483A (en) 1989-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2877149B2 (ja) 複合酸化物セラミック系超電導線の製造方法
EP0282286B2 (en) Superconducting wire and method of manufacturing the same
US5106824A (en) Method of manufacturing oxide superconductor and the precursor of the oxide superconductor comprising heat treating in a reducing atmosphere of either hydrogen or carbon monoxide under reduced pressure
JP2842537B2 (ja) 酸化物超電導線材とその製造方法
JP2554659B2 (ja) 複合酸化物超電導体線材の接続部
JP3034255B2 (ja) 超電導体、超電導体線材および超電導線材の製造方法
JP2554658B2 (ja) 複合酸化物超電導体の接続方法
JPS63279514A (ja) 超電導体線材、その製造方法および超電導コイル
JP2656253B2 (ja) 超電導体線材とその製造方法
JP2597578B2 (ja) 超電導体の製造方法
JP2563411B2 (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JP2590157B2 (ja) 超電導体線材の製造方法
JP2558695B2 (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JP2509642B2 (ja) 超電導パワ―リ―ドの製造方法
JP2563352B2 (ja) 複合超電導体の製造方法
JP2644245B2 (ja) 酸化物超電導線
JP2597579B2 (ja) 超電導体の製造方法
JP2523632B2 (ja) 超電導コイルとその製造方法
JP2565954B2 (ja) 超電導体コイルの製造方法
JPH01151169A (ja) 酸化物超電導部材
JPH05151843A (ja) 断面角型状の多層セラミツクス超電導々体の製造方法
JPH01163914A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JP2563391B2 (ja) 超電導パワーリード
JPH0279310A (ja) 酸化物系超電導線条体の製造方法
JPH01128317A (ja) 超電導体線材の製造方法