JP2558686B2 - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、酸化物超電導体からなる超電導線を製造
する方法に関するものである。
する方法に関するものである。
［従来の技術］ 近時、臨界温度が50K以上のLa−Ba−Cu−Ｏ系、Ｙ−B
a−Cu−Ｏ系等のいわゆるＡ−Ｂ−Cu−Ｏ系（A:Ba,Sr,B
e…,B:Sc,Y,La…）の酸化物超電導体が次々と見いださ
れつつある。これらの酸化物超電導体は、従来の合金系
あるいは金属間化合物系超電導体に比べて臨界温度が高
く、液体窒素温度以上で超電導性を示すものもあること
から実用上極めて有望な超電導材料とされている。
a−Cu−Ｏ系等のいわゆるＡ−Ｂ−Cu−Ｏ系（A:Ba,Sr,B
e…,B:Sc,Y,La…）の酸化物超電導体が次々と見いださ
れつつある。これらの酸化物超電導体は、従来の合金系
あるいは金属間化合物系超電導体に比べて臨界温度が高
く、液体窒素温度以上で超電導性を示すものもあること
から実用上極めて有望な超電導材料とされている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、現在得られているこれらの酸化物超電
導体は極めて加工性の悪い材料であり、これらに押出加
工や縮径加工を施して長尺の線材を得ようとしても、断
線等のトラブルを生じ易いために、長尺の線材を得るこ
とが困難であるという問題があった。
導体は極めて加工性の悪い材料であり、これらに押出加
工や縮径加工を施して長尺の線材を得ようとしても、断
線等のトラブルを生じ易いために、長尺の線材を得るこ
とが困難であるという問題があった。
［発明の目的］ この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、酸化
物系の臨界温度の極めて高い長尺の超電導線を連続的に
製造することができる方法を提供することを目的とす
る。
物系の臨界温度の極めて高い長尺の超電導線を連続的に
製造することができる方法を提供することを目的とす
る。
［問題点を解決するための手段］ この発明は、次のようにして超電導線を製造する。す
なわち、環状の成形ダイに成形ダイの入口部から高張力
心線を連続的に挿通し、該成形ダイの入口部に連結され
た供給筒から成形ダイの内部に酸化物超電導体の粉末あ
るいは酸化物超電導体の原料粉末を上記高張力心線を囲
むように連続的に供給するとともに、上記成形ダイ内の
粉末に加熱処理を施して高張力心線付きの超電導体と
し、この超電導体の外周に金属材料を被覆する。
なわち、環状の成形ダイに成形ダイの入口部から高張力
心線を連続的に挿通し、該成形ダイの入口部に連結され
た供給筒から成形ダイの内部に酸化物超電導体の粉末あ
るいは酸化物超電導体の原料粉末を上記高張力心線を囲
むように連続的に供給するとともに、上記成形ダイ内の
粉末に加熱処理を施して高張力心線付きの超電導体と
し、この超電導体の外周に金属材料を被覆する。
［作用］ 成形ダイの内部に粉末を充填して加熱処理を施すこと
により任意の線径の酸化物超電導線を製造することが可
能となり、さらに、内部に高張力心線を設け、かつ外周
を金属材料で被覆することによりその取扱いにおいて切
断しにくくなり、長尺の超電導線が製造可能となる。
により任意の線径の酸化物超電導線を製造することが可
能となり、さらに、内部に高張力心線を設け、かつ外周
を金属材料で被覆することによりその取扱いにおいて切
断しにくくなり、長尺の超電導線が製造可能となる。
［実施例］ 以下、第１図を参照しながら本発明の一実施例につい
て説明する。第１図は本発明の方法により超電導線を製
造するための装置の例を示すものである。まず、実施例
の説明に先立ち第１図に示す製造装置について説明す
る。
て説明する。第１図は本発明の方法により超電導線を製
造するための装置の例を示すものである。まず、実施例
の説明に先立ち第１図に示す製造装置について説明す
る。
図に示す製造装置は、高張力心線Ａを図中矢印Ｐ方向
へ走行させながら超電導線Ｂを連続的に製造するもので
あって、図中符号１は粉末供給部である。粉末供給部１
は、本体２と円筒状の供給筒３とからなるもので、本体
２内に配置されたスクリュー４によって粉末Ｃを供給筒
３から押し出すように構成されている。また、供給筒３
の下流側端部は、その内径が開口部へ向かうにしたがっ
て漸次小さくなるように形成されている。なお、図中符
号５はホッパー、６はスクリュー４を駆動するためのモ
ータである。
へ走行させながら超電導線Ｂを連続的に製造するもので
あって、図中符号１は粉末供給部である。粉末供給部１
は、本体２と円筒状の供給筒３とからなるもので、本体
２内に配置されたスクリュー４によって粉末Ｃを供給筒
３から押し出すように構成されている。また、供給筒３
の下流側端部は、その内径が開口部へ向かうにしたがっ
て漸次小さくなるように形成されている。なお、図中符
号５はホッパー、６はスクリュー４を駆動するためのモ
ータである。
上記供給筒３の先端部には、成形ダイ７が連結されて
いる。成形ダイ７は、セラミックス等からなる例えば円
筒状のもので、その内径は供給筒３の先端部内径と同一
に設定され、成形ダイ７の上端の入口部が供給筒３に連
通されている。この成形ダイ７の外周側には高周波加熱
機８が配置されている。高周波加熱機８は形成ダイ７の
内部に挿通される高張力心線Ａを電磁誘導加熱し、これ
によって周囲の粉末Ｃに加熱処理を施して超電導体Ｄと
するものである。
いる。成形ダイ７は、セラミックス等からなる例えば円
筒状のもので、その内径は供給筒３の先端部内径と同一
に設定され、成形ダイ７の上端の入口部が供給筒３に連
通されている。この成形ダイ７の外周側には高周波加熱
機８が配置されている。高周波加熱機８は形成ダイ７の
内部に挿通される高張力心線Ａを電磁誘導加熱し、これ
によって周囲の粉末Ｃに加熱処理を施して超電導体Ｄと
するものである。
また、成形ダイ７の下流側には成形機９が配置されて
いる。成形機９はリング状をなすもので、その内周部は
上流側へ向かうにしたがって漸次拡径するテーパ状に形
成されている。この成形機９は、ロール10から供給され
る金属テープ（金属材料）Ｅを内部に挿通させることに
より、金属テープＥの両側どうしが漸次接近するように
これを湾曲させ、上記両側どうしを突き合わせて円筒状
に成形するものである。
いる。成形機９はリング状をなすもので、その内周部は
上流側へ向かうにしたがって漸次拡径するテーパ状に形
成されている。この成形機９は、ロール10から供給され
る金属テープ（金属材料）Ｅを内部に挿通させることに
より、金属テープＥの両側どうしが漸次接近するように
これを湾曲させ、上記両側どうしを突き合わせて円筒状
に成形するものである。
さらに、成形機９の下流側には、溶接機11が配置さ
れ、この溶接機11から下流側へ向かってスエージングダ
イ12、ローラ13が順次配置されている。溶接機11は、成
形機９によって円筒状に成形された金属テープＥの突合
せ部を接合して筒状体とするものである。また、スエー
ジングダイ12は、筒状体を縮径することにより、その内
周面を上記超電導体Ｄの外周面に密着させ、さらに必要
に応じて超電導体Ｄを縮径するものである。なお、ロー
ラ13は、超電導線Ｂを走行させるものである。
れ、この溶接機11から下流側へ向かってスエージングダ
イ12、ローラ13が順次配置されている。溶接機11は、成
形機９によって円筒状に成形された金属テープＥの突合
せ部を接合して筒状体とするものである。また、スエー
ジングダイ12は、筒状体を縮径することにより、その内
周面を上記超電導体Ｄの外周面に密着させ、さらに必要
に応じて超電導体Ｄを縮径するものである。なお、ロー
ラ13は、超電導線Ｂを走行させるものである。
次に、上記のような製造装置により超電導線Ｂを製造
する方法の一例について説明する。この例では、高張力
心線Ａとしてステンレス線、金属テープＥとして銅テー
プを用い、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系の超電導線を製造す
る。まず、高張力心線Ａを粉末供給部１の供給筒３の上
端部から挿入して成形ダイ７内に挿通させておく。ま
た、Y2O3粉末、BaO粉末、CuO粉末とを配合し、粉末供給
部１に充填しておく。なお、このような粉末Ｃに加熱処
理を施して超電導体とし、これを粉砕して粉末としたも
のを用いても良く、また、このような粉末と上記粉末Ｃ
とを混合したものを用いても良い。次に、スクリュー４
を回転させて粉末Ｃを成形ダイ７の入口部から内部に充
填する。このとき、供給筒３の先端内周部が先細りに形
成されているため、粉末Ｃが供給筒３から成形ダイ７に
供給される際に圧縮されて充填密度が高められる。な
お、製造作業の開始時にあっては、成形ダイ７の先端開
口部に栓をして粉末Ｃが外部に放出されないようにす
る。次に、高周波加熱機８により高張力心線Ａを加熱し
て粉末Ｃに800〜1100℃で１〜100時間程度加熱する加熱
処理を施し、成形ダイ７内のY2O3粉末、BaO粉末、CuO粉
末とを相互に反応させて超電導体Ｄを得る。
する方法の一例について説明する。この例では、高張力
心線Ａとしてステンレス線、金属テープＥとして銅テー
プを用い、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系の超電導線を製造す
る。まず、高張力心線Ａを粉末供給部１の供給筒３の上
端部から挿入して成形ダイ７内に挿通させておく。ま
た、Y2O3粉末、BaO粉末、CuO粉末とを配合し、粉末供給
部１に充填しておく。なお、このような粉末Ｃに加熱処
理を施して超電導体とし、これを粉砕して粉末としたも
のを用いても良く、また、このような粉末と上記粉末Ｃ
とを混合したものを用いても良い。次に、スクリュー４
を回転させて粉末Ｃを成形ダイ７の入口部から内部に充
填する。このとき、供給筒３の先端内周部が先細りに形
成されているため、粉末Ｃが供給筒３から成形ダイ７に
供給される際に圧縮されて充填密度が高められる。な
お、製造作業の開始時にあっては、成形ダイ７の先端開
口部に栓をして粉末Ｃが外部に放出されないようにす
る。次に、高周波加熱機８により高張力心線Ａを加熱し
て粉末Ｃに800〜1100℃で１〜100時間程度加熱する加熱
処理を施し、成形ダイ７内のY2O3粉末、BaO粉末、CuO粉
末とを相互に反応させて超電導体Ｄを得る。
一方、金属テープＥを繰り出して成形機９内に挿通
し、矢印Ｐ方向へ走行させる。すると、金属テープＥは
その両側どうしが漸次接近するように湾曲し、成形機９
から出るときには両側どうしが突き合わせられる。そし
て溶接機11によって金属テープＥの突合せ部を溶接して
筒状体とする。そして、この筒状体の内部に上記超電導
体Ｄを挿入し、筒状体とともに超電導体Ｄをスエージン
グダイ12内に挿入する。すると、筒状体が縮径してその
内周面が超電導体Ｄの外周面に密着し、超電導線Ｂとな
る。
し、矢印Ｐ方向へ走行させる。すると、金属テープＥは
その両側どうしが漸次接近するように湾曲し、成形機９
から出るときには両側どうしが突き合わせられる。そし
て溶接機11によって金属テープＥの突合せ部を溶接して
筒状体とする。そして、この筒状体の内部に上記超電導
体Ｄを挿入し、筒状体とともに超電導体Ｄをスエージン
グダイ12内に挿入する。すると、筒状体が縮径してその
内周面が超電導体Ｄの外周面に密着し、超電導線Ｂとな
る。
このようにして得られた超電導線Ｂは長尺の線材であ
り、40〜50Kの臨界温度を示し、良好な超電導性のもの
であった。そして、上記製造方法によれば、成形ダイ７
内の粉末に加熱処理を連続的に施すから、任意の線径の
超電導線Ｂを極めて効率的に製造することが可能であ
り、さらに、超電導体Ｄの内部に高張力心線Ａを設け、
かつ外周を金属テープＥで被覆するから、ローラ13によ
って超電導線Ｂを引き出しても超電導体Ｄが切断するよ
うなことがなく、極めて長尺の超電導線Ｂを製造するこ
とが可能である。
り、40〜50Kの臨界温度を示し、良好な超電導性のもの
であった。そして、上記製造方法によれば、成形ダイ７
内の粉末に加熱処理を連続的に施すから、任意の線径の
超電導線Ｂを極めて効率的に製造することが可能であ
り、さらに、超電導体Ｄの内部に高張力心線Ａを設け、
かつ外周を金属テープＥで被覆するから、ローラ13によ
って超電導線Ｂを引き出しても超電導体Ｄが切断するよ
うなことがなく、極めて長尺の超電導線Ｂを製造するこ
とが可能である。
なお、前記実施例においては、IIIa族金属元素として
Ｙを用い、アルカリ土類金属元素としてBaを用いたが、
Ｙの代わりにLa,Se,Ce,Pr,Nd,Pm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Sm,E
r,Tm,Yb,Lu等の希土類金属元素の中から選択される一種
以上の金属元素を用いても良く、Buの代わりにSr,Be,M
g,Ca,Ra等のアルカリ土類金属元素の中から選択される
一種以上の金属元素を用いても良い。また、これら金属
元素の酸化物の他に、塩化物、炭酸化物、弗化物等の化
合物を用いてもよい。
Ｙを用い、アルカリ土類金属元素としてBaを用いたが、
Ｙの代わりにLa,Se,Ce,Pr,Nd,Pm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Sm,E
r,Tm,Yb,Lu等の希土類金属元素の中から選択される一種
以上の金属元素を用いても良く、Buの代わりにSr,Be,M
g,Ca,Ra等のアルカリ土類金属元素の中から選択される
一種以上の金属元素を用いても良い。また、これら金属
元素の酸化物の他に、塩化物、炭酸化物、弗化物等の化
合物を用いてもよい。
また、上記実施例ではセラミックス製の成形ダイ７を
使用しているが、金属製のものを使用してもよい。この
場合、高周波加熱機８の代わりに加熱炉を用いてもよ
い。さらに、高張力心線Ａおよび金属テープＥの材質に
ついては上記のものに限るものではなく、例えば、高張
力心線Ａとしてピアノ線、金属テープＥとしてステンレ
ス製のものを使用してもよい。
使用しているが、金属製のものを使用してもよい。この
場合、高周波加熱機８の代わりに加熱炉を用いてもよ
い。さらに、高張力心線Ａおよび金属テープＥの材質に
ついては上記のものに限るものではなく、例えば、高張
力心線Ａとしてピアノ線、金属テープＥとしてステンレ
ス製のものを使用してもよい。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明の超電導線の製造方法で
は、成形ダイの内部に高張力心線を連続的に挿通すると
ともに、該成形ダイの内部に酸化物超電導体の粉末ある
いは酸化物超電導体の原料粉末を上記高張力心線を囲む
ように供給筒から連続的に充填し、上記成形ダイ内の粉
末に加熱処理を施して超電導体とし、この超電導体の外
周に電気伝導性のある材料を被覆するから、酸化物系の
臨界温度の極めて高い長尺の超電導線を切断等のトラブ
ルを発生することなく連続的に製造することができる。
は、成形ダイの内部に高張力心線を連続的に挿通すると
ともに、該成形ダイの内部に酸化物超電導体の粉末ある
いは酸化物超電導体の原料粉末を上記高張力心線を囲む
ように供給筒から連続的に充填し、上記成形ダイ内の粉
末に加熱処理を施して超電導体とし、この超電導体の外
周に電気伝導性のある材料を被覆するから、酸化物系の
臨界温度の極めて高い長尺の超電導線を切断等のトラブ
ルを発生することなく連続的に製造することができる。
第１図は本発明の超電導線の製造方法の一例を実施する
ための製造装置を示す概略図である。 ３……供給筒、 ７……成形ダイ、 Ａ……高張力心線、 Ｂ……超電導線、 Ｃ……粉末、 Ｄ……超電導体、 Ｅ……金属テープ（金属材料）。
ための製造装置を示す概略図である。 ３……供給筒、 ７……成形ダイ、 Ａ……高張力心線、 Ｂ……超電導線、 Ｃ……粉末、 Ｄ……超電導体、 Ｅ……金属テープ（金属材料）。
フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭太郎 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 山之内 宏 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 丹 正之 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 横山 繁嘉寿 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63−250016（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】環状の成形ダイに成形ダイの入口部から高
張力心線を連続的に挿通し、該成形ダイの入口部に連結
された供給筒から成形ダイの内部に酸化物超電導体の粉
末あるいは酸化物超電導体の原料粉末を上記高張力心線
を囲むように連続的に供給するとともに、上記成形ダイ
内の粉末に加熱処理を施して高張力心線付きの超電導体
とし、この超電導体の外周に金属材料を被覆することを
特徴とする超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087453A JP2558686B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087453A JP2558686B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63252318A JPS63252318A (ja) | 1988-10-19 |
| JP2558686B2 true JP2558686B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=13915278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62087453A Expired - Fee Related JP2558686B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558686B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3716815C2 (de) * | 1987-05-20 | 1997-07-31 | Kabelmetal Electro Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Supraleiters |
| FR2645334A1 (fr) * | 1989-03-31 | 1990-10-05 | Comp Generale Electricite | Ruban a base d'oxyde supraconducteur et procede de fabrication |
-
1987
- 1987-04-09 JP JP62087453A patent/JP2558686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63252318A (ja) | 1988-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |