JP2558695B2 - 酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線材の製造方法Info
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- JP2558695B2 JP2558695B2 JP62126025A JP12602587A JP2558695B2 JP 2558695 B2 JP2558695 B2 JP 2558695B2 JP 62126025 A JP62126025 A JP 62126025A JP 12602587 A JP12602587 A JP 12602587A JP 2558695 B2 JP2558695 B2 JP 2558695B2
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- oxide superconducting
- producing
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は酸化物超電導線材の製造方法に関する。
（従来の技術） 近年、Ba−La−Cu−Ｏ系の層状プロブスカイト型酸化
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なわれている
（Z.Phys.B Condensed Matter 64,189−193（1986）。
その中でもＹ−Ba−Cu−Ｏ系に代表される多層ペロブス
カイト型（AB2Cu3O７−δ型）の酸化物超電導体は、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
有望な材料である（Phys.Rev.Lett.vol.58 No.9,p908〜
910）。
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なわれている
（Z.Phys.B Condensed Matter 64,189−193（1986）。
その中でもＹ−Ba−Cu−Ｏ系に代表される多層ペロブス
カイト型（AB2Cu3O７−δ型）の酸化物超電導体は、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
有望な材料である（Phys.Rev.Lett.vol.58 No.9,p908〜
910）。
（発明が解決しようとする問題点） この様にペロブスカイト型の酸化物超電導体は前述の
如く非常に有望な材料であるが、酸化物であるため従来
の合金系、化合物系の超電導体のように線状にするのは
困難であった。
如く非常に有望な材料であるが、酸化物であるため従来
の合金系、化合物系の超電導体のように線状にするのは
困難であった。
本発明はこの様な問題点を解決するためになされたも
のであり、酸化物超電導線材を容易に製造することがで
きる製造方法を提供することを目的とする。
のであり、酸化物超電導線材を容易に製造することがで
きる製造方法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及び作用） 本発明は、酸化物超電導体を構成する元素からなる緻
密な焼結体又は単結晶を金属材料で被覆し、所望の形状
に線引きすることを特徴とした酸化物超電導線材の製造
方法である。
密な焼結体又は単結晶を金属材料で被覆し、所望の形状
に線引きすることを特徴とした酸化物超電導線材の製造
方法である。
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ルブスカイト型
の酸化物超電導体を用いることが実用上好ましい。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しできればよく、
酸素欠陥を有するABa2Cu3O７−δ系（δは酸素欠陥を表
わし通常１以下、ＡはY,Sc,La,Nd,Sm,Gd,Yb,Ho,Dy,Eu,E
r,Tm,Lu等の希土類元素、Baの一部はSr等で置換可能）
等の欠陥ペロブスカイト型、Sr−La−Cu−Ｏ系等の層状
ペロブスカイト型等の広義にペロブスカイト構造を有す
る酸化物とする。また希土類元素も広義の定義とし、S
c,Y及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Yb,Ho,Dy,Eu,Er,Tm,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。
が、臨界温度の高い希土類元素含有のペルブスカイト型
の酸化物超電導体を用いることが実用上好ましい。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しできればよく、
酸素欠陥を有するABa2Cu3O７−δ系（δは酸素欠陥を表
わし通常１以下、ＡはY,Sc,La,Nd,Sm,Gd,Yb,Ho,Dy,Eu,E
r,Tm,Lu等の希土類元素、Baの一部はSr等で置換可能）
等の欠陥ペロブスカイト型、Sr−La−Cu−Ｏ系等の層状
ペロブスカイト型等の広義にペロブスカイト構造を有す
る酸化物とする。また希土類元素も広義の定義とし、S
c,Y及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Yb,Ho,Dy,Eu,Er,Tm,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。
本発明酸化物超電導体は、例えば以下に示す製造方法
により得ることができる。Y,Ba,Cuなどの酸化物超電導
体の構成元素を十分混合する。この場合各々の原料はY2
O3,BaO,CuO等の酸化物を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。また
共沈法などで得られたしゅう酸塩等を用いることもでき
る。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等でずれていても構わな
い。例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系ではY 1 molに対しBa 2 mo
l、Cu 3 molが標準組成であるが、実用上はBa 2 ±0.6m
ol Cu 3 ±0.2mol程度のずれは問題ない。この様な原料
を加熱し、溶融する。
により得ることができる。Y,Ba,Cuなどの酸化物超電導
体の構成元素を十分混合する。この場合各々の原料はY2
O3,BaO,CuO等の酸化物を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。また
共沈法などで得られたしゅう酸塩等を用いることもでき
る。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等でずれていても構わな
い。例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系ではY 1 molに対しBa 2 mo
l、Cu 3 molが標準組成であるが、実用上はBa 2 ±0.6m
ol Cu 3 ±0.2mol程度のずれは問題ない。この様な原料
を加熱し、溶融する。
次いでこの溶融体をシース材に注入・充填する。この
シース材であるが、後肯定の線引き等の減面加工工程で
も十分強度を有する延性が有ればどのような材料を用い
ても良い。例えば、Au,Cu,Ag,Nbなどの金属又はこれら
を主体とした合金等が挙げられる。また線材化の後、酸
素含有雰囲気中で加熱処理を施すことにより超電導化す
るが、線材内部の酸化物に十分酸素が供給され、かつ酸
化物超電導体の超電導特性に悪影響を与えないAg又はAg
合金製の金属材料を用いることが好ましい。
シース材であるが、後肯定の線引き等の減面加工工程で
も十分強度を有する延性が有ればどのような材料を用い
ても良い。例えば、Au,Cu,Ag,Nbなどの金属又はこれら
を主体とした合金等が挙げられる。また線材化の後、酸
素含有雰囲気中で加熱処理を施すことにより超電導化す
るが、線材内部の酸化物に十分酸素が供給され、かつ酸
化物超電導体の超電導特性に悪影響を与えないAg又はAg
合金製の金属材料を用いることが好ましい。
このように形成された酸化物超電導線材は加熱処理に
より良好な超電導特性を示すことができる。加熱処理は
十分な酸素が供給できる酸素含有雰囲気で行なうことが
好ましい。加熱温度は酸化物超電導体の種類によって異
なるが、一般的には600−960℃程度である。
より良好な超電導特性を示すことができる。加熱処理は
十分な酸素が供給できる酸素含有雰囲気で行なうことが
好ましい。加熱温度は酸化物超電導体の種類によって異
なるが、一般的には600−960℃程度である。
（実施例） 以下に本発明の実施例を説明する。
実意例−１ Y2O3 0.5mol％,BaCO3 2mol％,CuO 3mol％を十分混合
した後900℃,24Hで仮焼した後、粉砕する。このように
して得られた酸化物超電導粉末を溶融し、内径0.8mmを
有する肉厚5mmのAgパイプに注入・充填した。このときA
gシースが溶融しないようにシース材の外部から冷却し
ながら溶融体の注入を行なった。スウェージング、線引
き等の減面加工を施し直径0.8mmの線材を得た。次に酸
素中で900℃,3日の条件で加熱処理を施し、酸化物超電
導線材を得た。得られた酸化物超電導線材は酸化物超電
導体の充電率が高く良好なものであった。
した後900℃,24Hで仮焼した後、粉砕する。このように
して得られた酸化物超電導粉末を溶融し、内径0.8mmを
有する肉厚5mmのAgパイプに注入・充填した。このときA
gシースが溶融しないようにシース材の外部から冷却し
ながら溶融体の注入を行なった。スウェージング、線引
き等の減面加工を施し直径0.8mmの線材を得た。次に酸
素中で900℃,3日の条件で加熱処理を施し、酸化物超電
導線材を得た。得られた酸化物超電導線材は酸化物超電
導体の充電率が高く良好なものであった。
またYBa2Cu3O７−δ結晶のｃ面が線材長手方向に比較
的そろったものであった。
的そろったものであった。
この酸化物超電導線材の超電導特性を調べたところ臨
界温度は91Kであり、臨界電流23000A/cm2と非常に優れ
たものであった、また線材であるため可撓性にも優れて
いた。
界温度は91Kであり、臨界電流23000A/cm2と非常に優れ
たものであった、また線材であるため可撓性にも優れて
いた。
実施例−２ 実施例１と同様にしてＹをYbに変えて酸化物超電導線
材を製造したところ、臨界温度は86Kであった。
材を製造したところ、臨界温度は86Kであった。
他の希土類元素に変えても同様の結果を得ることがで
きた。
きた。
比較例 実施例−１の溶融体の代わりに仮焼粉体を用い、Ag製
の内径8mmのパイプにこの粉末を充填することにより線
材を得た。
の内径8mmのパイプにこの粉末を充填することにより線
材を得た。
この線材は加熱処理時にクラックが発生してしまい、
臨界電流が2000A/cm2と低いものであった。
臨界電流が2000A/cm2と低いものであった。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、酸化物超電導線
材を容易に得ることができる。また粉末充填ではせいぜ
い30−40％であった充填率を90−100％に高めることが
でき、減面加工後の加熱処理においてもクラック等の発
生がなく、臨界電流密度の高い、良好な酸化物超電導線
材を得ることができる。
材を容易に得ることができる。また粉末充填ではせいぜ
い30−40％であった充填率を90−100％に高めることが
でき、減面加工後の加熱処理においてもクラック等の発
生がなく、臨界電流密度の高い、良好な酸化物超電導線
材を得ることができる。
従って、酸化物超電導体の実用の面で寄与すること大
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−71019（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−271824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−256515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−71021（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】酸化物超電導体を構成する元素からなる溶
融体をシース材に注入・充填し、所望の形状に線引きし
た後、加熱処理を施すことを特徴とした酸化物超電導線
材の製造方法。 - 【請求項２】前記シース材はAg又はAgを主体とするAg合
金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項３】酸素含有雰囲気中で加熱処理を施すことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導線
材の製造方法。 - 【請求項４】前記加熱処理温度は600−960℃であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導
線材の製造方法。 - 【請求項５】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酸化物超電導体であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導線材の
製造方法。 - 【請求項６】前記酸化物超電導体はABa2Cu3O７−δ系の
酸化物超電導体（ＡはY,Sc,La,Nd,Sm,Gd,Yb,Ho,Dy,Eu,E
r,Tm,Lu）であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項７】前記ペロブスカイト型構造を有する酸化物
超電導体はＹ−Ba−Cu−Ｏ系であることを特徴とする特
許請求の範囲第５項記載の酸化物超電導線材の製造方
法。 - 【請求項８】前記単結晶のｃ面が線材の長手方向にそろ
っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
酸化物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126025A JP2558695B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126025A JP2558695B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63291317A JPS63291317A (ja) | 1988-11-29 |
| JP2558695B2 true JP2558695B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=14924839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62126025A Expired - Lifetime JP2558695B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558695B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642216A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-06 | Mitsubishi Metal Corp | Manufacture of superconductive ceramic wire material showing high critical current value |
| JPH02213011A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Seiko Epson Corp | 導電材料の製造方法 |
| JP2569413B2 (ja) * | 1991-06-28 | 1997-01-08 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | Ｂｉ系酸化物超電導線材の製造方法 |
| DE19803447A1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-09-16 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Verfahren zur Herstellung von Precursormaterial für die Produktion von Hochtemperatursupraleiter-Drähten |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP62126025A patent/JP2558695B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63291317A (ja) | 1988-11-29 |
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