JP2575442B2 - 酸化物系超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物系超電導線材の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は超電導マグネットコイルや電力輸送用等に使
用される超電導線材に係わり、超電導体として酸化物系
超電導体を用いたものに関する。
用される超電導線材に係わり、超電導体として酸化物系
超電導体を用いたものに関する。
「従来の技術」 最近に至り、常電導状態から超電導状態へ遷移する臨
界温度（Tc）が液体窒素温度を超える値を示す酸化物系
超電導体が種々発見されている。この種の酸化物系超電
導体は、一般式Ａ−Ｂ−Cu−Ｏ（ただし、ＡはY,Sc,La,
Yb,Er,Eu,Ho,Dy等の周期律表III a族元素の１種以上を
示し、ＢはBe,Mg,Ca,Sr,Ba等の周期律表II a族元素の１
種以上を示す）で示される酸化物であり、液体ヘリウム
で冷却することが必要であった従来の合金系あるいは金
属間化合物系の超電導体と比較して格段に有利な冷却条
件で使用できることから、実用上極めて有望な超電導材
料として研究がなされている。
界温度（Tc）が液体窒素温度を超える値を示す酸化物系
超電導体が種々発見されている。この種の酸化物系超電
導体は、一般式Ａ−Ｂ−Cu−Ｏ（ただし、ＡはY,Sc,La,
Yb,Er,Eu,Ho,Dy等の周期律表III a族元素の１種以上を
示し、ＢはBe,Mg,Ca,Sr,Ba等の周期律表II a族元素の１
種以上を示す）で示される酸化物であり、液体ヘリウム
で冷却することが必要であった従来の合金系あるいは金
属間化合物系の超電導体と比較して格段に有利な冷却条
件で使用できることから、実用上極めて有望な超電導材
料として研究がなされている。
ところで従来、このような酸化物系超電導体を具備す
る超電導線の製造方法の一例として、第４図を基に以下
に説明する方法が知られている。
る超電導線の製造方法の一例として、第４図を基に以下
に説明する方法が知られている。
酸化物系超電導線を製造するには、Ａ−Ｂ−Cu−Ｏで
示される酸化物系超電導体を構成する各元素を含む複数
の原料粉末を混合して混合粉末を作成し、次いでこの混
合粉末を仮焼して不要成分を除去し、この仮焼粉末を熱
処理して超電導粉末とした後に金属管に充填し、更に縮
径して所望の直径の線材を得、この線材に熱処理を施し
て第４図に示すように金属管１の内部に超電導体２が形
成された超電導線Ａを製造する方法である。
示される酸化物系超電導体を構成する各元素を含む複数
の原料粉末を混合して混合粉末を作成し、次いでこの混
合粉末を仮焼して不要成分を除去し、この仮焼粉末を熱
処理して超電導粉末とした後に金属管に充填し、更に縮
径して所望の直径の線材を得、この線材に熱処理を施し
て第４図に示すように金属管１の内部に超電導体２が形
成された超電導線Ａを製造する方法である。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら前述の従来方法によって製造された超電
導線Ａにあっては、超電導粉末を金属管に充填し、縮径
加工の後熱処理を施して超電導粉末を焼結させて超電導
体２を形成するので、この超電導体２では超電導粉末の
粒子間の接触のみで電流が流れるので、臨界電流密度の
高い超電導線を得ることができないという課題があっ
た。
導線Ａにあっては、超電導粉末を金属管に充填し、縮径
加工の後熱処理を施して超電導粉末を焼結させて超電導
体２を形成するので、この超電導体２では超電導粉末の
粒子間の接触のみで電流が流れるので、臨界電流密度の
高い超電導線を得ることができないという課題があっ
た。
また、前述の超電導線Ａにあっては、金属管１の内部
に脆い超電導体２が充電された構造のために、曲げなど
の外力に弱く、超電導体２にクラックが入り易いなどの
欠点があり、機械強度に劣るという課題があった。
に脆い超電導体２が充電された構造のために、曲げなど
の外力に弱く、超電導体２にクラックが入り易いなどの
欠点があり、機械強度に劣るという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、全長に
亙り均一に超電導層を生成させることができ、基材に対
する超電導層の密着性が良好で機械強度が高い酸化物系
超電導線材の製造方法の提供を目的とする。
亙り均一に超電導層を生成させることができ、基材に対
する超電導層の密着性が良好で機械強度が高い酸化物系
超電導線材の製造方法の提供を目的とする。
「課題を解決するための手段」 本発明は上記課題解決の手段として、Ａ−Ｂ−Cu−Ｏ
系（ただし、ＡはY,Sc,La,Yb,Er,Eu,Ho,Dy等の周期律表
III a族元素の１種以上を示し、ＢはBe,Mg,Ca,Sr,Ba等
の周期律表II a族元素の１種以上を示す）の超電導体を
具備してなる酸化物系超電導線材の製造方法において、
線状または管状またはテープ状の長尺基材を、一方のロ
ールから送出して他方のロールに巻き取り移動させつ
つ、これら各ロール間を移動する長尺基材の表面に、上
記酸化物超電導体を構成する元素のうち少なくとも１種
以上の元素を含む第１の原料層を形成し、次いでこの第
１の原料層上に、酸化物超電導体を構成する元素のうち
上記第１の原料層に含まれる元素以外の元素を含む材料
からなる第２の原料層を、化学蒸着法によって形成し、
この第２の原料層の形成と同時あるいは第２の原料層の
形成後に熱処理を施すものである。
系（ただし、ＡはY,Sc,La,Yb,Er,Eu,Ho,Dy等の周期律表
III a族元素の１種以上を示し、ＢはBe,Mg,Ca,Sr,Ba等
の周期律表II a族元素の１種以上を示す）の超電導体を
具備してなる酸化物系超電導線材の製造方法において、
線状または管状またはテープ状の長尺基材を、一方のロ
ールから送出して他方のロールに巻き取り移動させつ
つ、これら各ロール間を移動する長尺基材の表面に、上
記酸化物超電導体を構成する元素のうち少なくとも１種
以上の元素を含む第１の原料層を形成し、次いでこの第
１の原料層上に、酸化物超電導体を構成する元素のうち
上記第１の原料層に含まれる元素以外の元素を含む材料
からなる第２の原料層を、化学蒸着法によって形成し、
この第２の原料層の形成と同時あるいは第２の原料層の
形成後に熱処理を施すものである。
「作用」 長尺基材の表面に、酸化物超電導体を構成する元素を
含む第１の原料層と第２の原料層を形成することによっ
て、基材の表面にＡ元素とＢ元素とCuとが均一に存在す
る状態となり、第２の原料層の形成と同時あるいは第２
の原料層の形成後に熱処理を施すことにより、全てに亙
り均一な元素拡散がなされて均一な拡散反応が生じる。
更に、第１の原料層および第２の原料層の厚さを調節す
ることで超電導体層の厚さを制御することができる。
含む第１の原料層と第２の原料層を形成することによっ
て、基材の表面にＡ元素とＢ元素とCuとが均一に存在す
る状態となり、第２の原料層の形成と同時あるいは第２
の原料層の形成後に熱処理を施すことにより、全てに亙
り均一な元素拡散がなされて均一な拡散反応が生じる。
更に、第１の原料層および第２の原料層の厚さを調節す
ることで超電導体層の厚さを制御することができる。
「実施例」 第１図ないし第３図は、本発明の製造方法をＹ−Ba−
Cu−Ｏ系の超電導線材の製造方法に適用した一例を説明
するためのものである。
Cu−Ｏ系の超電導線材の製造方法に適用した一例を説明
するためのものである。
この例では、まず、丸線状の長尺の基材10を用意す
る。この基材10の材料としては、融点800℃以上でかつ
耐酸化性の良好な貴金属、Ti、Ta、Zr、Hf、Ｖ、Nb等の
単体金属や、Cu−Ni系合金、Cu−Al系合金、Ni−Al系合
金、Ti−Ｖ系合金、モネルメタル、ステンレスなどの金
属材料や、石英ガラス、サファイアなどのセラミックス
や炭素繊維等が好適に使用される。
る。この基材10の材料としては、融点800℃以上でかつ
耐酸化性の良好な貴金属、Ti、Ta、Zr、Hf、Ｖ、Nb等の
単体金属や、Cu−Ni系合金、Cu−Al系合金、Ni−Al系合
金、Ti−Ｖ系合金、モネルメタル、ステンレスなどの金
属材料や、石英ガラス、サファイアなどのセラミックス
や炭素繊維等が好適に使用される。
次にこの基材10の外面に金属Baからなる第１の原料層
11を形成し、第１図に示す線材を作成する。基材10の表
面に金属Baからなる第１の原料層11を形成するには、真
空蒸着法、スパッタ法などの薄膜形成手段や、金属Baを
溶融した溶湯中に基材10を連続的に通過させる方法など
が用いられる。なお、この第１の原料層11の材料は、金
属Baに限定されることなく、Baの酸化物などのBa化合物
を用いても良い。また、金属Baからなる第１の原料層11
を形成後、酸化処理を施して、その表面部分あるいは全
部を酸化物としても良い。
11を形成し、第１図に示す線材を作成する。基材10の表
面に金属Baからなる第１の原料層11を形成するには、真
空蒸着法、スパッタ法などの薄膜形成手段や、金属Baを
溶融した溶湯中に基材10を連続的に通過させる方法など
が用いられる。なお、この第１の原料層11の材料は、金
属Baに限定されることなく、Baの酸化物などのBa化合物
を用いても良い。また、金属Baからなる第１の原料層11
を形成後、酸化処理を施して、その表面部分あるいは全
部を酸化物としても良い。
次に、上記第１の原料層11を形成した線材12の表面
に、化学蒸着法（以下、CVD法と記す）によってＹとCu
を含む第２の原料層を形成し、また、これと同時に線材
12に熱処理を施して酸化物超電導体を生成して超電導線
材を作成する。第２図は、CVD法により上記線材の表面
に第２の原料層を形成するに好適なプラズマCVD装置の
一例を示す図であって、図中符号21は真空容器、22はプ
ラズマ発生筒、23はインダクションヒータ、24は気相源
供給装置である。
に、化学蒸着法（以下、CVD法と記す）によってＹとCu
を含む第２の原料層を形成し、また、これと同時に線材
12に熱処理を施して酸化物超電導体を生成して超電導線
材を作成する。第２図は、CVD法により上記線材の表面
に第２の原料層を形成するに好適なプラズマCVD装置の
一例を示す図であって、図中符号21は真空容器、22はプ
ラズマ発生筒、23はインダクションヒータ、24は気相源
供給装置である。
このプラズマCVD装置を用いて上記線材12の表面にＹ
とCuの酸化物からなる第２の原料層を形成するには、ま
ず、線材供給ロール25に巻回された線材12を、真空容器
21中を通して線材巻取りロール26に送り、各ロールを回
転させることにより、線材供給ロール25の線材12が真空
容器21内を通過して線材巻取りロール26に巻取られる状
態とする。なお、この例では断面円形の超電導丸線材を
作成するために、真空容器21内に送り込まれる線材12
は、周方向（図中矢印ａ方向）に回転させておく必要が
ある。
とCuの酸化物からなる第２の原料層を形成するには、ま
ず、線材供給ロール25に巻回された線材12を、真空容器
21中を通して線材巻取りロール26に送り、各ロールを回
転させることにより、線材供給ロール25の線材12が真空
容器21内を通過して線材巻取りロール26に巻取られる状
態とする。なお、この例では断面円形の超電導丸線材を
作成するために、真空容器21内に送り込まれる線材12
は、周方向（図中矢印ａ方向）に回転させておく必要が
ある。
次に、真空容器21に取り付けられた図示略の排気系を
駆動させて、図中下部の矢印で示すように真空容器21内
の排気を行うと共に、真空容器21内を通過する線材12を
加熱できるように配設された内部ヒータ27に通電して線
材12の加熱を開始する。そして各ロール25,26を回転さ
せて線材12を真空容器21内に送り込む操作を開始する時
点で、プラズマ発生筒22のプラズマ用ガス供給口28から
酸素ガスとアルゴンガスの混合ガスなどの酸素含有ガス
を供給すると共に、インダクションヒータ23を作動し、
真空容器21内の線材12に向けてプラズマフレーム29を発
生させる。これと同時に、気相源供給装置24からＹとCu
の金属錯体を含む気相源を発生させ、この気相源を上記
プラズマフレーム29に臨ませて配設された気相源供給口
30からプラズマフレーム29中に噴出させる。
駆動させて、図中下部の矢印で示すように真空容器21内
の排気を行うと共に、真空容器21内を通過する線材12を
加熱できるように配設された内部ヒータ27に通電して線
材12の加熱を開始する。そして各ロール25,26を回転さ
せて線材12を真空容器21内に送り込む操作を開始する時
点で、プラズマ発生筒22のプラズマ用ガス供給口28から
酸素ガスとアルゴンガスの混合ガスなどの酸素含有ガス
を供給すると共に、インダクションヒータ23を作動し、
真空容器21内の線材12に向けてプラズマフレーム29を発
生させる。これと同時に、気相源供給装置24からＹとCu
の金属錯体を含む気相源を発生させ、この気相源を上記
プラズマフレーム29に臨ませて配設された気相源供給口
30からプラズマフレーム29中に噴出させる。
この気相源供給装置24は、ＹとCuを含む各元素の気相
源、例えばこれらの元素のアセチルアセトン化合物、ヘ
キサフルオロアセチルアセトン化合物などのジケトン化
合物、シクロペンタジエニル化合物などの金属錯体を収
容したバブラー31,32と、これら各バブラー31,32から発
生する気相源の揮発ガスを含むキャリヤーガスを混合し
て気相源ガスとし、気相源供給口30に供給する供給路33
とを備えてなるものである。各バブラー31,32内に送り
込まれるキャリヤーガスとしては、水素ガス、窒素ガ
ス、アルゴンガスなどが好適に使用される。なお、気相
源として、常温常圧では気化し難いような沸点や融点が
高い金属錯体を用いる場合には、各バブラー31,32を加
熱したり、各バブラー31,32内を減圧状態において気相
源の気化を促進させても良い。
源、例えばこれらの元素のアセチルアセトン化合物、ヘ
キサフルオロアセチルアセトン化合物などのジケトン化
合物、シクロペンタジエニル化合物などの金属錯体を収
容したバブラー31,32と、これら各バブラー31,32から発
生する気相源の揮発ガスを含むキャリヤーガスを混合し
て気相源ガスとし、気相源供給口30に供給する供給路33
とを備えてなるものである。各バブラー31,32内に送り
込まれるキャリヤーガスとしては、水素ガス、窒素ガ
ス、アルゴンガスなどが好適に使用される。なお、気相
源として、常温常圧では気化し難いような沸点や融点が
高い金属錯体を用いる場合には、各バブラー31,32を加
熱したり、各バブラー31,32内を減圧状態において気相
源の気化を促進させても良い。
気相源供給口30から噴出された気相源ガスは、プラズ
マフレーム29中で熱分解され、プラズマフレーム29に含
まれる酸素と反応して、Y2O3やCuOなどの酸化物の微粉
末となって線材12の表面に吹き付けられる。そして線材
12の表面には、Ｙの酸化物とCuの酸化物からなる第２の
原料層が生成される。
マフレーム29中で熱分解され、プラズマフレーム29に含
まれる酸素と反応して、Y2O3やCuOなどの酸化物の微粉
末となって線材12の表面に吹き付けられる。そして線材
12の表面には、Ｙの酸化物とCuの酸化物からなる第２の
原料層が生成される。
このとき、線材12は、内部ヒータ27による加熱とプラ
ズマフレーム29の熱を受けて800〜1000℃程度に加熱さ
れており、この高温雰囲気によって第１の原料層11中の
Baと、第２の原料層のＹとCuとＯとが相互拡散すると共
に、プラズマフレーム29に含まれるＯが浸透して各元素
間に反応が起こり、第１の原料層11と第２の原料層の部
分に均一な組成のＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体が生成す
る。
ズマフレーム29の熱を受けて800〜1000℃程度に加熱さ
れており、この高温雰囲気によって第１の原料層11中の
Baと、第２の原料層のＹとCuとＯとが相互拡散すると共
に、プラズマフレーム29に含まれるＯが浸透して各元素
間に反応が起こり、第１の原料層11と第２の原料層の部
分に均一な組成のＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体が生成す
る。
上記のCVD法による第２の原料層形成操作と熱処理と
により、第３図に示すように基材10の表面にＹ−Ba−Cu
−Ｏ系超電導体からなる超電導体層13が形成された超電
導線材Ｂとなる。この超電導線材Ｂは、真空容器21から
送り出されて線材巻取りロール26に巻き取られる。
により、第３図に示すように基材10の表面にＹ−Ba−Cu
−Ｏ系超電導体からなる超電導体層13が形成された超電
導線材Ｂとなる。この超電導線材Ｂは、真空容器21から
送り出されて線材巻取りロール26に巻き取られる。
以上の各操作により、超電導線材Ｂが連続的に製造さ
れる。
れる。
ところで、上述の超電導線材Ｂの製造方法では、基材
10の表面に、Baからなる第１の原料層11を形成した後、
この上にＹとCuとの酸化物からなる第２の原料層をCVD
法によって形成すると同時に熱処理を行って、基材10の
表面に均一な結晶構造のＹ−Ba−Cu−Ｏ系の超電導体層
13を全線に亙って連続した状態で生成することができる
ので、超電導体層13に亀裂などの不良を生じることがな
く、したがって高い臨界電流密度（Jc）を有する高性能
の超電導線材Ｂを製造することができる。
10の表面に、Baからなる第１の原料層11を形成した後、
この上にＹとCuとの酸化物からなる第２の原料層をCVD
法によって形成すると同時に熱処理を行って、基材10の
表面に均一な結晶構造のＹ−Ba−Cu−Ｏ系の超電導体層
13を全線に亙って連続した状態で生成することができる
ので、超電導体層13に亀裂などの不良を生じることがな
く、したがって高い臨界電流密度（Jc）を有する高性能
の超電導線材Ｂを製造することができる。
また、上述の超電導線材Ｂは、基材10の表面にBaから
なる第１の原料層11を形成した後、CVD法によってＹとC
uとの酸化物からなる第２の原料層を形成すると共に熱
処理を施して超電導体層13を生成するので、超電導体層
13は基材10に対して密着性が良好となり、超電導線材Ｂ
は可撓性に優れ、機械強度が高い構成になっている。し
たがって超電導線材Ｂを巻胴に巻回してコイル化するな
どの加工性を向上させることができる。
なる第１の原料層11を形成した後、CVD法によってＹとC
uとの酸化物からなる第２の原料層を形成すると共に熱
処理を施して超電導体層13を生成するので、超電導体層
13は基材10に対して密着性が良好となり、超電導線材Ｂ
は可撓性に優れ、機械強度が高い構成になっている。し
たがって超電導線材Ｂを巻胴に巻回してコイル化するな
どの加工性を向上させることができる。
また、上述の超電導線材Ｂにあっては、第１の原料層
および第２の原料層の厚さを調節することで超電導体層
の厚さを制御することができるとともに、第２の原料層
中に含有させる元素の組成に応じた超電導体層を生成で
きる。
および第２の原料層の厚さを調節することで超電導体層
の厚さを制御することができるとともに、第２の原料層
中に含有させる元素の組成に応じた超電導体層を生成で
きる。
なお、先の例では、酸化物超電導体としてＹ−Ba−Cu
−Ｏ系超電導体を用いたが、本発明方法はこれに限定さ
れることなく、Ｙの代わりにSc,La,Yb,Er,Eu,Ho,Dy等の
Ｙ以外の周期律表III a族元素の１種以上を用い、Baの
代わりにBe,Mg,Ca,Sr等のBa以外の周期律表II a族元素
の１種以上を用いても良い。
−Ｏ系超電導体を用いたが、本発明方法はこれに限定さ
れることなく、Ｙの代わりにSc,La,Yb,Er,Eu,Ho,Dy等の
Ｙ以外の周期律表III a族元素の１種以上を用い、Baの
代わりにBe,Mg,Ca,Sr等のBa以外の周期律表II a族元素
の１種以上を用いても良い。
また、先の例では、第１の原料層11の材料として金属
Baを用い、第２の原料層をＹとしてCuの酸化物をCVD法
でデポジションしたが、これら各層の元素の組み合わせ
はこれに限定されることなく、例えば第１の原料層にＹ
とCuの合金を用い、この上にBaの酸化物をデポジション
する方法や、第１の原料層にＹを用い、この上にBaとCu
の各酸化物をデポジションする方法などでも良い。
Baを用い、第２の原料層をＹとしてCuの酸化物をCVD法
でデポジションしたが、これら各層の元素の組み合わせ
はこれに限定されることなく、例えば第１の原料層にＹ
とCuの合金を用い、この上にBaの酸化物をデポジション
する方法や、第１の原料層にＹを用い、この上にBaとCu
の各酸化物をデポジションする方法などでも良い。
また、先の例では基材10として丸線状のものを用いた
が、基材10の形状はこれに限定されることなく、テープ
状線材や筒状線材を用いても良い。また、例えばテープ
状線材を基材に用いる場合には、基材の全面に超電導体
層を形成しても、あるいは基材の１面にのみ超電導体層
を形成しても良い。
が、基材10の形状はこれに限定されることなく、テープ
状線材や筒状線材を用いても良い。また、例えばテープ
状線材を基材に用いる場合には、基材の全面に超電導体
層を形成しても、あるいは基材の１面にのみ超電導体層
を形成しても良い。
また、先の例では、プラズマCVD法を用いて第２の原
料層を形成したが、第２の原料層を形成するためのCVD
法はこれに限定されることなく、例えば熱CVD法、光CVD
法を用いても良い。
料層を形成したが、第２の原料層を形成するためのCVD
法はこれに限定されることなく、例えば熱CVD法、光CVD
法を用いても良い。
さらに、先の例では、線材12の表面に第２の原料層を
形成すると同時に熱処理を行って、基材10の表面にＹ−
Ba−Cu−Ｏ系超電導体を生成したが、この熱処理は第２
の原料層を形成した後に施しても良く、例えば、第１の
原料層11の形成を終えた線材12の表面に、CVD法を用い
てＹとCuの酸化物からなる第２の原料層を形成し、その
後、線材を酸素雰囲気中、800〜1000℃で１〜数十時間
加熱した後、室温まで徐冷する熱処理を施す方法を用い
ても良い。
形成すると同時に熱処理を行って、基材10の表面にＹ−
Ba−Cu−Ｏ系超電導体を生成したが、この熱処理は第２
の原料層を形成した後に施しても良く、例えば、第１の
原料層11の形成を終えた線材12の表面に、CVD法を用い
てＹとCuの酸化物からなる第２の原料層を形成し、その
後、線材を酸素雰囲気中、800〜1000℃で１〜数十時間
加熱した後、室温まで徐冷する熱処理を施す方法を用い
ても良い。
（製造例） 本発明方法に基づいてＹ−Ba−Cu−Ｏ超電導線材の製
造を実施した。
造を実施した。
直径1.2mmの銀製の丸線材を基材とし、この基材の表
面に、金属Baを真空蒸着法によって蒸着し、厚さ0.2μ
ｍの第１の原料層を形成した。次に、第２図に示すプラ
ズマCVD装置と同等の装置を用い、先の線材の表面にＹ
とCuの酸化物からなる第２の原料層を形成すると同時
に、この線材に熱処理を施して超電導体を生成させた。
この装置における気相源としては、イットリウムのシク
ロペンタジエニル化合物および銅のアセチルアセトン化
合物を用い、キャリヤーガスとして窒素ガスを用い、プ
ラズマ用ガスとして酸素とアルゴンとの混合ガスを用い
た。そしてプラズマCVD装置の操作条件を以下の通りに
設定した。
面に、金属Baを真空蒸着法によって蒸着し、厚さ0.2μ
ｍの第１の原料層を形成した。次に、第２図に示すプラ
ズマCVD装置と同等の装置を用い、先の線材の表面にＹ
とCuの酸化物からなる第２の原料層を形成すると同時
に、この線材に熱処理を施して超電導体を生成させた。
この装置における気相源としては、イットリウムのシク
ロペンタジエニル化合物および銅のアセチルアセトン化
合物を用い、キャリヤーガスとして窒素ガスを用い、プ
ラズマ用ガスとして酸素とアルゴンとの混合ガスを用い
た。そしてプラズマCVD装置の操作条件を以下の通りに
設定した。
真空容器内の真空度・・・1Torr以下 線材温度・・・850℃ 線材移動速度・・・1/6cm/分 線材の回転数・・・６回／分 このプラズマCVD装置による第２の原料層の形成と、
同時に行なわれる熱処理により、基材の表面にＹ−Ba−
Cu−Ｏ超電導体からなる厚さ約１μｍの超電導体層が形
成された超電導線材が連続的に得られた。
同時に行なわれる熱処理により、基材の表面にＹ−Ba−
Cu−Ｏ超電導体からなる厚さ約１μｍの超電導体層が形
成された超電導線材が連続的に得られた。
得られた超電導線材の臨界温度（Tc）および臨界電流
密度（Jc）を測定した結果、Tc＝87K、Jc＝10000A/cm2
（77K）と優れた性能を示した。また、製造された超電
導線材の断面をＸ線回折により調べた結果、Y1Ba2Cu3O
7-x（斜方晶）のピークが確認された。
密度（Jc）を測定した結果、Tc＝87K、Jc＝10000A/cm2
（77K）と優れた性能を示した。また、製造された超電
導線材の断面をＸ線回折により調べた結果、Y1Ba2Cu3O
7-x（斜方晶）のピークが確認された。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明による酸化物超電導線材
の製造方法は、長尺基材を、一方のロールから送出して
他方のロールに巻き取り移動させつつ、これら各ロール
間を移動する長尺基材の表面に、酸化物超電導体を構成
する元素を含む第１の原料層を形成した後、この上に第
１の原料層に含まれる元素以外の元素を含む第２の原料
層をCVD法によって形成し、第２の原料層の形成と同時
あるいは第２の原料層の形成後に熱処理を行って、長尺
基材の表面に均一な結晶構造のＹ−Ba−Cu−Ｏ系などの
超電導体層を全線に亙って連続した状態で生成すること
ができるので、超電導体層に亀裂などの不良を生じるこ
とがなく、高い臨界電流密度（Jc）を有する高性能の超
電導線材を製造することができる。
の製造方法は、長尺基材を、一方のロールから送出して
他方のロールに巻き取り移動させつつ、これら各ロール
間を移動する長尺基材の表面に、酸化物超電導体を構成
する元素を含む第１の原料層を形成した後、この上に第
１の原料層に含まれる元素以外の元素を含む第２の原料
層をCVD法によって形成し、第２の原料層の形成と同時
あるいは第２の原料層の形成後に熱処理を行って、長尺
基材の表面に均一な結晶構造のＹ−Ba−Cu−Ｏ系などの
超電導体層を全線に亙って連続した状態で生成すること
ができるので、超電導体層に亀裂などの不良を生じるこ
とがなく、高い臨界電流密度（Jc）を有する高性能の超
電導線材を製造することができる。
また、この超電導線材は、長尺基材の表面に第１の原
料層を形成した後、CVD法によって第２の原料層を形成
し、熱処理を施して超電導体層を生成するので、超電導
体層は長尺基材に対して密着性が良好となり、超電導線
材は可撓性に優れ、機械強度が高いものとなる。したが
って超電導線材の加工性を向上させることができる。
料層を形成した後、CVD法によって第２の原料層を形成
し、熱処理を施して超電導体層を生成するので、超電導
体層は長尺基材に対して密着性が良好となり、超電導線
材は可撓性に優れ、機械強度が高いものとなる。したが
って超電導線材の加工性を向上させることができる。
また、第１の原料層および第２の原料層の厚さを調節
することで超電導体層の厚さを制御することができると
ともに、第２の原料層中に含有させる元素の組成に応じ
た超電導体層を生成できる効果がある。
することで超電導体層の厚さを制御することができると
ともに、第２の原料層中に含有させる元素の組成に応じ
た超電導体層を生成できる効果がある。
第１図ないし第３図は本発明方法の一例を説明するため
の図であって、第１図は基材の表面に第１の原料層を形
成した状態を示す断面図、第２図は化学蒸着法により第
２の原料層を形成するに好適なプラズマCVD装置の一例
を示す断面図、第３図は超電導線材の断面図、第４図は
従来方法で製造された酸化物系超電導線である。 10……基材、11……第１の原料層、13……超電導体層、
Ｂ……超電導線材。
の図であって、第１図は基材の表面に第１の原料層を形
成した状態を示す断面図、第２図は化学蒸着法により第
２の原料層を形成するに好適なプラズマCVD装置の一例
を示す断面図、第３図は超電導線材の断面図、第４図は
従来方法で製造された酸化物系超電導線である。 10……基材、11……第１の原料層、13……超電導体層、
Ｂ……超電導線材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 河野 宰 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 小山内 裕 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 品田 知章 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社研究企画部内 (72)発明者 杉本 脩 広島県広島市南区大州４丁目４番32号 中国電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 渡辺 喜一郎 福岡県福岡市南区塩原２丁目１番47号 九州電力株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−241818（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−144518（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−17318（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−31312（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−115009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−54614（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】Ａ−Ｂ−Cu−Ｏ系 （ただし、ＡはY,Sc,La,Yb,Er,Eu,Ho,Dy等の周期律表II
I a族元素の１種以上を示し、ＢはBe,Mg,Ca,Sr,Ba等の
周期律表II a族元素の１種以上を示す） の酸化物超電導体を具備してなる酸化物系超電導線材の
製造方法において、 線状または管状またはテープ状の長尺基材を、一方のロ
ールから送出して他方のロールに巻き取り移動させつ
つ、これら各ロール間を移動する長尺基材の表面に、上
記酸化物超電導体を構成する元素のうち少なくとも１種
以上の元素を含む第１の原料層を形成し、次いでこの第
１の原料層上に、酸化物超電導体を構成する元素のうち
上記第１の原料層に含まれる元素以外の元素を含む材料
からなる第２の原料層を、化学蒸着法によって形成し、
この第２の原料層の形成と同時あるいは第２の原料層の
形成後に熱処理を施すことを特徴とする酸化物系超電導
線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024815A JP2575442B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024815A JP2575442B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200517A JPH01200517A (ja) | 1989-08-11 |
| JP2575442B2 true JP2575442B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=12148687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63024815A Expired - Lifetime JP2575442B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575442B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254811A (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-23 | Mitsubishi Metal Corp | 超伝導体薄膜の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63241818A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の製造方法 |
| JPH0764679B2 (ja) * | 1987-08-11 | 1995-07-12 | 古河電気工業株式会社 | セラミックス超電導体薄膜の製造方法 |
| JPH01145323A (ja) * | 1987-08-22 | 1989-06-07 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 酸化物超電導体材料の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP63024815A patent/JP2575442B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01200517A (ja) | 1989-08-11 |
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