JP2575443B2 - 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
- Publication number
- JP2575443B2 JP2575443B2 JP63024817A JP2481788A JP2575443B2 JP 2575443 B2 JP2575443 B2 JP 2575443B2 JP 63024817 A JP63024817 A JP 63024817A JP 2481788 A JP2481788 A JP 2481788A JP 2575443 B2 JP2575443 B2 JP 2575443B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- base material
- oxide
- wire
- material layer
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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が充填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が充填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
亙り均一な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。
亙り均一な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各元素の有機金属錯体を気
相源とし、かつプラズマ励起反応を用いた化学蒸着法に
よって該酸化物超電導体を構成する元素を含む混合材料
層を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは混合
材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各元素の有機金属錯体を気
相源とし、かつプラズマ励起反応を用いた化学蒸着法に
よって該酸化物超電導体を構成する元素を含む混合材料
層を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは混合
材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、プラズマ励起反応を用いた化学蒸
着法によって酸化物超電導体を構成する元素を含む混合
材料を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは混
合材料層の形成後に熱処理を施すことにより、均一な結
晶構造の酸化物超電導体が生成される。
着法によって酸化物超電導体を構成する元素を含む混合
材料を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは混
合材料層の形成後に熱処理を施すことにより、均一な結
晶構造の酸化物超電導体が生成される。
「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としては、貴金属、Al、Ni、Ti、Ta、Z
r、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線材や、石英ガラス、サファイア
などのセラミックスファイバーや炭素繊維等の非金属線
材や、金属線材の表面をSrTiO3等のセラミックスでコー
トした複合線材等が好適に使用される。
る。この基材10としては、貴金属、Al、Ni、Ti、Ta、Z
r、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線材や、石英ガラス、サファイア
などのセラミックスファイバーや炭素繊維等の非金属線
材や、金属線材の表面をSrTiO3等のセラミックスでコー
トした複合線材等が好適に使用される。
次に、この基材10の表面に、プラズマ励起反応を用い
た化学蒸着法（以下、プラズマCVD法と記す）によっ
て、ＹとBaとCuとＯとを含む混合材料層を形成し、これ
と同時に熱処理を施して超電導線材を作成する。
た化学蒸着法（以下、プラズマCVD法と記す）によっ
て、ＹとBaとCuとＯとを含む混合材料層を形成し、これ
と同時に熱処理を施して超電導線材を作成する。
第２図は、プラズマCVD法により上記線材の表面に混
合材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。
合材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装置を用いて上記基材10の表面にＹ
とBaとCuの酸化物からなる混合材料層を形成するには、
まず、一方のロール25に巻回された基材10を、真空容器
21中を通して他方のロール26に送り、各ロール25,26を
回転させることにより、真空容器21内を通過して基材10
が各ロール25,26間を移動可能な状態とする。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内に送り込まれる基材10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BaとCuの酸化物からなる混合材料層を形成するには、
まず、一方のロール25に巻回された基材10を、真空容器
21中を通して他方のロール26に送り、各ロール25,26を
回転させることにより、真空容器21内を通過して基材10
が各ロール25,26間を移動可能な状態とする。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内に送り込まれる基材10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内を通過する基材10を
加熱できるように配設された内部ヒータ27に通電して基
材10の加熱を開始する。そして各ロール25,26を回転さ
せて基材10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、酸素ガスや亜酸化窒素ガス（N2O）などの酸素源と
アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどの不活性ガ
スの混合ガスなどの酸素源を含有するプラズマ用ガスを
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内の基材10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Baと
Cuの各々の元素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内を通過する基材10を
加熱できるように配設された内部ヒータ27に通電して基
材10の加熱を開始する。そして各ロール25,26を回転さ
せて基材10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、酸素ガスや亜酸化窒素ガス（N2O）などの酸素源と
アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどの不活性ガ
スの混合ガスなどの酸素源を含有するプラズマ用ガスを
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内の基材10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Baと
Cuの各々の元素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Ba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有機金
属錯体を収容したバブラー31,32,33と、これら各バブラ
ー31,32,33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34とを備えてなるものである。各バブラ
ー31,32,33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。
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有機金
属錯体を収容したバブラー31,32,33と、これら各バブラ
ー31,32,33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34とを備えてなるものである。各バブラ
ー31,32,33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
沸点や融点が高い有機金属錯体を用いる場合には、各バ
ブラー31,32,33を加熱したり、各バブラー31,32,33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。ま
た、亜酸化窒素は300℃程度で分解して酸素を放出する
ので、キャリヤーガスとして亜酸化窒素ガスを用いて
も、プラズマフレーム29に達して加熱されるまでは気相
源中の有機金属錯体を分解することがなく、このためキ
ャリヤーガスとして亜酸化窒素と不活性ガスの混合ガス
を使用することができる。キャリヤーガスとして亜酸化
窒素含有ガスを使用する場合には、上記プラズマ用ガス
として酸素などの酸素源ガスを含まない不活性ガスを用
いることができる。
沸点や融点が高い有機金属錯体を用いる場合には、各バ
ブラー31,32,33を加熱したり、各バブラー31,32,33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。ま
た、亜酸化窒素は300℃程度で分解して酸素を放出する
ので、キャリヤーガスとして亜酸化窒素ガスを用いて
も、プラズマフレーム29に達して加熱されるまでは気相
源中の有機金属錯体を分解することがなく、このためキ
ャリヤーガスとして亜酸化窒素と不活性ガスの混合ガス
を使用することができる。キャリヤーガスとして亜酸化
窒素含有ガスを使用する場合には、上記プラズマ用ガス
として酸素などの酸素源ガスを含まない不活性ガスを用
いることができる。
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、BaO、CuOなどの酸化物の微
粉末となって基材10の表面に吹き付けられる。そして基
材10の表面には、Ｙの酸化物とBaの酸化物とCuの酸化物
からなる混合材料層が生成される。
マフレーム29中で分解され、プラズマフレーム29に含ま
れる酸素と反応して、Y2O3、BaO、CuOなどの酸化物の微
粉末となって基材10の表面に吹き付けられる。そして基
材10の表面には、Ｙの酸化物とBaの酸化物とCuの酸化物
からなる混合材料層が生成される。
このとき、基材10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基材10の表面にデポ
ジションされた混合材料層中のＹとBaとCuとＯおよびプ
ラズマフレーム29中のＯとが反応を起こし、混合材料層
の部分に均一な結晶構造の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基材10の表面にデポ
ジションされた混合材料層中のＹとBaとCuとＯおよびプ
ラズマフレーム29中のＯとが反応を起こし、混合材料層
の部分に均一な結晶構造のＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体が
生成する。
上記のプラズマCVD法による混合材料層の形成操作と
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11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から送り出されてロール26に巻き取られる。
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11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から送り出されてロール26に巻き取られる。
以上の操作により、超電導線材Ｂが連続的に製造され
る。
る。
なお、上述のプラズマCVD法による混合材料層の形成
操作および混合材料層の形成と同時に施される熱処理の
各操作は１回に限定されることなく、複数回繰り返し行
っても良い。例えば、一方のロール25から基材10を供給
し、この基材10を真空容器21を通して一回目の混合材料
層の形成および加熱を行って作成した超電導線材Ｂを他
方のロール26に巻き取り、この後、他方のロール26に巻
回されている超電導線材Ｂを再び一方のロール25側に送
り出して真空容器21内を通過させ、２回目の混合材料層
の形成および熱処理を施して、一回目の処理によって形
成した超電導体層11の上に、更に超電導体層が積層され
た超電導線材を作成することができる。
操作および混合材料層の形成と同時に施される熱処理の
各操作は１回に限定されることなく、複数回繰り返し行
っても良い。例えば、一方のロール25から基材10を供給
し、この基材10を真空容器21を通して一回目の混合材料
層の形成および加熱を行って作成した超電導線材Ｂを他
方のロール26に巻き取り、この後、他方のロール26に巻
回されている超電導線材Ｂを再び一方のロール25側に送
り出して真空容器21内を通過させ、２回目の混合材料層
の形成および熱処理を施して、一回目の処理によって形
成した超電導体層11の上に、更に超電導体層が積層され
た超電導線材を作成することができる。
上述の超電導線材Ｂの製造方法では、基材10の表面
に、プラズマCVD法によってＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体
を構成する全ての元素を含む混合材料層を形成すると同
時に熱処理を行うことにより、基材10の表面にＹ−Ba−
Cu−Ｏ系超電導体からなる緻密な超電導体層11を生成す
ることができるので、超電導体層11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Ｂを製造することができる。
に、プラズマCVD法によってＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導体
を構成する全ての元素を含む混合材料層を形成すると同
時に熱処理を行うことにより、基材10の表面にＹ−Ba−
Cu−Ｏ系超電導体からなる緻密な超電導体層11を生成す
ることができるので、超電導体層11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Ｂを製造することができる。
また、基材10の表面にプラズマCVD法によって混合材
料層を形成すると共に熱処理を施して超電導体層11を生
成するので、超電導体層11は基材10に対して密着性が良
好となり、可撓性に優れ、機械強度の高い超電導線材Ｂ
を製造することができる。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線材加工性を向上させ
ることができる。
料層を形成すると共に熱処理を施して超電導体層11を生
成するので、超電導体層11は基材10に対して密着性が良
好となり、可撓性に優れ、機械強度の高い超電導線材Ｂ
を製造することができる。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線材加工性を向上させ
ることができる。
また、基材10の表面にプラズマCVD法によって混合材
料層を形成し、この混合材料層の形成と同時に熱処理を
施して超電導線材Ｂを製造するので、長尺線材の製造が
容易となり、超電導線材Ｂの製造効率を向上させること
ができる。
料層を形成し、この混合材料層の形成と同時に熱処理を
施して超電導線材Ｂを製造するので、長尺線材の製造が
容易となり、超電導線材Ｂの製造効率を向上させること
ができる。
また、CVD法により、基材10の表面に混合材料層を形
成するので、ＹとBaとCuとＯの各元素の比率を正確に制
御することができるとともに、膜厚を正確に制御するこ
とができ、構成元素の組成比が全線に亙って均一で、か
つ同じ膜厚の超電導体層11を有する超電導線材Ｂを安定
的に製造することができる。
成するので、ＹとBaとCuとＯの各元素の比率を正確に制
御することができるとともに、膜厚を正確に制御するこ
とができ、構成元素の組成比が全線に亙って均一で、か
つ同じ膜厚の超電導体層11を有する超電導線材Ｂを安定
的に製造することができる。
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。
さらに、先の例では、基材10の表面に混合材料層を形
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、この熱処理は混合材
料層を形成した後に施しても良く、例えば、基材10の表
面に、上述のようなプラズマCVD法を用いてＹとBaとCu
の酸化物からなる混合材料層を形成し、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。
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、この熱処理は混合材
料層を形成した後に施しても良く、例えば、基材10の表
面に、上述のようなプラズマCVD法を用いてＹとBaとCu
の酸化物からなる混合材料層を形成し、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の銀製の丸線の表面に、スパッタリング法
を用いて厚さ１μｍのSrTiO3の被覆層を形成した線材を
基材として用い、この基材の表面に、第２図に示すプラ
ズマCVD装置と同等の装置を用いて、ＹとBaとCuの各酸
化物のからなる混合材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、トリス−シクロペンタジエニル
イットリウム（Ｙ源）と、ビス−ヘキサフルオロアセチ
ルアセトンバリウム（Ba源）と、ビス−アセチルアセト
ン銅（Cu源）を用いた。またキャリヤーガスとしては窒
素ガスを用い、プラズマ用ガスとして亜酸化窒素とアル
ゴンとの混合ガス（アルゴンガス：亜酸化窒素ガス＝1:
3〔体積比〕）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。
を用いて厚さ１μｍのSrTiO3の被覆層を形成した線材を
基材として用い、この基材の表面に、第２図に示すプラ
ズマCVD装置と同等の装置を用いて、ＹとBaとCuの各酸
化物のからなる混合材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、トリス−シクロペンタジエニル
イットリウム（Ｙ源）と、ビス−ヘキサフルオロアセチ
ルアセトンバリウム（Ba源）と、ビス−アセチルアセト
ン銅（Cu源）を用いた。またキャリヤーガスとしては窒
素ガスを用い、プラズマ用ガスとして亜酸化窒素とアル
ゴンとの混合ガス（アルゴンガス：亜酸化窒素ガス＝1:
3〔体積比〕）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装置による混合材料層の形成および
それ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1.5μｍ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。
それ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1.5μｍ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、酸化物系超電導体を構
成する各元素の有機金属錯体を用い、かつプラズマCVD
法によって酸化物超電導体を構成する全ての元素を含む
混合材料層を形成し、混合材料層の形成と同時あるいは
混合材料層の形成後に熱処理を行うことにより、長尺基
材の表面に酸化物超電導体からなる緻密な超電導体層を
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
る高性能の酸化物系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、酸化物系超電導体を構
成する各元素の有機金属錯体を用い、かつプラズマCVD
法によって酸化物超電導体を構成する全ての元素を含む
混合材料層を形成し、混合材料層の形成と同時あるいは
混合材料層の形成後に熱処理を行うことにより、長尺基
材の表面に酸化物超電導体からなる緻密な超電導体層を
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
る高性能の酸化物系超電導線材を製造することができ
る。
また、長尺基材の表面にプラズマCVD法によって混合
材料層を形成し、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、可撓性に優れ、機械強度の高い酸化物系超電導線材
を製造することができる。
材料層を形成し、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、可撓性に優れ、機械強度の高い酸化物系超電導線材
を製造することができる。
また、長尺基材の表面にプラズマCVD法によって混合
材料層を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは
形成後に熱処理を施し酸化物系超電導線材を製造するの
で、長尺線材の連続製造が容易となり、酸化物系超電導
線材の製造効率を向上させることができる。
材料層を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは
形成後に熱処理を施し酸化物系超電導線材を製造するの
で、長尺線材の連続製造が容易となり、酸化物系超電導
線材の製造効率を向上させることができる。
また、プラズマCVD法により、長尺基材の表面に混合
材料層を形成するので、酸化物超電導体を構成する各元
素の比率を正確に調整することができるとともに、膜厚
を正確に制御することができ、構成元素の組成比が全線
に亙って均一で、かつ同じ膜厚の超電導体層を有する酸
化物系超電導線材を安定的に製造することができる効果
がある。
材料層を形成するので、酸化物超電導体を構成する各元
素の比率を正確に調整することができるとともに、膜厚
を正確に制御することができ、構成元素の組成比が全線
に亙って均一で、かつ同じ膜厚の超電導体層を有する酸
化物系超電導線材を安定的に製造することができる効果
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図は基材の断面図、第２図は基材の
表面に混合材料層を形成するに好適に使用されるプラズ
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……超電導体層 Ｂ……超電導線材。
の図であって、第１図は基材の断面図、第２図は基材の
表面に混合材料層を形成するに好適に使用されるプラズ
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……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各元素の有機金属錯体を気
相源とし、かつプラズマ励起反応を用いた化学蒸着法に
よって、該酸化物超電導体を構成する元素を含む混合材
料層を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは混
合材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 |
|---|---|---|---|
| JP63024817A JP2575443B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP63024817A JP2575443B2 (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 |
|---|---|
| JPH01200519A JPH01200519A (ja) | 1989-08-11 |
| JP2575443B2 true JP2575443B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=12148741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63024817A Expired - Lifetime JP2575443B2 (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) | JP2575443B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5458086A (en) * | 1993-10-13 | 1995-10-17 | Superconductor Technologies, Inc. | Apparatus for growing metal oxides using organometallic vapor phase epitaxy |
Family Cites Families (7)
| 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 |
| JPS63292524A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超電導薄膜の製造方法 |
| JPS63307277A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-14 | Kawasaki Steel Corp | 金属酸化物薄膜作製用の光ｍｏｃｖｄ装置 |
| JPS63310515A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 超伝導体薄膜の製造方法 |
| JP2786200B2 (ja) * | 1987-06-16 | 1998-08-13 | 川崎製鉄株式会社 | 酸化物超伝導体薄膜形成用原料混合物および酸化物超伝導体薄膜の形成方法 |
| JPH01104774A (ja) * | 1987-10-14 | 1989-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物超伝導体薄膜の製造方法 |
| JPH01188677A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-27 | Shimadzu Corp | 超電導薄膜の製造法 |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP63024817A patent/JP2575443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01200519A (ja) | 1989-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004512252A (ja) | 前駆体溶液およびその使用方法 | |
| JP2829221B2 (ja) | 熱プラズマ蒸発法による金属基板上への酸化物の成膜方法 | |
| KR20130008599A (ko) | 단일 코팅에 의한 산화물 후막 | |
| JP2575443B2 (ja) | 酸化物系超電導線材の製造方法 | |
| JP2575442B2 (ja) | 酸化物系超電導線材の製造方法 | |
| JP3822077B2 (ja) | 酸化物超電導体テープ線材の製造方法と酸化物超電導体テープ線材 | |
| JP3771143B2 (ja) | 酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JP2527789B2 (ja) | 酸化物系超電導線材の製造方法 | |
| JPH01200518A (ja) | 酸化物系超電導線材の製造方法 | |
| JP4128358B2 (ja) | 酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JP2877367B2 (ja) | 超電導線材 | |
| JP2604812B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JP4012772B2 (ja) | 酸化物超電導体テープ線材 | |
| JP3741816B2 (ja) | 酸化物超電導テープ線材の製造方法 | |
| JP2527790B2 (ja) | 酸化物系超電導長尺材の製造装置 | |
| JP2539032B2 (ja) | 酸化物超電導体製造装置用原料連続供給装置および原料の連続供給方法 | |
| JPH0623438B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPWO2013008851A1 (ja) | 超電導薄膜及び超電導薄膜の製造方法 | |
| JPH0788568B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JP2583565B2 (ja) | 酸化物系超電導材の製造方法 | |
| JPH0772337B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JP3067857B2 (ja) | 高温超電導線材の製造装置 | |
| JP4490049B2 (ja) | 超電導導体およびその製造方法 | |
| JPH03126871A (ja) | 複合薄膜の製造方法および装置 | |
| JPH02208209A (ja) | 酸化物超電導体前駆物質の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081024 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081024 Year of fee payment: 12 |