JP2583538B2 - 酸化物系超電導線の製造方法 - Google Patents

酸化物系超電導線の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、超電導ケーブルや極低温ケーブルの導体
などとして好適に用いられる酸化物系超電導線の製造方
法に関する。
「従来の技術」 近時、常電導状態から超電導状態に遷移する臨界温度
(Tc)が極めて高い値を示す酸化物系超電導体が種々発
見されつつある。
このような酸化物系超電導体は、液体ヘリウムで冷却
する必要があった従来の合金系あるいは金属間化合物系
の超電導体に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として研究が
なされており、特に大容量送電線としての超電導ケーブ
ル、極低温ケーブルの導体への適用が望まれている。
ところで、この種の酸化物系超電導体を上記ケーブル
の導体等に適用するにあたっては、該超電導体を有した
超電導線を作製する必要がある。そして、現在のところ
その試みとしては、例えば銅、銀などの金属パイプ内に
上記超電導体からなる粉末を充填し、縮径加工を施した
後、熱処理を施して超電導線を得るといった方法が知ら
れている。
「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記の超電導線の製造方法にあって
は、金属パイプ内に充填された超電導体粉末が十分圧密
化されておらず、よって稠密な超電導体が得られないこ
とから、特にケーブルの導体として高い値が要求される
臨界電流(Ic)等の超電導特性が十分得られないといっ
た問題があった。また、この方法により得られた超電導
線にあっては、超電導体が酸化物であることから金属等
に比較して脆弱であり、曲げ等の機械的強度が十分でな
く、よって可撓性の要求される上記ケーブルの導体への
適用が困難であるという問題もあった。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、可撓性を
有し、曲げ強度に優れるとともに、複合体内部に設ける
酸化物系超電導体の原料粉末と、酸化物系超電導体の粉
末と、これら粉末の成形体のうち、少なくとも1つを充
分に圧密して圧密度を高め、熱処理時に超電導特性の良
好な酸化物超電導体を生成させることができる酸化物系
超電導線の製造方法の提供を目的とする。
「問題点を解決するための手段」 この発明では、酸化物系超電導体の原料粉末と、酸化
物系超電導体の粉末と、これら粉末の成形体のうち、少
なくとも1つを金属パイプに充填して複合体とし、次い
で、テーパ面を有する複数のダイスをテーパ面どうしを
対向させてテーパ面間に先窄まり状の間隙を形成させて
前記複合体の長さ方向に沿う複合体の移動空間まわりに
配置し、前記複数のダイスをそれらを接近離間させて間
隙を拡げるか縮小する方向に相互に接近または離間自在
に、かつ、各ダイスを前記移動空間まわりに回転自在に
設けたロータリースウェージング装置を用い、このロー
タリースウェージング装置の間隙に前記移動空間に沿っ
て前記複合体を挿入してダイスを複合体に打ち付けて複
合体を鍛造するとともに縮径加工し、この加工後に複合
体を複数本集合して集合体とし、次いでこの集合体に圧
延加工を施して板状に成形したうえで、熱処理を施すも
のである。上記問題点の解決手段とした。
以下、この発明における超電導線の製造方法の一例を
図面を利用して詳しく説明する。
まず、第1図に示すように銀、アルミニウム、銅ある
いはこれらの合金などからなるパイプ1の外周上にAg
2O、Al2O3、CuO等からなる絶縁層2を備えた金属パイプ
3を用意する。次に、この金属パイプ3内に酸化物系超
電導体の原料粉末または超電導体粉末、あるいはこれら
粉末の成形体の少なくとも1つを充填して複合体とす
る。ここで、第1図は金属パイプ3中に超電導体粉末か
らなる成形体4を充填して作製した複合体5を示すもの
であり、以下に説明する超電導線の製造方法はこの成形
体4を用いた方法とする。また、この場合の酸化物系超
電導体とは、A−B−C−D系(ただし、AはY,Sc,La,
Yb,Er,Ho,Dy等の周期律表第III a族元素のうち1種ある
いは2種以上を表し、BはSr,Ba,Ca等の周期律表第II a
族元素のうち1種あるいは2種以上を表し、CはCu,Ag,
Auの周期律表第I b族元素およびNbのうちCuあるいはCu
を含む2種以上を表し、DはO,S,Se等の周期律表第VI b
族元素およびF,Cl,Br等の周期律表第VII b族元素のうち
OあるいはOを含む2種以上を表す。)として表される
酸化物系のものであり、具体的にはY1Ba2Cu3−Ox(ただ
し、x=7−δ;0≦δ≦5)などの組成を有するもので
ある。さらに、この酸化物系超電導体の原料粉末とは、
上記A元素の酸化物とB元素の炭酸塩または酸化物とC
元素の酸化物との混合粉末か、あるいはこの混合粉末を
仮焼処理した後粉砕してなるものである。そしてこの場
合、各元素からなる化合物の混合比は目的とする超電導
体の組成に応じて適宜決定されるものとする。また、超
電導体粉末とは、上記した原料粉末に加熱処理等を施
し、これにより酸化物系超電導体とした後、粉砕して粉
末にしたものとする。そしてまた、成形体4は、上記超
電導体粉末に仮焼処理、圧粉処理等を施して小径円柱状
の焼結ロッドに成形したものとする。ここで、仮焼処理
温度としては、上記超電導体粉末の場合400〜900℃程度
とされる。また、圧粉処理には例えばラバープレス法等
が採用される。
次に、第2図に示すように上記複合体5を複数本集合
し、これらを銀、銅等の金属からなる大径の集合パイプ
6内に挿入して集合体7とする。ここで、複数本の複合
体5…を集合する場合、これら複合体5…を撚り合わせ
て集合してもよく、また単に並列させて束ねるだけでも
よい。
なお、この工程に先立ち、上記集合体5に図5に示す
ようなロータリースウェージング装置Bにより、鍛造加
工と縮径加工を施しておくものとする。
このロータリースウェージング装置Bは、図示略の駆
動装置によって移動自在に設けられた複数のダイス11…
を備えてなるものである。これらのダイス11は、複合体
5をその長さ方向に移動させる際の移動空間の周囲に、
この移動空間の周回りに囲むように設けられたもので、
上記移動空間と直交する方向(第5図中矢印C方向)に
移動自在に、かつ移動空間の周方向(第5図中矢印D方
向)に回転自在に保持されている。また、各ダイス11の
内面には、上記複合体5を縮径加工するためのテーパ面
11aが形成されており、各ダイス11のテーパ面11aで囲む
間隙が先窄まり状となるようダイス11…が配置されてい
る。
このようなロータリースウェージング装置Bによって
上記複合体5を縮径するには、該ロータリースウェージ
ング装置Bを作動させるとともに、第5図に示すように
複合体5の一端をダイス11…の間の間隙に押し込む。こ
こで上記ダイス11…は、第5図中矢印C方向に所定間隔
往復移動しつつ矢印D方向に回転しているために、複合
体5は一端側から順次鍛造されて縮径され、第5図中二
点鎖線に示す線径にまて縮径される。この縮径加工にあ
っては、回転しつつ往復移動する複数のダイス11…を複
合体5に打ち付けつつ鍛造しつつ縮径するため、複合体
5に断線をもたらすことなく大きな加工率で縮径加工す
ることができ、さらに、成形体4(あるいは超電導体の
原料粉末か超電導体粉末)をより高度に圧密化すること
ができる。
次いで、上記集合体7に圧延加工を施す。ここで、圧
延加工としては、第3図に示すような圧延ロールAを用
いて行う周知の方法が用いられ、特に加熱圧延ロールを
用いて加熱しつつ行う加工法が、複合体5…中の各成形
体4…の結晶構造を安定化し得るので好ましい。また、
この場合に圧延加工は一段だけに限られず、所望する厚
さ、すなわち10〜10000μm程度の厚さとなるまで複数
段行ってもよい。このような圧延加工を施すことにより
集合体7は、第4図に示すように圧潰せしめられた複数
の複合体5…を有するテープ状の線材8となる。そし
て、圧潰せしめられたの複合体5…中の成形体4…は、
展延して薄板状となるとともに、十分加圧されて稠密化
される。
その後、上記圧延加工を施してテープ状とした線材8
に熱処理を施し、複合体5…中の展延した成形体4…を
上述したA−B−C−D系の酸化物系超電導体9…と
し、超電導線10を得る。この場合の処理条件としては、
酸素雰囲気中にて800〜1000℃程度で数時間〜数百時間
程度加熱するものとされ、またその冷却に際しては50〜
500℃/H程度の速度で徐冷するものとされる。なお、こ
の場合に熱処理を酸素雰囲気中にて行ったが、これに限
ることなく、例えばS,Se等のO以外の周期律表第IV b族
元素を含むガスや、F,Cl等の周期律表第III b族元素を
含むガスの雰囲気にて処理してもよく、このようなガス
を用いることにより、ガスを構成する元素を超電導体の
構成元素の一部とすることができ、よって超電導特性の
向上を図ることができる。
このような超電導線10の製造方法によれば、圧延加工
により圧潰せしめられた複合体5…中の成形体4…が、
展延されて薄板状となるので、熱処理が施されて作製さ
れた超電導体9…も可撓性を有し曲げ強度に優れたもの
となり、したがってこのような超電導体9…を有する超
電導線10も、可撓性を有し曲げに対して超電導体9…が
断線するといった不都合のないものとなる。また、上記
超電導線10は、超電導体9がそれぞれ十分加圧され稠密
化されて高い臨界電流密度(Jc)を呈するものとなって
おり、しかもこの超電導体9が複数本集合されているの
で、全体として優れた臨界電流値を示すものとなる。
なお、上記製造例においては、焼結ロッドからなる成
形体4を用いた例について説明したが、超電導体の原料
粉末または超電導体粉末を用いた場合には、これら粉末
を金属パイプに充填して複合体とし、さらに熱間静水圧
成形(HIP)や冷間静水圧成形(CIP)にて粉末の充填密
度を高め、次いで集合し、圧延加工を行った後、熱処理
を施すようにする。そして、超電導体粉末を用いた場合
には、圧延加工後の熱処理が超電導体の結晶構造の安定
化を図るためなどのアニール処理となるので、その処理
温度は600〜900℃程度とされる。
また、前述のような鍛造加工と縮径加工を施した複合
体5に、さらに第3図に示した圧延ロールAにより圧延
加工を施して第6図に示すようなテープ状の圧延体12と
し、この圧延体12を複数積層し集合して集合体13とす
る。ここで、圧延体12を複数集合するにあたっては、第
6図中二点鎖線で示すような断面ロ字状の金属パイプ14
内に挿入してもよい。
次いで、先に示した例と同様にして集合体13はさらに
圧延加工を施し、その後熱処理を施して第7図に示すよ
うに圧密化された薄板状の超電導体15…を有する超電導
線16を得る。
このようにして得られた超電導線16は、長さ方向や第
7図中矢印Eで示す幅方向への可撓性に富むテープ状の
ものとなることなどから、フラットケーブルなどに特に
好適に用いられるものとなる。
また、上記例においては、第4図あるいは第7図に示
した超電導線10(16)を最終製品としたが、これら超電
導10(16)をさらに複数本集合し撚り合わせて第8図に
示すように多芯線17とし、これに金属シース18を被覆し
て多芯超電導線19としてもよく、その場合に得られた多
芯超電導線は、臨界電流が格段に大きな値を示すものと
なり、極低温ケーブル、超電導ケーブル等により好適に
用いられるものとなる。
「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
は、酸化物系超電導体の原料粉末または超電導体粉末
か、あるいはこれら粉末の成形体の少なくとも1つを金
属パイプに充填して複合体とし、次にこの複合体に、複
合体の移動空間を周回りに囲むダイスを有するロータリ
ースウェージング装置により鍛造加工と縮径加工を施
し、更にその集合体を複数本集合して集合体とし、次い
でこの集合体に圧延加工を施して板状に成形したうえ
で、熱処理を施すものであるから、圧延加工を施すなど
により可撓性を有し曲げ強度に優れた超電導体を得るこ
とができ、よってこのような超電導体を備えた超電導線
も可撓性を有し、かつ曲げに対して上記超電導体が断線
するといった不都合のないものとなり、したがって得ら
れた超電導線を超電導ケーブル、極低温ケーブル等の導
体に十分適用可能なものとすることができる。
また、この発明により得られた超電導線は、その超電
導体が十分圧密化され稠密化されて高い臨界電流密度
(Jc)を呈するものとなっており、しかもこの超電導体
が複数備えられていることから、全体として優れた臨界
電流値を示すものとなり、よって超電導ケーブル、極低
温ケーブル等の導体に十分適用可能なのはもちろん、各
種超電導機器にも好適に用いられるものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図はいずれもこの発明の超電導線の製
造方法の一例を説明するための図であって、第1図は複
合体の横断面図、第2図は集合体の横断面図、第3図は
圧延加工を説明するための概略断面図、第4図は得られ
た超電導線の横断面図、第5図はロータリースウェージ
ング装置による鍛造法を用いて複合体の縮径加工を行っ
た場合を説明するための概略断面図、第6図と第7図は
この発明の製造方法の他の例を説明するためのもので、
第6図は圧延体の横断面図、第7図は得られた超電導線
の横断面図、第8図はこの発明の超電導線の製造方法の
変形例を示す図であって、多芯超電導線の横断面図であ
る。 3……金属パイプ、4……成形体、 5……複合体、7、13……集合体、 9、15…超電導体、 10、16、19……超電導線、B……ロータリースウェージ
ング装置、11……ダイス、11a……テーパ面。
フロントページの続き (72)発明者 長谷川 正一 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 (56)参考文献 特開 昭63−274016(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸化物系超電導体の原料粉末と、酸化物系
    超電導体の粉体と、これら粉体の成形体のうち、少なく
    とも1つを金属パイプに充填して複合体とし、次いで、
    テーパ面を有する複数のダイスをテーパ面どうしを対向
    させてテーパ面間に先窄まり状の間隙を形成させて前記
    複合体の長さ方向に沿う複合体の移動空間まわりに配置
    し、前記複数のダイスを相互に接近離間させて間隙を拡
    げるか縮小する方向に相互に接近または離間自在に設
    け、かつ、各ダイスを前記移動空間まわりに回転自在に
    設けたロータリースウェージング装置を用い、このロー
    タリースウェージング装置の間隙に前記移動空間に沿っ
    て前記複合体を移動させて前記ダイスを複合体に打ち付
    けて複合体を鍛造するとともに縮径加工し、この加工後
    に複合体を複数本集合して集合体とし、次いでこの集合
    体に圧延加工を施して板状に成形したうえで、熱処理を
    施すことを特徴とする酸化物径超電導線の製造方法。
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JP2841933B2 (ja) * 1991-07-04 1998-12-24 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材の製造方法
JP4770747B2 (ja) * 2007-01-25 2011-09-14 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材およびその製造方法
JP5131063B2 (ja) * 2008-07-11 2013-01-30 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材の前駆体線とその製造方法、および前記前駆体線を用いた酸化物超電導線材
CN103433277B (zh) * 2013-08-09 2015-09-30 西部超导材料科技股份有限公司 NbTi/Cu超导扁带轧制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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