JP2590103B2 - 化合物超電導線の製造方法 - Google Patents
化合物超電導線の製造方法Info
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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，化合物超電導線の製造方法に係り，特に，
酸化物系の化合物超電導線の製造方法に関する。
酸化物系の化合物超電導線の製造方法に関する。
（従来の技術） 最近，組成がＹ−Ba−Cu−Ｏなどで表わされる酸化物
系化合物超電導体が注目されている。これら，酸化物系
化合物超電導体の多くは，臨界温度が液体窒素温度以上
である。このため，冷媒として高価で扱い難い液体ヘリ
ウムを使用する必要がなく，また冷却系も大幅に簡略化
できるので，超電導技術を飛躍的に発展させるものと期
待されている。
系化合物超電導体が注目されている。これら，酸化物系
化合物超電導体の多くは，臨界温度が液体窒素温度以上
である。このため，冷媒として高価で扱い難い液体ヘリ
ウムを使用する必要がなく，また冷却系も大幅に簡略化
できるので，超電導技術を飛躍的に発展させるものと期
待されている。
ところで，このような酸化物系化合物超電導体を電流
通路とする，いわゆる線材を製造する方法としては，従
来，粉末法とスパッタ法とが考えられている。すなわ
ち，粉末法では酸化物系化合物超電導体の母材となる酸
化物粉末，たとえば，酸化イットリウム粉末と，炭酸バ
リウム粉末と，酸化銅粉末との混合粉末を金属管に詰
め，これを線状あるいはテープ状に加工した後，熱処理
して線材を得るようにしている。またスパッタ法では，
たとえば酸化イットリウム粉末と，炭酸バリウム粉末
と，酸化銅粉末との混合粉末を焼結して得たブロックを
ターゲットとして用い，アルゴン・酸素雰囲気中でスパ
ッタによってフィルム状の線材を得るようにしている。
通路とする，いわゆる線材を製造する方法としては，従
来，粉末法とスパッタ法とが考えられている。すなわ
ち，粉末法では酸化物系化合物超電導体の母材となる酸
化物粉末，たとえば，酸化イットリウム粉末と，炭酸バ
リウム粉末と，酸化銅粉末との混合粉末を金属管に詰
め，これを線状あるいはテープ状に加工した後，熱処理
して線材を得るようにしている。またスパッタ法では，
たとえば酸化イットリウム粉末と，炭酸バリウム粉末
と，酸化銅粉末との混合粉末を焼結して得たブロックを
ターゲットとして用い，アルゴン・酸素雰囲気中でスパ
ッタによってフィルム状の線材を得るようにしている。
しかしながら，このような製造方法では，長尺の線材
を得ようとしたとき，製造設備が大掛りになるばかり
か，製造に長時間を要し，これが原因して線材のコスト
アップを招くと言う問題があった。
を得ようとしたとき，製造設備が大掛りになるばかり
か，製造に長時間を要し，これが原因して線材のコスト
アップを招くと言う問題があった。
（発明が解決しようとする問題点） 上述の如く，従来の製造方法では，長尺の線材を得よ
うとしたとき，線材のコストアップを免れ得ない問題が
あった。
うとしたとき，線材のコストアップを免れ得ない問題が
あった。
そこで本発明は，化合物超電導線が有している特性を
犠牲にすることなく，しかも製造工程を大幅に簡略化で
き，もって線材の低価格化に寄与できる化合物超電導線
の製造方法を提供することを目的としている。
犠牲にすることなく，しかも製造工程を大幅に簡略化で
き，もって線材の低価格化に寄与できる化合物超電導線
の製造方法を提供することを目的としている。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明では，長尺の金属製の基体上に酸化物系の化合
物超電導体を合成し得る元素を含んだ複数種類の粉末体
の混合物を載置して混合物層を形成した後，上記混合物
層の上からレーザビームを照射して上記混合物層を順次
溶融固化させることにより，上記混合物層を上記基体に
溶着保持された酸化物系化合物超電導体層に変換するよ
うにしている。
物超電導体を合成し得る元素を含んだ複数種類の粉末体
の混合物を載置して混合物層を形成した後，上記混合物
層の上からレーザビームを照射して上記混合物層を順次
溶融固化させることにより，上記混合物層を上記基体に
溶着保持された酸化物系化合物超電導体層に変換するよ
うにしている。
さらに詳しく述べると，混合物は，イットリウム，エ
ルビウム，ジスプロシウム，サマリウム，ガドリニウ
ム，ホルミウム，ネオジム，イッテルビウム，ツリウ
ム，ルテチウムの中から選ばれた少なくとも１種の酸化
物粉末と，炭酸バリウム粉末と，酸化銅粉末との混合粉
末である。また，混合粉末としては，空気中で,850〜95
0℃,1〜100時間の仮焼を行なった後，これを粉砕し，続
いて酸素ガス雰囲気中で,850〜950℃,5〜200時間の焼結
を行ない，この焼結物を粉砕して得た粉末であることが
望ましい。さらに，基体は，金，銀，銅，白金およびこ
れらの合金の中から選ばれた１種で形成されたもの，あ
るいはステンレス銅で形成されたものが望ましい。
ルビウム，ジスプロシウム，サマリウム，ガドリニウ
ム，ホルミウム，ネオジム，イッテルビウム，ツリウ
ム，ルテチウムの中から選ばれた少なくとも１種の酸化
物粉末と，炭酸バリウム粉末と，酸化銅粉末との混合粉
末である。また，混合粉末としては，空気中で,850〜95
0℃,1〜100時間の仮焼を行なった後，これを粉砕し，続
いて酸素ガス雰囲気中で,850〜950℃,5〜200時間の焼結
を行ない，この焼結物を粉砕して得た粉末であることが
望ましい。さらに，基体は，金，銀，銅，白金およびこ
れらの合金の中から選ばれた１種で形成されたもの，あ
るいはステンレス銅で形成されたものが望ましい。
（作用） 基体上に置かれた混合物層がレーザビームの照射で溶
融固化したとき，この混合物層は基体に対して強固に溶
着保持された化合物超電導体層に変換される。この化合
物超電導体層は，内部に空隙が存在しない非常に緻密な
組織を持ったものとなる。この緻密な組織は，臨界温度
を高めるとともに臨界電流密度を向上させる。このた
め，臨界温度および臨界電流密度の高い線材の製造が可
能となる。
融固化したとき，この混合物層は基体に対して強固に溶
着保持された化合物超電導体層に変換される。この化合
物超電導体層は，内部に空隙が存在しない非常に緻密な
組織を持ったものとなる。この緻密な組織は，臨界温度
を高めるとともに臨界電流密度を向上させる。このた
め，臨界温度および臨界電流密度の高い線材の製造が可
能となる。
（実施例） 実施例１ 第１図に示すように，一側面に長手方向に沿う深さ1m
m,幅3mmの溝１を有した厚さ2.5mm,幅6mm,長さ10mの銅製
の基体２を用意した。次に,Y2O3（酸化イットリウム）
粉末と,BaCO3（炭酸バリウム）粉末と,CuO（酸化銅）粉
末とをモル比で0.5:2.0:3.0の割合に混合した粉末混合
物を得，この粉末混合物を空気中で900℃,24時間に亙っ
て仮焼した後，粉砕し，さらにボールミルで粉末化し
た。次に，この粉末混合物を酸素ガスが流れている雰囲
気中において900℃で24時間に亙って焼結し，この焼結
物を粉砕して再度粉末化した。次に，この粉末で第１図
に示すように，基体２の溝１を埋めた。すなわち，溝１
内に粉末混合物層３を形成した。
m,幅3mmの溝１を有した厚さ2.5mm,幅6mm,長さ10mの銅製
の基体２を用意した。次に,Y2O3（酸化イットリウム）
粉末と,BaCO3（炭酸バリウム）粉末と,CuO（酸化銅）粉
末とをモル比で0.5:2.0:3.0の割合に混合した粉末混合
物を得，この粉末混合物を空気中で900℃,24時間に亙っ
て仮焼した後，粉砕し，さらにボールミルで粉末化し
た。次に，この粉末混合物を酸素ガスが流れている雰囲
気中において900℃で24時間に亙って焼結し，この焼結
物を粉砕して再度粉末化した。次に，この粉末で第１図
に示すように，基体２の溝１を埋めた。すなわち，溝１
内に粉末混合物層３を形成した。
次に，第１図に示すように，空気中で粉末混合物層３
の上面に向けてレーザビーム４を照射するとともに，基
体２を実線矢印５で示す方向に3m/minの速度で移動させ
て粉末混合物層３を溶融固化させて製造工程を終了し
た。なお，レーザビーム４としては,CO2レーザで，スポ
ット径が2mm,パワーが6KWのものを使用した。
の上面に向けてレーザビーム４を照射するとともに，基
体２を実線矢印５で示す方向に3m/minの速度で移動させ
て粉末混合物層３を溶融固化させて製造工程を終了し
た。なお，レーザビーム４としては,CO2レーザで，スポ
ット径が2mm,パワーが6KWのものを使用した。
このようにして製造された線材についてＸ線回折分析
したところ，粉末混合物層３の溶融固化した部分にY1Ba
2Cu3O7-Yの式を持つ化合物超電導体層が形成されている
ことが確認された。そして，この化合物超電導体層は基
体２に対して強固に溶着されていた。また，上記のよう
にして製造された超電導線の超電導特性を調べたとこ
ろ，臨界温度（Tc）は90K,臨界電流密度（Jc）は800A/c
m2であった。
したところ，粉末混合物層３の溶融固化した部分にY1Ba
2Cu3O7-Yの式を持つ化合物超電導体層が形成されている
ことが確認された。そして，この化合物超電導体層は基
体２に対して強固に溶着されていた。また，上記のよう
にして製造された超電導線の超電導特性を調べたとこ
ろ，臨界温度（Tc）は90K,臨界電流密度（Jc）は800A/c
m2であった。
実施例２ 第２図に示すように，実施例１と同じ基体２を用意し
た。また，実施例１と同じ粉末混合物を用意した。この
混合粉末を第２図に示すようにフイードタンク６内に収
容した。そして，空気中で基体２を図中実線矢印７で示
す方向に3m/minの速度で移動させながらフイードタンク
６からノズル８を介して基体２の溝１内へ粉末混合物を
落とし込んで溝１内に粉末混合物層３を形成し，さらに
この粉末混合物層３の上面に実施例１と同様にレーザビ
ーム４を照射して粉末混合物層３を溶融固化させた。
た。また，実施例１と同じ粉末混合物を用意した。この
混合粉末を第２図に示すようにフイードタンク６内に収
容した。そして，空気中で基体２を図中実線矢印７で示
す方向に3m/minの速度で移動させながらフイードタンク
６からノズル８を介して基体２の溝１内へ粉末混合物を
落とし込んで溝１内に粉末混合物層３を形成し，さらに
この粉末混合物層３の上面に実施例１と同様にレーザビ
ーム４を照射して粉末混合物層３を溶融固化させた。
このようにして得られた線材について超電導特性を調
べたところ，臨界温度，臨界電流密度共に実施例１で得
られたものと同じ値を示した。
べたところ，臨界温度，臨界電流密度共に実施例１で得
られたものと同じ値を示した。
このように，減面加工やスパッタリング工程などのよ
うに大掛りな設備を必要とすることなく，時間の掛から
ない非常に簡単な工程だけで，しかも臨界温度，臨界電
流密度共に優れた長尺の化合物超電導線を製造すること
ができる。したがって，酸化物系超電導線のコストダウ
ンを実現することができる。
うに大掛りな設備を必要とすることなく，時間の掛から
ない非常に簡単な工程だけで，しかも臨界温度，臨界電
流密度共に優れた長尺の化合物超電導線を製造すること
ができる。したがって，酸化物系超電導線のコストダウ
ンを実現することができる。
なお，本発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。すなわち，酸化イットリウムに代えてエルビウ
ム，ジスプロシウム，サマリウム，ガドリニウム，ホル
ミニウム，ネオジム，イッテルビウム，ツリウム，ルテ
チウムの中から選ばれた少なくとも１種の酸化物粉末を
用いてもよい。また，粉末混合物に対して，空気中で,9
00℃,24時間の仮焼処理を行なっているが，温度は850〜
950℃，時間は１〜100時間であればよい。また，焼結も
850〜950℃,5〜200時間であればよい。また，基体は，
粉末混合物層の形成の容易化，粉末混合物層の溶融固化
によって形成された超電導体層の保持および保護を図る
ものであり，銅，金，銀，白金およびこれらの合金また
はステンレス鋼でもよい。
ない。すなわち，酸化イットリウムに代えてエルビウ
ム，ジスプロシウム，サマリウム，ガドリニウム，ホル
ミニウム，ネオジム，イッテルビウム，ツリウム，ルテ
チウムの中から選ばれた少なくとも１種の酸化物粉末を
用いてもよい。また，粉末混合物に対して，空気中で,9
00℃,24時間の仮焼処理を行なっているが，温度は850〜
950℃，時間は１〜100時間であればよい。また，焼結も
850〜950℃,5〜200時間であればよい。また，基体は，
粉末混合物層の形成の容易化，粉末混合物層の溶融固化
によって形成された超電導体層の保持および保護を図る
ものであり，銅，金，銀，白金およびこれらの合金また
はステンレス鋼でもよい。
［発明の効果］ 以上述べたように，本発明によれば，複雑な工程を伴
わずに，酸化物系化合物超電導体特有の高い臨界温度特
性を持つとともに臨界電流の大きい長尺の化合物超電導
線を製造でき，大幅なコストダウンを実現できる。
わずに，酸化物系化合物超電導体特有の高い臨界温度特
性を持つとともに臨界電流の大きい長尺の化合物超電導
線を製造でき，大幅なコストダウンを実現できる。
第１図は本発明製造方法の一実施形態を説明するための
図，第２図は本発明製造方法の他の実施形態を説明する
ための図である。 １……溝,2……基体,3……粉末混合物層,4……レーザビ
ーム,6……フイードタンク。
図，第２図は本発明製造方法の他の実施形態を説明する
ための図である。 １……溝,2……基体,3……粉末混合物層,4……レーザビ
ーム,6……フイードタンク。
フロントページの続き (72)発明者 中村 英 横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社 東芝生産技術研究所内 (72)発明者 佐々木 光男 横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社 東芝生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−292528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−291899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−276822（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−262879（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】長尺の金属製の基体上に酸化物系の化合物
超電導体を合成し得る元素を含んだ複数種類の粉末体の
混合物を載置して混合物層を形成した後，上記混合物層
の上からレーザビームを照射して上記混合物層を順次溶
融固化させることにより，上記混合物層を上記基体に溶
着保持された酸化物系化合物超電導体層に変換するよう
にしたことを特徴とする化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項２】前記混合物は，イットリウム，エリビウ
ム，ジスプロシウム，サマリウム，ガドリニウム，ホル
ミウム，ネオジム，イッテルビウム，ツリウム，ルテチ
ウムの中から選ばれた少なくとも１種の酸化物粉末と，
炭酸バリウム粉末と，酸化銅粉末との混合粉末であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物超電
導線の製造方法。 - 【請求項３】前記混合物は，前記混合粉末を，空気中
で,850〜950℃,1〜100時間の仮焼を行なった後，これを
粉砕し，続いて酸素ガス雰囲気中で,850〜950℃,5〜200
時間の焼結を行ない，この焼結物を粉砕して得た粉末で
あることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の化合
物超電導線の製造方法。 - 【請求項４】前記基体は，金，銀，銅，白金およびこれ
らの合金の中から選ばれた１種で形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物超電導線
の製造方法。 - 【請求項５】前記基体は，ステンレス鋼で形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物
超電導線の製造方法。 - 【請求項６】前記レーザビームの照射は，空気中で行わ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合
物超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128812A JP2590103B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 化合物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128812A JP2590103B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 化合物超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63292530A JPS63292530A (ja) | 1988-11-29 |
| JP2590103B2 true JP2590103B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=14994026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62128812A Expired - Fee Related JP2590103B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590103B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2603482B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1997-04-23 | 株式会社豊田中央研究所 | 超伝導体の製造方法 |
| FR2683086B1 (fr) * | 1991-10-29 | 1997-01-03 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de fabrication d'un conducteur souple supraconducteur a haute temperature critique. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63262879A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導薄膜の作製方法 |
| JPS63291899A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Fujikura Ltd | 酸化物系超電導体素子の製造方法 |
| JPS63276822A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導薄膜のパタ−ニング方法 |
| JPS63292528A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 超伝導線材化方法 |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62128812A patent/JP2590103B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63292530A (ja) | 1988-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |