JP2592842B2 - 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
- Publication number
- JP2592842B2 JP2592842B2 JP62165299A JP16529987A JP2592842B2 JP 2592842 B2 JP2592842 B2 JP 2592842B2 JP 62165299 A JP62165299 A JP 62165299A JP 16529987 A JP16529987 A JP 16529987A JP 2592842 B2 JP2592842 B2 JP 2592842B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting wire
- compound superconducting
- sheet
- base material
- producing
- 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
- 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，酸化物系化合物超電導体を実回路に組み込
むには，通常のリード線のような線材の形が何かと応用
性に富み好ましい。このようなことから，ごく最近，超
電導コイル等の線材として使用可能な酸化物系化合物超
電導線の提案が幾つかなされている。しかし，このよう
な酸化物系化合物超電導線の臨界電流密度は現在のとこ
ろ数100A/cm2程度である。このため，酸化物系化合物超
電導線を各種機器に組み込もうとする場合には，その機
器に適合した径の超電導線が必要となる。しかしなが
ら，今まで提案されている製造方法では，特に大径の超
電導線を製造しようとすると，大掛りな設備を必要と
し，製造コストの増大を免れ得ない問題があった。
むには，通常のリード線のような線材の形が何かと応用
性に富み好ましい。このようなことから，ごく最近，超
電導コイル等の線材として使用可能な酸化物系化合物超
電導線の提案が幾つかなされている。しかし，このよう
な酸化物系化合物超電導線の臨界電流密度は現在のとこ
ろ数100A/cm2程度である。このため，酸化物系化合物超
電導線を各種機器に組み込もうとする場合には，その機
器に適合した径の超電導線が必要となる。しかしなが
ら，今まで提案されている製造方法では，特に大径の超
電導線を製造しようとすると，大掛りな設備を必要と
し，製造コストの増大を免れ得ない問題があった。
（発明が解決しようとする問題点） 上述の如く，臨界温度が液体窒素温度以上で，しかも
径が種々異なる酸化物系化合物超電導線の経済的な製造
方法の出現が望まれている。
径が種々異なる酸化物系化合物超電導線の経済的な製造
方法の出現が望まれている。
そこで本発明は，上記要望を満たす化合物超電導線の
製造方法を提供することを目的としている。
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，銀製のシート上に酸化物系の化合物超電
導体を合成し得る母材の層を設けて二層構造物を形成す
る第１の工程と，この工程によって得られた二層構造物
を前記シートが外側となるように一方向に巻き込んで上
記シートによって前記母材が覆われた線状物を得る第２
の工程と，この工程によって得られた線状物で所望とす
る電気回路要素を形作る第３の工程と，この工程を経た
線状物に酸素ガス雰囲気中で熱処理を施す第４の工程と
で実現している。
導体を合成し得る母材の層を設けて二層構造物を形成す
る第１の工程と，この工程によって得られた二層構造物
を前記シートが外側となるように一方向に巻き込んで上
記シートによって前記母材が覆われた線状物を得る第２
の工程と，この工程によって得られた線状物で所望とす
る電気回路要素を形作る第３の工程と，この工程を経た
線状物に酸素ガス雰囲気中で熱処理を施す第４の工程と
で実現している。
さらに詳しく述べると，母材の層の形成は，一例とし
てイットリウム，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
粉末との混合物をシート上に載置したり，塗布したりし
て形成してもよく，さらには上記混合物を蒸着源として
蒸着法で形成してもよい。また，第１の工程では，母材
の層を形成する前に上述した混合物に対して，空気中
で,850〜950℃,1〜50時間の仮焼処理を施すことが望ま
しい。また，銀製のシートは，線状に巻き込むとき混合
物を保持する機能と，最終的に得られる超電導体を機械
的に保持する機能とを発揮する重要なものであるが，第
４の工程における熱処理時に内部に酸素を充分浸透させ
る意味から薄肉のものを用いることが望ましい。第４の
工程では,850〜950℃,24時間以上の熱処理を施すことが
望ましい。この温度より高くても，低くても良い結果は
得られない。
てイットリウム，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
粉末との混合物をシート上に載置したり，塗布したりし
て形成してもよく，さらには上記混合物を蒸着源として
蒸着法で形成してもよい。また，第１の工程では，母材
の層を形成する前に上述した混合物に対して，空気中
で,850〜950℃,1〜50時間の仮焼処理を施すことが望ま
しい。また，銀製のシートは，線状に巻き込むとき混合
物を保持する機能と，最終的に得られる超電導体を機械
的に保持する機能とを発揮する重要なものであるが，第
４の工程における熱処理時に内部に酸素を充分浸透させ
る意味から薄肉のものを用いることが望ましい。第４の
工程では,850〜950℃,24時間以上の熱処理を施すことが
望ましい。この温度より高くても，低くても良い結果は
得られない。
（作用） この製造方法の最も特徴的な点，母材をシートで包み
込むことによって線材化していることにある。したがっ
て，シート上に母材の層を設けるとき，この母材の層の
厚みを厚くすれば大径の超電導線を製造でき，また母材
の層の厚みを薄くすれば小径の超電導線を製造できる。
これらの工程では大型の設備を必要としない。しかも，
この製造方法では，幅寸法が同じ帯状のシートを使って
種々の径の超電動線を製造することができる。したがっ
て，種々の径の超電導線を安価に製造できることにな
る。また，前述の如く，シートは巻き込み工程時に母材
を保持する機能と，最終的に得られた超電導体を機械的
に保持し線材としての形態を維持する機能とを発揮す
る。このシートとして銀製のシートを使用しているの
で，他の材料で形成されたシートを用いた場合に比べて
第４の工程時に内部へ酸素を浸透させ易い。したがっ
て，超電導体の生成量を増加させることができる。加え
て，電気回路要素に形作った後に熱処理を施して化合物
超電導体層を生成させるようにしているので，生成され
た超電導体層に機械的な歪みやひび割れが生じることが
なく，この結果，超電導特性を向上させることも可能と
なる。
込むことによって線材化していることにある。したがっ
て，シート上に母材の層を設けるとき，この母材の層の
厚みを厚くすれば大径の超電導線を製造でき，また母材
の層の厚みを薄くすれば小径の超電導線を製造できる。
これらの工程では大型の設備を必要としない。しかも，
この製造方法では，幅寸法が同じ帯状のシートを使って
種々の径の超電動線を製造することができる。したがっ
て，種々の径の超電導線を安価に製造できることにな
る。また，前述の如く，シートは巻き込み工程時に母材
を保持する機能と，最終的に得られた超電導体を機械的
に保持し線材としての形態を維持する機能とを発揮す
る。このシートとして銀製のシートを使用しているの
で，他の材料で形成されたシートを用いた場合に比べて
第４の工程時に内部へ酸素を浸透させ易い。したがっ
て，超電導体の生成量を増加させることができる。加え
て，電気回路要素に形作った後に熱処理を施して化合物
超電導体層を生成させるようにしているので，生成され
た超電導体層に機械的な歪みやひび割れが生じることが
なく，この結果，超電導特性を向上させることも可能と
なる。
（実施例） 実施例１ 第１図に示すように，厚さ300μm,幅7cm,長さ5mの帯
状に形成された銀製のシート１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，この粉末混合物を空気中で900℃,2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，この粉末混合物を第２図に示すように，シ
ート１の上に厚さ5mmの層状に載置し，これを母材層２
とし，シート１上に母材層２を設けてなる二層構造物３
を得た（第１の工程）。
状に形成された銀製のシート１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，この粉末混合物を空気中で900℃,2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，この粉末混合物を第２図に示すように，シ
ート１の上に厚さ5mmの層状に載置し，これを母材層２
とし，シート１上に母材層２を設けてなる二層構造物３
を得た（第１の工程）。
次に，二層構造物３を，第３図に示すように，シート
１を外側にしてシート１に張力を加えながら幅方向に巻
き込んで断面積が約2cm2の線状物４を得た（第２の工
程）。
１を外側にしてシート１に張力を加えながら幅方向に巻
き込んで断面積が約2cm2の線状物４を得た（第２の工
程）。
次に，この線状物４を直径10cm,15ターンのコイル状
に曲げ加工した（第３の工程）。
に曲げ加工した（第３の工程）。
次に，コイル状に形作られた線状物４に酸素ガスが通
流する雰囲気中で,900℃,24時間の熱処理を施した（第
４の工程）後，除冷して製造工程を終了した。
流する雰囲気中で,900℃,24時間の熱処理を施した（第
４の工程）後，除冷して製造工程を終了した。
このようにして製造された線状物4,つまり線材につい
てＸ線分光分析を行なったところ，シート１で囲まれた
部分にY1Ba2Cu3O7-Yの組成式を持つ化合物超電導層が形
成されていることが確認された。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82K,臨界電流（Ic）は200Aであった。ま
た，若干の補強を施すことによって，機械的強度性も確
保でき，線材として充分使用できることが確認された。
このように，この製造法では，プレス工程や線引き工程
等を必要としないので，大掛りな製造設備を必要とする
ことなく大径，つまり臨界電流値の大きい超電導線を製
造することができる。
てＸ線分光分析を行なったところ，シート１で囲まれた
部分にY1Ba2Cu3O7-Yの組成式を持つ化合物超電導層が形
成されていることが確認された。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82K,臨界電流（Ic）は200Aであった。ま
た，若干の補強を施すことによって，機械的強度性も確
保でき，線材として充分使用できることが確認された。
このように，この製造法では，プレス工程や線引き工程
等を必要としないので，大掛りな製造設備を必要とする
ことなく大径，つまり臨界電流値の大きい超電導線を製
造することができる。
なお，発明者らの実験によると，シート１の肉厚が増
す程，臨界電流値が低下することが確認された。これ
は，酸素ガスを通流させながら行なう熱処理工程におい
てシートの肉厚が厚い程，酸素の浸透量が低下すること
に起因するものと思われる。したがって，シートの肉厚
は500μｍ以下が望ましい。
す程，臨界電流値が低下することが確認された。これ
は，酸素ガスを通流させながら行なう熱処理工程におい
てシートの肉厚が厚い程，酸素の浸透量が低下すること
に起因するものと思われる。したがって，シートの肉厚
は500μｍ以下が望ましい。
実施例２ この実施例は，臨界電流値の小さい小径の超電導線の
製造に本発明製造方法を適用した例である。
製造に本発明製造方法を適用した例である。
厚さ300μm,幅5cm,長さ5mの銀製のシートを用意し
た。また，実施例１と同じ粉末混合物を用意し，この粉
末混合物を蒸着源として上記シートの片面に連続蒸着装
置で厚さ50μｍの母材層を形成して二層構造物を作製し
た。この二層構造物を実施例１と同様にシートを外側に
して幅方向に巻き込んで線状物を形成した後，この線状
物でコイルを形作り，続いて実施例１と第４の工程と同
じ条件で熱処理して製造工程を終了した。
た。また，実施例１と同じ粉末混合物を用意し，この粉
末混合物を蒸着源として上記シートの片面に連続蒸着装
置で厚さ50μｍの母材層を形成して二層構造物を作製し
た。この二層構造物を実施例１と同様にシートを外側に
して幅方向に巻き込んで線状物を形成した後，この線状
物でコイルを形作り，続いて実施例１と第４の工程と同
じ条件で熱処理して製造工程を終了した。
この第２の実施例で得られた化合物超電導線について
超電導特性を調べたところ，臨界温度（Tc）は85K,臨界
電流（Ic）は6Aであった。このようにしても，製造工程
を大幅に簡略化することができる。
超電導特性を調べたところ，臨界温度（Tc）は85K,臨界
電流（Ic）は6Aであった。このようにしても，製造工程
を大幅に簡略化することができる。
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，第１の工程では，粉末混合物に対し
て，空気中で,900℃,2時間の仮焼処理を行なっている
が，温度は850〜950℃，時間は１〜50時間であればよ
い。また，第４の工程の熱処理温度および時間は,850〜
950℃,24時間以上であればよい。さらに，シート上に母
材層を形成する手段は，載置法や蒸着法に限らず，塗布
法を採用することもできる。
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，第１の工程では，粉末混合物に対し
て，空気中で,900℃,2時間の仮焼処理を行なっている
が，温度は850〜950℃，時間は１〜50時間であればよ
い。また，第４の工程の熱処理温度および時間は,850〜
950℃,24時間以上であればよい。さらに，シート上に母
材層を形成する手段は，載置法や蒸着法に限らず，塗布
法を採用することもできる。
［発明の効果］ 以上述べたように，本発明によれば，高い臨界温度特
性を持つとともに臨界電流の異なる線材を経済的に製造
できる化合物超電導線の製造方法を提供できる
性を持つとともに臨界電流の異なる線材を経済的に製造
できる化合物超電導線の製造方法を提供できる
第１図から第３図は本発明製造方法の一実施形態を説明
するための図である。 １……シート,2……母材層,3……二層構造物,4……線状
物。
するための図である。 １……シート,2……母材層,3……二層構造物,4……線状
物。
Claims (6)
- 【請求項１】銀製のシート上に酸化物系の化合物超電導
線を合成し得る母材の層を設けて二層構造物を形成する
第１の工程と，この工程によって得られた二層構造物を
前記シートが外側となるように一方向に巻き込んで上記
シートによって前記母材が覆われた線状物を得る第２の
工程と，この工程によって得られた線状物で所望とする
電気回路要素を形作る第３の工程と，この工程を経た線
状物に酸素ガス雰囲気中で熱処理を施す第４の工程とを
具備してなることを特徴とする化合物超電導線の製造方
法。 - 【請求項２】前記母材の層は，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物の層である
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，空気中で,850〜950℃,1〜5
0時間の仮焼処理が行われたもの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】前記母材の層は，前記混合物の前記シート
上への塗布によって形成され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５】前記母材の層は，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物を蒸着源と
した蒸着法で形成さ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。 - 【請求項６】前記第４の工程における熱処理条件は,850
〜950℃,24時間以上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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62165299A JP2592842B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 化合物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62165299A JP2592842B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 化合物超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6410521A JPS6410521A (en) | 1989-01-13 |
| JP2592842B2 true JP2592842B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=15809693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62165299A Expired - Lifetime JP2592842B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592842B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3884029T2 (de) * | 1987-03-31 | 1994-04-14 | Sumitomo Electric Industries | Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Drahtes. |
| DE3716815C2 (de) * | 1987-05-20 | 1997-07-31 | Kabelmetal Electro Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Supraleiters |
-
1987
- 1987-07-03 JP JP62165299A patent/JP2592842B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6410521A (en) | 1989-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4111240B1 (ja) | 酸化物超電導材料およびその製造方法ならびに超電導線材、超電導機器 | |
| JP2592842B2 (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| US6536097B1 (en) | Method of preparing and handling oxide superconducting wire | |
| JP2920497B2 (ja) | 超電導テープ材の製造方法 | |
| JP3015389B2 (ja) | 超電導コイルの製造方法 | |
| US5217943A (en) | Process for making composite ceramic superconducting wires | |
| JP2742259B2 (ja) | 超電導線 | |
| JPH05211013A (ja) | 酸化物超電導導体およびその製造方法 | |
| JP2651018B2 (ja) | 高磁場マグネット | |
| JP2585624B2 (ja) | 超電導コイルの作製方法 | |
| JP2554660B2 (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| JP2835069B2 (ja) | 超電導コイル | |
| JPS63281319A (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| JPH09129053A (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JP2645490B2 (ja) | 超電導材料の作製方法 | |
| JPS63310518A (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| JP2654555B2 (ja) | 超電導電子装置の作製方法 | |
| JPS63281318A (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| JPH05114313A (ja) | 超電導限流線及びその製造方法 | |
| JPS63240005A (ja) | 超電導材料の作製方法 | |
| JP2919955B2 (ja) | 超電導部材の製造方法 | |
| JPH02189817A (ja) | 酸化物超伝導テープ状線材の製造法 | |
| JPH01161806A (ja) | 超電導体コイル | |
| JP3088833B2 (ja) | 電流リード用酸化物超電導導体 | |
| JPH07282648A (ja) | 酸化物超電導導体及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219 Year of fee payment: 11 |