JP2611778B2 - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
- Publication number
- JP2611778B2 JP2611778B2 JP62207899A JP20789987A JP2611778B2 JP 2611778 B2 JP2611778 B2 JP 2611778B2 JP 62207899 A JP62207899 A JP 62207899A JP 20789987 A JP20789987 A JP 20789987A JP 2611778 B2 JP2611778 B2 JP 2611778B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silver
- wire
- oxygen
- superconducting
- pipe
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、酸素を過飽和な状態で含有する銀パイプを
用いて超電導線を製造する方法に関するものである。
用いて超電導線を製造する方法に関するものである。
従来の技術及び問題点 銀パイプに超電導組成のセラミック粉末を充填し、こ
れに伸線処理と焼結処理を施して超電導線を製造する方
法が提案されている。
れに伸線処理と焼結処理を施して超電導線を製造する方
法が提案されている。
従来、その銀パイプとしては酸素含有量が10ppm以下
の通例の銀からなるものが用いられており、得られるセ
ラミック系超電導体が酸素欠損を起こしやすい問題点が
あった。
の通例の銀からなるものが用いられており、得られるセ
ラミック系超電導体が酸素欠損を起こしやすい問題点が
あった。
問題点を解決するための手段 本発明は酸素を過飽和な状態で含有する銀パイプを用
いることにより上記の問題点を克服したものである。
いることにより上記の問題点を克服したものである。
すなわち、本発明は、酸素を過飽和な状態で含有する
銀パイプに超電導組成のセラミック粉末を充填する工
程、得られた充填体を伸線処理する工程、得られた伸線
処理体を加熱処理して内部のセラミック粉末を焼結処理
する工程からなることを特徴とする超電導線の製造方法
を提供するものである。
銀パイプに超電導組成のセラミック粉末を充填する工
程、得られた充填体を伸線処理する工程、得られた伸線
処理体を加熱処理して内部のセラミック粉末を焼結処理
する工程からなることを特徴とする超電導線の製造方法
を提供するものである。
作用 酸素を過飽和な状態で含有する銀パイプを用いること
により、得られるセラミック系超電導体における酸素欠
損が抑制ないし防止される。その理由は明白でないが本
発明者らは次のように考えている。すなわち、セラミッ
ク粉末の焼結処理時に当該銀パイプより酸素が放出され
て、あるいは当該銀パイプが酸素を閉じ込めて、パイプ
内に酸素分圧の高い雰囲気が形成されるためではないか
と考えている。
により、得られるセラミック系超電導体における酸素欠
損が抑制ないし防止される。その理由は明白でないが本
発明者らは次のように考えている。すなわち、セラミッ
ク粉末の焼結処理時に当該銀パイプより酸素が放出され
て、あるいは当該銀パイプが酸素を閉じ込めて、パイプ
内に酸素分圧の高い雰囲気が形成されるためではないか
と考えている。
発明の構成要素の例示 本発明においては、酸素を過飽和な状態で含有する銀
パイプが用いられる。その製造は例えば、まず所定の酸
素分圧状態にある雰囲気下に溶融銀をおいて酸素の溶解
反応が平行状態になるまで放置するなどして、溶融銀中
に酸素を溶解させる。次に、得られた溶融銀を水冷鋳型
などに注型するなどして急冷凝固させて棒体を得、その
棒体をパイプに加工する方式、あるいは酸素を溶解させ
た溶融銀を噴霧法等で急冷凝固させて銀粉を得、その銀
粉を銀ケースに充填してビレットを作製し、静水圧押出
法などによりパイプに成形して必要に応じスウェージン
グ等により寸法仕上げを施す方式などにより行うことが
できる。
パイプが用いられる。その製造は例えば、まず所定の酸
素分圧状態にある雰囲気下に溶融銀をおいて酸素の溶解
反応が平行状態になるまで放置するなどして、溶融銀中
に酸素を溶解させる。次に、得られた溶融銀を水冷鋳型
などに注型するなどして急冷凝固させて棒体を得、その
棒体をパイプに加工する方式、あるいは酸素を溶解させ
た溶融銀を噴霧法等で急冷凝固させて銀粉を得、その銀
粉を銀ケースに充填してビレットを作製し、静水圧押出
法などによりパイプに成形して必要に応じスウェージン
グ等により寸法仕上げを施す方式などにより行うことが
できる。
ちなみに、溶融銀（973℃）を酸素分圧が15Torrの電
気炉に酸素溶解反応が平衡状態になるまで放置し、その
溶融銀を水冷鋳型（7mm×7mm×40mm）にて鋳造した銀は
430ppmの酸素を含む。
気炉に酸素溶解反応が平衡状態になるまで放置し、その
溶融銀を水冷鋳型（7mm×7mm×40mm）にて鋳造した銀は
430ppmの酸素を含む。
なお、銀パイプにおける酸素含有量は100ppm以上、就
中100〜2,000ppmが好ましい。
中100〜2,000ppmが好ましい。
本発明において銀パイプ内に充填されるセラミック粉
末は超電導組成のものである。すなわち、超電導体を形
成する例えばYBa2Cu3OpやY1-qBaqCuOrなどの組成となる
配合割合でY2O3、Ｙ（NO3）３・xH2O、BaCO3、Ba（N
O3）２、BaF2、CuO、Cu（NO3）２・3H2O等の原料を混合
（共沈法やゾルゲル法等の湿式混合法も含む。）したも
の、あるいはその混合物を仮焼処理ないし焼結処理して
超電導体としこれを粉砕したものである。なお、ＹはL
a、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luなどの希
土類元素で置換することができ、BaはSrなどのアルカリ
土類金属で置換することができる。また、ＯはＦなどで
その一部を置換することができる。用いるセラミック粉
末はち密充填性などの点より、その粒径が小さいほど好
ましい。一般には、100μｍ以下の粒径が好ましい。
末は超電導組成のものである。すなわち、超電導体を形
成する例えばYBa2Cu3OpやY1-qBaqCuOrなどの組成となる
配合割合でY2O3、Ｙ（NO3）３・xH2O、BaCO3、Ba（N
O3）２、BaF2、CuO、Cu（NO3）２・3H2O等の原料を混合
（共沈法やゾルゲル法等の湿式混合法も含む。）したも
の、あるいはその混合物を仮焼処理ないし焼結処理して
超電導体としこれを粉砕したものである。なお、ＹはL
a、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luなどの希
土類元素で置換することができ、BaはSrなどのアルカリ
土類金属で置換することができる。また、ＯはＦなどで
その一部を置換することができる。用いるセラミック粉
末はち密充填性などの点より、その粒径が小さいほど好
ましい。一般には、100μｍ以下の粒径が好ましい。
超電導組成のセラミック粉末を銀パイプ内に充填して
得た充填体は必要に応じそのパイプ端を閉塞したのち、
伸線処理して細径化される。伸線処理は加熱下に行って
もよいし、常温で行ってもよい。また、円形（第１図）
や帯状形（第２図）など任意な形態に伸線処理してよ
い。なお、図中の１が焼結処理された超電導体となるべ
きセラミック粉末層、２が外周の銀層である。
得た充填体は必要に応じそのパイプ端を閉塞したのち、
伸線処理して細径化される。伸線処理は加熱下に行って
もよいし、常温で行ってもよい。また、円形（第１図）
や帯状形（第２図）など任意な形態に伸線処理してよ
い。なお、図中の１が焼結処理された超電導体となるべ
きセラミック粉末層、２が外周の銀層である。
伸線処理体は次に加熱されて内部のセラミック粉末が
焼結処理される。加熱条件は超電導組成のセラミック粉
末の種類、そのセラミック粉末が原料物質の単なる混合
物か、その仮焼体か、あるいは超電導体とされた粉末で
あるかなどにより異なり、適宜に決定される。一般には
700〜1200℃、２〜30時間の加熱条件である。
焼結処理される。加熱条件は超電導組成のセラミック粉
末の種類、そのセラミック粉末が原料物質の単なる混合
物か、その仮焼体か、あるいは超電導体とされた粉末で
あるかなどにより異なり、適宜に決定される。一般には
700〜1200℃、２〜30時間の加熱条件である。
なお、超電導線におけるセラミック系超電導体の直径
ないし層厚、銀層の厚さなどは適宜に決定される。一般
には、セラミック系超電導体の直径ないし層厚が200μ
ｍ〜5mmで、銀層の厚さが50μｍ〜2mmである。
ないし層厚、銀層の厚さなどは適宜に決定される。一般
には、セラミック系超電導体の直径ないし層厚が200μ
ｍ〜5mmで、銀層の厚さが50μｍ〜2mmである。
発明の効果 本発明によれば酸素を過飽和な状態で含有する銀パイ
プを用いたので、得られる超電導線におけるセラミック
系超電導体の酸素欠損を抑制することができる。その結
果、超電導特性に優れた超電導線とすることができる。
プを用いたので、得られる超電導線におけるセラミック
系超電導体の酸素欠損を抑制することができる。その結
果、超電導特性に優れた超電導線とすることができる。
実施例 参考例 純度がそれぞれ99.9％のY2O3、BaCO3、CuOをYBa2Cu3O
7又はＹ0.3Ba0.7CuO3の組成となる割合で用い、これら
を高純度アルミナ製の乳鉢と乳棒を用いてエタノールを
媒体として湿式粉砕混合したのち、自然乾燥させた。
7又はＹ0.3Ba0.7CuO3の組成となる割合で用い、これら
を高純度アルミナ製の乳鉢と乳棒を用いてエタノールを
媒体として湿式粉砕混合したのち、自然乾燥させた。
得られたセラミック粉末を金型に充填し、ハンドプレ
スにより1000kg/cm2で押圧して直径約10mm、長さ50mm、
密度4.9g/cm3の棒体を得、これを大気中、900℃で24時
間加熱処理したのち加熱炉内で自然冷却させた。得られ
た仮焼体の密度はYBa2Cu3O7型の組成物が5.1g/cm3であ
り、Ｙ0.3Ba0.7CuO3型の組成物が5.2g/cm3であった。そ
してこの仮焼体を粉砕したのち、再度エタノールを媒体
として湿式混合し、自然乾燥させた。
スにより1000kg/cm2で押圧して直径約10mm、長さ50mm、
密度4.9g/cm3の棒体を得、これを大気中、900℃で24時
間加熱処理したのち加熱炉内で自然冷却させた。得られ
た仮焼体の密度はYBa2Cu3O7型の組成物が5.1g/cm3であ
り、Ｙ0.3Ba0.7CuO3型の組成物が5.2g/cm3であった。そ
してこの仮焼体を粉砕したのち、再度エタノールを媒体
として湿式混合し、自然乾燥させた。
実施例１ 参考例でYBa2Cu3O7型組成物として仮焼して得らセラ
ミック粉末を、直径6mm、肉厚1mm、長さ400mm、重さ66
g、酸素含有量530ppmの銀パイプ内に充填した。得られ
た充填体の重さは81gであった。
ミック粉末を、直径6mm、肉厚1mm、長さ400mm、重さ66
g、酸素含有量530ppmの銀パイプ内に充填した。得られ
た充填体の重さは81gであった。
なお、用いた銀パイプは、酸素分圧を23Torrに調節し
た975℃の電気炉内で銀をマグネシアルツボに入れて溶
融させると共に、放置して酸素を飽和させ、ついで酸素
が飽和した溶融銀を水冷鋳型に注型して急冷凝固させ、
得られた棒体をくり貫いてパイプとしたものである。
た975℃の電気炉内で銀をマグネシアルツボに入れて溶
融させると共に、放置して酸素を飽和させ、ついで酸素
が飽和した溶融銀を水冷鋳型に注型して急冷凝固させ、
得られた棒体をくり貫いてパイプとしたものである。
次に、その充填体におけるパイプ端を閉塞したのち、
断面減少率を７〜10％として線引用ダイスにより伸線処
理し、直径0.5mmの線材とした。
断面減少率を７〜10％として線引用ダイスにより伸線処
理し、直径0.5mmの線材とした。
次に、伸線処理体を950℃で24時間加熱して焼結処理
したのち、炉内で自然冷却させて超電導線を得た。超電
導線はその外径が0.5mmで、長さが約58mであり、外周の
銀層の厚さが0.12mmのものであった。また、超電導体は
YBa2Cu3O6.7の組成で表されるものであり、その酸素欠
損量は0.3であった。
したのち、炉内で自然冷却させて超電導線を得た。超電
導線はその外径が0.5mmで、長さが約58mであり、外周の
銀層の厚さが0.12mmのものであった。また、超電導体は
YBa2Cu3O6.7の組成で表されるものであり、その酸素欠
損量は0.3であった。
比較例１ 銀パイプとして酸素含有量が5ppmの通常のものを用い
たほかは実施例１と同様にして超電導線を得た。得られ
た超電導体はYBa2Cu3O6.2の組成で表されるものであ
り、その酸素欠損量は0.8であった。
たほかは実施例１と同様にして超電導線を得た。得られ
た超電導体はYBa2Cu3O6.2の組成で表されるものであ
り、その酸素欠損量は0.8であった。
実施例２ 参考例でＹ0.3Ba0.7CuO3型組成物として仮焼して得た
セラミック粉末を、直径6mm、肉厚1mm、長さ300mm、重
さ49g、酸素含有量610ppmの銀パイプ内に充填した。得
られた充填体の重さは61gであった。なお、銀パイプは
実施例１の場合と同様にして得たものである。
セラミック粉末を、直径6mm、肉厚1mm、長さ300mm、重
さ49g、酸素含有量610ppmの銀パイプ内に充填した。得
られた充填体の重さは61gであった。なお、銀パイプは
実施例１の場合と同様にして得たものである。
次に、その充填体におけるパイプ端を閉塞したのち伸
線処理した。伸線処理はプレスロールで偏平化させ、厚
さ0.7mmの帯状形の線材とした。
線処理した。伸線処理はプレスロールで偏平化させ、厚
さ0.7mmの帯状形の線材とした。
次に、伸線処理体を900℃で24時間加熱して焼結処理
したのち、炉内で自然冷却させて超電導線を得た。超電
導線は幅が3.7mmで、長さが約39mであり、外周の銀層の
厚さが0.24mのものであった。また、超電導体はＹ0.3Ba
0.7CuO2.9の組成で表されるものであり、酸素欠損量は
0.1であった。
したのち、炉内で自然冷却させて超電導線を得た。超電
導線は幅が3.7mmで、長さが約39mであり、外周の銀層の
厚さが0.24mのものであった。また、超電導体はＹ0.3Ba
0.7CuO2.9の組成で表されるものであり、酸素欠損量は
0.1であった。
比較例２ 銀パイプとして酸素含有量が5ppmの通常のものを用い
たほかは実施例２と同様にして超電導線を得た。得られ
た超電導体はＹ0.3Ba0.7CuO2.2の組成で表されるもので
あり、酸素欠損量は0.8であった。
たほかは実施例２と同様にして超電導線を得た。得られ
た超電導体はＹ0.3Ba0.7CuO2.2の組成で表されるもので
あり、酸素欠損量は0.8であった。
評価試験 実施例、比較例で得た超電導線より約3cm長さの試験
片を切り取り、これについて臨界温度、臨界電流密度を
調べた。その結果を表に示した。
片を切り取り、これについて臨界温度、臨界電流密度を
調べた。その結果を表に示した。
なお、臨界温度は0.1A/cm2の電流密度下、液体ヘリウ
ムで冷却しながら４端子法により電気抵抗の温度による
変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーにおける電気抵抗値が
０となったときの温度である。
ムで冷却しながら４端子法により電気抵抗の温度による
変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーにおける電気抵抗値が
０となったときの温度である。
また、臨界電流密度はパワーリードと共に液体窒素で
冷却しながら徐々に電流値をあげて４端子法によりIRド
ロップの電流による変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーに
おけるIRドロップが出現したときの電流値である。
冷却しながら徐々に電流値をあげて４端子法によりIRド
ロップの電流による変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーに
おけるIRドロップが出現したときの電流値である。
なお、いずれの実施例、比較例においても、磁化変化
法による試験で臨界温度以下での反磁性シグナル（マイ
スナー効果）が確認された。
法による試験で臨界温度以下での反磁性シグナル（マイ
スナー効果）が確認された。
第１図、第２図はそれぞれ伸線処理物の形態を例示した
断面図である。 1:焼結処理された超電導体となるべきセラミック粉末層 2:銀層
断面図である。 1:焼結処理された超電導体となるべきセラミック粉末層 2:銀層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−12421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−264821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−241815（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】酸素を過飽和な状態で含有する銀パイプに
超電導組成のセラミック粉末を充填する工程、得られた
充填体を伸線処理する工程、得られた伸線処理体を加熱
処理して内部のセラミック粉末を焼結処理する工程から
なることを特徴とする超電導線の製造方法。 - 【請求項２】銀パイプの酸素含有量が100ppm以上である
特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62207899A JP2611778B2 (ja) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62207899A JP2611778B2 (ja) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | 超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6452337A JPS6452337A (en) | 1989-02-28 |
| JP2611778B2 true JP2611778B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16547417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62207899A Expired - Lifetime JP2611778B2 (ja) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2611778B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1686594A4 (en) * | 2003-11-21 | 2010-11-24 | Sumitomo Electric Industries | SUPERCONDUCTING WIRE MATERIAL, MULTICONDUCTIVE SUPERCONDUCTING WIRE USING THE SAME, AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63261629A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Fujikura Ltd | 超電導線の製造方法 |
-
1987
- 1987-08-21 JP JP62207899A patent/JP2611778B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6452337A (en) | 1989-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5045527A (en) | Method of producing a superconductive oxide conductor | |
| EP0311337B1 (en) | Method of producing a superconductive oxide conductor and a superconductive oxide conductor produced by the method | |
| EP0397943B1 (en) | Method of producing a superconductive oxide cable and wire | |
| JP2611778B2 (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| JP2574173B2 (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| JPH01241713A (ja) | 酸化物系超電導線の製造方法 | |
| Kim et al. | Optimization of critical current density of bulk YBCO superconductor prepared by coprecipitation in oxalic acid | |
| JPS63276819A (ja) | セラミックス系超伝導線条体の製造方法 | |
| JP2590157B2 (ja) | 超電導体線材の製造方法 | |
| JP2583288B2 (ja) | フレーク状酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH02160317A (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| JP2565954B2 (ja) | 超電導体コイルの製造方法 | |
| JPH0279310A (ja) | 酸化物系超電導線条体の製造方法 | |
| JPH01304618A (ja) | 酸化物系超電導線条体の製造方法 | |
| JPH01204314A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH04317415A (ja) | Ｂｉ系酸化物超電導々体の製造方法 | |
| JPH02278616A (ja) | 多芯型酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JPS63314721A (ja) | セラミックス系超電導材料の加工方法 | |
| JPH02263606A (ja) | 酸化物超電導導体の製造方法 | |
| EP0337657A2 (en) | Superconducting article | |
| JPH01169820A (ja) | 酸化物系超電導線条体の製造方法 | |
| JPH07122125A (ja) | 酸化物超電導線材及びその製造方法 | |
| JPH02204325A (ja) | タリウム系超電導体の製造方法 | |
| JPH01308602A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH01241717A (ja) | 酸化物系超電導線の製造方法 |