JP2746881B2 - 超電導材の製造方法 - Google Patents

超電導材の製造方法

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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、酸化物系超電導体を具備してなり、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材
に関する。 「従来の技術」 近時、常電導状態から超電導状態へ遷移する臨界温度
(Tc)が液体窒素温度以上の高い値を示す酸化物系超電
導材料が種々発見されつつある。そして、従来、この種
の超電導材料からなる超電導体の中でもY−Ba−Cu−O
系、La−Sr−Cu−O系等のいわゆるA−B−Cu−O系
(ただし、AはY,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Eu,Gd,Tb,Sm,Dy,Ho,E
r,Tm,Yb,Lu,Sc等の周期律表III a族金属元素を示し、B
はBa,Sr,Mg,Ca,Ra,Be等のアルカリ土類金属元素を示
す)の超電導材料を製造するには、上記III a族金属元
素の化合物粉末と、上記アルカリ土類金属元素の化合物
粉末と、酸化銅粉末を混合して得た混合粉末を、所定形
状に成形し、更に熱処理して超電導材料を得ている。 また、上記A−B−Cu−O系超電導体などの酸化物系
超電導体を線材化する試みもなされている。このような
酸化物系超電導材料を用いた超電導線材の製造方法とし
ては、例えば、銅などの金属シース内に酸化物系超電導
材料の粉末あるいはその原料粉末を充填し、この後伸線
加工を施して超電導線を製造する方法がある。また、他
の方法として、線状やテープ状のアルミナ等のセラミッ
クスの基材表面に酸化物系超電導体を含む層を形成し、
酸化性雰囲気中で熱処理する方法がある。 「発明が解決しようとする問題点」 しかし、このような超電導線材の製造方法のうち、前
者の方法では、超電導体の原料粉末を完全に均一に混合
することが困難なことから、熱処理を施しても各部が完
全に均一な結晶構造とならず、特に長尺の超電導線を製
造した場合、均一な結晶構造の超電導材を超電導線の全
線に亙って連続した状態で生成させることができないと
いう問題がある。 また、後者の方法では、次のような欠点がある。 .セラミックス基材に可撓性がないために、折れやす
く取り扱いが難しい。例えば線材をコイル状に折り曲げ
加工することができない。 .使用するセラミックスの純度が低いと熱処理中に不
純物が超電導体層中に拡散して、超電導特性を低下させ
る。高純度セラミックスは高価であり、超電導体のコス
ト増を招く。 .長尺のセラミックスは製造が容易でないために、超
電導線の長尺化が難しい。あるいは超電導線が高価なも
のになってしまう。 .セラミックス基材と超電導体との付着力が弱く、超
電導体の剥離を生じ易い。 本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、超電導
特性が良好で、しかも機械的強度の高い長尺の超電導材
を製造する方法の提供を目的としている。 「問題点を解決するための手段」 この発明は、酸化物系超電導体を具備してなる超電導
材の製造方法であって、少なくとも表面部分を、Ti,Zr,
Hf,Nb,Ta等の周期律表IV a族およびV a族金属元素のう
ちから選択される単体金属またはこれらの各金属を含有
する合金のいずれかの材料で構成してなる線状または管
状またはテープ状の基材表面に、酸化物系超電導材料ま
たはその原料を含むペースト状超電導材料からなる層を
形成し、次いで熱処理を施して超電導材を製造すること
を問題解決の手段とした。 「作用」 この超電導材の製造方法では、上記基材表面に、酸化
物系超電導材料またはその原料を含む層を形成し、次い
で熱処理を施すことにより、この基材表面には酸化層が
生成され、この酸化層に超電導体層が強固に付着する。
またTi,Zr,Hf,Nb,Ta等の周期律表IV a族およびV a族金
属元素のうちから選択される単体金属あるいはこれら金
属の合金を材料とした基体を用いた場合、熱処理を施す
前の基材は可撓性があるため、基材表面に酸化物系超電
導材料あるいはその原料を含む層を形成した超電導素材
は所望の形状に折り曲げることができる。 以下、この発明の超電導材の製造方法の一例を詳細に
説明する。 この例は、本発明方法をY−Ba−Cu−O系超電導体を
有する超電導材の製造方法に適用させた例を示すもので
ある。 この例により超電導材を製造するには、まず、少なく
とも表面を、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta等の周期律表IV a族および
V a族金属元素のうちから選択される単体金属またはこ
れらの各金属を含有する合金のいずれかで形成してなる
線状または管状またはテープ状の基材表面に、Y−Ba−
Cu−O系超電導材料あるいはその原料を含む層を形成し
て超電導素材とする。 この基材としては、Ti,Zr,Hf,Nb,Taの各単体金属、Ti
合金、Zr合金、Nb合金、Ta合金等で作られた線材、管
材、テープが特に好適に使用される。また、これらの線
材、管材、テープの他、銅、銀などの他の金属材料で作
られた線材、管材、テープの表面に、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta等
の周期律表IV a族およびV a族金属元素の各単体金属や
それらの合金からなる層を形成した複合材などの基材も
好適に用いることができる。 このような基材表面に、Y−Ba−Cu−O系超電導材料
またはその原料を含む層を形成するには、Y−Ba−Cu−
O系超電導材料の粉末あるいはその原料粉末に、例えば
ポリエチレンオキサイドなどのバインダー物質とアルコ
ールや水などの液体を加えて混練し、ペースト状にした
ものを基材の表面に塗布し、その後乾燥させる方法が好
適に用いられる。また、Y−Ba−Cu−O系超電導材料の
原料粉末としては、例えば、Y2O3、BaCO3、CuOの各原料
粉末を混合した状態の混合粉末や、この原料粉末を700
℃程度の温度で仮焼成を施した仮焼成粉末が好適に使用
される。 次に、表面に超電導材料またはその原料を含む層を形
成した状態の超電導素材に熱処理を施す。この熱処理条
件は、800〜1000℃で1〜100時間程度が好適である。ま
た、この熱処理雰囲気は、酸素気流中など酸素含有雰囲
気や塩素、フッ素などのハロゲンガスを含ませた酸素含
有雰囲気などの酸化性雰囲気とすることが望ましい。な
お、本発明方法をY−Ba−Cu−O系以外の超電導体を有
する超電導材に適用させる場合、上記熱処理条件は使用
する超電導材料の種類によって適宜設定する必要があ
る。 この熱処理によってY−Ba−Cu−O系超電導材料ある
いはその原料を含む層は基材1表面に焼結されて超電導
体層2となり、第1図に示す構成の超電導材3が製造さ
れる。この超電導材3の超電導体層2は、第2図に示す
ように、Ti,Zr,Hf,Nb,Taの各単体金属やこれらの金属を
含有する合金を材料とする基材1表面が熱処理時に酸化
されて形成された酸化層4に強固に付着した状態になっ
ている。 この例による超電導材3の製造方法は、Ti,Zr,Hf,Nb,
Ta等の周期律表IV aおよびV a族金属元素のうちから選
択される単体金属またはこれらの各金属を含有する合金
またはこれらの各金属の化合物のいずれかの材料を有し
てなる基材1表面に、Y−Ba−Cu−O系超電導材料また
はその原料を含む層を形成し、次いで熱処理を施すこと
により、基材1表面には酸化層4が生成され、この酸化
層4にY−Ba−Cu−O系超電導体からなる超電導体層2
が強固に付着するので超電導体層2の剥離を生じ難くす
ることができる。 また、この酸化層4は化学的安定性が高く、緻密に形
成されるので、基材1から超電導体層2中に不純物が拡
散することがなく、優れた超電導特性を有する超電導材
3を製造することができる。 また、基材1表面に酸化物系超電導材料あるいはその
原料を含む層を形成した超電導素材は可撓性があるの
で、コイル状など所望の形状に容易に加工することがで
き、取り扱いを容易化することができる。 また、Ti,Zr,Hf,Nb,Taの各金属等を材料とした基材1
を用いるので、基材1の長尺化が容易となり、長尺な超
電導材3を製造することができる。 〔製造例〕 本発明方法に基づいて、Y−Ba−Cu−O系超電導体を
有する超電導材の製造を実施した。 まず、Y2Ba2Cu3O7-Xの組成を有するY−Ba−Cu−O系
超電導材料の粉末にポリエチレンキサイドを0.5wt%混
合し、この混合物中に適当量のメチルアルコールを加え
て混練し、ペースト状とする。次に、このペースト状超
電導材料を、直径1mmのTi製の線材(基材)表面に、厚
さ100μmとなるように塗布し、この後150℃に加熱して
乾燥し、超電導素材とした。この超電導素材の可撓性を
調べた結果、直径100mm以上のものに巻き付けても超電
導材料層の剥離等の以上は認められず、十分な可撓性を
有することが確認された。 次に、この超電導素材を酸素気流中、950℃で3時間
加熱して熱処理を施し、この後、200℃/hrで冷却アニー
ル処理を行なった。以上の操作により、第2図に示すも
のと同様構成の超電導材が製造された。 この超電導材を調べた結果、基材表面には厚さ10μm
の酸化チタン層が形成されており、超電導体層はこの酸
化チタン層に強固に付着し、超電導体層の剥離が発生し
にくい状態になっていた。また、この超電導材の臨界温
度(Tc)および臨界電流密度(Jc)を測定した結果、Tc
が92K、Jc(77K)が120A/cm2と優れた超電導特性を示し
た。 一方、比較のために、上記と同様組成のY−Ba−Cu−
O系超電導材料の粉末に0.5wt%のポリエチレンオキサ
イドを混合し、メチルアルコールを加えてペースト状に
混練したペースト状超電導材料を、直径0.5mmのアルミ
ナ製の線材表面に厚さ100μmとなるように塗布し、先
のものと同様に酸素気流中、950℃で3時間の熱処理
後、200℃/hrで冷却アニール処理し、アルミナ基材を用
いた超電導材を製造した。このアルミナ基材を用いた超
電導材の臨界温度(Tc)を測定した結果、Tcは83Kであ
った。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明による超電導材の製造
方法は、少なくとも表面部分を、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta等の周
期律表IV a族およびV a族金属元素のうちから選択され
る単体金属またはこれらの各金属を含有する合金のいず
れかの材料で構成してなる基材表面に、酸化物系超電導
材料またはその原料を含むペースト状超電導材料からな
る層を形成し、次いで熱処理を施すことにより、基材表
面には酸化層が生成され、この酸化層に酸化物系超電導
体からなる超電導体層が強固に付着するので、超電導体
層の剥離を生じ難くすることができる。 また、この酸化層は化学的安定性が高く、緻密に形成
されるので、基材から超電導体層中に不純物が拡散する
ことがなく、優れた超電導特性を有する超電導材を製造
することができる。 また、基材表面に酸化物系超電導材料あるいはその原
料を含む層を形成した超電導素材は可撓性があるので、
コイル状など所望の形状に容易に加工することができ、
取り扱いを容易化することができる。 また、Ti,Zr,Hf,Nb,Taの各金属等を材料とした基材を
用いるので、基材の長尺化が容易となり、長尺な超電導
材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図および第2図は本発明方法の一例により製造され
る超電導材を示す図であって、第1図は超電導材を示す
横断面図、第2図は第1図の要部の拡大図である。 1……基材、2……超電導体層、3……超電導材、 4……酸化層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 池野 義光 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 定方 伸行 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 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 杉本 優 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64−4004(JP,A) 特開 昭63−300591(JP,A) 特開 昭63−285811(JP,A) 特開 昭64−57513(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.酸化物系超電導体を具備してなる超電導材の製造方
    法であって、 少なくとも表面部分を、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta等の周期律表IV
    a族およびV a族金属元素のうちから選択される単体金
    属またはこれらの各金属を含有する合金のいずれかの材
    料で構成してなる線状または管状またはテープ状の基材
    表面に、酸化物系超電導材料またはその原料を含むペー
    スト状超電導材料からなる層を形成し、次いで酸化性雰
    囲気中で熱処理を施すことを特徴とする超電導材の製造
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS63285811A (ja) * 1987-05-19 1988-11-22 Toshiba Corp 酸化物超電導体厚膜の製造方法
JPS6487763A (en) * 1987-05-26 1989-03-31 Sumitomo Electric Industries Superconducting material
JPS63300591A (ja) * 1987-05-30 1988-12-07 Nippon Cement Co Ltd 回路基板の作製方法
JPS644004A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Hitachi Ltd Oxide superconductor coil and manufacture thereof

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