JP2861444B2 - 多芯超電導線とその加工方法 - Google Patents
多芯超電導線とその加工方法Info
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- JP2861444B2 JP2861444B2 JP3056693A JP5669391A JP2861444B2 JP 2861444 B2 JP2861444 B2 JP 2861444B2 JP 3056693 A JP3056693 A JP 3056693A JP 5669391 A JP5669391 A JP 5669391A JP 2861444 B2 JP2861444 B2 JP 2861444B2
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- wire
- superconducting
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- 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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、酸化物高温超電導材
料を用いた多芯超電導線とその加工方法に関するもので
ある。
料を用いた多芯超電導線とその加工方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、より高い臨界温度を示す超電導材
料として、セラミックス系、すなわち酸化物系の超電導
体が注目されている。中でも、イットリウム系が９０
Ｋ、ビスマス系が１１０Ｋ、タリウム系が１２０Ｋ程度
の高い臨界温度を有し、実用化が期待されている。これ
らの高温超電導材料は、ケーブル、ブスバー、パワーリ
ードおよびコイルなどに応用することが考えられてい
る。
料として、セラミックス系、すなわち酸化物系の超電導
体が注目されている。中でも、イットリウム系が９０
Ｋ、ビスマス系が１１０Ｋ、タリウム系が１２０Ｋ程度
の高い臨界温度を有し、実用化が期待されている。これ
らの高温超電導材料は、ケーブル、ブスバー、パワーリ
ードおよびコイルなどに応用することが考えられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の酸化物高温超電導材料を、ケーブル、およびコイルな
どに応用しようとする場合、曲げた状態での超電導特性
が優れていることが必要となる。
の酸化物高温超電導材料を、ケーブル、およびコイルな
どに応用しようとする場合、曲げた状態での超電導特性
が優れていることが必要となる。
【０００４】この発明の目的は、このような曲げた状態
における超電導特性に優れた多芯超電導線を提供するこ
とにある。
における超電導特性に優れた多芯超電導線を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明による多芯超電
導線は、金属被覆した酸化物超電導体を複数束ねて形成
される多芯超電導線であり、セラミック粒子とバインダ
を含む固着防止剤が金属被覆の表面に塗布されているこ
とを特徴としている。この発明による多芯超電導線の加
工方法は、金属被覆した酸化物超電導体を複数束ねて形
成される多芯超電導線の加工方法であり、セラミック粒
子とバインダを含む固着防止剤を金属被覆の表面に塗布
し、その固着防止剤が塗布された多芯超電導線を塑性加
工することを特徴としている。
導線は、金属被覆した酸化物超電導体を複数束ねて形成
される多芯超電導線であり、セラミック粒子とバインダ
を含む固着防止剤が金属被覆の表面に塗布されているこ
とを特徴としている。この発明による多芯超電導線の加
工方法は、金属被覆した酸化物超電導体を複数束ねて形
成される多芯超電導線の加工方法であり、セラミック粒
子とバインダを含む固着防止剤を金属被覆の表面に塗布
し、その固着防止剤が塗布された多芯超電導線を塑性加
工することを特徴としている。
【０００６】この発明に用いられる固着防止剤として
は、複数束ねられる金属被覆同士が互いに固着しないよ
うに防止することのできる材料であればよく、たとえ
ば、セラミック粉末と有機バインダまたは無機バインダ
との混合物を好ましく用いることができる。
は、複数束ねられる金属被覆同士が互いに固着しないよ
うに防止することのできる材料であればよく、たとえ
ば、セラミック粉末と有機バインダまたは無機バインダ
との混合物を好ましく用いることができる。
【０００７】超電導ケーブルやコイル、特に超電導ケー
ブルでは、焼結させて超電導特性を有した超電導線を撚
り合わせて導体としているが、これらの導体は種々の工
程および敷設の際に曲げの応力を受ける。したがって、
このような曲げに対して性能の劣化のない超電導線が要
求される。この発明では、このような曲げに対して性能
劣化をしないような超電導線とするため、金属被覆の表
面に固着防止材を塗布している。
ブルでは、焼結させて超電導特性を有した超電導線を撚
り合わせて導体としているが、これらの導体は種々の工
程および敷設の際に曲げの応力を受ける。したがって、
このような曲げに対して性能の劣化のない超電導線が要
求される。この発明では、このような曲げに対して性能
劣化をしないような超電導線とするため、金属被覆の表
面に固着防止材を塗布している。
【０００８】この発明の多芯超電導線は、たとえば、銀
パイプに超電導材料あるいは目的とする超電導材料とな
る粉末を充填し、所望の線径にまで伸線した後、その表
面に固着防止材を塗布し、これらを複数本束ねて再度銀
パイプに挿入し、伸線加工または圧延加工により、丸線
またはテープ状の線材に加工することによって得ること
ができる。必要によって加工の中間段階または最終段階
で、焼結・熱処理を施すこともできる。
パイプに超電導材料あるいは目的とする超電導材料とな
る粉末を充填し、所望の線径にまで伸線した後、その表
面に固着防止材を塗布し、これらを複数本束ねて再度銀
パイプに挿入し、伸線加工または圧延加工により、丸線
またはテープ状の線材に加工することによって得ること
ができる。必要によって加工の中間段階または最終段階
で、焼結・熱処理を施すこともできる。
【０００９】この発明において金属被覆の表面に塗布さ
れた固着防止材は、最終的に除去することができる。金
属表面への固着防止材の塗布により、微細な酸化物超電
導体のフィラメントにすることができ、曲げ状態におけ
る超電導特性に優れた超電導線とすることができる。
れた固着防止材は、最終的に除去することができる。金
属表面への固着防止材の塗布により、微細な酸化物超電
導体のフィラメントにすることができ、曲げ状態におけ
る超電導特性に優れた超電導線とすることができる。
【００１０】また、この発明において、固着防止材は除
去せずに最終的に残しておいてもよい。このような場
合、固着防止材は曲げの緩衝材の役割を果たし、曲げ状
態における超電導特性に優れた超電導線とすることもで
きる。
去せずに最終的に残しておいてもよい。このような場
合、固着防止材は曲げの緩衝材の役割を果たし、曲げ状
態における超電導特性に優れた超電導線とすることもで
きる。
【００１１】また、この発明の多芯超電導線は、種々の
工程において歪みを制御して用いられることが好まし
く、０．３％以下の歪み（歪み＝線の厚み／曲げの直
径）を与える状態で、巻取りおよび繰出しなどの工程が
なされることが好ましい。
工程において歪みを制御して用いられることが好まし
く、０．３％以下の歪み（歪み＝線の厚み／曲げの直
径）を与える状態で、巻取りおよび繰出しなどの工程が
なされることが好ましい。
【００１２】また、この発明において、固着防止材を除
去せずに使用する場合には、超電導体の厚みが全体の厚
みの５％以下に分割されていることが好ましい。このよ
うな分割により、繰返し歪みを、０．３％以下の値に制
御すれば、より超電導特性の劣化を防止することができ
好ましい。
去せずに使用する場合には、超電導体の厚みが全体の厚
みの５％以下に分割されていることが好ましい。このよ
うな分割により、繰返し歪みを、０．３％以下の値に制
御すれば、より超電導特性の劣化を防止することができ
好ましい。
【００１３】このような超電導線は、たとえばテープ状
の線材の形をしており、熱処理後、繰り出され、リール
やドラムなどに巻取り、ケーブルやコイルに用いられ
る。この巻取りなどにおいても、歪みが０．３％以下で
あることが好ましい。
の線材の形をしており、熱処理後、繰り出され、リール
やドラムなどに巻取り、ケーブルやコイルに用いられ
る。この巻取りなどにおいても、歪みが０．３％以下で
あることが好ましい。
【００１４】この発明においては、金属被覆された酸化
物超電導体を用いており、金属被覆は安定性の点で好ま
しい。金属の種類としては、酸化物超電導体と反応せ
ず、加工性が良好で安定化材として機能するような比抵
抗の小さなものがよく、たとえば銀および銀合金が用い
られる。
物超電導体を用いており、金属被覆は安定性の点で好ま
しい。金属の種類としては、酸化物超電導体と反応せ
ず、加工性が良好で安定化材として機能するような比抵
抗の小さなものがよく、たとえば銀および銀合金が用い
られる。
【００１５】銀および銀合金は、酸化物超電導体を被覆
するのに用いることができるが、中間層として用いるこ
ともできる。中間層として用いられる場合には、その上
に別の金属、たとえば銅やアルミニウムまたはそれらの
合金がさらに被覆される。
するのに用いることができるが、中間層として用いるこ
ともできる。中間層として用いられる場合には、その上
に別の金属、たとえば銅やアルミニウムまたはそれらの
合金がさらに被覆される。
【００１６】酸化物超電導体としては、たとえば、イッ
トリウム系、ビスマス系、およびタリウム系のものが用
いられる。臨界温度、臨界電流密度および毒性の少ない
こと、ならびに希土類元素を必要としない点でビスマス
系が好ましい。
トリウム系、ビスマス系、およびタリウム系のものが用
いられる。臨界温度、臨界電流密度および毒性の少ない
こと、ならびに希土類元素を必要としない点でビスマス
系が好ましい。
【００１７】
【発明の作用効果】この発明の多芯超電導線は、金属被
覆の表面に固着防止材が塗布されている。このため、１
０から数μｍ以下の微細な酸化物超電導体のフィラメン
トにすることができ、曲げ状態における超電導特性に優
れた超電導線とすることができる。
覆の表面に固着防止材が塗布されている。このため、１
０から数μｍ以下の微細な酸化物超電導体のフィラメン
トにすることができ、曲げ状態における超電導特性に優
れた超電導線とすることができる。
【００１８】固着防止材は除去してもよいし除去せずと
もよい。固着防止材を除去しない場合は、上記の微細な
フィラメントによる効果に加えて、さらに固着防止材が
曲げ応力を受けたときに、固着防止材が曲げの緩衝材の
役割を果たし、さらに曲げ状態における超電導特性に優
れた超電導線とすることができる。
もよい。固着防止材を除去しない場合は、上記の微細な
フィラメントによる効果に加えて、さらに固着防止材が
曲げ応力を受けたときに、固着防止材が曲げの緩衝材の
役割を果たし、さらに曲げ状態における超電導特性に優
れた超電導線とすることができる。
【００１９】
【実施例】実施例１ Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８５：０．３５：
１．９９：２．２０：３．０１の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合し、熱処理により、２２１２相
が８７％、２２２３相が１３％、（Ｃａ，Ｓｒ）2 Ｐｂ
Ｏ4 およびＣａ 2 ＣｕＯ3 を主成分とする非超電導相を
含む粉末を準備した。この粉末を、１０ｔｏｒｒの減圧
雰囲気で７００℃１２時間の脱ガス処理を施した。
１．９９：２．２０：３．０１の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合し、熱処理により、２２１２相
が８７％、２２２３相が１３％、（Ｃａ，Ｓｒ）2 Ｐｂ
Ｏ4 およびＣａ 2 ＣｕＯ3 を主成分とする非超電導相を
含む粉末を準備した。この粉末を、１０ｔｏｒｒの減圧
雰囲気で７００℃１２時間の脱ガス処理を施した。
【００２０】この粉末を、外径１２ｍｍ、内径８ｍｍの
銀で被覆し、直径１．８ｍｍまで伸線加工した。加工後
の線材の表面に、アルミナ粒子を含んだセルロース系の
バインダを固着防止材として塗布した。塗布した線材を
３６本束ね、さらに外径１６．５ｍｍ内径１３．５ｍｍ
の銀パイプに入れて、直径１．０ｍｍまで伸線加工し
た。さらに、その後０．１７ｍｍの厚みまで圧延加工し
た。
銀で被覆し、直径１．８ｍｍまで伸線加工した。加工後
の線材の表面に、アルミナ粒子を含んだセルロース系の
バインダを固着防止材として塗布した。塗布した線材を
３６本束ね、さらに外径１６．５ｍｍ内径１３．５ｍｍ
の銀パイプに入れて、直径１．０ｍｍまで伸線加工し
た。さらに、その後０．１７ｍｍの厚みまで圧延加工し
た。
【００２１】この線材を、８４５℃、５５時間熱処理
し、その後１２％の加工度で圧延した。得られた線材を
外径５０ｍｍの円筒に巻きつけ、８４０℃、５０時間熱
処理した。
し、その後１２％の加工度で圧延した。得られた線材を
外径５０ｍｍの円筒に巻きつけ、８４０℃、５０時間熱
処理した。
【００２２】この円筒から処理後の線材を繰出し、直径
５０ｍｍのテフロンパイプにピッチ８０ｍｍで巻きつけ
た。この状態および半径１００ｍｍで曲げを２０回繰返
した後、液体窒素温度での臨界電流密度を測定した。
５０ｍｍのテフロンパイプにピッチ８０ｍｍで巻きつけ
た。この状態および半径１００ｍｍで曲げを２０回繰返
した後、液体窒素温度での臨界電流密度を測定した。
【００２３】液体窒素温度での臨界電流密度は、いずれ
も安定しており、１５，２００〜１６，８００Ａ／ｃｍ
2 を示した。また、このときの歪み量としては、０．３
％から３％の範囲内であり、曲げに対し良好な特性を示
した。
も安定しており、１５，２００〜１６，８００Ａ／ｃｍ
2 を示した。また、このときの歪み量としては、０．３
％から３％の範囲内であり、曲げに対し良好な特性を示
した。
【００２４】実施例２ Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８２：０．３７：
２．０２：１．９８：３．０１の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合し、熱処理により、２２１２相
が８９％、２２２３相が１１％であり、残りが（Ｃａ，
Ｓｒ）2 ＰｂＯ 4 およびＣａ2 ＣｕＯ3 を主とする非超
電導相からなる粉末を準備した。この粉末を、９ｔｏｒ
ｒの減圧雰囲気で７２０℃、１８時間の脱ガス処理を施
した。
２．０２：１．９８：３．０１の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合し、熱処理により、２２１２相
が８９％、２２２３相が１１％であり、残りが（Ｃａ，
Ｓｒ）2 ＰｂＯ 4 およびＣａ2 ＣｕＯ3 を主とする非超
電導相からなる粉末を準備した。この粉末を、９ｔｏｒ
ｒの減圧雰囲気で７２０℃、１８時間の脱ガス処理を施
した。
【００２５】この粉末を、実施例１と同様の工程で加工
し、固着防止剤として、マグネシア粒子を含んだセルロ
ースを用い、これを金属被覆の表面に塗布し、この線材
を９０本束ねて実施例１と同様に多芯線を作製した。
し、固着防止剤として、マグネシア粒子を含んだセルロ
ースを用い、これを金属被覆の表面に塗布し、この線材
を９０本束ねて実施例１と同様に多芯線を作製した。
【００２６】この多芯線を２ｍｍまで伸線し、０．３８
ｍｍの厚みまで圧延加工した。この線材を８４５℃、６
０時間熱処理し、その後２０％の加工度で圧延した。
ｍｍの厚みまで圧延加工した。この線材を８４５℃、６
０時間熱処理し、その後２０％の加工度で圧延した。
【００２７】このテープ状の線材の最外層の銀の長手方
向の両端を切り落とし、１本１本の線材を取出し、８４
０℃、５５時間熱処理した。
向の両端を切り落とし、１本１本の線材を取出し、８４
０℃、５５時間熱処理した。
【００２８】この線材を、半径５０ｍｍの曲率で曲げ、
液体窒素温度での臨界電流密度を測定した。熱処理後お
よび曲げ状態での液体窒素温度での臨界電流密度は、い
ずれも、１３，０００〜１５，５００Ａ／ｃｍ2 の臨界
電流密度であった。
液体窒素温度での臨界電流密度を測定した。熱処理後お
よび曲げ状態での液体窒素温度での臨界電流密度は、い
ずれも、１３，０００〜１５，５００Ａ／ｃｍ2 の臨界
電流密度であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−134822（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304524（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−225412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−217668（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 12/10 H01B 13/00 565 D
Claims (2)
- 【請求項１】 金属被覆した酸化物超電導体を複数束ね
て形成される多芯超電導線であって、 セラミック粒子とバインダを含む固着防止剤が前記金属
被覆の表面に塗布されていることを特徴とする多芯超電
導線。 - 【請求項２】 金属被覆した酸化物超電導体を複数束ね
て形成される多芯超電導線の加工方法であって、 セラミック粒子とバインダを含む固着防止剤を前記金属
被覆の表面に塗布し、 前記固着防止剤が塗布された前記多芯超電導線を塑性加
工することを特徴とする多芯超電導線の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056693A JP2861444B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 多芯超電導線とその加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056693A JP2861444B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 多芯超電導線とその加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292808A JPH04292808A (ja) | 1992-10-16 |
| JP2861444B2 true JP2861444B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=13034534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056693A Expired - Lifetime JP2861444B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 多芯超電導線とその加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861444B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4722258B2 (ja) * | 2000-06-30 | 2011-07-13 | 株式会社フジクラ | 超電導ケーブル |
| JP2008181794A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63225412A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-09-20 | 住友電気工業株式会社 | 多芯超電導線の熱処理方法 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056693A patent/JP2861444B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04292808A (ja) | 1992-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981110 |