JP2889286B2 - 超電導々体及びその超電導々体を用いて形成した超電導コイル - Google Patents
超電導々体及びその超電導々体を用いて形成した超電導コイルInfo
- Publication number
- JP2889286B2 JP2889286B2 JP1232579A JP23257989A JP2889286B2 JP 2889286 B2 JP2889286 B2 JP 2889286B2 JP 1232579 A JP1232579 A JP 1232579A JP 23257989 A JP23257989 A JP 23257989A JP 2889286 B2 JP2889286 B2 JP 2889286B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- superconducting
- magnetic field
- tape
- shaped
- 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 - Fee Related
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
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属マトリックス中にセラミックス超電導
体等の化合物超電導体を埋め込んで複合化した超電導々
体及び前記超電導々体を用いて形成した超電導コイルに
関する。
体等の化合物超電導体を埋め込んで複合化した超電導々
体及び前記超電導々体を用いて形成した超電導コイルに
関する。
NbTi、Nb3Sn、Nb3Al、V3Ga等の金属間化合物やNb、Pb
等の金属が液体He等の極低温冷媒を用いて超電導マグネ
ット、磁気シールド体、同軸ケーブル、キャビティ等に
実用されている。しかしこれらの金属材料は資源的に制
約があり又冷却にHeを用いる為コスト高となり用途も限
定されている。
等の金属が液体He等の極低温冷媒を用いて超電導マグネ
ット、磁気シールド体、同軸ケーブル、キャビティ等に
実用されている。しかしこれらの金属材料は資源的に制
約があり又冷却にHeを用いる為コスト高となり用途も限
定されている。
このようなことに対し、近年安価な冷却媒体で超電導
となる臨界温度（Tc）の高い物質が見出され各分野で実
用化研究が活発に進められている。
となる臨界温度（Tc）の高い物質が見出され各分野で実
用化研究が活発に進められている。
而して上記の高Tc物質とは、Tcが30〜45KのLa2-xBaxC
uO4やLa2-xSrxCuO4、又はTcが〜95KのＹ（Dy、Er、Ho）
Ba2Cu3O7-δ、又はTcが80〜110KのBi2Sr2CaCu2O8、Bi2S
r2Ca2Cu3O10のBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系、又はTcが90〜125
KのTl2Ba2CaCu2O8、Tl2Ba2Ca2Cu3O10、TlBa2Ca2Cu7O8.5
等のTl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系酸化物超電導体であり、これ
らの酸化物超電導々体の製造は、例えば上記超電導体の
粉末を有機バインダーと混練してペースト状体となし、
これを直接押出し又はスクリーン印刷により成形し、或
いは上記超電導体粉末をAgパイプ等に充填しこれを伸延
する等して所望形状の導体に加工してなされている。更
にこれら導体を用いたコイルが試作され実用化の為の研
究が種々なされている。
uO4やLa2-xSrxCuO4、又はTcが〜95KのＹ（Dy、Er、Ho）
Ba2Cu3O7-δ、又はTcが80〜110KのBi2Sr2CaCu2O8、Bi2S
r2Ca2Cu3O10のBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系、又はTcが90〜125
KのTl2Ba2CaCu2O8、Tl2Ba2Ca2Cu3O10、TlBa2Ca2Cu7O8.5
等のTl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系酸化物超電導体であり、これ
らの酸化物超電導々体の製造は、例えば上記超電導体の
粉末を有機バインダーと混練してペースト状体となし、
これを直接押出し又はスクリーン印刷により成形し、或
いは上記超電導体粉末をAgパイプ等に充填しこれを伸延
する等して所望形状の導体に加工してなされている。更
にこれら導体を用いたコイルが試作され実用化の為の研
究が種々なされている。
ところで上記の如きセラミックス超電導体は、結晶異
方性が強く例えば臨界磁場について言うと、Ｃ軸に垂直
な方向の臨界磁場は平行方向の臨界磁場の５〜50倍も大
きいもので、所謂２次元超電導体である。而してこの超
電導体を構成要素とする超電導々体のJc又はこの超電導
々体を用いたソレノイドコイル等の発生磁場は、上記超
電導体の結晶配向性によって大きく左右されるものであ
る。
方性が強く例えば臨界磁場について言うと、Ｃ軸に垂直
な方向の臨界磁場は平行方向の臨界磁場の５〜50倍も大
きいもので、所謂２次元超電導体である。而してこの超
電導体を構成要素とする超電導々体のJc又はこの超電導
々体を用いたソレノイドコイル等の発生磁場は、上記超
電導体の結晶配向性によって大きく左右されるものであ
る。
しかるに従来の超電導々体は、上記超電導々体を構成
する超電導体層の配列が結晶配向性に関してランダムで
あり、従ってかかる超電導々体は臨界電流密度（Jc）が
低く、又このような導体を用いたコイルでは高い発生磁
場が得られないという問題があった。
する超電導体層の配列が結晶配向性に関してランダムで
あり、従ってかかる超電導々体は臨界電流密度（Jc）が
低く、又このような導体を用いたコイルでは高い発生磁
場が得られないという問題があった。
本発明はかかる状況に鑑み鋭意研究を行った結果なさ
れたもので、その目的とするところは高Jcの超電導々体
及び高い磁場を発生し得る超電導コイルを提供すること
にある。
れたもので、その目的とするところは高Jcの超電導々体
及び高い磁場を発生し得る超電導コイルを提供すること
にある。
即ち請求項１の発明は、金属マトリックス中に超電導
体層が埋込まれた断面平角のテープ状超電導々体であっ
て、上記超電導体層は、その断面の幅方向が上記テープ
状超電導々体の幅広面に平行に配置され、上記超電導体
層のテープ状超電導々体の幅広面に平行な幅方向長さｌ
と超電導体層の厚さｄとの比がl/dが10〜104の範囲にあ
り、又上記超電導体層はその臨界磁場がＣ軸に平行な方
向よりＣ軸に垂直な方向において大きい２次元超電導体
からなり、上記テープ状超電導々体の幅広面の垂線と上
記超電導体層の幅方向部分のＣ軸とのなす角度が15゜以
下であることを特徴とする超電導々体である。
体層が埋込まれた断面平角のテープ状超電導々体であっ
て、上記超電導体層は、その断面の幅方向が上記テープ
状超電導々体の幅広面に平行に配置され、上記超電導体
層のテープ状超電導々体の幅広面に平行な幅方向長さｌ
と超電導体層の厚さｄとの比がl/dが10〜104の範囲にあ
り、又上記超電導体層はその臨界磁場がＣ軸に平行な方
向よりＣ軸に垂直な方向において大きい２次元超電導体
からなり、上記テープ状超電導々体の幅広面の垂線と上
記超電導体層の幅方向部分のＣ軸とのなす角度が15゜以
下であることを特徴とする超電導々体である。
一般に超電導々体をコイルに巻いて使用する場合、上
記超電導々体には横方向から磁場が印加されるものであ
る。而してこの発明の超電導々体は、その形状を平角の
テープ状となし、このテープ状導体の幅広面に対し、上
記テープ状導体を構成する超電導体層の幅方向を平行に
配置し、且つ上記超電導体層の幅方向部分のＣ軸を上記
テープ状導体の幅広面の垂線方向に向けることによっ
て、超電導体層の臨界磁場の高いＣ軸に垂直な方向を前
記の磁場の印加方向と一致させて、高いJc又は発生磁場
が得られるようにしたものである。
記超電導々体には横方向から磁場が印加されるものであ
る。而してこの発明の超電導々体は、その形状を平角の
テープ状となし、このテープ状導体の幅広面に対し、上
記テープ状導体を構成する超電導体層の幅方向を平行に
配置し、且つ上記超電導体層の幅方向部分のＣ軸を上記
テープ状導体の幅広面の垂線方向に向けることによっ
て、超電導体層の臨界磁場の高いＣ軸に垂直な方向を前
記の磁場の印加方向と一致させて、高いJc又は発生磁場
が得られるようにしたものである。
上記において、超電導々体の幅広面の垂線と上記導体
を構成する超電導体のＣ軸とのなす角度を15゜以下に限
定した理由は、15゜を超えると超電導体層のＣ軸に垂直
な方向と磁場の印加方向とのズレが大きくなってJc又は
発生磁場が著しく低下する為である。
を構成する超電導体のＣ軸とのなす角度を15゜以下に限
定した理由は、15゜を超えると超電導体層のＣ軸に垂直
な方向と磁場の印加方向とのズレが大きくなってJc又は
発生磁場が著しく低下する為である。
この発明においてテープ状超電導々体の断面における
超電導体層の上記超電導々体の幅広面に平行な幅方向長
さｌと超電導体層の厚さｄの比l/dを10〜104に限定した
理由は、上記限定値をはずれると超電導々体の幅広面の
垂線と超電導体層のＣ軸とのなす角度を15゜以下に収め
るのが困難になり、その結果Jcや発生磁場強度が低下し
又不安定となる為である。
超電導体層の上記超電導々体の幅広面に平行な幅方向長
さｌと超電導体層の厚さｄの比l/dを10〜104に限定した
理由は、上記限定値をはずれると超電導々体の幅広面の
垂線と超電導体層のＣ軸とのなす角度を15゜以下に収め
るのが困難になり、その結果Jcや発生磁場強度が低下し
又不安定となる為である。
この発明の超電導々体は、例えば第１図イにその断面
図を示したように断面平角型のテープ状金属マトリック
ス１内に超電導体層２が埋込まれたものであり、上記超
電導体層２の幅方向は上記テープ状金属マトリックス１
の幅広面と平行に配置されており、上記超電導体層のテ
ープ状金属マトリックス１の幅広面と平行な幅方向の長
さｌと超電導体層の厚さｄとの比l/dは10〜104の範囲に
あるものである。又同図ロに示した超電導々体は金属マ
トリックス１の側面から超電導体層２の端面が露出した
構造のもの、同図ハに示した超電導々体は、金属マトリ
ックス１内に円筒状の超電導体層２が埋込まれたもので
ある。
図を示したように断面平角型のテープ状金属マトリック
ス１内に超電導体層２が埋込まれたものであり、上記超
電導体層２の幅方向は上記テープ状金属マトリックス１
の幅広面と平行に配置されており、上記超電導体層のテ
ープ状金属マトリックス１の幅広面と平行な幅方向の長
さｌと超電導体層の厚さｄとの比l/dは10〜104の範囲に
あるものである。又同図ロに示した超電導々体は金属マ
トリックス１の側面から超電導体層２の端面が露出した
構造のもの、同図ハに示した超電導々体は、金属マトリ
ックス１内に円筒状の超電導体層２が埋込まれたもので
ある。
この発明において、超電導々体を構成する超電導体層
には前記の酸化物超電導体が適用され、これらの超電導
体は前述した如く二次元超電導体であってＣ軸に垂直方
向の臨界磁場（Ｈc2⊥）は平行方向の臨界磁場（H
c2）の５〜50倍と大きく、中には液体He中でのＨc2⊥
で100Tを超えるものも含まれている。
には前記の酸化物超電導体が適用され、これらの超電導
体は前述した如く二次元超電導体であってＣ軸に垂直方
向の臨界磁場（Ｈc2⊥）は平行方向の臨界磁場（H
c2）の５〜50倍と大きく、中には液体He中でのＨc2⊥
で100Tを超えるものも含まれている。
この発明において金属マトリックスには、Ag、Au、C
u、Al等の伝熱性に優れた金属が用いられ、用途に応じ
て上記金属は他の金属材料により補強して用いられる。
u、Al等の伝熱性に優れた金属が用いられ、用途に応じ
て上記金属は他の金属材料により補強して用いられる。
請求項２の発明は、上記請求項１の超電導々体を用い
て形成したコイルであって、請求項１記載の超電導々体
をその幅広面が発生磁場方向と平行になるように巻回し
たことを特徴とするものである。
て形成したコイルであって、請求項１記載の超電導々体
をその幅広面が発生磁場方向と平行になるように巻回し
たことを特徴とするものである。
而して上記超電導々体は絶縁処理後、その幅広面が上
下方向に向くようにゼンマイ巻きすることによりその特
性を最高に発揮できる。
下方向に向くようにゼンマイ巻きすることによりその特
性を最高に発揮できる。
この発明のコイルは、加熱処理前のテープ状体をコイ
ルに巻き上げたのち加熱処理するWind ＆ React法によ
り製造することも可能で、この場合は絶縁材には耐熱性
絶縁材料が用いられる。
ルに巻き上げたのち加熱処理するWind ＆ React法によ
り製造することも可能で、この場合は絶縁材には耐熱性
絶縁材料が用いられる。
この発明のコイルは使用中のローレンス力に耐えられ
るようSUS、ハステロイ合金、カーボンファイバ等によ
り補強したりエポキシ樹脂等により固化して用いること
もできる。
るようSUS、ハステロイ合金、カーボンファイバ等によ
り補強したりエポキシ樹脂等により固化して用いること
もできる。
この発明のコイルは、断面が平型形状のためソレノイ
ドやパンケーキ型コイルとして用いるのが製造が容易で
好適である。
ドやパンケーキ型コイルとして用いるのが製造が容易で
好適である。
請求項１の超電導々体の製造方法は、例えば、超電導
体又はその前駆体の超電導物質と金属材料とを交互に積
層し、この積層体を伸延加工により断面平角のテープ状
線材となし、次いでこのテープ状線材に加熱処理を施す
方法である。
体又はその前駆体の超電導物質と金属材料とを交互に積
層し、この積層体を伸延加工により断面平角のテープ状
線材となし、次いでこのテープ状線材に加熱処理を施す
方法である。
この製造方法で用いられる酸化物超電導体としては前
記したような種々系の酸化物超電導体が広く適用される
に加えて上記酸化物超電導体の前駆体物質である酸化物
超電導体となし得る原料物質から酸化物超電導体に合成
されるまでの中間体、例えば酸化物超電導体構成元素の
混合体又は共沈混合物又は酸素欠損型複合酸化物又は上
記構成元素の合金等が使用可能でこれらの前駆体物質は
酸素含有雰囲気中が加熱処理することにより酸化物超電
導体に反応するものである。
記したような種々系の酸化物超電導体が広く適用される
に加えて上記酸化物超電導体の前駆体物質である酸化物
超電導体となし得る原料物質から酸化物超電導体に合成
されるまでの中間体、例えば酸化物超電導体構成元素の
混合体又は共沈混合物又は酸素欠損型複合酸化物又は上
記構成元素の合金等が使用可能でこれらの前駆体物質は
酸素含有雰囲気中が加熱処理することにより酸化物超電
導体に反応するものである。
前記積層体とは第２図イ〜ニにその断面図を示した如
きものである。即ち図イに示した積層体は同心円状に配
置した管状の金属材料３の間隙に超電導体又はその前駆
体の超電導物質４を充填したものである。又図ロに示し
た積層体は管状の金属材料３内に帯状の金属材料５と超
電導物質４とを渦巻状に巻上げた複合体を充填したもの
である。又図ハに示した積層体は管状の金属材料３内に
板状の金属材料６と超電導物質４とを交互に積層し充填
したものである。又図ニに示した積層体は上記の如き個
々の積層体を４個枠状の金属材料７の枠内に嵌合し複合
積層体となしたものである。
きものである。即ち図イに示した積層体は同心円状に配
置した管状の金属材料３の間隙に超電導体又はその前駆
体の超電導物質４を充填したものである。又図ロに示し
た積層体は管状の金属材料３内に帯状の金属材料５と超
電導物質４とを渦巻状に巻上げた複合体を充填したもの
である。又図ハに示した積層体は管状の金属材料３内に
板状の金属材料６と超電導物質４とを交互に積層し充填
したものである。又図ニに示した積層体は上記の如き個
々の積層体を４個枠状の金属材料７の枠内に嵌合し複合
積層体となしたものである。
而してかかる積層体又は複合積層体を押出し、圧延、
引抜き、スエージャー等の伸延加工法により断面平角の
テープ状体に加工し、しかるのちこのテープ状体を酸素
含有雰囲気中にて加熱して超電導体への反応、焼結がな
され超電導々体が製造される。上記加熱処理における加
熱温度は少なくとも再結晶温度以上、場合によっては部
分融解する温度となして結晶配向性を高めるのが望まし
い。又加熱雰囲気は酸素雰囲気となすのが超電導体への
反応が促進し好ましい。上記加熱処理に先立ちテープ状
体表面の金属にスリットを入れておくと超電導体層への
酸素の供給が十分になされ好ましい。
引抜き、スエージャー等の伸延加工法により断面平角の
テープ状体に加工し、しかるのちこのテープ状体を酸素
含有雰囲気中にて加熱して超電導体への反応、焼結がな
され超電導々体が製造される。上記加熱処理における加
熱温度は少なくとも再結晶温度以上、場合によっては部
分融解する温度となして結晶配向性を高めるのが望まし
い。又加熱雰囲気は酸素雰囲気となすのが超電導体への
反応が促進し好ましい。上記加熱処理に先立ちテープ状
体表面の金属にスリットを入れておくと超電導体層への
酸素の供給が十分になされ好ましい。
本発明の超電導々体は、断面平角のテープ状金属マト
リックス中に臨界磁場がＣ軸に垂直な方向に大きく、Ｃ
軸に平行な方向に小さい二次元超電導体からなる超電導
体層をそのＣ軸に平行な方向を上記金属マトリックスの
幅広面に垂直に配置し埋込んだ超電導々体なので、上記
導体を幅広面を上下方向にしてコイルアップした超電導
コイルは、使用中発生する磁場の印加方向が上記超電導
体層のＣ軸に垂直な方向と一致して、超電導々体として
は高いJcが又コイルとしては高い発生磁場が得られるも
のである。又この超電導々体は通常の伸延加工及び熱処
理法により製造し得るので、製造が容易になされ生産性
に富むものである。
リックス中に臨界磁場がＣ軸に垂直な方向に大きく、Ｃ
軸に平行な方向に小さい二次元超電導体からなる超電導
体層をそのＣ軸に平行な方向を上記金属マトリックスの
幅広面に垂直に配置し埋込んだ超電導々体なので、上記
導体を幅広面を上下方向にしてコイルアップした超電導
コイルは、使用中発生する磁場の印加方向が上記超電導
体層のＣ軸に垂直な方向と一致して、超電導々体として
は高いJcが又コイルとしては高い発生磁場が得られるも
のである。又この超電導々体は通常の伸延加工及び熱処
理法により製造し得るので、製造が容易になされ生産性
に富むものである。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１ Bi2O3、PbO、SrCO3、CaCO3、CuO2をBi:Pb:Sr:Ca:Cuが
原子比で1.9:0.2:2:1.1:2.2になるように配合して混合
し、この混合粉末を大気中にて860℃3H仮焼成しこの仮
焼成体を粉砕分級して平均粒径15μｍのBi2Sr2CaCu2Ox
の仮焼成粉を作製した。
原子比で1.9:0.2:2:1.1:2.2になるように配合して混合
し、この混合粉末を大気中にて860℃3H仮焼成しこの仮
焼成体を粉砕分級して平均粒径15μｍのBi2Sr2CaCu2Ox
の仮焼成粉を作製した。
而して上記仮焼成粉にバインダーとしてメチルセルロ
ース10vol％とブチルセロソルブ8vol％を配合してこれ
をロールで混練したのち、ドクターブレード法により0.
9mmtのテープ状グリーンシートを作製した。次いで上記
グリーンシートを0.9mmtのAg製シートと重ね合わせ、こ
れをAg製シートが外側になるようにスシ状に巻いて直径
15mmの棒材となした。次いでこの棒材を150℃に加熱し
てバインダー等の揮発成分を除去したのち大気中で800
℃1H加熱し冷却した。次いでこれを内径15mm肉厚2mmのA
g製パイプに充填し、このAg製パイプを真空封止したの
ち500℃1000気圧の条件でHIP処理を施した。しかるの
ち、上記スシ巻体を充填しHIP処理を施したAg製パイプ
をスエージングにより5.0mmφの素材となし、この素材
を0.5mmtに圧延し更にこれを8mm巾にスリットして板材
となした。
ース10vol％とブチルセロソルブ8vol％を配合してこれ
をロールで混練したのち、ドクターブレード法により0.
9mmtのテープ状グリーンシートを作製した。次いで上記
グリーンシートを0.9mmtのAg製シートと重ね合わせ、こ
れをAg製シートが外側になるようにスシ状に巻いて直径
15mmの棒材となした。次いでこの棒材を150℃に加熱し
てバインダー等の揮発成分を除去したのち大気中で800
℃1H加熱し冷却した。次いでこれを内径15mm肉厚2mmのA
g製パイプに充填し、このAg製パイプを真空封止したの
ち500℃1000気圧の条件でHIP処理を施した。しかるの
ち、上記スシ巻体を充填しHIP処理を施したAg製パイプ
をスエージングにより5.0mmφの素材となし、この素材
を0.5mmtに圧延し更にこれを8mm巾にスリットして板材
となした。
しかるのち上記板材を大気中で900℃0.25H加熱して酸
化物超電導体層を部分溶融させた後860℃まで3H加熱か
けて徐冷し、860℃で8H加熱後820℃で6H保持し冷却する
という一連の加熱処理を施して板状の酸化物超電導々体
を製造した。
化物超電導体層を部分溶融させた後860℃まで3H加熱か
けて徐冷し、860℃で8H加熱後820℃で6H保持し冷却する
という一連の加熱処理を施して板状の酸化物超電導々体
を製造した。
実施例２ 素材を圧延して得た板材の厚さを0.09mmtとした他は
実施例１と同じ方法により板状の酸化物超電導々体を製
造した。
実施例１と同じ方法により板状の酸化物超電導々体を製
造した。
実施例３ 素材を圧延して得た板材の厚さを2.0mmtとした他は実
施例１と同じ方法により板状の酸化物超電導々体を製造
した。
施例１と同じ方法により板状の酸化物超電導々体を製造
した。
実施例４ スエージング上りの素材径を9.0mmφとなし、この素
材を圧延及びスリットにより0.08mmt×15mmwの板材とな
した他は実施例１と同じ方法により板状の酸化物超電導
々体を製造した。
材を圧延及びスリットにより0.08mmt×15mmwの板材とな
した他は実施例１と同じ方法により板状の酸化物超電導
々体を製造した。
比較例１ 実施例１において5.0mmφの素材を伸線により0.5mmφ
の線材となした他は実施例１と同じ方法により線状の酸
化物超電導々体を製造した。
の線材となした他は実施例１と同じ方法により線状の酸
化物超電導々体を製造した。
比較例２ 実施例１において、Ag製パイプのスエージングを15mm
φまでとし、このあとこの15mmφの素材を圧延により0.
02mmt×23mmwの板材となした他は実施例１と同じ方法に
より板状の酸化物超電導々体を製造した。
φまでとし、このあとこの15mmφの素材を圧延により0.
02mmt×23mmwの板材となした他は実施例１と同じ方法に
より板状の酸化物超電導々体を製造した。
比較例３ 実施例１において、グリーンシートの厚さを4.2mmと
し、上記グリーンシートと重ね合わせるAgシートの厚さ
を1.0mmとした他は実施例１と同じ方法により2.0mmφの
素材を作製し、この素材を幅3mmのテープ状に圧延し、
しかるのちこのテープ状体を実施例１と同じ方法により
板状の酸化物超電導々体となした。
し、上記グリーンシートと重ね合わせるAgシートの厚さ
を1.0mmとした他は実施例１と同じ方法により2.0mmφの
素材を作製し、この素材を幅3mmのテープ状に圧延し、
しかるのちこのテープ状体を実施例１と同じ方法により
板状の酸化物超電導々体となした。
斯くの如くして得られた各々の酸化物超電導々体につ
いて、Jc及びＣ軸配向性を調べた。結果は第１表に示し
た。
いて、Jc及びＣ軸配向性を調べた。結果は第１表に示し
た。
尚、Jcは液体N2中（77K）及び液体He（4.2K）中でそ
れぞれ0.15T又は15Tの磁場を酸化物超電導々体の長手方
向に直角で且つ幅広面に平行に印加して測定した。又Ｃ
軸配向性はＸ線回折法により調べた。
れぞれ0.15T又は15Tの磁場を酸化物超電導々体の長手方
向に直角で且つ幅広面に平行に印加して測定した。又Ｃ
軸配向性はＸ線回折法により調べた。
第１表より明らかなように本発明方法品はJcが高い値
のものとなった。
のものとなった。
これに対し比較例１は、酸化物超電導々体が丸線の為
に超電導体層のＣ軸に垂直な方向が磁場の印加方向と平
行にならずに、又比較例２はl/dが本発明の限定値を超
えた為に酸化物超電導々体の幅広面の垂線と上記超電導
体層の幅方向部分のＣ軸とのなす角度が15℃以下に収ま
らずに、又比較例３はl/dが本発明の限定値を下回った
上、酸化物超電導体層そのもののＣ軸配向性が十分でな
く、その結果いずれもJcが低い値のものとなった。
に超電導体層のＣ軸に垂直な方向が磁場の印加方向と平
行にならずに、又比較例２はl/dが本発明の限定値を超
えた為に酸化物超電導々体の幅広面の垂線と上記超電導
体層の幅方向部分のＣ軸とのなす角度が15℃以下に収ま
らずに、又比較例３はl/dが本発明の限定値を下回った
上、酸化物超電導体層そのもののＣ軸配向性が十分でな
く、その結果いずれもJcが低い値のものとなった。
実施例５ 実施例１にて製造した酸化物超電導々体を用いて、Jc
に及ぼす磁場の印加方向の影響を調べた。磁場の印加方
向は、酸化物超電導々体をその幅広面が上下に向くよう
に配置し、上記導体の右真横方向（０゜）から幅広面の
垂直方向（90゜）を通り左真横方向（180゜）に到るま
での間を５〜30゜刻みに変化させた。Jcは4.2Kにて1Tの
磁場をかけて測定した。結果は第２表に示した。
に及ぼす磁場の印加方向の影響を調べた。磁場の印加方
向は、酸化物超電導々体をその幅広面が上下に向くよう
に配置し、上記導体の右真横方向（０゜）から幅広面の
垂直方向（90゜）を通り左真横方向（180゜）に到るま
での間を５〜30゜刻みに変化させた。Jcは4.2Kにて1Tの
磁場をかけて測定した。結果は第２表に示した。
第２表より明らかなように、Jcは角度が０゜又は180
゜に近い程、即ち磁場の印加方向が酸化物超電導々体の
幅広面に平行な程高い値を示し、角度が15゜を超え又は
165゜未満ではJcは急激に低下した。これは酸化物超電
導体層のH2cが高い値を示すＣ軸と直角な方向が酸化物
超電導々体の幅広面に対し平行に配置されている為であ
る。
゜に近い程、即ち磁場の印加方向が酸化物超電導々体の
幅広面に平行な程高い値を示し、角度が15゜を超え又は
165゜未満ではJcは急激に低下した。これは酸化物超電
導体層のH2cが高い値を示すＣ軸と直角な方向が酸化物
超電導々体の幅広面に対し平行に配置されている為であ
る。
而して上記結果は、酸化物超電導体層のＣ軸と酸化物
超電導々体の幅広面の垂線とのなす角度が15゜以下にな
るようにすることが高いJcを得る上で必要なことを意味
するものである。
超電導々体の幅広面の垂線とのなす角度が15゜以下にな
るようにすることが高いJcを得る上で必要なことを意味
するものである。
実施例６ 実施例２で素材を圧延して得た0.09mmtの板材を絶縁
材となすアルミナ繊維と補強材となす0.09mmtのハステ
ロイテープとを積層し、この積層体をアルミナをコート
した外径30mmφのSUS円筒上にゼンマイ巻きして外径65m
mφのパンケーキに成形した。次いでこのパンケーキを
実施例２と同じ条件で加熱処理し、しかるのちこのパン
ケーキにエポキシ樹脂を含浸させて固化して酸化物超電
導コイルとなした。
材となすアルミナ繊維と補強材となす0.09mmtのハステ
ロイテープとを積層し、この積層体をアルミナをコート
した外径30mmφのSUS円筒上にゼンマイ巻きして外径65m
mφのパンケーキに成形した。次いでこのパンケーキを
実施例２と同じ条件で加熱処理し、しかるのちこのパン
ケーキにエポキシ樹脂を含浸させて固化して酸化物超電
導コイルとなした。
比較例４ 実施例５において、板材の代わりに比較例１で素材を
伸線して得た0.5mmφの線材を用いた他は実施例５と同
じ方法により酸化物超電導コイルを製造した。
伸線して得た0.5mmφの線材を用いた他は実施例５と同
じ方法により酸化物超電導コイルを製造した。
尚１列の巻幅（8mm）及び巻層数は実施例５と同一に
した。
した。
斯くの如くして得られた各々の酸化物超電導コイルに
ついて、発生磁場を測定した。
ついて、発生磁場を測定した。
発生磁場は各々のコイルを4.2Kの液体He中又は77Kの
液体N2中でそれぞれ5.5T又は0.09Tの超電導ソレノイド
コイルの中心に配置して測定した。結果は第３表に示し
た。
液体N2中でそれぞれ5.5T又は0.09Tの超電導ソレノイド
コイルの中心に配置して測定した。結果は第３表に示し
た。
第３表より明らかなように本発明品（実施例６）は通
電量が大きくとれ、その結果発生磁場が高い値のものと
なった。
電量が大きくとれ、その結果発生磁場が高い値のものと
なった。
これに対し比較品（比較例４）はコイル導体が丸線の
為超電導体層のＣ軸に垂直な方向が発生磁場方向と平行
にならずに発生磁場が低い値のものとなった。
為超電導体層のＣ軸に垂直な方向が発生磁場方向と平行
にならずに発生磁場が低い値のものとなった。
以上述べたように本発明の超電導々体は、超電導体層
が二次元超電導体からなり、且つ上記超電導体層は臨界
磁場の高いＣ軸に垂直な面が上記超電導々体の通電方向
に平行に配置されているのでJcが高い値のものとなり、
依ってこの導体を用いて形成したコイルは高い発生磁場
が得られ、工業上顕著な効果を奏する。
が二次元超電導体からなり、且つ上記超電導体層は臨界
磁場の高いＣ軸に垂直な面が上記超電導々体の通電方向
に平行に配置されているのでJcが高い値のものとなり、
依ってこの導体を用いて形成したコイルは高い発生磁場
が得られ、工業上顕著な効果を奏する。
第１図は本発明超電導々体の実施例を示す断面図、第２
図は本発明の超電導々体を製造する際に用いる積層体の
実施例を示す断面図である。 １……金属マトリックス、２……酸化物超電導体層、3,
5,6,7……金属材料、４……超電導物質。
図は本発明の超電導々体を製造する際に用いる積層体の
実施例を示す断面図である。 １……金属マトリックス、２……酸化物超電導体層、3,
5,6,7……金属材料、４……超電導物質。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−12415（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−59713（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 12/06 H01F 5/08 B28B 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】金属マトリックス中に超電導体層が埋込ま
れた断面平角のテープ状超電導々体であって、上記超電
導体層は、その断面の幅方向が上記テープ状超電導々体
の幅広面に平行に配置され、上記超電導体層のテープ状
超電導々体の幅広面に平行な幅方向長さｌと超電導体層
の厚さｄとの比がl/dが10〜104の範囲にあり、又上記超
電導体層はその臨界磁場がＣ軸に平行な方向よりＣ軸に
垂直な方向において大きい２次元超電導体からなり、上
記テープ状超電導々体の幅広面の垂線と上記超電導体層
の幅方向部分のＣ軸とのなす角度が15゜以下であること
を特徴とする超電導々体。 - 【請求項２】請求項１記載の超電導々体をその幅広面が
発生磁場方向と平行になるように巻回したことを特徴と
する超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232579A JP2889286B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 超電導々体及びその超電導々体を用いて形成した超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232579A JP2889286B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 超電導々体及びその超電導々体を用いて形成した超電導コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0395806A JPH0395806A (ja) | 1991-04-22 |
| JP2889286B2 true JP2889286B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=16941564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1232579A Expired - Fee Related JP2889286B2 (ja) | 1989-09-07 | 1989-09-07 | 超電導々体及びその超電導々体を用いて形成した超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2889286B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2986871B2 (ja) * | 1990-08-22 | 1999-12-06 | 株式会社日立製作所 | 酸化物超電導体および酸化物超電導線ならびに超電導コイル |
| JP3386942B2 (ja) | 1995-10-30 | 2003-03-17 | 株式会社日立製作所 | 酸化物超電導コイル及びその製造方法 |
| US7816303B2 (en) * | 2004-10-01 | 2010-10-19 | American Superconductor Corporation | Architecture for high temperature superconductor wire |
| JP2006228665A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導線材およびその製造方法ならびに超電導機器 |
| GB2562477B (en) * | 2017-05-12 | 2022-05-18 | Oxford Instruments Nanotechnology Tools Ltd | Joining method |
-
1989
- 1989-09-07 JP JP1232579A patent/JP2889286B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0395806A (ja) | 1991-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5104849A (en) | Oxide superconductor and method of manufacturing the same | |
| US6291402B1 (en) | Method of making a superconductive oxide body | |
| EP0472333B1 (en) | Elongate superconductor elements comprising oxide superconductors and superconducting coils | |
| US5347085A (en) | Multifilamentary oxide superconducting wires and method of manufacturing the same | |
| JP2889286B2 (ja) | 超電導々体及びその超電導々体を用いて形成した超電導コイル | |
| JPH05334921A (ja) | セラミックス超電導々体 | |
| JP2846361B2 (ja) | 酸化物超電導コイルの製造方法 | |
| JP3099891B2 (ja) | 超電導部材 | |
| JP2895495B2 (ja) | 酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JP3029153B2 (ja) | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPS63285812A (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JPH0554731A (ja) | 多芯セラミツクス超電導線材およびその製造方法 | |
| JPH05151843A (ja) | 断面角型状の多層セラミツクス超電導々体の製造方法 | |
| JP2563411B2 (ja) | 酸化物超電導線の製造方法 | |
| JPH06251929A (ja) | 酸化物超電導コイルの製造方法 | |
| JP2644245B2 (ja) | 酸化物超電導線 | |
| JP2835069B2 (ja) | 超電導コイル | |
| JP3713284B2 (ja) | 酸化物超電導コイルの製造方法 | |
| JP3011962B2 (ja) | 多芯又は多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPH07102976B2 (ja) | Ｂｉ基酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH0644842A (ja) | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPH04329218A (ja) | 超電導線材 | |
| JPH01163914A (ja) | 酸化物超電導線の製造方法 | |
| JP3257569B2 (ja) | Ｔｌ系酸化物超電導体の製造方法 | |
| JP2834525B2 (ja) | 超電導体マイクロ回路の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080219 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090219 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |