JP2895495B2 - 酸化物超電導導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導導体の製造方法Info
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- 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、マグネットワイヤ、電力ケーブル、電力貯
蔵リンク、磁気シールド等に用いられる酸化物超電導導
体の製造方法に関する。
蔵リンク、磁気シールド等に用いられる酸化物超電導導
体の製造方法に関する。
最近、周知のように液体窒素温度で使用できる酸化物
超電導体が見出され、この新超電導体の応用研究が内外
が活発になされている。
超電導体が見出され、この新超電導体の応用研究が内外
が活発になされている。
ところで、このような酸化物超電導体は脆いため、線
材等に加工するのが難しく、粉末焼結法等の特殊な加工
法が研究されている。
材等に加工するのが難しく、粉末焼結法等の特殊な加工
法が研究されている。
上記の粉末焼結法は、酸化物超電導体の構成元素を含
む化合物などを各々所定の比率で配合した原料物質を例
えば金属パイプ内に充填し、これを押出し、伸線、圧
延、スエージング等により所望の成形体に加工し、この
成形体に所定の加熱処理を施して酸化物超電導成形体と
なすものである。
む化合物などを各々所定の比率で配合した原料物質を例
えば金属パイプ内に充填し、これを押出し、伸線、圧
延、スエージング等により所望の成形体に加工し、この
成形体に所定の加熱処理を施して酸化物超電導成形体と
なすものである。
上記の成形体がテープ材の場合は一般に平ロール圧延
法により成形加工がなされているが、平ロール圧延法で
はテープ材は蛇行して製出される為、前方からテープ材
に張力を付与しつつ圧延する。所謂前方張力圧延法が用
いられている。
法により成形加工がなされているが、平ロール圧延法で
はテープ材は蛇行して製出される為、前方からテープ材
に張力を付与しつつ圧延する。所謂前方張力圧延法が用
いられている。
しかしながらこのような前方張力圧延法によると得ら
れた複合線材は内部の原料物質層にクラックや断裂等の
欠陥が発生し易く、この複合線材を加熱処理して得られ
る酸化物超電導導体は、超電導特性が低い値のものとな
るという問題があった。
れた複合線材は内部の原料物質層にクラックや断裂等の
欠陥が発生し易く、この複合線材を加熱処理して得られ
る酸化物超電導導体は、超電導特性が低い値のものとな
るという問題があった。
本発明は、かかる状況に鑑みなされたもので、その目
的とするところは、欠陥がなく、超電導特性に優れた酸
化物超電導導体を製造する方法を提供することにある。
的とするところは、欠陥がなく、超電導特性に優れた酸
化物超電導導体を製造する方法を提供することにある。
即ち本発明は、酸化物超電導体となし得る原料物質に
金属を被覆して棒状複合体となし、前記棒状複合体に圧
縮加工を施して所定サイズの複合線材となし、しかるの
ち前記複合線材に酸素含有雰囲気中で加熱処理を施す酸
化物超電導導体の製造方法であって、前記圧縮加工は、
前記棒状複合体に圧下工具を押し付けてその部分を所定
の圧下率で圧縮加工し、次いで圧下工具を移動して荷重
を解除したのち、前記棒状複合体を圧下工具の面長より
若干短い長さ分だけ前方に送り出し、次いで再び圧下工
具を押し付けて圧縮加工するという操作を順次所定回数
繰り返すことによって行われること、および前記圧下工
具の押し付けは前記棒状複合体の送り方向に対して垂直
に行うことを特徴とするものである。
金属を被覆して棒状複合体となし、前記棒状複合体に圧
縮加工を施して所定サイズの複合線材となし、しかるの
ち前記複合線材に酸素含有雰囲気中で加熱処理を施す酸
化物超電導導体の製造方法であって、前記圧縮加工は、
前記棒状複合体に圧下工具を押し付けてその部分を所定
の圧下率で圧縮加工し、次いで圧下工具を移動して荷重
を解除したのち、前記棒状複合体を圧下工具の面長より
若干短い長さ分だけ前方に送り出し、次いで再び圧下工
具を押し付けて圧縮加工するという操作を順次所定回数
繰り返すことによって行われること、および前記圧下工
具の押し付けは前記棒状複合体の送り方向に対して垂直
に行うことを特徴とするものである。
以下に本発明方法を図を参照して具体的に説明する。
第１図イ〜ニは本発明方法において施される圧縮加工
法の一実施例を示す工程説明図である。図において１は
棒状複合体、３はプレス、４は複合線材である。金属パ
イプに超電導体となし得る原料物質が充填された棒状複
合体１をアンコイラ２からプレス３に供給して（図
イ）、この棒状複合体１に圧下工具5,5′を押し付けて
所定の圧下率で圧縮加工して複合線材４となし（図
ロ）、次いで圧下工具5,5′をそれぞれ上下方向に移動
して荷重を解除したのち（図ハ）、上記棒状複合体１を
プレス３の圧下工具5,5′の面長より若干短い長さ分だ
け前方に送り出し（図ニ）、次いで再び圧下工具5,5′
を押し付けて圧縮加工するという操作を順次所定回数繰
り返して全長に亘り所定サイズのテープ状複合線材とな
し、しかるのち酸素含有雰囲気中で加熱処理して酸化物
超電導導体となすものである。
法の一実施例を示す工程説明図である。図において１は
棒状複合体、３はプレス、４は複合線材である。金属パ
イプに超電導体となし得る原料物質が充填された棒状複
合体１をアンコイラ２からプレス３に供給して（図
イ）、この棒状複合体１に圧下工具5,5′を押し付けて
所定の圧下率で圧縮加工して複合線材４となし（図
ロ）、次いで圧下工具5,5′をそれぞれ上下方向に移動
して荷重を解除したのち（図ハ）、上記棒状複合体１を
プレス３の圧下工具5,5′の面長より若干短い長さ分だ
け前方に送り出し（図ニ）、次いで再び圧下工具5,5′
を押し付けて圧縮加工するという操作を順次所定回数繰
り返して全長に亘り所定サイズのテープ状複合線材とな
し、しかるのち酸素含有雰囲気中で加熱処理して酸化物
超電導導体となすものである。
本発明方法において、酸化物超電導体となし得る原料
物質としては、酸化物超電導体の製造過程で生成する酸
化物等、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系酸化物超電導体につい
て示すと、Y2O3、BaO、CuO、BaCuO2、YBaCuO5、YBa2Cu3
O7等の酸化物がY:Ba:Cuの原子比で1:2:3になるように配
合し混合したものであれば任意の物質が用いられる。
物質としては、酸化物超電導体の製造過程で生成する酸
化物等、例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系酸化物超電導体につい
て示すと、Y2O3、BaO、CuO、BaCuO2、YBaCuO5、YBa2Cu3
O7等の酸化物がY:Ba:Cuの原子比で1:2:3になるように配
合し混合したものであれば任意の物質が用いられる。
本発明方法において、原料物質を被覆するのに用いら
れる金属としては、Ag、Cu、SUS等の加工性に優れた高
融点金属が適しており、特にAgは、酸素の透過性に優れ
るので、後の加熱処理工程において原料物質への酸素供
給が十分になされ好ましいものである。
れる金属としては、Ag、Cu、SUS等の加工性に優れた高
融点金属が適しており、特にAgは、酸素の透過性に優れ
るので、後の加熱処理工程において原料物質への酸素供
給が十分になされ好ましいものである。
上記金属を原料物質に被覆する方法としては、金属パ
イプ内に原料物質を充填する方法、又は金属テープをＵ
字状に加工しつつこの中に原料物質を供給し、上記金属
テープの両側縁端を溶接して筒状に成形被覆する方法等
任意の方法が適応される。
イプ内に原料物質を充填する方法、又は金属テープをＵ
字状に加工しつつこの中に原料物質を供給し、上記金属
テープの両側縁端を溶接して筒状に成形被覆する方法等
任意の方法が適応される。
本発明方法において、原料物質を金属被覆した棒状複
合体は、これをそのまま圧縮加工を施してもよいが、更
にスエージングや溝ロール圧延により丸形、四角形等の
任意の形状に加工してから圧縮加工を施しても差支えな
い。又圧縮加工する為のプレスには、水圧プレスや油圧
プレス等の一軸方向に圧下する通常のプレスが用いられ
るが、圧下工具に溝を設け圧下時の材料の横拡がりを押
える据込加工により圧縮加工を施してもよい。
合体は、これをそのまま圧縮加工を施してもよいが、更
にスエージングや溝ロール圧延により丸形、四角形等の
任意の形状に加工してから圧縮加工を施しても差支えな
い。又圧縮加工する為のプレスには、水圧プレスや油圧
プレス等の一軸方向に圧下する通常のプレスが用いられ
るが、圧下工具に溝を設け圧下時の材料の横拡がりを押
える据込加工により圧縮加工を施してもよい。
棒状複合体の圧下率は、30％以上にするのが充填密度
並びに配向性が向上して好ましいものである。又所定の
圧下率を得るのに一度に圧下しても、又何度かに分割し
て圧下してもよいが、後者の方がワレ等の発生が防止で
きて好ましいものである。
並びに配向性が向上して好ましいものである。又所定の
圧下率を得るのに一度に圧下しても、又何度かに分割し
て圧下してもよいが、後者の方がワレ等の発生が防止で
きて好ましいものである。
本発明方法では、棒状複合体を断続的に移動させつつ
圧縮加工を施して複合線材となすものであるが、移動長
さは、プレスの圧縮工具面長より、やや短めにし、複合
体の圧縮部分端部をオーバーラップさせて圧縮加工を施
すのが複合線材の厚さが均一化されて好ましい。又棒状
複合体を圧縮加工するのに上記複合体を固定しておい
て、プレスを移動させるようにしてもよい。
圧縮加工を施して複合線材となすものであるが、移動長
さは、プレスの圧縮工具面長より、やや短めにし、複合
体の圧縮部分端部をオーバーラップさせて圧縮加工を施
すのが複合線材の厚さが均一化されて好ましい。又棒状
複合体を圧縮加工するのに上記複合体を固定しておい
て、プレスを移動させるようにしてもよい。
本発明方法において、複合線材の加熱処理は、通常酸
素含有雰囲気中で700〜1100℃程度の温度範囲で施さ
れ、この加熱処理により原料物質は焼結がなされるとと
もに、酸素が供給され又結晶構造の調整がなされて酸化
物超電導体に反応するものである。
素含有雰囲気中で700〜1100℃程度の温度範囲で施さ
れ、この加熱処理により原料物質は焼結がなされるとと
もに、酸素が供給され又結晶構造の調整がなされて酸化
物超電導体に反応するものである。
本発明方法においては、原料物質が金属被覆された棒
状複合体に位置を移動しながら断続的に圧縮加工を繰り
返し施して複合線材となすので前述した前方張力圧延法
のように無理な張力を付与することがない。従って本発
明の方法によれば複合線材内部の原料物質にクラックや
断裂等の欠陥を生じるのを抑制できる。
状複合体に位置を移動しながら断続的に圧縮加工を繰り
返し施して複合線材となすので前述した前方張力圧延法
のように無理な張力を付与することがない。従って本発
明の方法によれば複合線材内部の原料物質にクラックや
断裂等の欠陥を生じるのを抑制できる。
又棒状複合体を順次断続的に移動させて圧縮加工を施
すので長尺複合線材の製造が可能である。
すので長尺複合線材の製造が可能である。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１ BiO2O3、CaCO3、SrCO3、CuOの粉末をBi:Ca:Sr:Cuが原
子比で1:1:1:2になるように配合し、次いでこの混合粉
体を大気中で850℃50H仮焼成し、この仮焼成体を粉砕分
級してBiCaSrCu2Ox組成の仮焼成粉体となし、この仮焼
成粉体を原料物質として外径20mm、内径14mmのAgパイプ
内に充填し、次いでこの原料物質を充填したAgパイプの
両端をEB溶接により真空封着し、次いでスエージング及
び溝ロール圧延により外径3mmの棒状複合体に加工し
た。而してこの棒状複合体を第１図イ〜ニに示した圧縮
加工法により、種々厚さのテープ状の複合線材４とな
し、次いでこの複合線材４を大気中で850℃100H加熱処
理してBiSrCaCu2O7-δ（δ＝0.1〜0.5）の酸化物超電導
導体を製造した。
子比で1:1:1:2になるように配合し、次いでこの混合粉
体を大気中で850℃50H仮焼成し、この仮焼成体を粉砕分
級してBiCaSrCu2Ox組成の仮焼成粉体となし、この仮焼
成粉体を原料物質として外径20mm、内径14mmのAgパイプ
内に充填し、次いでこの原料物質を充填したAgパイプの
両端をEB溶接により真空封着し、次いでスエージング及
び溝ロール圧延により外径3mmの棒状複合体に加工し
た。而してこの棒状複合体を第１図イ〜ニに示した圧縮
加工法により、種々厚さのテープ状の複合線材４とな
し、次いでこの複合線材４を大気中で850℃100H加熱処
理してBiSrCaCu2O7-δ（δ＝0.1〜0.5）の酸化物超電導
導体を製造した。
実施例２ 原料物質に、Y2O3、BaCO3、CuOの粉末をY:Ba:Cuが原
子比で1:2:3になるように配合し混合した混合粉体を大
気中で1000℃5H仮焼成し、次いでこの仮焼成体を粉砕分
級して得たYBa2Cu3Ox組成の仮焼成粉体を用い、加熱処
理を酸素気流中で900℃5H行った他は、実施例１と同じ
方法によりYBa2Cu3O7-δ（δ≒0.1〜0.5）の酸化物超電
導導体を製造した。
子比で1:2:3になるように配合し混合した混合粉体を大
気中で1000℃5H仮焼成し、次いでこの仮焼成体を粉砕分
級して得たYBa2Cu3Ox組成の仮焼成粉体を用い、加熱処
理を酸素気流中で900℃5H行った他は、実施例１と同じ
方法によりYBa2Cu3O7-δ（δ≒0.1〜0.5）の酸化物超電
導導体を製造した。
比較例１〜２ 実施例1,2において棒状複合体を複合線材に加工する
のに前方張力圧延法を用いて行った他は、それぞれ実施
例1,2と同じ方法により酸化物超電導導体を製造した。
のに前方張力圧延法を用いて行った他は、それぞれ実施
例1,2と同じ方法により酸化物超電導導体を製造した。
斯くの如くして得られた各々の酸化物超電導導体につ
いて、臨界温度（Tc）及び臨界電流密度（Jc）を測定し
た。以上得られた結果を第１表に併記する。
いて、臨界温度（Tc）及び臨界電流密度（Jc）を測定し
た。以上得られた結果を第１表に併記する。
第１表より明らかなように、本発明方法品は比較方法
品に較べてTc及びJcが高い値のものとなった。これは本
発明方法品は、棒状複合体を圧縮加工により複合線材と
なしたので、複合線材内部の原料物質にクラック等が生
じなかった為である。特に圧下率を30％以上としたもの
は、圧下率25％のものに較べて相対密度及び結晶配向性
が向上してJcが一段と高い値のものとなった。
品に較べてTc及びJcが高い値のものとなった。これは本
発明方法品は、棒状複合体を圧縮加工により複合線材と
なしたので、複合線材内部の原料物質にクラック等が生
じなかった為である。特に圧下率を30％以上としたもの
は、圧下率25％のものに較べて相対密度及び結晶配向性
が向上してJcが一段と高い値のものとなった。
これに対し比較方法品は、棒状複合体を張力圧延法に
より複合線材に加工した為、複合線材内部の原料物質に
クラック等の欠陥が発生し、Jcが大幅に低下した。
より複合線材に加工した為、複合線材内部の原料物質に
クラック等の欠陥が発生し、Jcが大幅に低下した。
以上述べたように本発明方法によれば、クラック等の
欠陥が少なく、Tc及びJcに優れた酸化物超電導導体が得
られ、工業上顕著な効果を奏する。
欠陥が少なく、Tc及びJcに優れた酸化物超電導導体が得
られ、工業上顕著な効果を奏する。
第１図イ〜ニは、本発明方法において行われる圧縮加工
法の一実施例を示す工程説明図である。 １…棒状複合体、３…プレス、４…複合線材。
法の一実施例を示す工程説明図である。 １…棒状複合体、３…プレス、４…複合線材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 小川 謙 審判官 柿沢 恵子 審判官 木村 勇夫 (56)参考文献 特開 平２−139808（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】酸化物超電導体となし得る原料物質に金属
を被覆して棒状複合体となし、前記棒状複合体に圧縮加
工を施して所定サイズの複合線材となし、しかるのち前
記複合線材に酸素含有雰囲気中で加熱処理を施す酸化物
超電導導体の製造方法であって、 前記圧縮加工は、前記棒状複合体に圧下工具を押し付け
てその部分を所定の圧下率で圧縮加工し、次いで圧下工
具を移動して荷重を解除したのち、前記棒状複合体を圧
下工具の面長より若干短い長さ分だけ前方に送り出し、
次いで再び圧下工具を押し付けて圧縮加工するという操
作を順次所定回数繰り返すことによって行われること、
および前記圧下工具の押し付けは前記棒状複合体の送り
方向に対して垂直に行うことを特徴とする酸化物超電導
導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64001099A JP2895495B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 酸化物超電導導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64001099A JP2895495B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 酸化物超電導導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183918A JPH02183918A (ja) | 1990-07-18 |
| JP2895495B2 true JP2895495B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=11492038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP64001099A Expired - Fee Related JP2895495B2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 酸化物超電導導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895495B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02199721A (ja) * | 1989-01-28 | 1990-08-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | テープ状超電導線材の製造方法 |
| JPH02199715A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 酸化物超電導線材或いはテープの製造方法 |
| JPH02247013A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-02 | Hitachi Cable 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 |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139808A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-29 | Asahi Glass Co Ltd | 超電導線材の製造方法 |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP64001099A patent/JP2895495B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02183918A (ja) | 1990-07-18 |
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