JP3016294B2 - 超電導磁気シールド構造体の製造方法 - Google Patents
超電導磁気シールド構造体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導磁気シールド構
造体及びその製造方法に関し、特に、Ｊｃ値特性（臨界
電流密度特性），及び耐ヒートサイクル性を改善してシ
ールド特性の向上を図った超電導磁気シールド構造体及
びその製造方法に関する。
造体及びその製造方法に関し、特に、Ｊｃ値特性（臨界
電流密度特性），及び耐ヒートサイクル性を改善してシ
ールド特性の向上を図った超電導磁気シールド構造体及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超電導磁気シールド構造体は、酸化物超
電導材のマイスナー効果により弱磁場に対しては完全に
遮蔽でき、また、強磁場のシールドに対しても可能性が
あるものとして検討されており、液体窒素温度（７７
Ｋ）における酸化物超電導材の有力な応用分野として注
目されている。
電導材のマイスナー効果により弱磁場に対しては完全に
遮蔽でき、また、強磁場のシールドに対しても可能性が
あるものとして検討されており、液体窒素温度（７７
Ｋ）における酸化物超電導材の有力な応用分野として注
目されている。
【０００３】このような超電導磁気シールド構造体は、
臨界温度の高いバルク材から構成されており、底付カッ
プ状のもの等、使用目的に応じて種々の形状のものが製
造されている。この超電導磁気シールド構造体のシール
ド特性はＪｃ値（臨界電流密度特性）に依存し、Ｊｃ値
が高い方がシールド特性は良好となる。
臨界温度の高いバルク材から構成されており、底付カッ
プ状のもの等、使用目的に応じて種々の形状のものが製
造されている。この超電導磁気シールド構造体のシール
ド特性はＪｃ値（臨界電流密度特性）に依存し、Ｊｃ値
が高い方がシールド特性は良好となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超電導
磁気シールド構造体によると、次のような問題点を有し
ている。
磁気シールド構造体によると、次のような問題点を有し
ている。
【０００５】(1) 酸化物超電導粉を単に焼結した構造で
あるため、臨界電流密度値が数百Ａ／ｃｍ2 のオーダー
とＪｃ値特性が低く、低いシールド特性しか得られな
い。
あるため、臨界電流密度値が数百Ａ／ｃｍ2 のオーダー
とＪｃ値特性が低く、低いシールド特性しか得られな
い。
【０００６】(2) 超電導磁気シールド構造体を液体窒素
温度まで冷却する際、そのヒートショックによってクラ
ックが発生し易く、クラックが発生すると、微小といえ
どもシールド特性を劣化させてしまう。また、クラック
が大きくなれば使用が困難になる。
温度まで冷却する際、そのヒートショックによってクラ
ックが発生し易く、クラックが発生すると、微小といえ
どもシールド特性を劣化させてしまう。また、クラック
が大きくなれば使用が困難になる。
【０００７】(3) 複雑な形状に成形することが難しい。
【０００８】従って、本発明の目的はＪｃ値特性、及び
耐ヒートサイクル性を改善してシールド特性の向上が図
れ、かつ、複雑形状の構造体を容易に形成することがで
きる超電導磁気シールド構造体の製造方法を提供するこ
とである。
耐ヒートサイクル性を改善してシールド特性の向上が図
れ、かつ、複雑形状の構造体を容易に形成することがで
きる超電導磁気シールド構造体の製造方法を提供するこ
とである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る製造方法
は、金属板の表面に酸化物超電導材を積層させた複合超
電導シートを、塑性変形によって所定の形状に変形させ
て構造体とし、その構造体に熱処理を施すという各工程
を有し、前記塑性変形は、深絞り加工及びシゴキ加工に
よって行われるものである。
は、金属板の表面に酸化物超電導材を積層させた複合超
電導シートを、塑性変形によって所定の形状に変形させ
て構造体とし、その構造体に熱処理を施すという各工程
を有し、前記塑性変形は、深絞り加工及びシゴキ加工に
よって行われるものである。
【００１０】
【００１１】前記酸化物超電導材としては、Ｙ系（１２
３），Ｂｉ系（２２２３）或いは（２２１２），Ｔｌ系
（２層系及び１層系）等のものを適用することができる
が、この中でも塑性変形時に大きな歪量が付加されるこ
とを考慮すると、固体潤滑剤的な挙動を示すＢｉ系（２
２２３）或いは（２２１２）を適用することが適してい
る。
３），Ｂｉ系（２２２３）或いは（２２１２），Ｔｌ系
（２層系及び１層系）等のものを適用することができる
が、この中でも塑性変形時に大きな歪量が付加されるこ
とを考慮すると、固体潤滑剤的な挙動を示すＢｉ系（２
２２３）或いは（２２１２）を適用することが適してい
る。
【００１２】また、金属板の表面に酸化物超電導材を施
す前記所定の方法としては、ドクターブレード法，塗布
法，溶射法等の厚膜法，或いはＣＶＤ法，レーザ法等の
薄膜法を適用することができる。
す前記所定の方法としては、ドクターブレード法，塗布
法，溶射法等の厚膜法，或いはＣＶＤ法，レーザ法等の
薄膜法を適用することができる。
【００１３】
【作用】本発明の超電導磁気シールド構造体は上記のよ
うに金属板と酸化物超電導層による積層構造になってい
るため、構造体の高強度化が図れ、大型化したものでも
冷却時，或いは焼成時のクラック発生がなくなる。この
ため、シールド特性を低下させることがない。更に、本
発明の超電導磁気シールド構造体の製造方法によると、
塑性変形によって構造体の成形を行うため、容易に複雑
形状のものを形成することができる。
うに金属板と酸化物超電導層による積層構造になってい
るため、構造体の高強度化が図れ、大型化したものでも
冷却時，或いは焼成時のクラック発生がなくなる。この
ため、シールド特性を低下させることがない。更に、本
発明の超電導磁気シールド構造体の製造方法によると、
塑性変形によって構造体の成形を行うため、容易に複雑
形状のものを形成することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の超電導磁気シールド構造体及
びその製造方法を図面を参照しつつ詳細に説明する。
びその製造方法を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】図１は本発明の一実施例を示し、金属板１
と、その両面に設けられた酸化物超電導材２によって複
合超電導シート３が構成され、この複合超電導シート３
を底付カップ状に成形することにより、構造体９が形成
されている。
と、その両面に設けられた酸化物超電導材２によって複
合超電導シート３が構成され、この複合超電導シート３
を底付カップ状に成形することにより、構造体９が形成
されている。
【００１６】次に、本発明の超電導磁気シールド構造体
の製造方法を図２の製造フローに基づいて説明する。ま
ず、所定の厚さ（例えば、０．３ｍｍ）を有する銀板等
の金属板１の両面に、Ｂｉ系（Ｂｉ0.8 Ｐｂ0.2 ）2 Ｓ
ｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 ＯXの仮焼材（例えば、８５０℃×１
０ｈｒ熱処理）から成る酸化物超電導材２を塗布法によ
り２０μｍの厚さで塗布して複合超電導シート３（図
３）を製作する。そして、図４に示すように押治具４，
押え板５，及び絞りダイス６によって、複合超電導シー
ト３に深絞り加工を施し、直径７０ｍｍ，長さ５０ｍｍ
のカップ状に成形する。更に、図５に示すように押治具
４，及びシゴキダイス７によって、カップ状の複合超電
導シート３にシゴキ加工を施し、直径６０ｍｍ，長さ８
０ｍｍ，肉厚０．２ｍｍのカップ状に形成する。この
後、このように塑性変形によってカップ状に成形された
構造体９に空気中において熱処理（８３５℃×８０ｈ
ｒ）を施し、更に端部をトリミング加工して超電導磁気
シールド構造体とする。
の製造方法を図２の製造フローに基づいて説明する。ま
ず、所定の厚さ（例えば、０．３ｍｍ）を有する銀板等
の金属板１の両面に、Ｂｉ系（Ｂｉ0.8 Ｐｂ0.2 ）2 Ｓ
ｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 ＯXの仮焼材（例えば、８５０℃×１
０ｈｒ熱処理）から成る酸化物超電導材２を塗布法によ
り２０μｍの厚さで塗布して複合超電導シート３（図
３）を製作する。そして、図４に示すように押治具４，
押え板５，及び絞りダイス６によって、複合超電導シー
ト３に深絞り加工を施し、直径７０ｍｍ，長さ５０ｍｍ
のカップ状に成形する。更に、図５に示すように押治具
４，及びシゴキダイス７によって、カップ状の複合超電
導シート３にシゴキ加工を施し、直径６０ｍｍ，長さ８
０ｍｍ，肉厚０．２ｍｍのカップ状に形成する。この
後、このように塑性変形によってカップ状に成形された
構造体９に空気中において熱処理（８３５℃×８０ｈ
ｒ）を施し、更に端部をトリミング加工して超電導磁気
シールド構造体とする。
【００１７】次に、このようにして得られた超電導磁気
シールド構造体の内部にホール素子を配置し、７７Ｋの
液体窒素中でその外周部に１００Ｇの磁場を発生させ、
超電導磁気シールド構造体のシールド特性を評価したと
ころ、内部では５Ｇ以下まで低下しており、十分なシー
ルド特性を有していることが確認できた。
シールド構造体の内部にホール素子を配置し、７７Ｋの
液体窒素中でその外周部に１００Ｇの磁場を発生させ、
超電導磁気シールド構造体のシールド特性を評価したと
ころ、内部では５Ｇ以下まで低下しており、十分なシー
ルド特性を有していることが確認できた。
【００１８】尚、上記実施例では、銀／Ｂｉ系厚膜の構
成を示したが、使用する金属板として表面に銀メッキを
施したＳＵＳ（ステンレス鋼），或いは銀とＳＵＳのク
ラッド材で構成しても良い。この場合、加工工程におい
て結晶の緻密化が図れ、更に高Ｊｃ値特性が得られる。
成を示したが、使用する金属板として表面に銀メッキを
施したＳＵＳ（ステンレス鋼），或いは銀とＳＵＳのク
ラッド材で構成しても良い。この場合、加工工程におい
て結晶の緻密化が図れ、更に高Ｊｃ値特性が得られる。
【００１９】また、複合超電導シート３を、図６に示す
ような二〜数十層積層した構造体９であっても良い。こ
のような構成によると、前述した実施例のものより更に
ヒートショックに強くなり、シールド特性も良好とな
る。更に、構造体９の形状は底付カップ状に限定するも
のではなく、図７に示すような底に孔８を有したもので
も良く、或いは他の複雑形状でも良い。
ような二〜数十層積層した構造体９であっても良い。こ
のような構成によると、前述した実施例のものより更に
ヒートショックに強くなり、シールド特性も良好とな
る。更に、構造体９の形状は底付カップ状に限定するも
のではなく、図７に示すような底に孔８を有したもので
も良く、或いは他の複雑形状でも良い。
【００２０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の製造方法に
よると、金属板の表面に酸化物超電導体を積層させた複
合超電導シートを形成し、その複合超電導シートを深絞
り加工及びシゴキ加工によって所定の形状に変形させた
構造体とし、これに熱処理を施すようにしたため、Ｊｃ
値特性、及び耐ヒートサイクル性を改善してシールド特
性の向上を図ることができると共に、容易に複雑形状の
構造体を形成することができる。
よると、金属板の表面に酸化物超電導体を積層させた複
合超電導シートを形成し、その複合超電導シートを深絞
り加工及びシゴキ加工によって所定の形状に変形させた
構造体とし、これに熱処理を施すようにしたため、Ｊｃ
値特性、及び耐ヒートサイクル性を改善してシールド特
性の向上を図ることができると共に、容易に複雑形状の
構造体を形成することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す説明図。
【図２】超電導磁気シールド構造体の製造手順を示す説
明図。
明図。
【図３】金属複合超電導シートを示す説明図。
【図４】深絞り加工を示す説明図。
【図５】シゴキ加工を示す説明図。
【図６】本発明の第２の実施例を示す説明図。
【図７】本発明の第３の実施例を示す説明図。
１ 金属板 ２ 酸
化物超電導材 ３ 複合超電導シート ４ 押
治具 ５ 押え板 ６ 絞
りダイス ７ シゴキダイス ８ 孔 ９ 構造体
化物超電導材 ３ 複合超電導シート ４ 押
治具 ５ 押え板 ６ 絞
りダイス ７ シゴキダイス ８ 孔 ９ 構造体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 9/00 ZAA
Claims (2)
- 【請求項１】 金属板の表面に酸化物超電導材を積層さ
せて複合超電導シートを形成し、 前記複合超電導シートを、塑性変形によって所定の形状
に変形させて構造体とし、 前記構造体に熱処理を施す ことを特徴とする超電導磁気
シールド構造体の製造方法。 - 【請求項２】 前記塑性変形は、深絞り加工及びシゴキ
加工によって行われる請求項１の超電導磁気シールド構
造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327053A JP3016294B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 超電導磁気シールド構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327053A JP3016294B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 超電導磁気シールド構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145272A JPH05145272A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3016294B2 true JP3016294B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=18194781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3327053A Expired - Fee Related JP3016294B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 超電導磁気シールド構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016294B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP3327053A patent/JP3016294B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05145272A (ja) | 1993-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |