JP3078765B2 - 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 - Google Patents
化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法Info
- Publication number
- JP3078765B2 JP3078765B2 JP09122804A JP12280497A JP3078765B2 JP 3078765 B2 JP3078765 B2 JP 3078765B2 JP 09122804 A JP09122804 A JP 09122804A JP 12280497 A JP12280497 A JP 12280497A JP 3078765 B2 JP3078765 B2 JP 3078765B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting wire
- oxide superconductor
- sheath material
- compound superconducting
- metal sheath
- 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 - Lifetime
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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物超伝導線に
係り、特に酸化物超伝導体を用いた化合物超伝導線の製
造方法及び酸化物超伝導体を用いた場合に好適な化合物
超伝導線の構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】化合物超伝導体としては金属系のＡ１５
型、Ｂ１型、シェブレル型、ラーベス型、また酸化物セ
ラミック系のペロブスカイト型、層状ペロブスカイト型
等の結晶構造に属するものが知られている。これらの中
でもＬａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系に代表される層状ペロブス
カイト型等の酸化物超伝導体では臨界温度が３０Ｋ以
上、またＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系のようなペロブスカイ
ト，層状ペロブスカイト等の多相からなる酸化物超伝導
体では臨界温度９０Ｋを超えるものが得られるため非常
に有望な材料である。しかしながらこれらの酸化物超伝
導体は従来、焼結によるペレット状のものしかできなか
った。また超電導マグネット等の応用を考慮した場合は
超伝導体の線材化が必要である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このように酸化物超伝
導体は非常に有望な材料であるが、線材への加工ができ
なかったために超電導マグネット等への応用が困難であ
った。 【０００４】そこで本発明は、線材等への加工が容易な
酸化物超伝導体を用いて化合物超伝導線を提供すること
を目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本願発明の化合物超伝導
線は、酸化物超伝導体と、前記酸化物超伝導体を取り囲
む金属シース材とを備え、断面形状がリボン状であるこ
とを特徴とする。ここで、金属シース材は銀または銀合
金であってよい。また、酸化物超伝導体と、前記酸化物
超伝導体を取り囲む金属シース材からなる超伝導単芯線
を複数束ねたものであって、断面形状がリボン状である
ものであってもよい。 【０００６】本発明の化合物超伝導線にあっては、金属
シース材内部に酸化物超伝導体を形成するための原料を
充填した部材を作成する第１の工程と、この後、前記部
材を減面加工する工程と、前記減面加工された部材に酸
化性雰囲気で加熱処理を施し、前記金属シース材内部に
酸化物超伝導体を形成する第２の工程とにより製造され
たことを特徴とする。ここで、金属シース材は銀または
銀合金であってよい。 【０００７】各工程について第１図を用いて詳細に説明
する。第１図は各工程を示す線材の断面図である。 【０００８】第１の工程で用いる原料としては第３の工
程で、例えばＬａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ，Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ
−Ｏ系に代表される層状ペロブスカイト型（Ｌａ
1-x Ｍ）2ＣｕＯ4 （Ｍ；Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）の他、
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系，Ｓｃ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等の連
続した酸化物超伝導体が形成できればどのようなもので
も良い。例えば、Ｌａ、Ｙ，Ｓｃ、Ｍ、Ｃｕ単体若しく
は酸化物、さらには加熱により酸化物に転じる炭酸塩、
硝酸塩、水酸化物等を用い、これらを化学量論比に合う
ように混合したものを原料として用いることができる。
またこの混合物を仮焼し粉砕したものを原料として用い
ても良い。 【０００９】この原料をシース材内部に埋め込む（第１
図）（ａ））。シース材としては、電気抵抗が低く、熱
伝導性に優れたものが好適であり、例えば銅、銀、金及
びこれらを主体とした合金があげられる。このシース材
は超伝導線を形成した場合の安定化材となる。また埋め
込む原料形態であるが、粉体でもよいし線状でも良い。
例えばＬａ，Ｂａ，Ｃｕの夫々の金属線を同時に埋め込
むこともできる。 【００１０】次に第２の工程である。この工程では第１
の工程で所望の加工が施された部材に酸素含有雰囲気中
で加熱処理を施し、シース材内部に充填された原料を連
続した化合物超伝導体とする（第１図（ｃ））。この加
熱処理温度は酸化物超伝導体が形成できるように適宜設
定できるが、シース材の融点が実質的な上限温度とな
る。また下限は特に設定しないが、酸化物超伝導体を形
成するためには、実用上５００℃以上が必要である。 【００１１】以上安定化材となるシース材内部に一つの
超伝導体を含む単芯線について説明したが、シース材内
部に複数の穴を設けて夫々に原料を埋め込んでも良い
し、単芯線を更に複数本束ねて再度安定化材に組み込ん
で多芯線を構成しても良い。 【００１２】なお、第２の工程を行なう前には、第１の
工程で得られた部材に、押し出し、スェージング、線引
き等の手法で減面加工を施し、所望の線径の線材を得る
（第１図（ｂ））。超伝導線の形態としては断面円形に
限らず、リボン状等種々の形態が考えられる。 【００１３】さて第２の工程の加熱処理による酸化物超
伝導体の生成であるが、シース材と原料との間に構成元
素、例えばＣｕ，Ｏ等、の拡散が生じると所定の化学量
論比からのズレが生じてしまい、超伝導特性を劣化させ
てしまう恐れがある。また、安定化材としての役割を果
たすシース材にしても原料側からの酸素等の拡散が顕著
となると、電気抵抗の上昇、熱伝導性の低下等の問題が
生じる。従ってこのような問題が生じる恐れがある場合
は、シース材と原料の間に拡散を防止するバリヤ材を介
在させることにより、この拡散による悪影響を防止する
ことができる。 【００１４】このバリヤ材としては例えばステンレス、
銀、金、白金等があげられる。特にシース材として銅ま
たは銅合金を用いた場合、Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等の
銅含有酸化物超伝導体の酸素、銅の拡散による超伝導体
側の化学量論比からのズレ、及びシース材中への酸素の
拡散による熱伝導率の低下を防止する効果が顕著であ
る。 【００１５】この様なバリヤ材を用いる場合は、第１の
工程で原料をバリヤ材で囲む。又は、シース材の内面を
バリヤ材で構成するなどの手法を取れば良い。この様子
を第２図に示す。 【００１６】また原料の調合具合、加熱処理条件等によ
っては酸化物超伝導体が所定の超伝導特性を発揮するの
に必要な化学量論比から、酸素が不足した形となる場合
がある。この様な場合は原料に十分な酸素を供給できる
ように、シース材の一部を線材の長手方向に沿って削除
し、原料が加熱処理時に外部の酸化性雰囲気と接触でき
るようにすることが好ましい（第３図（ａ））。また前
述の如くバリヤ材を設けた場合は、このバリヤ材の一部
も除去して加熱処理を行なう（第３図（ｂ））。 【００１７】なおシース材としてＡｇ又はＡｇ合金を用
いた場合は、Ａｇが酸素を拡散し易く、かつＡｇ自体は
酸化しにくいため、加熱処理時に外部から原料に十分な
酸素を供給できるため上述のような問題が生じにくい。
このようにＡｇシースを用いた場合は、酸素雰囲気、大
気中等の酸化性雰囲気中、５００〜９４０℃程度で前記
加熱処理を行なうことが好ましい。あまり加熱処理温度
が低いと酸素の拡散が遅く、あまり高温の加熱処理では
素材が変形し易くなる。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明す
る。 【００１９】実施の形態−１ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＳｒＯ，ＣｕＯをＣｕＯ１モルに対してＬ
ａ2 Ｏ3 0.9モル、ＳｒＯ 0.2モルの割合でボールミル
を用いて混合した。この混合物を９００℃で仮焼した
後、再度粉砕・混合を行ない、化合物超伝導体の原料と
しての粉末を得た。この原料を銅製の管状のシース材の
内部に酸素ガス含有雰囲気中で詰め込む。その後シース
材の両端開口部を閉塞し、一体化する。この一体化され
た部材を断面減少比が約１００以上になるまで、押し出
し、スェージング，線引き等の減面加工を施して細線化
した後、９００℃、１５Ｈの加熱処理を施す。 【００２０】この加熱処理によりシース材内部の原料が
反応して（Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1 ）2ＣｕＯ4 の組成式で表
される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の連続体
が生成し、化合物超伝導線を得ることができる。この化
合物超伝導線を用いて超伝導特性を調べたところ、臨界
温度は３５Ｋ、臨界電流は１０Ａと良好な特性を示し
た。なお、銅製シース材の代わりにＣｕ−Ｎ１合金製シ
ース材を用いても同様の結果を得た。 【００２１】実施の形態−２ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＢａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１と同
様に（Ｌａ0.925 Ｂａ0.075 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表
される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の化合物
超伝導線を得た。 【００２２】臨界温度は３１Ｋ、臨界電流は８Ａと良好
な特性を示した。 【００２３】実施の形態−３ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＣａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１と同
様に（Ｌａ0.9 Ｃａ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表され
る層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の化合物超伝
導線を得た。 【００２４】臨界温度は２９Ｋ、臨界電流は５Ａと良好
な特性を示した。 【００２５】実施の形態−４ Ｙ2 Ｏ3 ，ＣａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１と同様
に（Ｙ0.7 Ｂａ0.3 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表される多
相の酸化物超伝導体の化合物超伝導線を得た。 【００２６】臨界温度は９０Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。 【００２７】なおＹをＳｃに代えてもほぼ同様の結果を
得た。 【００２８】実施の形態−５ 実施の形態−１〜４の加熱処理前の部材にシース材の一
部を長手方向にＨＮＯ3 で除去した後（第３図）、各実
施例と同様の加熱処理を施したところ、各実施の形態の
臨界温度は約５Ｋ上昇し、臨界電流は約倍増した。 【００２９】実施の形態−６ Ａｇ製のシース材に、Ｌａ，Ｓｒ，Ｃｕを（Ｌａ0.9 Ｓ
ｒ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表される層状ペロブスカ
イト型の酸化物超伝導体となるよう比率で混合した原料
を充填して、シース材の量端を閉塞した。その後、減面
加工により細線化した後、７００℃大気中７日間の酸化
熱処理を行った結果（Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1）2 ＣｕＯ4 の
組成式で表される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導
体の連続体がシース材の内部に生成された。 【００３０】臨界温度は３５Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。 【００３１】実施の形態−７ 実施の形態−６におけるＳｒの代わりにＢａを用いて同
様に超伝導線を製造した。 【００３２】臨界温度は２９Ｋ、臨界電流は５Ａと良好
な特性を示した。 【００３３】実施の形態−８ 実施の形態−６におけるＳｒの代わりにＣａを用いて同
様に超伝導線を製造した。 【００３４】臨界温度は２９Ｋ、臨界電流は５Ａと良好
な特性を示した。 【００３５】実施の形態−９ 実施の形態−６のＬａ，Ｓｒ，Ｃｕの代わりにＹ，Ｂ
ａ，Ｃｕを用いて（Ｙ0.4 Ｂａ0.6 ）ＣｕＯ3 の比率と
なるように混合し、同様に超伝導線を製造した。 【００３６】臨界温度は９６Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。 【００３７】実施の形態−１０ 実施の形態−６のＬａ，Ｓｒ，Ｃｕの代わりに（Ｙ0.9
Ｂａ0.1 ）ＣｕＯ3 の比率となるようにＹ2 Ｏ3 ，Ｂａ
Ｏ，ＣｕＯを用い混合し、同様に超伝導線を製造した。 【００３８】臨界温度は８０Ｋ、臨界電流は１２Ａと良
好な特性を示した。 【００３９】実施の形態−１１ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＳｒＯ，ＣｕＯをＣｕＯ１モルに対してＬ
ａ2 Ｏ3 0.92 モル、ＳｒＯ 0.2モルの割合でボールミ
ルを用いて混合した。この混合物を９００℃、２Ｈの条
件で仮焼した後、再度粉砕・混合を行ない、化合物超伝
導体の原料としての粉末を得た。この原料を銀製のシー
ト（バリヤ材）で棒状に包み込んだ。このバリヤ材で包
まれた複合体を直径１０ｍｍ，内径８ｍｍの銅製の管状
のシース材の内部に挿入した。その後シース材の両端開
口部を閉塞し、一体化した。次いでこの一体化された部
材を断面減少比が約１００以上になるまで、押し出し、
スェージング、線引き等の減面加工を施して直径１ｍｍ
の線材を得た。その後、真空中９００℃，１５Ｈの加熱
処理を施す。この加熱処理によりシース材内部に（Ｌａ
0.9 Ｓｒ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表される層状ペロ
ブスカイト型の酸化物超伝導体の連続体が生成している
ことがＸ線回析で確認された。 【００４０】このようにして製造された超伝導線を用い
て実測した結果、臨界温度４０Ｋ、臨界電流１０Ａの良
好な超伝導特性を示すことが確認された。また安定化材
であるシース材の銅の熱伝導率を見るために、ＲＲＲ
（室温抵抗を臨界温度直上の抵抗で割った値：ＲＲＲが
大きいほど熱伝導率大）を測定したところ、約５０であ
った。この値は従来一般に使用されているＮｂ3 Ｓｎ超
伝導線のＲＲＲに比べても充分大きな値であり、本実施
例の方法により安定化材としての銅が原料の酸素により
汚染（酸化）されていないことが明らかとなった。 【００４１】従ってこの様な方法によって得られた超伝
導線は良好な超伝導特性を有し、かつ、安定化材の熱伝
導率も高いため、超電導マグネットへ応用した場合に有
効である。 【００４２】実施の形態−１２ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＢａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１１と
同様に（Ｌａ0.925 Ｃａ0.75）2 ＣｕＯ4 の組成式で表
される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の化合物
超伝導線を得た。 【００４３】臨界温度は３５Ｋ、臨界電流は８Ａと良好
な特性を示した。 【００４４】実施の形態−１３ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＣａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１１と
同様に（Ｌａ0.9 Ｃａ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表さ
れる層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の化合物超
伝導線を得た。 【００４５】臨界温度は１８Ｋ、臨界電流は３Ａと良好
な特性を示した。 【００４６】実施の形態−１４ Ｙ2 Ｏ3 ，ＢａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１１と同
様にＹ0.4 Ｂａ0.6 ＣｕＯ3 の組成比の酸化物超伝導体
の化合物超伝導線を得た。 【００４７】臨界温度は９６Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、臨
界温度が高い層状ペロブスカイト型等の酸化物超伝導体
を用いた化合物超伝導線を安定して得ることができ、超
電導マグネット等への応用に寄与するところ大である。
係り、特に酸化物超伝導体を用いた化合物超伝導線の製
造方法及び酸化物超伝導体を用いた場合に好適な化合物
超伝導線の構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】化合物超伝導体としては金属系のＡ１５
型、Ｂ１型、シェブレル型、ラーベス型、また酸化物セ
ラミック系のペロブスカイト型、層状ペロブスカイト型
等の結晶構造に属するものが知られている。これらの中
でもＬａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系に代表される層状ペロブス
カイト型等の酸化物超伝導体では臨界温度が３０Ｋ以
上、またＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系のようなペロブスカイ
ト，層状ペロブスカイト等の多相からなる酸化物超伝導
体では臨界温度９０Ｋを超えるものが得られるため非常
に有望な材料である。しかしながらこれらの酸化物超伝
導体は従来、焼結によるペレット状のものしかできなか
った。また超電導マグネット等の応用を考慮した場合は
超伝導体の線材化が必要である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このように酸化物超伝
導体は非常に有望な材料であるが、線材への加工ができ
なかったために超電導マグネット等への応用が困難であ
った。 【０００４】そこで本発明は、線材等への加工が容易な
酸化物超伝導体を用いて化合物超伝導線を提供すること
を目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本願発明の化合物超伝導
線は、酸化物超伝導体と、前記酸化物超伝導体を取り囲
む金属シース材とを備え、断面形状がリボン状であるこ
とを特徴とする。ここで、金属シース材は銀または銀合
金であってよい。また、酸化物超伝導体と、前記酸化物
超伝導体を取り囲む金属シース材からなる超伝導単芯線
を複数束ねたものであって、断面形状がリボン状である
ものであってもよい。 【０００６】本発明の化合物超伝導線にあっては、金属
シース材内部に酸化物超伝導体を形成するための原料を
充填した部材を作成する第１の工程と、この後、前記部
材を減面加工する工程と、前記減面加工された部材に酸
化性雰囲気で加熱処理を施し、前記金属シース材内部に
酸化物超伝導体を形成する第２の工程とにより製造され
たことを特徴とする。ここで、金属シース材は銀または
銀合金であってよい。 【０００７】各工程について第１図を用いて詳細に説明
する。第１図は各工程を示す線材の断面図である。 【０００８】第１の工程で用いる原料としては第３の工
程で、例えばＬａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ，Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ
−Ｏ系に代表される層状ペロブスカイト型（Ｌａ
1-x Ｍ）2ＣｕＯ4 （Ｍ；Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）の他、
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系，Ｓｃ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等の連
続した酸化物超伝導体が形成できればどのようなもので
も良い。例えば、Ｌａ、Ｙ，Ｓｃ、Ｍ、Ｃｕ単体若しく
は酸化物、さらには加熱により酸化物に転じる炭酸塩、
硝酸塩、水酸化物等を用い、これらを化学量論比に合う
ように混合したものを原料として用いることができる。
またこの混合物を仮焼し粉砕したものを原料として用い
ても良い。 【０００９】この原料をシース材内部に埋め込む（第１
図）（ａ））。シース材としては、電気抵抗が低く、熱
伝導性に優れたものが好適であり、例えば銅、銀、金及
びこれらを主体とした合金があげられる。このシース材
は超伝導線を形成した場合の安定化材となる。また埋め
込む原料形態であるが、粉体でもよいし線状でも良い。
例えばＬａ，Ｂａ，Ｃｕの夫々の金属線を同時に埋め込
むこともできる。 【００１０】次に第２の工程である。この工程では第１
の工程で所望の加工が施された部材に酸素含有雰囲気中
で加熱処理を施し、シース材内部に充填された原料を連
続した化合物超伝導体とする（第１図（ｃ））。この加
熱処理温度は酸化物超伝導体が形成できるように適宜設
定できるが、シース材の融点が実質的な上限温度とな
る。また下限は特に設定しないが、酸化物超伝導体を形
成するためには、実用上５００℃以上が必要である。 【００１１】以上安定化材となるシース材内部に一つの
超伝導体を含む単芯線について説明したが、シース材内
部に複数の穴を設けて夫々に原料を埋め込んでも良い
し、単芯線を更に複数本束ねて再度安定化材に組み込ん
で多芯線を構成しても良い。 【００１２】なお、第２の工程を行なう前には、第１の
工程で得られた部材に、押し出し、スェージング、線引
き等の手法で減面加工を施し、所望の線径の線材を得る
（第１図（ｂ））。超伝導線の形態としては断面円形に
限らず、リボン状等種々の形態が考えられる。 【００１３】さて第２の工程の加熱処理による酸化物超
伝導体の生成であるが、シース材と原料との間に構成元
素、例えばＣｕ，Ｏ等、の拡散が生じると所定の化学量
論比からのズレが生じてしまい、超伝導特性を劣化させ
てしまう恐れがある。また、安定化材としての役割を果
たすシース材にしても原料側からの酸素等の拡散が顕著
となると、電気抵抗の上昇、熱伝導性の低下等の問題が
生じる。従ってこのような問題が生じる恐れがある場合
は、シース材と原料の間に拡散を防止するバリヤ材を介
在させることにより、この拡散による悪影響を防止する
ことができる。 【００１４】このバリヤ材としては例えばステンレス、
銀、金、白金等があげられる。特にシース材として銅ま
たは銅合金を用いた場合、Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等の
銅含有酸化物超伝導体の酸素、銅の拡散による超伝導体
側の化学量論比からのズレ、及びシース材中への酸素の
拡散による熱伝導率の低下を防止する効果が顕著であ
る。 【００１５】この様なバリヤ材を用いる場合は、第１の
工程で原料をバリヤ材で囲む。又は、シース材の内面を
バリヤ材で構成するなどの手法を取れば良い。この様子
を第２図に示す。 【００１６】また原料の調合具合、加熱処理条件等によ
っては酸化物超伝導体が所定の超伝導特性を発揮するの
に必要な化学量論比から、酸素が不足した形となる場合
がある。この様な場合は原料に十分な酸素を供給できる
ように、シース材の一部を線材の長手方向に沿って削除
し、原料が加熱処理時に外部の酸化性雰囲気と接触でき
るようにすることが好ましい（第３図（ａ））。また前
述の如くバリヤ材を設けた場合は、このバリヤ材の一部
も除去して加熱処理を行なう（第３図（ｂ））。 【００１７】なおシース材としてＡｇ又はＡｇ合金を用
いた場合は、Ａｇが酸素を拡散し易く、かつＡｇ自体は
酸化しにくいため、加熱処理時に外部から原料に十分な
酸素を供給できるため上述のような問題が生じにくい。
このようにＡｇシースを用いた場合は、酸素雰囲気、大
気中等の酸化性雰囲気中、５００〜９４０℃程度で前記
加熱処理を行なうことが好ましい。あまり加熱処理温度
が低いと酸素の拡散が遅く、あまり高温の加熱処理では
素材が変形し易くなる。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明す
る。 【００１９】実施の形態−１ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＳｒＯ，ＣｕＯをＣｕＯ１モルに対してＬ
ａ2 Ｏ3 0.9モル、ＳｒＯ 0.2モルの割合でボールミル
を用いて混合した。この混合物を９００℃で仮焼した
後、再度粉砕・混合を行ない、化合物超伝導体の原料と
しての粉末を得た。この原料を銅製の管状のシース材の
内部に酸素ガス含有雰囲気中で詰め込む。その後シース
材の両端開口部を閉塞し、一体化する。この一体化され
た部材を断面減少比が約１００以上になるまで、押し出
し、スェージング，線引き等の減面加工を施して細線化
した後、９００℃、１５Ｈの加熱処理を施す。 【００２０】この加熱処理によりシース材内部の原料が
反応して（Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1 ）2ＣｕＯ4 の組成式で表
される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の連続体
が生成し、化合物超伝導線を得ることができる。この化
合物超伝導線を用いて超伝導特性を調べたところ、臨界
温度は３５Ｋ、臨界電流は１０Ａと良好な特性を示し
た。なお、銅製シース材の代わりにＣｕ−Ｎ１合金製シ
ース材を用いても同様の結果を得た。 【００２１】実施の形態−２ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＢａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１と同
様に（Ｌａ0.925 Ｂａ0.075 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表
される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の化合物
超伝導線を得た。 【００２２】臨界温度は３１Ｋ、臨界電流は８Ａと良好
な特性を示した。 【００２３】実施の形態−３ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＣａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１と同
様に（Ｌａ0.9 Ｃａ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表され
る層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の化合物超伝
導線を得た。 【００２４】臨界温度は２９Ｋ、臨界電流は５Ａと良好
な特性を示した。 【００２５】実施の形態−４ Ｙ2 Ｏ3 ，ＣａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１と同様
に（Ｙ0.7 Ｂａ0.3 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表される多
相の酸化物超伝導体の化合物超伝導線を得た。 【００２６】臨界温度は９０Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。 【００２７】なおＹをＳｃに代えてもほぼ同様の結果を
得た。 【００２８】実施の形態−５ 実施の形態−１〜４の加熱処理前の部材にシース材の一
部を長手方向にＨＮＯ3 で除去した後（第３図）、各実
施例と同様の加熱処理を施したところ、各実施の形態の
臨界温度は約５Ｋ上昇し、臨界電流は約倍増した。 【００２９】実施の形態−６ Ａｇ製のシース材に、Ｌａ，Ｓｒ，Ｃｕを（Ｌａ0.9 Ｓ
ｒ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表される層状ペロブスカ
イト型の酸化物超伝導体となるよう比率で混合した原料
を充填して、シース材の量端を閉塞した。その後、減面
加工により細線化した後、７００℃大気中７日間の酸化
熱処理を行った結果（Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1）2 ＣｕＯ4 の
組成式で表される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導
体の連続体がシース材の内部に生成された。 【００３０】臨界温度は３５Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。 【００３１】実施の形態−７ 実施の形態−６におけるＳｒの代わりにＢａを用いて同
様に超伝導線を製造した。 【００３２】臨界温度は２９Ｋ、臨界電流は５Ａと良好
な特性を示した。 【００３３】実施の形態−８ 実施の形態−６におけるＳｒの代わりにＣａを用いて同
様に超伝導線を製造した。 【００３４】臨界温度は２９Ｋ、臨界電流は５Ａと良好
な特性を示した。 【００３５】実施の形態−９ 実施の形態−６のＬａ，Ｓｒ，Ｃｕの代わりにＹ，Ｂ
ａ，Ｃｕを用いて（Ｙ0.4 Ｂａ0.6 ）ＣｕＯ3 の比率と
なるように混合し、同様に超伝導線を製造した。 【００３６】臨界温度は９６Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。 【００３７】実施の形態−１０ 実施の形態−６のＬａ，Ｓｒ，Ｃｕの代わりに（Ｙ0.9
Ｂａ0.1 ）ＣｕＯ3 の比率となるようにＹ2 Ｏ3 ，Ｂａ
Ｏ，ＣｕＯを用い混合し、同様に超伝導線を製造した。 【００３８】臨界温度は８０Ｋ、臨界電流は１２Ａと良
好な特性を示した。 【００３９】実施の形態−１１ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＳｒＯ，ＣｕＯをＣｕＯ１モルに対してＬ
ａ2 Ｏ3 0.92 モル、ＳｒＯ 0.2モルの割合でボールミ
ルを用いて混合した。この混合物を９００℃、２Ｈの条
件で仮焼した後、再度粉砕・混合を行ない、化合物超伝
導体の原料としての粉末を得た。この原料を銀製のシー
ト（バリヤ材）で棒状に包み込んだ。このバリヤ材で包
まれた複合体を直径１０ｍｍ，内径８ｍｍの銅製の管状
のシース材の内部に挿入した。その後シース材の両端開
口部を閉塞し、一体化した。次いでこの一体化された部
材を断面減少比が約１００以上になるまで、押し出し、
スェージング、線引き等の減面加工を施して直径１ｍｍ
の線材を得た。その後、真空中９００℃，１５Ｈの加熱
処理を施す。この加熱処理によりシース材内部に（Ｌａ
0.9 Ｓｒ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表される層状ペロ
ブスカイト型の酸化物超伝導体の連続体が生成している
ことがＸ線回析で確認された。 【００４０】このようにして製造された超伝導線を用い
て実測した結果、臨界温度４０Ｋ、臨界電流１０Ａの良
好な超伝導特性を示すことが確認された。また安定化材
であるシース材の銅の熱伝導率を見るために、ＲＲＲ
（室温抵抗を臨界温度直上の抵抗で割った値：ＲＲＲが
大きいほど熱伝導率大）を測定したところ、約５０であ
った。この値は従来一般に使用されているＮｂ3 Ｓｎ超
伝導線のＲＲＲに比べても充分大きな値であり、本実施
例の方法により安定化材としての銅が原料の酸素により
汚染（酸化）されていないことが明らかとなった。 【００４１】従ってこの様な方法によって得られた超伝
導線は良好な超伝導特性を有し、かつ、安定化材の熱伝
導率も高いため、超電導マグネットへ応用した場合に有
効である。 【００４２】実施の形態−１２ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＢａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１１と
同様に（Ｌａ0.925 Ｃａ0.75）2 ＣｕＯ4 の組成式で表
される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の化合物
超伝導線を得た。 【００４３】臨界温度は３５Ｋ、臨界電流は８Ａと良好
な特性を示した。 【００４４】実施の形態−１３ Ｌａ2 Ｏ3 ，ＣａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１１と
同様に（Ｌａ0.9 Ｃａ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表さ
れる層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導体の化合物超
伝導線を得た。 【００４５】臨界温度は１８Ｋ、臨界電流は３Ａと良好
な特性を示した。 【００４６】実施の形態−１４ Ｙ2 Ｏ3 ，ＢａＯ，ＣｕＯを用い実施の形態−１１と同
様にＹ0.4 Ｂａ0.6 ＣｕＯ3 の組成比の酸化物超伝導体
の化合物超伝導線を得た。 【００４７】臨界温度は９６Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、臨
界温度が高い層状ペロブスカイト型等の酸化物超伝導体
を用いた化合物超伝導線を安定して得ることができ、超
電導マグネット等への応用に寄与するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は、本発明超伝導線の断面図。
【図２】第２図は、本発明超伝導線の断面図。
【図３】第３図は、本発明超伝導線の断面図。
【符号の説明】
１……超伝導体
２……原料
３……シース材
４……バリヤ材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−173885（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−140520（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−617（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01B 12/00 - 13/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．酸化物超伝導体と、 前記酸化物超伝導体を取り囲む金属シース材とを備え、 断面形状がリボン状であることを特徴とする化合物超伝
導線。 ２．酸化物超伝導体と、前記酸化物超伝導体を取り囲む
金属シース材とを備えた化合物超電導単芯線を複数有
し、 断面形状がリボン状であることを特徴とする化合物超伝
導線。 ３．前記金属シース材内部に前記酸化物超伝導体を形成
するための原料を充填した部材を作成する第１工程と、 前記部材を減面加工する第２工程と、 前記減面加工された部材に酸化性雰囲気で加熱処理を施
し、前記金属シース材内部に前記酸化物超伝導体を形成
する第３工程とにより製造されたことを特徴とする請求
項１記載の化合物超伝導線。 ４．前記金属シース材が銀または銀合金であることを特
徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の化合物
超伝導線。 ５．金属シース材内部に酸化物超伝導体を形成するため
の原料を充填した部材を作成する第１工程と、 前記部材を減面加工し、断面形状をリボン状とする第２
工程と、 前記減面加工された部材に酸化性雰囲気で加熱処理を施
し、前記金属シース材内部に酸化物超伝導体を形成する
第３工程とを有することを特徴とする化合物超伝導線の
製造方法。 ６．前記金属シース材が銀または銀合金であることを特
徴とする請求項５記載の化合物超伝導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09122804A JP3078765B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09122804A JP3078765B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056856A Division JP2685751B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050150A JPH1050150A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3078765B2 true JP3078765B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=14845053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09122804A Expired - Lifetime JP3078765B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078765B2 (ja) |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP09122804A patent/JP3078765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1050150A (ja) | 1998-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0503746B1 (en) | Superconducting wire and method of manufacturing the same | |
| US5068219A (en) | High strength superconducting wires and cables each having high current density, and a process for fabricating them | |
| JP2685751B2 (ja) | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 | |
| EP0357779A1 (en) | Superconductive wire and cable having high current density, and method of producing them | |
| US7162287B2 (en) | Oxide high-temperature superconducting wire and method of producing the same | |
| JP3078765B2 (ja) | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 | |
| EP0964458B1 (en) | Method of manufacturing a high temperature oxide superconducting wire | |
| JP3369225B2 (ja) | 酸化物高温超電導線材の製造方法 | |
| JP2735534B2 (ja) | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 | |
| JP2571574B2 (ja) | 酸化物超電導導体及びその製造方法 | |
| JP2951419B2 (ja) | 大容量酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JPH09167530A (ja) | 酸化物多芯超電導導体およびその製造方法 | |
| JPH05211013A (ja) | 酸化物超電導導体およびその製造方法 | |
| JP2637427B2 (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| JP2685751C (ja) | ||
| JP2599138B2 (ja) | 酸化物系超電導線の製造方法 | |
| JP3154239B2 (ja) | セラミックス超電導導体の製造方法 | |
| JP3108543B2 (ja) | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JP2547209B2 (ja) | 超電導線の製造方法 | |
| JP3042558B2 (ja) | セラミックス超電導導体 | |
| JP3029153B2 (ja) | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPH05211012A (ja) | 酸化物超電導導体及びその製造方法 | |
| JPH1050151A (ja) | 化合物超伝導線 | |
| JP4709455B2 (ja) | 酸化物高温超伝導線材および製造法 | |
| JP3450488B2 (ja) | ホウ素を含有する金属酸化物超伝導線材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |