JP3078857B2 - 酸化物超電導線の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線の製造方法Info
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- JP3078857B2 JP3078857B2 JP03041059A JP4105991A JP3078857B2 JP 3078857 B2 JP3078857 B2 JP 3078857B2 JP 03041059 A JP03041059 A JP 03041059A JP 4105991 A JP4105991 A JP 4105991A JP 3078857 B2 JP3078857 B2 JP 3078857B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Wire Processing (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、包み込み方式により長
尺体の連続形成を可能とした酸化物超電導線の製造方法
に関する。
尺体の連続形成を可能とした酸化物超電導線の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、銀チューブに酸化物超電導体の粉
末を充填し、それを圧延したのち加熱処理して酸化物超
電導体の粉末を焼結させる酸化物超電導線の製造方法が
知られていた。
末を充填し、それを圧延したのち加熱処理して酸化物超
電導体の粉末を焼結させる酸化物超電導線の製造方法が
知られていた。
【０００３】しかしながら、銀チューブに酸化物超電導
体の粉末を充填する作業に多労力を要すると共に、充填
性の点より長尺の銀チューブの使用が困難で、長尺の酸
化物超電導線を連続的に形成できない問題点があった。
体の粉末を充填する作業に多労力を要すると共に、充填
性の点より長尺の銀チューブの使用が困難で、長尺の酸
化物超電導線を連続的に形成できない問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、長尺体の連
続形成が可能な酸化物超電導線の製造方法の開発を課題
とする。
続形成が可能な酸化物超電導線の製造方法の開発を課題
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、銀又は銀合金
からなる金属テープの上に酸化物超電導体の粉末層を形
成して予備焼結したのち、その金属テープを介して包み
込み、その包み合わせ部を超音波溶接したのち、それを
圧延し、ついで加熱処理して酸化物超電導体の粉末を焼
結させることを特徴とする酸化物超電導線の製造方法を
提供するものである。
からなる金属テープの上に酸化物超電導体の粉末層を形
成して予備焼結したのち、その金属テープを介して包み
込み、その包み合わせ部を超音波溶接したのち、それを
圧延し、ついで加熱処理して酸化物超電導体の粉末を焼
結させることを特徴とする酸化物超電導線の製造方法を
提供するものである。
【０００６】
【作用】上記の構成により、酸化物超電導線の長尺体を
連続製造することができる。その際、金属テープ上に設
けた酸化物超電導体の粉末層を予備焼結することによ
り、粉末の脱落問題等を解消できて後続の包み込み処理
をスムーズに行うことができる。また、均質に圧延処理
することができる。一方、金属テープの包み合わせ部を
超音波方式で溶接することにより、酸化物超電導体の過
熱による熱破損を防止することができる。
連続製造することができる。その際、金属テープ上に設
けた酸化物超電導体の粉末層を予備焼結することによ
り、粉末の脱落問題等を解消できて後続の包み込み処理
をスムーズに行うことができる。また、均質に圧延処理
することができる。一方、金属テープの包み合わせ部を
超音波方式で溶接することにより、酸化物超電導体の過
熱による熱破損を防止することができる。
【０００７】
【実施例】図２に、本発明の製造方法により得られる酸
化物超電導線を例示した。１が金属テープ、３が酸化物
超電導体の粉末を焼結処理してなる焼結体である。
化物超電導線を例示した。１が金属テープ、３が酸化物
超電導体の粉末を焼結処理してなる焼結体である。
【０００８】本発明においては、図１に例示した如く、
金属テープ１の上に酸化物超電導体の粉末層２を形成し
て予備焼結したのち、その金属テープを介して包み込
み、その包み合わせ部１１を超音波溶接する。
金属テープ１の上に酸化物超電導体の粉末層２を形成し
て予備焼結したのち、その金属テープを介して包み込
み、その包み合わせ部１１を超音波溶接する。
【０００９】金属テープとしては、銀又は銀合金からな
るものが用いられる。銀合金としては、例えば銀・白金
合金、銀・パラジウム合金などの高融点合金が好ましく
用いられる。用いる金属テープの厚さは適宜に決定して
よく、０.２〜０.５mmが一般的である。
るものが用いられる。銀合金としては、例えば銀・白金
合金、銀・パラジウム合金などの高融点合金が好ましく
用いられる。用いる金属テープの厚さは適宜に決定して
よく、０.２〜０.５mmが一般的である。
【００１０】金属テープの上に酸化物超電導体の粉末層
を形成する方式は任意である。その例としては、分散液
を塗布、ないし噴霧する方式、スラリー、ないしペース
トを塗布する方式、有機バインダによる保形体を付設す
る方式、ないしポリマーとの混合物を押出法等により成
形しつつ付与する方式、ゾル・ゲル法により付設する方
式、電気泳動電着する方式などがあげられる。
を形成する方式は任意である。その例としては、分散液
を塗布、ないし噴霧する方式、スラリー、ないしペース
トを塗布する方式、有機バインダによる保形体を付設す
る方式、ないしポリマーとの混合物を押出法等により成
形しつつ付与する方式、ゾル・ゲル法により付設する方
式、電気泳動電着する方式などがあげられる。
【００１１】なお、前記の電気泳動電着方式としては例
えば、アセトン等の分散媒中に粒径が０.１〜１０μmの
酸化物超電導体の粉末を分散させ、その分散液中に対向
電極の浸漬下、金属テープを順次導入し、それらの間に
直流電圧に基づき５０〜１０００Ｖ程度の電圧を印加す
る方式などがあげられる。
えば、アセトン等の分散媒中に粒径が０.１〜１０μmの
酸化物超電導体の粉末を分散させ、その分散液中に対向
電極の浸漬下、金属テープを順次導入し、それらの間に
直流電圧に基づき５０〜１０００Ｖ程度の電圧を印加す
る方式などがあげられる。
【００１２】形成する酸化物超電導体の粉末層の厚さは
任意である。一般には、１００〜５００μmとされる。
また、用いる酸化物超電導体の粉末の粒径は１００μm
以下、就中０.１〜１０μmが一般的である。
任意である。一般には、１００〜５００μmとされる。
また、用いる酸化物超電導体の粉末の粒径は１００μm
以下、就中０.１〜１０μmが一般的である。
【００１３】用いる酸化物超電導体の粉末の種類につい
ては特に限定はない。その例としては、ＹＢa2Ｃu3Ｏy
の如きＹ系酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如きＢa
系酸化物超電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系酸化
物超電導体、Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2Ｏy、Ｂi2-xＰbxＳr2Ｃa2
Ｃu3Ｏyの如きＢi系酸化物超電導体、その他Ｌa系酸化
物超電導体、Ｔl系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物超電導
体などからなるものがあげられる。
ては特に限定はない。その例としては、ＹＢa2Ｃu3Ｏy
の如きＹ系酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如きＢa
系酸化物超電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系酸化
物超電導体、Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2Ｏy、Ｂi2-xＰbxＳr2Ｃa2
Ｃu3Ｏyの如きＢi系酸化物超電導体、その他Ｌa系酸化
物超電導体、Ｔl系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物超電導
体などからなるものがあげられる。
【００１４】また、前記のＹ等の成分を他の希土類元素
で置換したものや、Ｂa等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法（Melt
Powdering Melt Growth）などにより得ることができ
る。
で置換したものや、Ｂa等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法（Melt
Powdering Melt Growth）などにより得ることができ
る。
【００１５】金属テープ上に形成した酸化物超電導体の
粉末層の予備焼結は、本焼結に準じたものであってもよ
いが、一般には後続の包み込み工程で酸化物超電導体の
粉末が金属テープより剥離、ないし脱落しない程度の焼
結状態とされる。
粉末層の予備焼結は、本焼結に準じたものであってもよ
いが、一般には後続の包み込み工程で酸化物超電導体の
粉末が金属テープより剥離、ないし脱落しない程度の焼
結状態とされる。
【００１６】なお、前記した予備焼結工程で、酸化物超
電導体の粉末層の中にその形成方式に基づいて含有する
分散媒や有機バインダ、ないしポリマー等を乾燥、ない
し熱分解することができる。また、ゾル・ゲル方式によ
り酸化物超電導体の粉末層を形成する場合には、同様に
かかる予備焼結を利用して熱分解を行うことができる。
一方、予備焼結に先立ち、例えば電着方式等で形成した
粉末層を必要に応じ機械プレス方式や静水圧方式等で圧
縮して、高密度化してもよい。
電導体の粉末層の中にその形成方式に基づいて含有する
分散媒や有機バインダ、ないしポリマー等を乾燥、ない
し熱分解することができる。また、ゾル・ゲル方式によ
り酸化物超電導体の粉末層を形成する場合には、同様に
かかる予備焼結を利用して熱分解を行うことができる。
一方、予備焼結に先立ち、例えば電着方式等で形成した
粉末層を必要に応じ機械プレス方式や静水圧方式等で圧
縮して、高密度化してもよい。
【００１７】金属テープによる酸化物超電導体の粉末層
の包み込みは、例えば折り曲げ型等を用いる適宜な方式
で行ってよい。金属テープにおける包み代の形成は、例
えば酸化物超電導体の粉末層を部分的に付設する方式、
金属テープ上に設けた酸化物超電導体の粉末層を除去す
る方式など、適宜な方式で行ってよい。除去方式は、予
備焼結後に適用することもできる。なお、包み込み後に
おける金属テープの包み合わせ部の接着は、超音波溶接
方式により行う。その超音波溶接に際しては適宜に、金
属テープの接合を促進させるべく加熱してもよい。その
加熱温度は４００〜７００℃が一般的である。
の包み込みは、例えば折り曲げ型等を用いる適宜な方式
で行ってよい。金属テープにおける包み代の形成は、例
えば酸化物超電導体の粉末層を部分的に付設する方式、
金属テープ上に設けた酸化物超電導体の粉末層を除去す
る方式など、適宜な方式で行ってよい。除去方式は、予
備焼結後に適用することもできる。なお、包み込み後に
おける金属テープの包み合わせ部の接着は、超音波溶接
方式により行う。その超音波溶接に際しては適宜に、金
属テープの接合を促進させるべく加熱してもよい。その
加熱温度は４００〜７００℃が一般的である。
【００１８】超音波溶接後の包み込み体は、それを圧延
したのち加熱処理して酸化物超電導体の粉末を本焼結さ
せる。圧延処理は、ピンチロール等の適宜な装置を用い
て行ってよく、これによりテープ状等の形態とされる。
したのち加熱処理して酸化物超電導体の粉末を本焼結さ
せる。圧延処理は、ピンチロール等の適宜な装置を用い
て行ってよく、これによりテープ状等の形態とされる。
【００１９】酸化物超電導体の粉末層をバルク化して一
体化させるための本焼結は、圧延体をコイル等の二次形
態としたものに対して施してもよい。本焼結は、金属テ
ープの融点未満の温度において、酸化物超電導体の種類
に応じた適宜な温度で行ってよい。一般には、７００〜
１２００℃である。
体化させるための本焼結は、圧延体をコイル等の二次形
態としたものに対して施してもよい。本焼結は、金属テ
ープの融点未満の温度において、酸化物超電導体の種類
に応じた適宜な温度で行ってよい。一般には、７００〜
１２００℃である。
【００２０】本焼結の途中で、プレス処理を施してもよ
い。プレス処理は、品質の安定化、ないし向上に有効で
ある。また、プレス処理は複数回繰り返してもよく、そ
の場合には前後のプレス処理間に加熱工程が設けられ
る。かかるプレス処理は、前記した圧延処理として施す
こともできる。
い。プレス処理は、品質の安定化、ないし向上に有効で
ある。また、プレス処理は複数回繰り返してもよく、そ
の場合には前後のプレス処理間に加熱工程が設けられ
る。かかるプレス処理は、前記した圧延処理として施す
こともできる。
【００２１】ちなみに、粒径０.１〜１０μmのＢi2Ｓr2
ＣaＣu2Ｏy系酸化物超電導体の粉末１重量部を０.２％
ヨウ素−アセトン溶液１００重量部中に分散させ、その
分散液中に厚さ０.４mm、幅１３mmの銀テープを導入
し、これに白金電極を対向配置してそれらの間に５００
Ｖの直流電圧を印加し、銀テープの上に前記の粉末から
なる厚さ約２００μmの電着層（見かけ密度約３ｇ／c
m3）を形成した。なお用いた銀テープは、幅方向の両端
部を幅４.５mmの絶縁テープで被覆し、テープの中央部
に幅４mmで電着層が形成されるようにしたものである。
ＣaＣu2Ｏy系酸化物超電導体の粉末１重量部を０.２％
ヨウ素−アセトン溶液１００重量部中に分散させ、その
分散液中に厚さ０.４mm、幅１３mmの銀テープを導入
し、これに白金電極を対向配置してそれらの間に５００
Ｖの直流電圧を印加し、銀テープの上に前記の粉末から
なる厚さ約２００μmの電着層（見かけ密度約３ｇ／c
m3）を形成した。なお用いた銀テープは、幅方向の両端
部を幅４.５mmの絶縁テープで被覆し、テープの中央部
に幅４mmで電着層が形成されるようにしたものである。
【００２２】ついで、前記の粉末層をプレス処理（５０
０kg／cm2）して圧縮し、絶縁テープを除去して包み代
を形成したのち、約８４５℃で約１０時間予備焼結し、
それを折り曲げ型に導入して粉末層を包み込んだのち、
包み合わせ部分を超音波溶接した。
０kg／cm2）して圧縮し、絶縁テープを除去して包み代
を形成したのち、約８４５℃で約１０時間予備焼結し、
それを折り曲げ型に導入して粉末層を包み込んだのち、
包み合わせ部分を超音波溶接した。
【００２３】次に、前記の包み込み体をピンチロールで
圧延して幅５mm、厚さ０.２mm（超電導部の厚さ２０μ
m）のテープ体としたのち、８５０〜８９０℃で約５０
時間本焼結処理し、酸化物超電導線を連続的に得た。得
られた酸化物超電導線の臨界温度は８５Ｋであり、臨界
電流密度は６０００Ａ／cm2（７７.３Ｋ）であった。
圧延して幅５mm、厚さ０.２mm（超電導部の厚さ２０μ
m）のテープ体としたのち、８５０〜８９０℃で約５０
時間本焼結処理し、酸化物超電導線を連続的に得た。得
られた酸化物超電導線の臨界温度は８５Ｋであり、臨界
電流密度は６０００Ａ／cm2（７７.３Ｋ）であった。
【００２４】なお前記において、臨界温度は０.１Ａ／c
m2の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法で電
気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧が０
となったときの温度である。
m2の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法で電
気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧が０
となったときの温度である。
【００２５】また臨界電流密度は、パワーリードと共に
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、４端子
法により電圧端子間の電圧の印加電流による変化を測定
し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μv／cmの電圧が出現し
たときの電流値を超電導体の断面積で除した値である。
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、４端子
法により電圧端子間の電圧の印加電流による変化を測定
し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μv／cmの電圧が出現し
たときの電流値を超電導体の断面積で除した値である。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、酸化物超電導体の層を
銀又は銀合金からなる金属層で包囲した形態の酸化物超
電導線を、連続的に安定して得ることができる。
銀又は銀合金からなる金属層で包囲した形態の酸化物超
電導線を、連続的に安定して得ることができる。
【図１】酸化物超電導体の粉末層の包み込み体を例示し
た断面図。
た断面図。
【図２】酸化物超電導線を例示した断面図。
１：金属テープ １１：包み合わせ部 ２：酸化物超電導体の粉末層 ３：酸化物超電導体の粉末層の焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−77809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−252317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−7434（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262017（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−211813（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 12/00 - 13/00 B21F 19/00
Claims (1)
- 【請求項１】 銀又は銀合金からなる金属テープの上に
酸化物超電導体の粉末層を形成して予備焼結したのち、
その金属テープを介して包み込み、その包み合わせ部を
超音波溶接したのち、それを圧延し、ついで加熱処理し
て酸化物超電導体の粉末を焼結させることを特徴とする
酸化物超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03041059A JP3078857B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 酸化物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03041059A JP3078857B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 酸化物超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259710A JPH04259710A (ja) | 1992-09-16 |
| JP3078857B2 true JP3078857B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=12597849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03041059A Expired - Lifetime JP3078857B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 酸化物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078857B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100766877B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2007-10-15 | 한국기초과학지원연구원 | 초전도 관내연선도체의 조관장치 및 그 조관방법 |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP03041059A patent/JP3078857B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04259710A (ja) | 1992-09-16 |
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