JP3328941B2 - 超電導導体 - Google Patents
超電導導体Info
- Publication number
- JP3328941B2 JP3328941B2 JP07274791A JP7274791A JP3328941B2 JP 3328941 B2 JP3328941 B2 JP 3328941B2 JP 07274791 A JP07274791 A JP 07274791A JP 7274791 A JP7274791 A JP 7274791A JP 3328941 B2 JP3328941 B2 JP 3328941B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide superconductor
- superconductor
- support member
- oxide
- tape
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、酸化物超電導材料を
用いた、超電導導体に関するものである。
用いた、超電導導体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、より高い臨界温度を示す超電導材
料として、セラミックス系、すなわち酸化物系の超電導
体が注目されている。その中でも、イットリウム系は９
０Ｋ、ビスマス系は１１０Ｋ、タリウム系は１２０Ｋ程
度の高い臨界温度を有し、実用化が期待されている。特
に、金属シースで被覆した酸化物超電導体の線材は、長
尺化に適している。このため、ケーブル、ブスバー、パ
ワーリード、およびマグネットなどへの応用が検討され
ている。
料として、セラミックス系、すなわち酸化物系の超電導
体が注目されている。その中でも、イットリウム系は９
０Ｋ、ビスマス系は１１０Ｋ、タリウム系は１２０Ｋ程
度の高い臨界温度を有し、実用化が期待されている。特
に、金属シースで被覆した酸化物超電導体の線材は、長
尺化に適している。このため、ケーブル、ブスバー、パ
ワーリード、およびマグネットなどへの応用が検討され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の高温超電導材料をケーブルおよびパワーリードなどに
応用しようとする場合、これらの高温超電導材料単独で
は強度的に問題がある。
の高温超電導材料をケーブルおよびパワーリードなどに
応用しようとする場合、これらの高温超電導材料単独で
は強度的に問題がある。
【０００４】また、使用する温度と室温との間における
温度変化に耐えうるものであることが必要である。従来
の超電導導体は、温度変化に対する超電導特性、特に臨
界電流密度が低下するという欠点を有していた。
温度変化に耐えうるものであることが必要である。従来
の超電導導体は、温度変化に対する超電導特性、特に臨
界電流密度が低下するという欠点を有していた。
【０００５】この発明の目的は、温度変化に対しても臨
界電流密度が低下せず、繰り返し温度特性等に優れた超
電導導体を提供することにある。
界電流密度が低下せず、繰り返し温度特性等に優れた超
電導導体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の一つの局面に
従った超電導導体は、酸化物超電導体と、熱膨張および
熱収縮に際し酸化物超電導体と一体的に動くように酸化
物超電導体と複合化される支持部材とを備える。支持部
材が酸化物超電導体の線膨張係数に近い線膨張係数を有
する。 この発明の別の局面に従った超電導導体は、酸化
物超電導体と、熱膨張および熱収縮に際し酸化物超電導
体と一体的に動くように酸化物超電導体と複合化される
支持部材とを備える。支持部材の外周が多角形であり、
それぞれの外周平面上に酸化物超電導体が複合化され
る。 好ましくは、支持部材が凹部を有し、この凹部内に
酸化物超電導体が配置される。 この発明のさらに別の局
面に従った超電導導体は、酸化物超電導体と、熱膨張お
よび熱収縮に際し酸化物超電導体と一体的に動くように
酸化物超電導体と複合化される支持部材とを備える。支
持部材の断面がＩ字状またはＨ字状であり、酸化物超電
導体が支持部材の少なくとも一方の面に複合化されてい
る。 この発明のさらに別の局面に従った超電導導体は、
酸化物超電導体と、熱膨張および熱収縮に際し酸化物超
電導体と一体的に動くように酸化物超電導体と複合化さ
れる支持部材とを備える。支持部材が凹部を有し、この
凹部内に酸化物超電導体が配置され、酸化物超電導体が
テープ状であり、積み重ねられた複数のテープ状酸化物
超電導体が凹部内に配置される。 この発明のさらに別の
局面に従った超電導導体は、酸化物超電導体と、熱膨張
および熱収縮に際し酸化物超電導体と一体的に動くよう
に酸化物超電導体と複合化される支持部材とを備える。
支持部材の外周面に螺旋状の溝が形成されており、この
溝内に酸化物超電導体が配置されている。 この発明に従
ったコイルは、上述のいずれかの超電導導体を備える。
従った超電導導体は、酸化物超電導体と、熱膨張および
熱収縮に際し酸化物超電導体と一体的に動くように酸化
物超電導体と複合化される支持部材とを備える。支持部
材が酸化物超電導体の線膨張係数に近い線膨張係数を有
する。 この発明の別の局面に従った超電導導体は、酸化
物超電導体と、熱膨張および熱収縮に際し酸化物超電導
体と一体的に動くように酸化物超電導体と複合化される
支持部材とを備える。支持部材の外周が多角形であり、
それぞれの外周平面上に酸化物超電導体が複合化され
る。 好ましくは、支持部材が凹部を有し、この凹部内に
酸化物超電導体が配置される。 この発明のさらに別の局
面に従った超電導導体は、酸化物超電導体と、熱膨張お
よび熱収縮に際し酸化物超電導体と一体的に動くように
酸化物超電導体と複合化される支持部材とを備える。支
持部材の断面がＩ字状またはＨ字状であり、酸化物超電
導体が支持部材の少なくとも一方の面に複合化されてい
る。 この発明のさらに別の局面に従った超電導導体は、
酸化物超電導体と、熱膨張および熱収縮に際し酸化物超
電導体と一体的に動くように酸化物超電導体と複合化さ
れる支持部材とを備える。支持部材が凹部を有し、この
凹部内に酸化物超電導体が配置され、酸化物超電導体が
テープ状であり、積み重ねられた複数のテープ状酸化物
超電導体が凹部内に配置される。 この発明のさらに別の
局面に従った超電導導体は、酸化物超電導体と、熱膨張
および熱収縮に際し酸化物超電導体と一体的に動くよう
に酸化物超電導体と複合化される支持部材とを備える。
支持部材の外周面に螺旋状の溝が形成されており、この
溝内に酸化物超電導体が配置されている。 この発明に従
ったコイルは、上述のいずれかの超電導導体を備える。
【０００７】この発明において、支持部材は、金属また
は非金属から構成することができる。金属としては、た
とえば、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス
およびそれらの合金または複合材を用いることができ
る。また非金属としては、ＦＲＰ、ＣＦＲＰなどの無機
物質で補強されたプラスチックおよび結晶化ポリマなど
を用いることができる。無機物質としては、アルミナ等
の無機粒子を用いることもできる。また、支持部材は、
異なる材料を複合した複合材であってもよい。
は非金属から構成することができる。金属としては、た
とえば、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス
およびそれらの合金または複合材を用いることができ
る。また非金属としては、ＦＲＰ、ＣＦＲＰなどの無機
物質で補強されたプラスチックおよび結晶化ポリマなど
を用いることができる。無機物質としては、アルミナ等
の無機粒子を用いることもできる。また、支持部材は、
異なる材料を複合した複合材であってもよい。
【０００８】この発明における酸化物超電導体として
は、イットリウム系、ビスマス系、およびタリウム系な
どいずれの酸化物超電導体をも使用することができる。
それらの中でも、特に、１１０Ｋ相である２２２３相
が、そのａ−ｂ面を長手方向に配向しているビスマス系
の酸化物超電導体が最も有利に適用される。また、ビス
マス系の酸化物超電導体は、臨界温度および臨界電流密
度が優れていること、毒性が少ないこと、ならびに希土
類元素を必要としない点で、好ましい。
は、イットリウム系、ビスマス系、およびタリウム系な
どいずれの酸化物超電導体をも使用することができる。
それらの中でも、特に、１１０Ｋ相である２２２３相
が、そのａ−ｂ面を長手方向に配向しているビスマス系
の酸化物超電導体が最も有利に適用される。また、ビス
マス系の酸化物超電導体は、臨界温度および臨界電流密
度が優れていること、毒性が少ないこと、ならびに希土
類元素を必要としない点で、好ましい。
【０００９】この発明において用いられる酸化物超電導
体としては、金属被覆されたものが好ましい。金属被覆
に用いる金属としては、超電導体と反応せず、加工性が
良好で、安定化材として機能するような比抵抗の小さな
ものがよい。このようなものとして、たとえば、銀また
は銀合金が用いられる。これらの金属は、高温超電導体
を被覆するように、または高温超電導体とこれの被覆と
の間の中間相として用いられる。中間相として用いる場
合には、その上に別の金属、たとえば銅、アルミニウム
またはそれらの合金によってさらに被覆が施される。
体としては、金属被覆されたものが好ましい。金属被覆
に用いる金属としては、超電導体と反応せず、加工性が
良好で、安定化材として機能するような比抵抗の小さな
ものがよい。このようなものとして、たとえば、銀また
は銀合金が用いられる。これらの金属は、高温超電導体
を被覆するように、または高温超電導体とこれの被覆と
の間の中間相として用いられる。中間相として用いる場
合には、その上に別の金属、たとえば銅、アルミニウム
またはそれらの合金によってさらに被覆が施される。
【００１０】この発明において、酸化物超電導体と支持
部材とを複合化する方法としては、たとえばテーピン
グ、接着材による接着または拡散接合などのような機械
的もしくは物理的な方法を用いることができる。
部材とを複合化する方法としては、たとえばテーピン
グ、接着材による接着または拡散接合などのような機械
的もしくは物理的な方法を用いることができる。
【００１１】接着材を用いる場合には、繊維および／ま
たは粒子を含む接着材を用いることができる。特に、非
金属の支持部材と金属被覆された超電導線材とを複合化
させる場合には、接着材を用いる方法が信頼性の面で好
ましい。テーピングにより複合化させる場合には、接着
機能を有する樹脂が付与されたテープを用いることが好
ましい。この場合、テーピングした後に、樹脂を硬化す
ることにより、接着させることができる。
たは粒子を含む接着材を用いることができる。特に、非
金属の支持部材と金属被覆された超電導線材とを複合化
させる場合には、接着材を用いる方法が信頼性の面で好
ましい。テーピングにより複合化させる場合には、接着
機能を有する樹脂が付与されたテープを用いることが好
ましい。この場合、テーピングした後に、樹脂を硬化す
ることにより、接着させることができる。
【００１２】この発明において用いられる酸化物超電導
体としては、テープ状のものを用いることができる。金
属シース内に酸化物超電導材料の粉末を充填し、これを
伸線加工した後、圧縮加工したものは、一般にテープ状
の形態となる。このようなテープ状の線材は、一般に高
い臨界電流密度を示すことが知られている。
体としては、テープ状のものを用いることができる。金
属シース内に酸化物超電導材料の粉末を充填し、これを
伸線加工した後、圧縮加工したものは、一般にテープ状
の形態となる。このようなテープ状の線材は、一般に高
い臨界電流密度を示すことが知られている。
【００１３】このようなテープ状の酸化物超電導体につ
いて、ビスマス系の酸化物超電導材料を例にして、以下
に説明する。
いて、ビスマス系の酸化物超電導材料を例にして、以下
に説明する。
【００１４】ビスマスの２０％を鉛で置換した２２２３
組成を基本とした粉末を２２１２相が主体となるように
処理する。この粉末を金属、好ましくは銀パイプに充填
し、塑性加工と熱処理を組合せることにより、目的とす
る高い電流密度を有する超電導体を得ることができる。
充填する粉末をサブミクロンにすれば、均一度の高い超
電導導体を得ることができる。
組成を基本とした粉末を２２１２相が主体となるように
処理する。この粉末を金属、好ましくは銀パイプに充填
し、塑性加工と熱処理を組合せることにより、目的とす
る高い電流密度を有する超電導体を得ることができる。
充填する粉末をサブミクロンにすれば、均一度の高い超
電導導体を得ることができる。
【００１５】熱処理温度は、熱処理雰囲気により適当な
温度が選択される。たとえば、酸素分圧を低くする場合
には、温度は低めに設定される。
温度が選択される。たとえば、酸素分圧を低くする場合
には、温度は低めに設定される。
【００１６】金属シースは、超電導材料と反応せず、加
工性が良好である材料が好ましい。たとえば、銀、銀合
金、金または金合金からなるシースやおよび、これらの
中間層を配置したものを採用することができる。また金
属シースは、使用条件において安定化材として機能する
ものが好ましい。
工性が良好である材料が好ましい。たとえば、銀、銀合
金、金または金合金からなるシースやおよび、これらの
中間層を配置したものを採用することができる。また金
属シースは、使用条件において安定化材として機能する
ものが好ましい。
【００１７】金属シースで被覆した後の酸化物超電導体
の伸線加工は、加工度８０％以上が望ましい。また圧延
加工の場合にも加工度８０％以上が望ましい。圧延加工
が複数回実施される場合は、１パスの加工度が４０％以
上であることが望ましい。熱処理が実施された後、再度
圧延加工または伸線加工がなされる場合には、加工度は
１０から３０％程度で十分である。圧延加工は、ロール
またはプレス等を用いて実施することができる。
の伸線加工は、加工度８０％以上が望ましい。また圧延
加工の場合にも加工度８０％以上が望ましい。圧延加工
が複数回実施される場合は、１パスの加工度が４０％以
上であることが望ましい。熱処理が実施された後、再度
圧延加工または伸線加工がなされる場合には、加工度は
１０から３０％程度で十分である。圧延加工は、ロール
またはプレス等を用いて実施することができる。
【００１８】この発明において、支持部材の線膨張係数
は、酸化物超電導体の線膨張係数にできるだけ近いこと
が好ましい。したがって、支持部材の線膨張係数は、２
５×１０- 6 ／℃以下が好ましく、さらには１０×１０
- 6 ／℃以下が好ましい。複合体としての超電導体の線
膨張係数は、超電導体、金属シース、および支持部材の
断面比率により変化するが、好ましくは、１５×１０
- 6 ／℃以下、さらには１０×１０- 6 ／℃以下が好ま
しい。
は、酸化物超電導体の線膨張係数にできるだけ近いこと
が好ましい。したがって、支持部材の線膨張係数は、２
５×１０- 6 ／℃以下が好ましく、さらには１０×１０
- 6 ／℃以下が好ましい。複合体としての超電導体の線
膨張係数は、超電導体、金属シース、および支持部材の
断面比率により変化するが、好ましくは、１５×１０
- 6 ／℃以下、さらには１０×１０- 6 ／℃以下が好ま
しい。
【００１９】この発明の１つの実施態様に従えば、支持
部材の外周が多角形の形状を有している。酸化物超電導
体は、それぞれの外周平面上に複合化される。
部材の外周が多角形の形状を有している。酸化物超電導
体は、それぞれの外周平面上に複合化される。
【００２０】この発明の他の実施態様に従えば、支持部
材の断面はＩ字状またはＨ字状である。酸化物超電導体
は、この支持部材の少なくとも一方の面に複合化され
る。
材の断面はＩ字状またはＨ字状である。酸化物超電導体
は、この支持部材の少なくとも一方の面に複合化され
る。
【００２１】この発明のさらに他の実施態様に従えば、
支持部材は凹部を有する。酸化物超電導体は凹部内に配
置され複合化される。この実施態様においては、複数の
テープ状酸化物超電導体が積み重ねられて、凹部内に配
置されてもよい。
支持部材は凹部を有する。酸化物超電導体は凹部内に配
置され複合化される。この実施態様においては、複数の
テープ状酸化物超電導体が積み重ねられて、凹部内に配
置されてもよい。
【００２２】この発明のさらに他の実施態様に従えば、
支持部材の外周面に螺旋状の溝が形成されている。酸化
物超電導体は、この螺旋状の溝内に配置される。この実
施態様に従えば、酸化物超電導体が螺旋状に配置される
ので、コイルとしての用途に有利である。
支持部材の外周面に螺旋状の溝が形成されている。酸化
物超電導体は、この螺旋状の溝内に配置される。この実
施態様に従えば、酸化物超電導体が螺旋状に配置される
ので、コイルとしての用途に有利である。
【００２３】
【発明の作用効果】この発明に従う超電導導体は、熱膨
張および熱収縮に対し支持部材と酸化物超電導体とが一
体的に動くように複合化される。このため、繰返し温度
特性が改善され、また、応力に対し、常に安定した超電
導特性を発揮することができる。したがって、臨界電流
密度の低下を少なくすることができる。
張および熱収縮に対し支持部材と酸化物超電導体とが一
体的に動くように複合化される。このため、繰返し温度
特性が改善され、また、応力に対し、常に安定した超電
導特性を発揮することができる。したがって、臨界電流
密度の低下を少なくすることができる。
【００２４】この発明に従う超電導導体は、このように
安定した超電導特性を示すので、ケーブル、ブスバー、
パワーリード、およびマグネットなどに有利に用いるこ
とができる。
安定した超電導特性を示すので、ケーブル、ブスバー、
パワーリード、およびマグネットなどに有利に用いるこ
とができる。
【００２５】
【実施例】実施例１ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、および
ＣｕＯを原料粉末として、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕ＝１．８０：０．４０：２．０１：２．２１：３．０
２の組成となるようにこれらの原料の粉末を配合する。
次にこの混合粉末を、７００℃で１２時間、および８０
０℃で８時間、熱処理する。次に、減圧雰囲気１Ｔｏｒ
ｒで、７６０℃、８時間の熱処理を行なう。それぞれの
熱処理の後、粉砕を行なった。
ＣｕＯを原料粉末として、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕ＝１．８０：０．４０：２．０１：２．２１：３．０
２の組成となるようにこれらの原料の粉末を配合する。
次にこの混合粉末を、７００℃で１２時間、および８０
０℃で８時間、熱処理する。次に、減圧雰囲気１Ｔｏｒ
ｒで、７６０℃、８時間の熱処理を行なう。それぞれの
熱処理の後、粉砕を行なった。
【００２６】得られた粉末を、ボールミルにより粉砕
し、サブミクロンの粉末を得た。この粉末を、減圧雰囲
気において、８００℃で１０分間脱ガス処理を行なっ
た。
し、サブミクロンの粉末を得た。この粉末を、減圧雰囲
気において、８００℃で１０分間脱ガス処理を行なっ
た。
【００２７】この粉末を外径１２ｍｍの銀パイプに充填
した。この銀パイプを線径１．０ｍｍになるまで伸線加
工した。この線材を、厚み０．１８ｍｍになるまで圧延
加工してテープ状の線材とした。次に、８５０℃、５０
時間の熱処理を施し、厚み０．１４ｍｍになるまで圧延
加工した。その後、さらに８４０℃、５０時間の熱処理
を施した。
した。この銀パイプを線径１．０ｍｍになるまで伸線加
工した。この線材を、厚み０．１８ｍｍになるまで圧延
加工してテープ状の線材とした。次に、８５０℃、５０
時間の熱処理を施し、厚み０．１４ｍｍになるまで圧延
加工した。その後、さらに８４０℃、５０時間の熱処理
を施した。
【００２８】以上のようにして得られたテープ状の線材
の臨界電流密度は、液体窒素温度で１８，０００Ａ／ｃ
2 であった。この線材を長さ５０ｃｍに切断し、外周面
が１０角形であるＦＲＰパイプの外周面に接着材で接着
して取付け、複合化した。
の臨界電流密度は、液体窒素温度で１８，０００Ａ／ｃ
2 であった。この線材を長さ５０ｃｍに切断し、外周面
が１０角形であるＦＲＰパイプの外周面に接着材で接着
して取付け、複合化した。
【００２９】図１は、このようにして複合化した超電導
導体を示す断面図である。図１を参照して、ＦＲＰパイ
プ１の外周面には、１０個の酸化物超電導体２が接着剤
層４を介して取付けられ、一体的に複合化されている。
酸化物超電導体２は、被覆層としてＡｇシース３を有し
ている。
導体を示す断面図である。図１を参照して、ＦＲＰパイ
プ１の外周面には、１０個の酸化物超電導体２が接着剤
層４を介して取付けられ、一体的に複合化されている。
酸化物超電導体２は、被覆層としてＡｇシース３を有し
ている。
【００３０】実施例２ 実施例１と同様にして、テープ状線材である酸化物超電
導体を作製した。これを実施例１と同様の１０角形のＦ
ＲＰパイプに複合化させた。複合化させる方法は、接着
剤による接着ではなく、ＦＲＰパイプのまわりに酸化物
超電導体を配置させた後、そのまわりをテフロンテープ
で巻きつけるテーピングにより複合化させた。
導体を作製した。これを実施例１と同様の１０角形のＦ
ＲＰパイプに複合化させた。複合化させる方法は、接着
剤による接着ではなく、ＦＲＰパイプのまわりに酸化物
超電導体を配置させた後、そのまわりをテフロンテープ
で巻きつけるテーピングにより複合化させた。
【００３１】図２はこのようにして得られた超電導導体
を示す断面図である。図２を参照して、ＦＲＰパイプ５
のまわりには、１０個の酸化物超電導体６が配置されて
いる。そのまわりには、テフロンテープ８が巻き付けら
れている。このテフロンテープ８より、超電導導体６が
ＦＲＰパイプ５に一体的に複合化されている。酸化物超
電導体６は、被覆層としてＡｇシース７を有している。
を示す断面図である。図２を参照して、ＦＲＰパイプ５
のまわりには、１０個の酸化物超電導体６が配置されて
いる。そのまわりには、テフロンテープ８が巻き付けら
れている。このテフロンテープ８より、超電導導体６が
ＦＲＰパイプ５に一体的に複合化されている。酸化物超
電導体６は、被覆層としてＡｇシース７を有している。
【００３２】比較例１ 実施例１と同様にして、テープ状線材として酸化物超電
導体を作製した。これを１０角形のＦＲＰパイプに複合
化させた。複合化させる方法は、酸化物超電導体の両端
のみをはんだで固定させた。
導体を作製した。これを１０角形のＦＲＰパイプに複合
化させた。複合化させる方法は、酸化物超電導体の両端
のみをはんだで固定させた。
【００３３】以上のようにして得られた実施例１および
２ならびに比較例１の複合化した超電導導体の線膨張係
数を測定した。その結果、いずれの線膨張係数も７×１
０- 6 ／℃であった。
２ならびに比較例１の複合化した超電導導体の線膨張係
数を測定した。その結果、いずれの線膨張係数も７×１
０- 6 ／℃であった。
【００３４】これらの複合化超電導導体について、液体
窒素温度と常温との繰返し測定を実施して、臨界電流密
度の劣化を評価した。評価は、１０サイクル後の臨界電
流密度の低下を求めた。この結果、実施例１のものは３
％であり、実施例２は４％であり、比較例１は８０％の
臨界電流密度の低下を示した。
窒素温度と常温との繰返し測定を実施して、臨界電流密
度の劣化を評価した。評価は、１０サイクル後の臨界電
流密度の低下を求めた。この結果、実施例１のものは３
％であり、実施例２は４％であり、比較例１は８０％の
臨界電流密度の低下を示した。
【００３５】実施例３ 実施例１で作製した酸化物超電導体としてのテープ状線
材を用い、１０角形の銀パイプに複合化させた。複合化
は、２度目の熱処理の際に銀パイプの面と酸化物超電導
導体のＡｇシースとを密着させて拡散接合させることに
より複合化した。
材を用い、１０角形の銀パイプに複合化させた。複合化
は、２度目の熱処理の際に銀パイプの面と酸化物超電導
導体のＡｇシースとを密着させて拡散接合させることに
より複合化した。
【００３６】比較例２ 実施例１と同様のテープ状線材を作製した。これを外周
面が円形の銀パイプのまわりに配置した。銀パイプの周
面が円形であるので、実施例３のように銀パイプの外周
面と酸化物超電導体の面とを面で接合することができな
かった。
面が円形の銀パイプのまわりに配置した。銀パイプの周
面が円形であるので、実施例３のように銀パイプの外周
面と酸化物超電導体の面とを面で接合することができな
かった。
【００３７】以上のようにして得られた複合化した超電
導導体について、線膨張係数を測定したところ、１２×
１０- 6 ／℃であった。
導導体について、線膨張係数を測定したところ、１２×
１０- 6 ／℃であった。
【００３８】実施例３および比較例２の複合化超電導導
体についても液体窒素温度と常温との繰返し測定を行な
って、１０サイクル後の臨界電流密度の低下を測定し
た。その結果、実施例３の臨界電流密度の低下は８％で
あったのに対し、比較例２の臨界電流密度の低下は８５
％であった。
体についても液体窒素温度と常温との繰返し測定を行な
って、１０サイクル後の臨界電流密度の低下を測定し
た。その結果、実施例３の臨界電流密度の低下は８％で
あったのに対し、比較例２の臨界電流密度の低下は８５
％であった。
【００３９】以上の結果から明らかなように、この発明
に従い、一体的に動くように複合化した実施例の超電導
導体は、温度変化による臨界電流密度の低下が少ない導
体であった。
に従い、一体的に動くように複合化した実施例の超電導
導体は、温度変化による臨界電流密度の低下が少ない導
体であった。
【００４０】実施例４ Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８０：０．４６：
２．００：２．２２：３．０４の組成を持つように、こ
れらの金属の酸化物または炭酸塩を混合し、熱処理によ
り２２１２相と非超電導相からなる粉末を準備した。
２．００：２．２２：３．０４の組成を持つように、こ
れらの金属の酸化物または炭酸塩を混合し、熱処理によ
り２２１２相と非超電導相からなる粉末を準備した。
【００４１】この粉末を、８Ｔｏｒｒの減圧雰囲気で、
７００℃、３時間の脱ガス処理をした。この粉末を、外
径１２ｍｍ、内径８ｍｍの銀パイプ中に充填して銀で被
覆し、直径１ｍまで伸線加工した。次に、圧延加工によ
り０．２ｍｍの厚みまでテープ状の線材に加工した。
７００℃、３時間の脱ガス処理をした。この粉末を、外
径１２ｍｍ、内径８ｍｍの銀パイプ中に充填して銀で被
覆し、直径１ｍまで伸線加工した。次に、圧延加工によ
り０．２ｍｍの厚みまでテープ状の線材に加工した。
【００４２】この線材を、８４５℃、５０時間熱処理し
た後、１５％の加工度で圧延した。これを８４０℃、５
０時間熱処理して、テープ状線材を得た。
た後、１５％の加工度で圧延した。これを８４０℃、５
０時間熱処理して、テープ状線材を得た。
【００４３】このテープ状線材の超電導特性を長さ２０
ｍで評価した。その結果、このテープ状線材は、液体窒
素中で、臨界電流密度が２４０００Ａ／ｃｍ2 、臨界電
流が２９Ａという優れたものであった。
ｍで評価した。その結果、このテープ状線材は、液体窒
素中で、臨界電流密度が２４０００Ａ／ｃｍ2 、臨界電
流が２９Ａという優れたものであった。
【００４４】図３に示すように、５０ｃｍのこのテープ
状線材１１を、ＦＲＰ製支持部材１２に１枚ずつ両側に
配置させ、それぞれエポキシ系接着剤で接着した。この
導体は、室温と７７Ｋの繰返し温度サイクル４０回に対
して、特性の変化は認められず、安定した超電導特性を
示した。
状線材１１を、ＦＲＰ製支持部材１２に１枚ずつ両側に
配置させ、それぞれエポキシ系接着剤で接着した。この
導体は、室温と７７Ｋの繰返し温度サイクル４０回に対
して、特性の変化は認められず、安定した超電導特性を
示した。
【００４５】実施例５ 実施例４と同様の線材を用いて、１５％の加工度で圧延
した後、これを５枚積層し、８４０℃、５０時間の熱処
理を施した。
した後、これを５枚積層し、８４０℃、５０時間の熱処
理を施した。
【００４６】図４に示すように、５０ｃｍのこれらのテ
ープ状線材１４を、ＦＲＰ製支持部材１３の両側にエポ
キシ系接着剤で接着した。このとき、ガラスファイバを
切断したものを接着剤に混入させて用いた。この導体
は、液体窒素温度で３２０Ａの臨界電流を示し、また室
温と７７Ｋの温度サイクル１００回に対して、安定な超
電導特性を示した。
ープ状線材１４を、ＦＲＰ製支持部材１３の両側にエポ
キシ系接着剤で接着した。このとき、ガラスファイバを
切断したものを接着剤に混入させて用いた。この導体
は、液体窒素温度で３２０Ａの臨界電流を示し、また室
温と７７Ｋの温度サイクル１００回に対して、安定な超
電導特性を示した。
【００４７】以上説明したように、この発明に従う実施
例４および実施例５の超電導導体は、繰返し温度サイク
ルに対して安定した超電導特性を示す超電導導体であ
る。
例４および実施例５の超電導導体は、繰返し温度サイク
ルに対して安定した超電導特性を示す超電導導体であ
る。
【００４８】実施例６ Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．７７：０．４６：
２．０１：２．２０：３．０１の組成を持つように、そ
れぞれの元素を含む酸化物または炭酸塩を混合した。こ
の混合した粉末を、熱処理によって、Ｂｉ＋Ｐｂ：Ｓ
ｒ：Ｃａ：Ｃｕの組成比が、ほぼ２：２：１：２である
２２１２相と非超電導相からなる粉末を準備した。
２．０１：２．２０：３．０１の組成を持つように、そ
れぞれの元素を含む酸化物または炭酸塩を混合した。こ
の混合した粉末を、熱処理によって、Ｂｉ＋Ｐｂ：Ｓ
ｒ：Ｃａ：Ｃｕの組成比が、ほぼ２：２：１：２である
２２１２相と非超電導相からなる粉末を準備した。
【００４９】次いで、この粉末を、１２Ｔｏｒｒの減圧
雰囲気で、７００℃、３時間の脱ガス処理をした。
雰囲気で、７００℃、３時間の脱ガス処理をした。
【００５０】得られた粉末を外径１２ｍｍ、内径８ｍｍ
の銀パイプで被覆し、外径１ｍｍになるまで伸線加工し
た。次に、０．２ｍｍの厚みになるまで圧延加工した。
この線材を、８４０℃で５０時間熱処理し、次いで１５
％の加工度で圧延した。
の銀パイプで被覆し、外径１ｍｍになるまで伸線加工し
た。次に、０．２ｍｍの厚みになるまで圧延加工した。
この線材を、８４０℃で５０時間熱処理し、次いで１５
％の加工度で圧延した。
【００５１】得られたテープ状の線材を、長さ５０ｃｍ
に切断した。このテープ状線材を１０枚重ね合せ、８４
０℃で５０時間熱処理した。
に切断した。このテープ状線材を１０枚重ね合せ、８４
０℃で５０時間熱処理した。
【００５２】次に、図５に示すように、得られた１０枚
重ねのテープ状線材２３を、支持部材２１の両側の凹部
２２内にそれぞれ配置し、エポキシ系接着剤で接着し
た。
重ねのテープ状線材２３を、支持部材２１の両側の凹部
２２内にそれぞれ配置し、エポキシ系接着剤で接着し
た。
【００５３】このようにして得られた超電導導体は、液
体窒素温度で２５０Ａの臨界電流を有していた。またこ
の超電導導体は、室温と７７Ｋの繰返し温度サイクル１
１０回に対して、特性の変化が認められず、安定した特
性を示した。
体窒素温度で２５０Ａの臨界電流を有していた。またこ
の超電導導体は、室温と７７Ｋの繰返し温度サイクル１
１０回に対して、特性の変化が認められず、安定した特
性を示した。
【００５４】実施例７ Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．７９：０．４１：
１．９７：２．２６：２．９５の組成を持つように、各
元素を含む酸化物または炭酸塩を混合した。この混合粉
末を、熱処理して、２２１２相と非超電導相とからなる
粉末を準備した。
１．９７：２．２６：２．９５の組成を持つように、各
元素を含む酸化物または炭酸塩を混合した。この混合粉
末を、熱処理して、２２１２相と非超電導相とからなる
粉末を準備した。
【００５５】次いで、この粉末を、９Ｔｏｒｒの減圧雰
囲気で、７２０℃、５時間の脱ガス処理をした。
囲気で、７２０℃、５時間の脱ガス処理をした。
【００５６】得られた粉末を、外径９ｍｍ、内径６ｍｍ
の銀パイプで被覆し、外径１ｍｍになるまで伸線加工し
た。次に、さらに、０．２ｍｍの厚みになるまで圧延加
工した。
の銀パイプで被覆し、外径１ｍｍになるまで伸線加工し
た。次に、さらに、０．２ｍｍの厚みになるまで圧延加
工した。
【００５７】得られた線材を、８枚重ねて密着させ、密
着させた状態で、８４０℃で５０時間熱処理した。その
後、１５％の加工度で圧延した。
着させた状態で、８４０℃で５０時間熱処理した。その
後、１５％の加工度で圧延した。
【００５８】得られた線材を、長さ５０ｃｍに切断し
た。この切断した線材を８４０℃で５０時間熱処理し
た。
た。この切断した線材を８４０℃で５０時間熱処理し
た。
【００５９】この８枚重ねて密着させたテープ状の線材
２４を、図６に示すように、８角形のＦＲＰ製の支持部
材２５の、凹部２６内に、実施例６と同様に、エポキシ
系接着剤で接着した。このときに用いた接着剤は、ガラ
スファイバを切断したものをエポキシ系接着剤に混入さ
せたものである。
２４を、図６に示すように、８角形のＦＲＰ製の支持部
材２５の、凹部２６内に、実施例６と同様に、エポキシ
系接着剤で接着した。このときに用いた接着剤は、ガラ
スファイバを切断したものをエポキシ系接着剤に混入さ
せたものである。
【００６０】このようにして得られた超電導体は、液体
窒素温度で７７０Ａの臨界電流を示した。また、この超
電導体は、室温と７７Ｋの温度サイクル１００回に対し
て安定な特性を示した。
窒素温度で７７０Ａの臨界電流を示した。また、この超
電導体は、室温と７７Ｋの温度サイクル１００回に対し
て安定な特性を示した。
【００６１】実施例８ Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．７８：０．４４：
１．９９：２．２３：２．９８の組成を持つように、各
元素を含む酸化物または炭酸塩を混合した。この混合粉
末を熱処理により、２２１２相と非超電導相とからなる
粉末を準備した。
１．９９：２．２３：２．９８の組成を持つように、各
元素を含む酸化物または炭酸塩を混合した。この混合粉
末を熱処理により、２２１２相と非超電導相とからなる
粉末を準備した。
【００６２】この粉末を、４Ｔｏｒｒの減圧雰囲気で、
７１０℃、８時間の脱ガス処理をした。
７１０℃、８時間の脱ガス処理をした。
【００６３】得られた粉末を、次いで、外径１２ｍｍ、
内径８ｍｍの銀パイプで被覆し、外径１ｍｍになるまで
伸線加工した。次いで、これを、大きな径の銀パイプに
さらに入れて、１２９６本の多芯線とした。次いで、こ
れを、外径１ｍｍになるまで伸線加工し、その後、０．
１７ｍｍの厚みになるまで圧延加工した。
内径８ｍｍの銀パイプで被覆し、外径１ｍｍになるまで
伸線加工した。次いで、これを、大きな径の銀パイプに
さらに入れて、１２９６本の多芯線とした。次いで、こ
れを、外径１ｍｍになるまで伸線加工し、その後、０．
１７ｍｍの厚みになるまで圧延加工した。
【００６４】得られたテープ状の線材を、５枚重ねて密
着させ、密着させた状態で、８４０℃で５０時間熱処理
し、その後、１２％の加工度で圧延し、さらに、８４０
℃で５０時間熱処理した。
着させ、密着させた状態で、８４０℃で５０時間熱処理
し、その後、１２％の加工度で圧延し、さらに、８４０
℃で５０時間熱処理した。
【００６５】次に、図７に示すように、このようにして
得られたテープ状線材２７を、外周面に螺旋状に延びる
溝２８が形成されたＦＲＰ製の巻き枠２９に沿って巻き
線した。巻き枠２９と線材７とは、エポキシ樹脂で接着
した。これによって、図７に示すように、内径１５ｍ
ｍ、高さ６０ｍｍのコイルを作製した。
得られたテープ状線材２７を、外周面に螺旋状に延びる
溝２８が形成されたＦＲＰ製の巻き枠２９に沿って巻き
線した。巻き枠２９と線材７とは、エポキシ樹脂で接着
した。これによって、図７に示すように、内径１５ｍ
ｍ、高さ６０ｍｍのコイルを作製した。
【００６６】このコイルは、液体窒素温度で臨界電流６
０Ａを示した。またこのコイルは、室温と７７Ｋの温度
サイクル１００回に対して安定な特性を示し、外部から
の磁場を印加した場合でも、線材２７の動きがなく、安
定した特性を示した。
０Ａを示した。またこのコイルは、室温と７７Ｋの温度
サイクル１００回に対して安定な特性を示し、外部から
の磁場を印加した場合でも、線材２７の動きがなく、安
定した特性を示した。
【図１】この発明の実施例１を示す断面図である。
【図２】この発明の実施例２を示す断面図である。
【図３】この発明の実施例４を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施例５を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施例６の超電導導体を示す斜視図
である。
である。
【図６】この発明の実施例７の超電導導体を示す断面図
である。
である。
【図７】この発明の実施例８のコイルを示す正面図であ
る。
る。
１，５ ＦＲＰパイプ ２，６ 酸化物超電導体 ３，７ Ａｇシース ４ 接着剤層 ８ テフロンテープ １２，１４ テープ状線材 １１，１３ 支持部材 ２１，２５ 支持部材 ２２，２６ 凹部 ２３，２４，２７ 線材 ２８ 溝 ２９ 支持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−204313（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−85529（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−226737（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−105409（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−247906（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 12/00 - 12/16
Claims (7)
- 【請求項１】 酸化物超電導体と、 熱膨張および熱収縮に際し前記酸化物超電導体と一体的
に動くように前記酸化物超電導体と複合化される支持部
材とを備え、 前記支持部材が前記酸化物超電導体の線膨張係数に近い
線膨張係数を有する、 超電導導体。 - 【請求項２】 酸化物超電導体と、 熱膨張および熱収縮に際し前記酸化物超電導体と一体的
に動くように前記酸化物超電導体と複合化される支持部
材とを備え、 前記支持部材の外周が多角形であり、それぞれの外周平
面上に前記酸化物超電導体が複合化される、 超電導導
体。 - 【請求項３】 前記支持部材が凹部を有し、この凹部内
に前記酸化物超電導体が配置される、請求項２に記載の
超電導導体。 - 【請求項４】 酸化物超電導体と、 熱膨張および熱収縮に際し前記酸化物超電導体と一体的
に動くように前記酸化物超電導体と複合化される支持部
材とを備え、 前記支持部材の断面がＩ字状またはＨ字状であり、前記
酸化物超電導体が前記支持部材の少なくとも一方の面に
複合化されている、 超電導導体。 - 【請求項５】 酸化物超電導体と、 熱膨張および熱収縮に際し前記酸化物超電導体と一体的
に動くように前記酸化物超電導体と複合化される支持部
材とを備え、 前記支持部材が凹部を有し、この凹部内に前記酸化物超
電導体が配置され、 前記酸化物超電導体がテープ状であり、積み重ねられた
複数のテープ状酸化物超電導体が前記凹部内に配置され
る、 超電導導体。 - 【請求項６】 酸化物超電導体と、 熱膨張および熱収縮に際し前記酸化物超電導体と一体的
に動くように前記酸化物超電導体と複合化される支持部
材とを備え、 前記支持部材の外周面に螺旋状の溝が形成されており、
この溝内に酸化物超電導体が配置されている、 超電導導
体。 - 【請求項７】 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記
載の超電導導体を備えるコイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07274791A JP3328941B2 (ja) | 1990-04-13 | 1991-04-05 | 超電導導体 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-98941 | 1990-04-13 | ||
| JP9894190 | 1990-04-13 | ||
| JP21002390 | 1990-08-07 | ||
| JP2-210023 | 1990-08-07 | ||
| JP22633290 | 1990-08-27 | ||
| JP2-226332 | 1990-08-27 | ||
| JP07274791A JP3328941B2 (ja) | 1990-04-13 | 1991-04-05 | 超電導導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218215A JPH04218215A (ja) | 1992-08-07 |
| JP3328941B2 true JP3328941B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=27465507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07274791A Expired - Lifetime JP3328941B2 (ja) | 1990-04-13 | 1991-04-05 | 超電導導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328941B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101442989B1 (ko) * | 2013-09-25 | 2014-09-22 | 창원대학교 산학협력단 | 초전도 직류 리액터 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3501828B2 (ja) * | 1993-10-21 | 2004-03-02 | 住友電気工業株式会社 | 酸化物超電導導体の製造方法 |
| JP3151159B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2001-04-03 | 日本原子力研究所 | 超電導電流リード |
| JP3541123B2 (ja) * | 1998-03-16 | 2004-07-07 | 日本原子力研究所 | 超伝導電流リード |
| JP4722258B2 (ja) * | 2000-06-30 | 2011-07-13 | 株式会社フジクラ | 超電導ケーブル |
| JP2009117202A (ja) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導テープ、超電導テープの製造方法、コイル、およびマグネット |
| JP2012074340A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-04-12 | Fujikura Ltd | 高温超電導ケーブル |
| WO2013125721A1 (ja) | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 株式会社フジクラ | 超電導電流リード、超電導電流リード装置、および超電導マグネット装置 |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP07274791A patent/JP3328941B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101442989B1 (ko) * | 2013-09-25 | 2014-09-22 | 창원대학교 산학협력단 | 초전도 직류 리액터 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04218215A (ja) | 1992-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5276281A (en) | Superconducting conductor | |
| CA2122685C (en) | High tc superconducting cable conductor employing oxide superconductor | |
| AU727324B2 (en) | Connection structure for superconducting conductors | |
| JP3328941B2 (ja) | 超電導導体 | |
| US7432790B2 (en) | Superconductor assembly | |
| CA2063282C (en) | High temperature superconducting wire using oxide superconductive material | |
| EP0964458B1 (en) | Method of manufacturing a high temperature oxide superconducting wire | |
| JP3522306B2 (ja) | Ｂｉ系酸化物超電導線およびその製造方法 | |
| JP3369225B2 (ja) | 酸化物高温超電導線材の製造方法 | |
| EP0650206B2 (en) | Superconducting conductor | |
| JP3778971B2 (ja) | 酸化物超電導線材およびその製造方法 | |
| JPH10312718A (ja) | 超電導ケーブル導体 | |
| JP2951419B2 (ja) | 大容量酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JP2003092032A (ja) | 超電導線材及びその製造方法 | |
| JP3088833B2 (ja) | 電流リード用酸化物超電導導体 | |
| JPH05211012A (ja) | 酸化物超電導導体及びその製造方法 | |
| JPH087675A (ja) | 酸化物超電導線およびその製造方法ならびに酸化物超電導導体 | |
| JP2735534B2 (ja) | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 | |
| JPH06267352A (ja) | 酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JP3248190B2 (ja) | 酸化物超電導線材、その製造方法およびその取扱方法 | |
| JPH08264312A (ja) | 電流リード | |
| JP3078765B2 (ja) | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 | |
| JPH04292807A (ja) | 多芯高温超電導線材およびその製造方法 | |
| JPH04116906A (ja) | セラミックス超電導コイル | |
| JP2003173909A (ja) | 酸化物超電導コイルとその製造方法及びそれに用いる絶縁材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020618 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100719 Year of fee payment: 8 |