JP4401992B2 - テープ状酸化物超電導線の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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Description
(テープ状線材の準備)
YBCO系(123)超電導体を構成する各金属元素を所定のモル比で含むトリフルオロ酢酸塩(TFA塩)の混合溶液を用意し、この混合溶液をテープ状の基板表面にスピンコート法により塗布した後、400℃以下の低温でアルゴンガス中に酸素及び水蒸気を含有した混合ガスを供給しながら仮焼して、基板表面に厚さ2.0μmの超電導前駆体の膜体を形成して、テープ状線材を製造した。
(平行流ガスによる結晶成長速度)
幅10〜30mmのテープ状線材を用いて、725〜800℃の温度に保持された炉内で超電導前駆体の膜体の膜面に沿う一側からアルゴンガス中に酸素及び水蒸気を含有した混合ガスを供給するとともに、他側から反応後のガスを排出し、膜体を超電導層に反応させた。
実施例1
図1及び2に示すテープ状酸化物超電導線の製造装置10を用いて、幅30mmのテープ状の基板表面に超電導前駆体の膜体を形成したテープ状線材を、725〜800℃の温度に保持された管状炉内に0.26m/hの速度で連続的に走行させ、この管状炉内で超電導前駆体の膜体の膜面に対して垂直方向からアルゴンガス中に酸素及び水蒸気を含有した混合ガスを3ノズル方式で供給するとともに、膜面上から膜面に沿って両側から反応後のガスを排出し、膜体を超電導層に反応させた。
実施例2
実施例1と同様の方法により、基板表面に超電導前駆体の膜体を形成したテープ状線材を、管状炉内に連続的に走行させた。この管状炉内で超電導前駆体の膜体の膜面の中心部から垂直方向に1ノズル方式でアルゴンガス中に酸素及び水蒸気を含有した混合ガスを供給するとともに、膜面上から膜面に沿って両側から反応後のガスを排出し、膜体を超電導層に反応させた。この場合において、図4の反応性ガス供給管3a、3bの矩形状のパイプ31には中心部のみにガス供給孔33が設けられたものを使用した。
比較例
実施例1と同様の方法により、基板表面に超電導前駆体の膜体を形成したテープ状線材を、管状炉内に連続的に走行させた。この管状炉内で超電導前駆体の膜体の膜面に沿って一方の側に設けられたガス供給孔から反応性ガスを供給するとともに、膜面に沿って反対側に設けられたガス排出孔から反応後のガスを排出させた。
実施例3
幅10mmのテープ状の基板表面に超電導前駆体の膜体を形成したテープ状線材を用い、一対のリール間にテープ状線材を3ターンさせたこと以外は、実施例1と同様の方法により膜体を超電導層に反応させた。
2 管状炉
3a、3b 反応性ガス供給管
4a、4b、4c、4d 反応後のガスの排出管
5a、5b 一対のリール
6 テープ状線材
6a テープ状の基板
6b 超電導前駆体の膜体
10 テープ状酸化物超電導線の製造装置
30 円筒状のパイプ
31 矩形状のパイプ
32 開口部
33 ガス供給孔
A 反応性ガス
B 反応後のガス
Claims (9)
- テープ状の基板表面に、RE123系超電導体(ここでREは、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu又はYから選択された1種又は2種以上の元素を示す。以下同じ。)を構成する元素を含む金属有機酸塩の混合物を塗布後、仮焼して超電導前駆体の膜体を形成したテープ状線材を、加熱帯域中で連続的に走行させ、前記加熱帯域において前記膜体の膜面に対して垂直方向から反応性ガスを供給するとともに、前記膜面上から前記テープ状線材の幅方向の膜面に沿って両側から反応後の発生ガスを排出することにより、前記テープ状線材の軸方向に対する垂直面に並行に前記反応性ガス及び発生ガスの流路を形成して前記膜体を反応結晶化させ、前記テープ状の基板表面に超電導層を形成することを特徴とするテープ状酸化物超電導線の製造方法。
- 反応性ガスの供給は、前記テープ状線材の走行方向に沿って複数箇所から供給されるととともに、反応後の発生ガスの排出は、前記反応性ガスの供給に対応して前記テープ状線材の幅方向の膜面に沿って両側の複数箇所から排出されることを特徴とする請求項1記載のテープ状酸化物超電導線の製造方法。
- 反応性ガスの供給は、前記膜面の幅方向に対応して複数箇所から供給されることを特徴とする請求項1または2記載のテープ状酸化物超電導線の製造方法。
- テープ状線材は、加熱帯域の内部に配設された一対のリール間に少なくとも一回テープ状の基板が前記リールに接するように掛け渡され、前記リール間を走行するそれぞれの膜面に対して垂直方向から反応性ガスを供給することを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載のテープ状酸化物超電導線の製造方法。
- 反応性ガスの供給は、加熱帯域の内部に配設された管内を通過させることにより、膜体の膜面に対して垂直方向から加熱後の反応性ガスが供給されることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載のテープ状酸化物超電導線の製造方法。
- テープ状の基板表面にRE123系超電導体を構成する元素を含む金属有機酸塩の混合物を塗布後、仮焼して超電導前駆体の膜体が形成されたテープ状線材を加熱反応させて超電導体を製造するための装置であって、
(イ)前記テープ状線材が連続的に走行する管状炉と、
(ロ)前記管状炉内の前記膜体の膜面に対して垂直方向から反応性ガスを供給するためのガス供給孔と、
(ニ)前記ガス供給孔に対応して前記膜面上から前記テープ状線材の幅方向の膜面に沿って両側から反応後の発生ガスを排出するためのガス排出孔とを備え、前記テープ状線材の軸方向に対する垂直面に並行に前記反応性ガス及び発生ガスの流路を形成したことを特徴とするテープ状酸化物超電導線の製造装置。 - ガス供給孔は、テープ状線材の走行路に沿って複数箇所設けられるとともに、ガス排出孔は、前記ガス供給孔に対応して両側に複数箇所設けられていることを特徴とする請求項6記載のテープ状酸化物超電導線の製造装置。
- ガス供給孔は、前記膜面の幅方向に対応して複数箇所設けられていることを特徴とする請求項6または7記載のテープ状酸化物超電導線の製造装置。
- テープ状の基板表面にRE123系超電導体を構成する元素を含む金属有機酸塩の混合物を塗布後、仮焼して超電導前駆体の膜体が形成されたテープ状線材を加熱反応させて超電導体を製造するための装置であって、
(イ)前記テープ状線材が連続的に走行する管状炉と、
(ロ)前記管状炉内部に、前記テープ状線材を掛け渡すために配設された一対のリールと、
(ハ)前記一対のリール間に掛け渡されて走行する前記テープ状線材のそれぞれの膜体の膜面に対して垂直方向から反応性ガスを供給するための前記テープ状線材の走行方向に沿って設けられた複数のガス供給孔と、
(ニ)前記ガス供給孔に対応して前記膜面上から反応後の発生ガスを排出するための前記テープ状線材の幅方向の膜面に沿って両側に設けられた複数のガス排出孔とを備え、前記テープ状線材の軸方向に対する垂直面に並行に前記反応性ガス及び発生ガスの流路を形成したことを特徴とするテープ状酸化物超電導線の製造装置。
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