JP4499360B2 - ＭｇＢ２からなる超伝導材料の製造方法 - Google Patents
ＭｇＢ２からなる超伝導材料の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4499360B2 JP4499360B2 JP2002570314A JP2002570314A JP4499360B2 JP 4499360 B2 JP4499360 B2 JP 4499360B2 JP 2002570314 A JP2002570314 A JP 2002570314A JP 2002570314 A JP2002570314 A JP 2002570314A JP 4499360 B2 JP4499360 B2 JP 4499360B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- master alloy
- mgb
- limgb
- superconducting material
- 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 - Fee Related
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000003797 solvolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 229910020073 MgB2 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 abstract 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0856—Manufacture or treatment of devices comprising metal borides, e.g. MgB2
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Forging (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は、多様な幾何学形状の形の超伝導材料ＭｇＢ２の製造方法に関する。さらに、本発明は、本方法により製造された材料並びに本方法を実施するための母合金に関する。
ＭｇＢ２は以前から公知である。これは六方晶ＡｌＢ２構造で結晶し、かつＭｇ原子からなる交替層とＢからなるグラファイト様の層からなる。この超伝導特性は２００１年１月に初めて発見され、これは３９Ｋの高い転移温度のためにセンセーショナルであった。これに関しては、刊行物Ｓ．Ｌ．Ｂｕｄ’ｋｏ，Ｇ．Ｌａｐｅｒｔｏｔ，Ｇ．Ｐｅｔｒｏｖｉｃ，Ｃ．Ｅ．Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍ，Ｎ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ及びＰ．Ｃ．Ｃａｎｆｉｅｌｄ著，Ａｍｅｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ａｎｄ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎｏｍｙ Ｉｏｗａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｍｅｓ，ＩＡ ５００１１（Ｊａｎｕａｒｙ ３０，２００１）及びＪ．Ｋｏｒｔｕｓ，Ｉ．Ｉ．Ｍａｚｉｎ，Ｋ．Ｄ．Ｂｅｌａｓｈｃｈｅｎｋｏ，Ｖ．Ｐ．Ａｎｔｒｏｐｏｖ，Ｌ．Ｌ．Ｂｏｙｅｒ著，Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｏｄｅ ６３９０，Ｎａｖａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ ２０３７５，Ａｍｅｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＩＳＵ，Ａｍｅｓ，ＩＡ，５００１１（Ｊａｎｕａｒｙ ３０，２００１）に記載されている。
ＭｇＢ２は極めて脆く、工業的部材の製造、特にこの材料からワイヤを製造することは費用がかかる。
本発明の根底をなす課題は、超伝導のＭｇＢ２から成形品を製造することができる方法を開発することであった。前記の課題は、Ｍｇ及びＢ並びに少なくとも１種の他の成分を含有する成形可能な母合金を製造し、成形された母合金から前記の少なくとも１種の他の成分を除去することにより解決される。従って、本発明による方法の場合に、超伝導材料ではなく、成形可能な母合金を所望の形状の製造のために加工する。特に適した母合金はＬｉＭｇＢ−合金である。これは、極めて安定な相として製造され、たとえば鍛造可能で、鋳造可能でかつプレス成形可能である。この母合金の製造の後に、Ｌｉの除去により超伝導材料に移行させる。Ｌｉの除去は形状を変えずに行うことができる。従って母合金の成形後に、超伝導材料へ移行させる際の形状は維持される。ＬｉＭｇＢは電極材料としてフランス国特許（ＦＲ−Ａ）第２５６３５３５号明細書から公知である。
この母合金は溶融物の形で１８０〜６００℃の温度で製造することができる。１８０〜４５０℃の間の溶融温度が特に有利であることは判明した。しかしながら、この母合金は各成分の粉砕及び特に冷間粉砕によって製造することもできる。約４５０℃の温度では、この相は極めて均質であり、さらに温度が上昇した場合にはペースト状の状態に移行する。この状態で母合金は成形することができる。また、母合金の均質相を冷却し、引き続きその延性に基づき成形、たとえば鍛造又はプレス成形することもできる。
この他の成分、特にＬｉは熱処理により除去することができる。この除去は有利には真空中で行う。この他の成分の除去は、化学的又は物理的方法により、たとえば電気分解又はソルボリシスを用いて行うこともできる。
この母合金の特に適した組成は、Ｌｉ １０％〜９７％（原子パーセント）、Ｍｇ １％〜３０％（原子パーセント）及びＢ ２％〜６０％（原子パーセント）からなる。
この母合金は特に、たとえばＢｅ及び／又はＡｌでドープされるのに適している。
本方法により製造された材料は特に成形品である。特に、この成形品は、ワイヤ、特に鍛造された、プレス成形された又は引き出し成形されたワイヤである。
本発明による方法の場合に、Ｍｇ及びＢ並びに他の成分、特にＬｉから溶融により均質な相が製造される。この溶融は、１８０〜６００℃、有利には１８０〜４５０℃の温度範囲で行われる。しかしながら、他の温度範囲も考えられる。この場合に、前記の成分の粉砕及び特に冷間粉砕によって製造される。この溶融物の形で、比較的高い温度の場合、たとえば４５０℃の場合に極めて高い均質性が達成される。この温度を上回る場合に、ＬｉＭｇＢ−合金は次第に硬くなる。この異例な挙動は成形可能な母合金の製造のために利用できる。この母合金は、硬質、たとえばペースト状及び延性である場合のこの高い温度でたとえば鍛造される。真空中での熱処理により、この成形された母合金は超伝導材料に移行される。この処理の場合に、Ｌｉもしくは他の成分は除去される。この熱処理の代わりに、他の成分の除去は脱インターカレーションによる電気分解も可能である。さらに、他の成分は化学的に除去できる。このために、特にソルボリシス、たとえばアルコール中での、特にイソプロパノールもしくはイソプロパノール／エタノール混合物中でのソルボリシスが適している。
この母合金はドープされていてもよい。特に、Ｍｇを過剰ドープすることができる。このドープは特にＢｅ及び／又はＡｌで行うのが有利である。
母合金の成形にとって、この母合金の延性に基づき極めて多様な作業方法が可能である。特にこの母合金は、鍛造、鋳造、プレス成形又は押出成形を行うことができる。これは、高めた温度で、特に４５０℃を上回る温度で、又は冷却された状態で室温で行うことができる。主にすべての成形品を製造することができる。しかしながら、所望の直径及び長さで極めて簡単に製造することができるワイヤの製造が特に工業的に重要である。
Claims (14)
- Ｍｇ及びＢ並びにＬｉを含有する、成形可能なＬｉＭｇＢ合金である母合金を製造し、前記母合金から前記Ｌｉを少なくとも部分的に除去することを特徴とする、超伝導材料のＭｇＢ２の製造方法。
- ＬｉＭｇＢ合金を溶融した形で１８０〜６００℃で製造することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- ＬｉＭｇＢ合金を各成分の粉砕により製造することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記母合金は４５０℃を越えると硬さが増大する、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
- Ｌｉを熱処理によって除去することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
- Ｌｉを真空中で除去することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
- Ｌｉを脱インターカレーションによる電気分解によって除去することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
- Ｌｉをソルボリシスによって溶出させることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
- 前記母合金が次の組成：
Ｌｉ １０〜９７％（原子パーセント）、
Ｍｇ １〜３０％（原子パーセント）、
Ｂ ２〜６０％（原子パーセント）
を示すことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。 - ドープされている母合金を使用することを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
- 前記母合金をＢｅ及び／又はＡｌでドープすることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
- 前記母合金を成形することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
- 前記母合金を鋳造、プレス成形又は鍛造することを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
- 前記母合金をワイヤに成形することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4112001 | 2001-03-05 | ||
| PCT/CH2002/000131 WO2002071499A1 (de) | 2001-03-05 | 2002-03-04 | Verfahren zur herstellung eines supraleitenden materials aus mgb¿2? |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004532173A JP2004532173A (ja) | 2004-10-21 |
| JP4499360B2 true JP4499360B2 (ja) | 2010-07-07 |
Family
ID=4514449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002570314A Expired - Fee Related JP4499360B2 (ja) | 2001-03-05 | 2002-03-04 | ＭｇＢ２からなる超伝導材料の製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7863221B2 (ja) |
| EP (1) | EP1368840B1 (ja) |
| JP (1) | JP4499360B2 (ja) |
| AT (1) | ATE318010T1 (ja) |
| DE (1) | DE50205830D1 (ja) |
| ES (1) | ES2254639T3 (ja) |
| WO (1) | WO2002071499A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7018954B2 (en) | 2001-03-09 | 2006-03-28 | American Superconductor Corporation | Processing of magnesium-boride superconductors |
| DE10114934A1 (de) * | 2001-03-22 | 2002-09-26 | Dresden Ev Inst Festkoerper | Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Drähten und Bändern auf Basis der Verbindung MgB¶2¶ |
| JP4010404B2 (ja) * | 2002-12-11 | 2007-11-21 | 株式会社日立製作所 | 超電導線材およびその製法 |
| US20090258787A1 (en) * | 2008-03-30 | 2009-10-15 | Hills, Inc. | Superconducting Wires and Cables and Methods for Producing Superconducting Wires and Cables |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3258316A (en) * | 1963-07-29 | 1966-06-28 | M S A Res Corp | Preparation of metal borides |
| US5156806A (en) * | 1975-05-05 | 1992-10-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Metal alloy and method of preparation thereof |
| FR2563535B1 (fr) * | 1984-04-25 | 1986-07-25 | Aerospatiale | Alliage ternaire riche en lithium a haut point de fusion, un procede d'elaboration et une application |
| JP3575004B2 (ja) * | 2001-01-09 | 2004-10-06 | 独立行政法人 科学技術振興機構 | マグネシウムとホウ素とからなる金属間化合物超伝導体及びその金属間化合物を含有する合金超伝導体並びにこれらの製造方法 |
| JP2002222619A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Hideyuki Shinagawa | 二硼化マグネシウム超伝導線材 |
| US6514557B2 (en) * | 2001-02-15 | 2003-02-04 | Iowa State University Research Foundation | Synthesis of superconducting magnesium diboride objects |
| DE10114934A1 (de) * | 2001-03-22 | 2002-09-26 | Dresden Ev Inst Festkoerper | Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Drähten und Bändern auf Basis der Verbindung MgB¶2¶ |
| US6630427B2 (en) * | 2001-06-01 | 2003-10-07 | Northwestern University | Superconducting Mg-MgB2 and related metal composites and methods of preparation |
| KR100388497B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2003-06-25 | 한국전자통신연구원 | 초전도 에피택셜 박막 및 그 제조 방법 |
-
2002
- 2002-03-04 WO PCT/CH2002/000131 patent/WO2002071499A1/de active IP Right Grant
- 2002-03-04 AT AT02700093T patent/ATE318010T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-03-04 ES ES02700093T patent/ES2254639T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-04 JP JP2002570314A patent/JP4499360B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-04 EP EP02700093A patent/EP1368840B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-04 US US10/469,820 patent/US7863221B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-04 DE DE50205830T patent/DE50205830D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1368840A1 (de) | 2003-12-10 |
| ATE318010T1 (de) | 2006-03-15 |
| WO2002071499A8 (de) | 2003-11-13 |
| DE50205830D1 (de) | 2006-04-20 |
| US20040132623A1 (en) | 2004-07-08 |
| ES2254639T3 (es) | 2006-06-16 |
| JP2004532173A (ja) | 2004-10-21 |
| WO2002071499A1 (de) | 2002-09-12 |
| EP1368840B1 (de) | 2006-02-15 |
| US7863221B2 (en) | 2011-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1117879C (zh) | 镍基金属材料及其生产方法 | |
| LI et al. | Analysis of the static recrystallization at tension twins in AZ31 magnesium alloy | |
| JP2021080569A (ja) | 高強度で均一な銅−ニッケル−錫合金および製造プロセス | |
| CN102912261A (zh) | 一种锆基非晶合金及其制备方法 | |
| JP6393696B2 (ja) | Ｃｕ−Ｇａ−Ｉｎ−Ｎａターゲット | |
| JP5086592B2 (ja) | 冷間加工材 | |
| CN103469130A (zh) | 一种稀土镁合金的热变形强化方法 | |
| CN102965557A (zh) | 一种Mg-8Gd-2Y-Li-Zr镁合金及其制备方法 | |
| JP6784700B2 (ja) | チタン及びチタン合金の物品の製造方法 | |
| CN102554192A (zh) | 一种高导电耐热电极横梁部件的制造方法 | |
| JP4499360B2 (ja) | ＭｇＢ２からなる超伝導材料の製造方法 | |
| RU2485195C1 (ru) | Способ получения металломатричного композита с наноразмерными компонентами | |
| JP5074375B2 (ja) | 再結晶立方体集合組織を有するニッケルベースの半製品の製造方法および使用方法 | |
| JP5098753B2 (ja) | 超高純度アルミニウム高圧延材の製造方法 | |
| Fu et al. | High-pressure synthesis of a nanoscale YB12 strengthening precipitate in Mg–Y alloys | |
| CN107267826A (zh) | 一种改性石墨烯增强镁基金属材料及其制备方法 | |
| CN101787457B (zh) | 一种制备高导热性铝-金刚石双相连续复合材料的方法 | |
| CN101476095B (zh) | 一种高强度变形镁合金的热加工工艺方法 | |
| FI87239B (fi) | En foerbaettrad metallegering pao basis av koppar, speciellt foer framstaellning av elektroniska komponenter. | |
| CN102605210A (zh) | 一种复杂铜-锌合金的制造方法 | |
| CN102154578A (zh) | 一种无磁性织构NiV合金基带及其熔炼制备方法 | |
| Berezina et al. | Decomposition Processes in the Anomalous Supersaturated Solid Solution of Binary and Ternary Aluminium Alloys Alloyed with~ Sc and~ Zr | |
| CN110193597B (zh) | 制造结晶铝-铁-硅合金的方法 | |
| JP4906206B2 (ja) | Ａｌ−Ｓｉ系粉末合金材料及びその製造方法 | |
| CN113088758A (zh) | 一种紧固件用tb3钛合金盘圆丝材的生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050113 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080226 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080408 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090106 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090402 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100330 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100415 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130423 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140423 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |