JP5226658B2 - 向上した特性を有する高温超電導バルク体電流リードの製造方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リード - Google Patents

向上した特性を有する高温超電導バルク体電流リードの製造方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リード Download PDF

Info

Publication number
JP5226658B2
JP5226658B2 JP2009500004A JP2009500004A JP5226658B2 JP 5226658 B2 JP5226658 B2 JP 5226658B2 JP 2009500004 A JP2009500004 A JP 2009500004A JP 2009500004 A JP2009500004 A JP 2009500004A JP 5226658 B2 JP5226658 B2 JP 5226658B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
silver
powder
current lead
molar ratio
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
Application number
JP2009500004A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009529778A (ja
Inventor
エクボテ、シュリカント・ナラヤン
パダム、グルシャラン・カウル
アロラ、ナリンダー・クマー
シャルマ、ムクル
セシ、ラメシュ・クマー
バネルジー、ムリナル・カンティ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Original Assignee
Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Council of Scientific and Industrial Research CSIR filed Critical Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Publication of JP2009529778A publication Critical patent/JP2009529778A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5226658B2 publication Critical patent/JP5226658B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • 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
    • H10N60/20—Permanent superconducting devices
    • H10N60/203—Permanent superconducting devices comprising high-Tc ceramic materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

本発明は、向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードの製造方法と、それによってつくられる超電導バルク体電流リードとに関する。本発明は、特には、向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードを、改良された高温超電導（ＨＴＳ）ビスマス系銅酸化物（cuperate）［（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x］から製造する方法と、それによってつくられる超電導バルク体電流リードとに関する。本発明は、より詳細には、高温超電導バルク体の（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x [（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３]材料の製造と、５００Ａより高い直流電流を、７７Ｋで、少なくとも２乃至４時間に亘り、無冷媒型極低温冷却器（cryogen free cryocooler）及び他の超電導マグネットシステムへの実質的な熱負荷なしに供給する際に使用される、様々な大きさのチューブ及びロッド状電流リードの製造方法とに関する。
殆どの超電導電力デバイスにおいて、従来の電流リードに替えてＨＴＳバルク体又は金属複合体の電流リードを使用することは、熱負荷（抵抗加熱及び熱伝導を原因とする）を十分の一だけ低減させる機会を提供する。熱負荷の低減は、ＨＴＳ材料のゼロ抵抗損失及び非常に低い熱伝導率によるものである。特に、無冷媒型極低温冷却器及び他の超電導マグネットシステムのようなデバイスは、電流搬送（current transport）において非常に低い電力損失又は低熱負荷を必要とし、金属複合体の導体ではなくバルク体のチューブ／ロッド状の導体が、その非常に低い熱伝導性のおかげで、第１候補となっている。
高搬送電流及び低接続抵抗率（contact resistivity）の重要性は、これらデバイスにおいて肝要なものである。７７Ｋでの２００Ａ以上の搬送電流及びマイクロオーム範囲以下の接続抵抗率を有するバルク体のチューブ／ロッド状導体が非常に重要である。高搬送電流及び低接続抵抗率の重要性の他に、破壊応力もまた肝要なものである。
電流リードは、クライオスタット内部に設置された極低温装置と室温（ＲＴ）に設置された電源装置又はロード（load）との間で送電することが求められる。従来の電流リードは、（ｉ）Ｃｕなどの良導体からなる従来の通常の金属のリード（細長いチューブ又はワイヤの形態）と、（ｉｉ）銅の中に埋め込まれた低Ｔc超電導体との双方を使用する。通常の金属リードは、外部の導体からの熱伝導及びリード自身における抵抗加熱の結果として、クライオスタットへの熱侵入を導入する。一方、銅の中に埋め込まれた低Ｔc超電導体は、そのゼロ抵抗及び高い電流搬送容量（〜１０5Ａ／ｃｍ2）のおかげでより良い選択肢と考えられていたが、その低い作動温度（operating temperature）（〜４．２Ｋ、即ち、液体Ｈｅの定常流を必要とする）のために、これら材料は、常にＣｕに取って代ることができたわけではなかった。高温超電導体（ＨＴＳ）の出現に、工学における継続的な努力が追随して、これら材料は、その高Ｔc及び低熱伝導特性を活用することにより、電流リードの形態での最初の実際の大規模ＨＴＳ製造を可能にした。これは、ＨＴＳ材料におけるそれほど大きくない電流密度ですら、比較的低い資本経費に対する短い回収時間で、極低温環境内へと伝わる寄生熱（parasitic heat）の著しい減少（約１０分の１）を提供するのに使用されることができるからであった。このようなＨＴＳ電流リードをつくるために、２つの基本的な技術、（ｉ）金属マトリックス超電導複合材リード（一般には、Ａｇ合金／Ａｇ被覆材超電導物質）及び（ｉｉ）バルク体のチューブ及びロッド状リード（F. J. Mumford, Cryogenics, vol.29, p.206, 1989年によってなされた考え）がある。双方とも、それら自身の利点及び欠点を考慮に入れ、慎重で適切な加工処理によりそれらが商業的規模で提供される程度まで発達してきている。例えば、金属マトリックス超電導複合材リードでは、バルク体のチューブ／ロッド状電流リードよりもほぼ１桁高い臨界電流密度（Ｊc）が得られるが、Ａｇ被覆材の高い熱伝導率のために、熱侵入は銅リードのものと同程度である。一方で、バルク体のチューブ／ロッド状電流リードは、低Ｊc値を有するという欠点を有しているが、同時に、金属のＣｕ及びＡｇと比べて非常に低い熱伝導率を有するといる利点を有している。しかしながら、両タイプのリードとも、極低温システム内で並びに磁気遮蔽場及び漏電リミッタ中で使用される。
大電流（＞１０００Ａ）用途のためのＨＴＳリードの上述の全ての利用は、大電流をこれらリードへと供給する通常の金属導体の接続部の接続抵抗（Ｒc）が約１０-5乃至１０-6である場合は、効果のないものとなる。この接続抵抗の問題は、ＨＴＳ電流リードがバルク体のチューブ／ロッドの形態にある場合、より深刻となる。バルク体電流リードを最適に使用するために、Ｒcは、２００−１０００Ａの必要電流に対し、７７Ｋ−４Ｋの実用的な温度範囲で、１０-6未満であるべきである。或る意味では、約０．１−０．０１Ｗの低熱負荷と、ゼロ抵抗と、〜１０-7−１０-8のＲcとを有するバルク体電流リードは、ＨＴＳ変圧器などの２０−３０Ｋで動作するＨＴＳデバイスの中でも、密閉サイクル超電導マグネットシステム、キロアンペアの大電流用のフィードスルー、ＭＲＩ用の伝導冷却マグネット、CERN LHCなどの超電導磁石を使用する主要な加速器などの用途に対しての、経済的であり、効果的であり、損失の小さな第１の選択候補となる。
このようなＪc及びＲcを達成するバルク体ＨＴＳ電流リードを得るという課題は、様々な組成式、出発混合粉末を得るための構成元素の原材料の混合方法、か焼／焼結工程、加熱雰囲気及び両端の接点の製造方法を使用するなど幾つかの方法により部分的に（in parts）取り組まれてきている。
B.Seeber編集のHandbook of Applied Superconductivity vol I, section D.10, p. 801, 1998年におけるP. F. Herrmannによる開示が参照され得る。ここでは、２つの最も実用的で実行可能なＹＢＣＯ及びＢＰＳＣＣＯ（低ＴcのＢｉ−２２１２及び高ＴcのＢｉ−２２２３の双方である)のチューブ/ロッド状導体のうち、ＢＰＳＣＣＯ導体の性能が、実用的な大きさでのその低熱伝導率及び容易に達成可能な良好なＪcのために、ほぼ全ての側面においてＹＢＣＣＯよりも優れていることが教示されている。IEEE Transition Applied Superconductivity, vol 3, p. 876, 1993年におけるP. F. Herrmannによる更なる他の開示では、Ｂｉ−２２２３バルク体の導体と比較すると、Ｂｉ−２２２３の性能は、その高いＴc及び僅かに低い熱伝導率のおかげで、更により優れていることが知られている。これら参考文献に開示された方法は、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの金属比が１．８：０．４：２：２，２：２である酸化物から出発する固体を用いる手段（solid-state route）からのか焼粉末の製造、か焼粉末のチューブ／ロッド状への冷間静水圧プレス成形及び焼結である。
Ｂｉ−２２２３のチューブ状導体に関し、７７Ｋ及びゼロ磁場中での、１Ａ−２．２Ａ／ｍｍ2という低Ｊc値が報告されている。低Ｊc値は、最終製品の不良性能によるものと考えられる。
様々なグループによるＢｉ−２２２３バルク体のチューブ／ロッド状電流リードに関する幾つかの刊行物がある［D.U. Gubserら., IEEE, Trans. Magn., vol. 27, p.1854 (1991年); M.T.G. vander Laanら., Adv. Cry. Eng., vol. 37, p.1517 (1992年); K.Watanabeら., Japn. J.Appl. Phys. Vol.32, p.L488 (1993年); M.Takahashiら, Adv. Cryo. Eng. Vol. 39, p.343 (1994年), M.Satohら, Advance in Cryogenic Engineering, Plenum Press, New York, Vol.44, p.405 (1998年)］。これらは、従来の固体を用いる方法、並びに、例えば、か焼粉末の製造のための共沈、ゾルゲル法、硝酸塩溶液の加熱など、チューブ／ロッドのための冷間静水圧プレス成形、部分的な酸素加圧下（partial oxygen pressure）での焼結及び末端接点（end contacts）のための後焼結（post sintering）などの薬品を用いる方法といった様々な方法を使用している。しかしながら、得られたＲc値は十分に低いわけではなく、また、得られたＪc値も適度（reasonably）に高いわけでなかった。更に、データは、あまり再現性が良くなかった。
また、H.Maeda及びT. Togano編集のBismuth Based High-Temperature Superconductors p. 277 (1996年)において、Y. Yamadaは、９９．９％の純度の出発酸化物／炭酸塩などからの（Ｂｉ，Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ比が２：２：２：３であるか焼粉末の形成する従来の固体を用いる手段、チューブ／ロッド状導体のための冷間静水圧プレス成形も使用したが、冷間静水圧プレス成形工程が焼結の最中に追加され、最終的な焼結の前にプラズマ溶射された銀の単層から末端接点をつくり、焼結雰囲気に部分的な酸素加圧を使用するプロセスを提案しており、このプロセスに従うとＪcが増加され得ることが教示されている。彼らは、１０００Ａ／ｃｍ2を超えるＪcを報告しており、７７Ｋ及びゼロ磁場中で０．０２−０．１？オーム程度の接続抵抗が達成されている。
米国特許第６２１６３３３号が参照され得る。ここでは、合成Ｂｉ−２２２３か焼粉末をペレット／パイプ／ロッドへと冷間静水圧プレス成形することと、末端接点のために、１回よりはむしろ２回の中間冷間静水圧プレス成形を、上述の方法のように、焼結の最中に追加することとを含んだ方法であって、１つの層が、銀箔を巻きつけるか、銀をスパッタ／蒸着させるか又は銀のペーストを塗付するかの何れかを行い、その後、後焼結を行って形成され、焼結雰囲気として空気を使用する方法が開示されており、このプロセスに従うと、Ｊcが更に増加され、Ｒcが更に低減され得ることが教示されている。更に、７７Ｋ及びゼロ磁場中での、より高い、即ち、２０００Ａ／ｃｍ2以上のＪc値及び０．０５？オームｃｍ2以下の接続抵抗率が報告されている。
上述の全ての固体を用いる方法及び共沈、ゾルゲル法及び硝酸塩溶液の加熱などの薬品を用いる方法は、所望の均質性で前駆体粉末を多量に製造するのに同様の限界を有し、そのために、その信頼性及びその後の用途に深刻な影響を与える不均質な最終製品をもたらす。
例えば、構成元素の原料物質の物理混合を使用する固体反応技術は幾つかの欠点を有し、特に、（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+xなどの多成分酸化物系に関しては、２５０乃至３５０時間の非常に長い総加熱処理時間に加えて、移送の制限及び分離などに起因する欠点を有する。
一方、構成元素の化学混合を使用する共沈、ゾルゲル法は、固体を用いる方法において使用されるのと同じ成分の粒径を縮小させるのに役立つ（それにより、より短い加熱時間をもたらす）が、これら双方の方法とも、前者の方法ではシュウ酸を、後者の方法ではクエン酸又は酢酸を使用することに起因する炭酸塩の形成という同様の問題をもたらす。
他の不純物（ドーパント／添加剤）を含める方法は、良く知られているものではあるが、Ｂｉ−２２２３の小さなペレットサンプルにおいて試されてきた。このようなドーパント／添加剤の種類は、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｖ、Ｂａ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇなどであり［Krogerらの米国特許第５３９５８２１号、Iinoらの米国特許第５１０８９８５号、C.W. ChuらのPhys. Rev. Lett.; Vol. 40, p 8840 (1989年)、S. KambeらのSupercond. Sci. Technol. Vol.11, p 1061 (1998年)、米国特許第６２０９１９０号、A. MaqsoodらのJ. Mater. Sci. vol. 27, p 5330 (1992年)、I.H. GulらのPhysica C, vol.432, p 71 (2005年)、S.JinらのPhys.Rev., Vol. B37, p 7850, (1988年)、T.E. JonesらのPhys.Rev; Vol.B41, pp.7197, (1990年)、T. MatsushitaのSupercond. Sci. Technol., vol.7, p 222, (1994年)、J.C. Grivel及びR. FlukigerのPhysica C, Vol.229, p 177, (1994年)及びH. ComertらのSupercond. Sci. Technol., Vol. 7, p 284, 1994年)］、Ｊcを向上させることがわかっている。更に、ドーパントの場合及び添加物の場合でも、Ｊcの増加が報告されている。しかしながら、添加物の場合では一般的に、Ｒcの低下が報告されている。更に、上述の貴金属及びＭｇなどの中で、或る量のＡｇが、ＨＴＳに対して無害であるだけでなく、Ｊcの向上と、それと同時に、Ｒcの低下とにおいて最も有効であることも報告されている［(T.D. DzhafarovらのJ. Alloys Comp., vol.221, p 246 (1995年)、T. Matsushita らのSupercond. Sci. Technol. Vol.7, p.222, 1994年)]。これは、Ａｇが、Ｂｉ−２２２３材料の融点を下げ、それにより、焼結を改善し、所望されるＢｉ−２２２３相の形成を促進するから、及び、それが、粒界／空隙を充填し、並列導電経路として働いて、それにより、Ｊcを向上させ、接続抵抗を下げるからである。
銀添加剤の有益な役割に基づき、Yamadaらは、Supercond. Sci. Technol. vol4, p.165(1991年)において、２．５乃至５０ｃｍの長さのＡｇ添加Ｂｉ−２２２３テープサンプルについて、Ｊcの向上を報告した。
他の参考文献であるH.Maeda及びT.Togano編集のBismuth-Based High-Temperature superconductors, p.253 (1996年)において、Michishitaらは、１０重量％の銀の添加による、臨界電流（Ｉc）の３倍の増加と、３桁の接続抵抗率（Ｒc）の低下を報告した。得られた１７７ＡというＩcは適度に良好であるが、７７Ｋ及びゼロ磁場中での約１０-5−１０-6オーム−Ｃｍ2は、それでも高い。更に、これら報告は、低ＴcのＢｉ−２２１２ロッド状電流リードについてのものである。
銀が添加されたＢｉ−２２２３超電導材料について多くの研究が小さなペレットサンプルに対して行われており、テープについての研究は数が少ないながらも行われているが、このような問題は、バルク体の電流リードについては未だに解決されていない。更に、これら双方の方法においては、Ａｇは、一般には固体を用いる方法から調製されるか焼粉末中に添加された。この方法は、粗く不均質なか焼粉末を製造する欠点を有するだけでなく、最終製品の超電導性に悪影響を与えるＡｇの不均一混合という欠点も有する。
上述のプロセスの欠点は、原子レベルでの構成元素の均一混合を確実にする溶液技術を用いることで改善され得る。これら方法は、原子レベルでの構成元素の均一混合を確実にする凍結乾燥［米国特許第５５２３２８５号］及び噴霧乾燥［VanらのSupercond. Sci. Technol. Vol.9, 843 (1996年)、BruneelらのSupercond. Sci. Technol. Vol.11, 88 (1998年)]である。しかしながら、これら２つの中で、複雑であり、硝酸イオン及び溶液のｐＨに超敏感である前者の方法は、ｐＨが狭い範囲（０．３−０．７）から外れた場合、吸湿性の混合粉末を生じさせるという欠点を有する。一方、後者の方法は、単純であり、ｐＨ感受性ではない。
S.N. EkboteらのBull. Mater. Sci., vol.24, p.603 (2001年)が参照され得る。ここでは、Ｂｉ−２２２３バルク体チューブ状電流リードの製造方法であって、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの比が１．８４：０．４：２．２：２：３である原材料の出発溶液中に銀（０乃至２５重量％）が添加される方法が開示されている。出発混合粉末のための噴霧乾燥方法、及び、か焼粉末のための、途中で粉砕を挟んで行う、互いに異なる温度での複数回の加熱。チューブをつくるための冷間静水圧プレス成形。途中に１回の粉砕及びボールミル粉砕を含む、Ｌが２００ｍｍであり、Ｏ．Ｄ．が３０ｍｍであり、Ｉ．Ｄ．が２８ｍｍである同様の寸法のチューブ内での初期及び最終の両方の焼結。両端の接点のために銀箔（２層）で覆われた銀ペーストを乾燥させる、空気を使用する後焼結方法。化学的に均質なか焼粉末がこのプロセスによってつくられ得ることが教示された。更に、〜１０重量％のＡｇが添加されたチューブ状リードについて、７７Ｋ及びゼロ磁場中での、最大の搬送電流（１２０Ａｍｐ以上）と、１０-5−１０-6オームの範囲内にある最低の接続抵抗とが報告された。か焼粉末は均質であったが、目的の（final）チューブ状リードの得られた接続抵抗は、十分に低いものではなかった。この方法は、あまり良好な接点をつくらないという欠点を有している。
更には、７７Ｋ及び自己磁場中で、３５乃至１５００Ａの通電容量（５００乃至８５０Ａ／ｃｍ2の臨界電流密度Ｊc）及び約１０-6オームという接続抵抗を有する純粋なＢｉ−２２２３バルク体チューブ状電流リードは、ＬＴＳマグネット及びＳＭＥＳなどにおける用途のために、CAN Superconductors / Marke Tech International Inc.、Sumitomo Heavy Indus. Ltd.、Kobe Steel、Fuji Electric、Kyushu Electric、Mitsubishi and Showa Electric wire and cableなどの世界中の多くの会社から市販されているが、特には脆いＨＴＳ材料から得られる大きなバルク体リードの使用に関しては、電気的特性Ｊc及びＲcの他には、非常に重要なものの１つでもあり、重要なパラメータである破壊応力（？）などの機械的特性に関するデータは報告されていない。
従来技術の方法では、Ｂｉ−２２２３バルク体電流リードを得るのに、銀改質された超電導材料は使用されず、使用される原材料の純度は９９．９％以上であり、所望される単一相のＢｉ−２２２３材料を滅多にもたらさない（Ｂｉ、Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕのモル比が２：２：２：３である組成物が使用され、一般的に、非常に長い（総加熱時間が２５０−３５０時間）固体を用いる手段である。一般に、マイクロオームの範囲内にある接続抵抗をもたらす、両端の接点のための高価な後焼結／共焼結された１又は２層のスパッタ／蒸着銀を用いる方法。部分的な酸素加圧が、加熱用雰囲気として使用される。これは、製品の総費用を増加させるだけでなく、特に大きなバルク体の焼結最終製品から得られるデータの再現性を妨害もする（化学的に不均質な粉末から出発することを原因とする不均質な最終製品のため）。従って、低コストの大電流リードをつくるのに適したＢｉ−２２２３バルク体を製造する改良されたプロセスを提供するという明確な必要性が存在する。
従来技術の方法から、Ｂｉ−２２２３バルク体電流リードを得るのに、銀改質された超電導材料は使用されず、使用される原材料の純度は９９．９％以上であり、所望される単一相のＢｉ−２２２３材料を滅多にもたらさない（Ｂｉ，Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕのモル比が２：２：２：３である組成物が使用され、原材料の物理混合を含んだ一般的に非常に長い（総加熱時間が２００−３００時間）固体を用いる手段が使用されて、超電導材料の前駆体としてのか焼粉末の製造用の出発粉末を得ることは明らかである。このような技術及び共沈、ゾル−ゲルなどの他の技術は、化学的に均質な粉末をもたらさない。両端の接点のための高価な後焼結／共焼結された１又は２層のスパッタ／蒸着銀を用いる方法及び加熱用雰囲気としての部分的な酸素加圧が使用される。これは、製品の総費用を増加させるだけでなく、特には大きなバルク体の焼結最終製品から得られるデータの再現性を妨害もする（化学的に不均質な粉末から出発することを原因とする不均質な最終製品のため）。従って、低コストの大電流リードをつくるのに適したＢｉ−２２２３バルク体を製造する改良されたプロセスを提供するという明確な必要性が存在する。
今までに知られている従来技術から、上で詳述したように、向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードの製造方法と、それによってつくられる超電導バルク体電流リードとを開発するという明確な必要性が存在することが明らかである。
本発明の主な目的は、上で詳述した欠点を取り除く、向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードの製造方法と、それによってつくられる超電導バルク体電流リードとを提供することである。
本発明の他の目的は、上で詳述した欠点を回避する、向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードを、改良された高温超電導体（ＨＴＳ）ビスマス系銅酸化物［（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x］から製造する方法と、それによってつくられる超電導バルク体電流リードとを提供することである。
本発明の更に他の目的は、２００Ａよりも高い直流電流で電圧がかけられることを必要とする無冷媒型極低温冷却器及び他の超電導体マグネットシステムに有用な様々な大きさの高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードを開発する改良された方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、電流リードを構成するＨＴＳ自身の、低減された接続抵抗率と、増加した搬送電流と、増加した破壊応力とを有するＨＴＳ電流リードの製造方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、原材料段階において銀を含んだ構成原材料の化学的に混合された出発粉末を有し、従来技術の方法では滅多に得ることのできなかった原子レベルでの均質性を、噴霧乾燥法を用いることによって単一工程で大量に得ることである。それにより、超電導材料の質を向上させることができるだけでなく、プロセス全体の総時間を短縮させることもできる。
本発明の更なる目的は、単一相のＢｉ−２２２３材料をもたらす組成式Ｂｉ1.74-1.84Ｐｂ0.34-0.40Ｓｒ1.83-2.0Ｃａ1.97-2.2Ｃｕ3.0-3.13を使用することである。
本発明のまた更なる目的は、まず、様々な大きさの幾つかのチューブ／ロッドをつくるのに必要な複数の工程を含まないプロセスによって焼結させることである。
本発明のまた更なる目的は、低酸素分圧（low oxygen partial pressure）中よりはむしろ、空気中で全ての熱処理を行うことであって、これは、更に費用を低減させることができる。
本発明の他の目的は、従来技術の方法で使用されるより高価な９９．９％の純度の原材料よりはむしろ、低コストで、容易に入手可能な原材料（純度９８％）を使用することである。
本発明の他の目的は、末端電極接点のために、共焼結された３層の、低コストで、低接続抵抗のプロセスを使用することである。
本発明の更なる目的は、向上した特性を有する改良されたＢｉ−２２２３チューブ状電極リードの製造方法を提供することである。
本発明のまた更なる目的は、向上した性質を有する改良されたＢｉ−２２２３ロッド状電流リードの製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、２００Ａより高い直流搬送電流、１？オーム−ｃｍ2以下の末端接続抵抗率及び１００ＭＰａ以上の破壊応力などの向上した特性を有するバルク体電流リードを提供することである。
本発明において、向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードを、改良された高温超電導体（ＨＴＳ）ビスマス系銅酸化物［（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x］から製造する方法と、それによってつくられる超電導バルク体電流リードとが提供される。これにおいて、前記電流リードは、両端の銀金属接点を有するチューブ及びロッド形状の（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x超電導材料からなる。このようなリードをつくるのに、このプロセスは、出発原材料中への均質な銀の添加による超電導材料の改質と、大型チューブ内で初期焼結し、次に粉砕して粉末にする工程と、前記初期焼結チューブ粉末（tube powder）を、様々な大きさのチューブ及びロッドへと付形する工程と、金属接点を、前記チューブ及びロッドの両端部で、２つの金属溶射された銀の間に挟まれた有孔銀箔によって形成する工程と、それに続いて共焼結させる最終工程とを含んでいた。これら側面に従って得られる電流リードでは、超電導マグネットシステムに電圧をかけるのに必要な２００Ａより高い電流を安定に通電させることが可能である。
本発明では、改良された方法が提供され、ここでは、出発原材料中への銀の添加によって、得られる（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x［（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３］バルク体電流が、臨界電流密度の増加、接続抵抗の低減及び破壊応力の増加などの向上した特性を有する。
本発明において、第１工程は、構成元素の原材料と添加剤たる銀とからなる化学的に混合された出発粉末を有して、別個の原材料を物理的に混合する従来技術の固体を用いる方法では数回の中間粉砕後であっても滅多に得ることができない原子レベルでの均質性を、噴霧乾燥法を用いることによって単一工程で大量に得ることにある。それにより、超電導材料の質を向上できるだけでなく、プロセス全体の総時間を短縮することもできる。更には、バルク体電流リードを製造するための材料の処理において、か焼粉末の初期焼結が目的のチューブ及びロッドの両方用の１つの大型のチューブ内で行われ、有孔銀箔が２つの金属溶射銀層の間に挟まれた３層銀金属接点がつくられる。
本発明において、向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードを、改良された高温超電導（ＨＴＳ）ビスマス系銅酸化物［（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x］から製造する方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リードであって、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕの別個の金属カチオン溶液を調製し、かくして得られた溶液を混合する工程と、銀カチオン溶液を前記混合溶液中に添加する工程と、前記混成（resultant）金属カチオン溶液を噴霧乾燥して出発粉末を得る工程と、前記噴霧乾燥粉末をか焼して、焼結用の均質な前駆体か焼粉末を得る工程と、前記均質なか焼粉末をチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形した後、初期焼結を行う工程と、前記初期焼結されたチューブを粉砕及び混合して、均質な初期焼結超電導チューブ粉末材料を得る工程と、前記均質な初期焼結超電導粉末材料を様々な大きさの目的のチューブ及び／又はロッドへと冷間静水圧プレス成形する工程と、前記チューブ及びロッドの両端に溝をつくる工程と、銀接点をつくる工程と、チューブ／ロッド及び銀接点からなる前記アッセンブリを最終的に共焼結させて、それによりバルク体電流リードを得る工程とを含んだ方法が提供される。
従って、本発明は、向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードを製造する方法であって、
（ｉ）Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕの硝酸塩の別個の水性溶液を調製し、これら溶液を混ぜ合わせて、１つの溶液をつくることと、
（ｉｉ）銀を水性の硝酸銀溶液の形態で１つの溶液（ｉ）中に添加して、混成硝酸塩溶液を得ることと、
（iii）工程（ｉｉ）で得られた混成硝酸塩溶液を噴霧乾燥して、噴霧乾燥粉末を得ることと、
（ｉｖ）噴霧乾燥粉末をか焼して、均質なか焼粉末を得ることと、
（ｖ）か焼粉末を、長さが５００ｍｍまでであり、外径が１５０ｍｍまでであり、壁厚が２乃至１０ｍｍの範囲内にある大型のチューブへと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）することと、
（ｖｉ）工程（ｖ）の冷間静水圧プレス成形されたチューブを初期焼結することと、
（vii）初期焼結された高温超電導（ＨＴＳ）チューブを粉砕して粉末にし、混合して、均質な初期焼結チューブ粉末を得ることと、
（viii）工程（vii）で得られた前記均質な初期焼結チューブ粉末を目的のチューブ及びロッドへと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）することと、
（ｉｘ）前記チューブ及びロッドの両端に溝をつくることと、
（ｘ）例えば３層の金属接点を、両端の溝の上につくることと、
（ｘｉ）チューブ／ロッド及び銀接点からなるアッセンブリを最終共焼結させることと
を含んだ方法を提供する。
本発明の或る実施形態において、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕ及びＡｇの硝酸塩は、９８％の純度である。
本発明の他の実施形態において、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕの硝酸塩は、モル比が、１．７４乃至１．８４：０．３４乃至０．４：１．８３乃至２．０：１．９７乃至２．２：３．０乃至３．１３の範囲内のモル比である。
本発明の更に他の実施形態において、硝酸銀は、モル比が、０．６乃至１．８の範囲内にある。
本発明の更に他の実施形態において、高温超電導体は、銀が添加された（Ｂｉ、Ｐｂ）−２２２３である。
本発明の更なる実施形態において、銀を含有した出発噴霧乾燥粉末のか焼は、焼結用の前駆体粉末を得るために、空気中で、約１時間の時間に亘って、約８００℃±１０℃の温度で行われる。
本発明の他の実施形態において、か焼粉末の大型チューブへの冷間静水圧プレス成形は、１００乃至３００ＭＰａの範囲内の圧力で行われる。
本発明の更なる他の実施形態において、冷間静水圧プレス成形されたか焼粉末から得られるチューブの寸法は、長さが約４３０ｍｍであり、外径が約５０ｍｍであり、壁厚が２乃至３ｍｍの範囲内にある。
本発明の更なる他の実施形態において、冷間静水圧プレス成形されたチューブの初期焼結は、空気中で、６０乃至１００時間の範囲内にある時間に亘って、８３０℃乃至８５０℃の範囲内にある温度で行われる。
本発明のまた更なる他の実施形態において、初期焼結高温超電導（ＨＴＳ）チューブを粉砕して粉末にし、混合することは、既知の方法によって行われる。
本発明の更なる実施形態において、初期焼結チューブ粉末の目的のチューブ／ロッドへの冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）は、それぞれ、２００乃至４００ＭＰａの範囲内にある圧力で行われる。
本発明のまた更なる実施形態において、前記チューブ又はロッドの両端部での金属接点の形成は、超電導体の両端に溝をつくることと、第１銀層を金属スプレーガンによって堆積させることと、有孔銀箔で前記銀層上を覆うことと、第２銀層を金属スプレーガンによって前記有孔銀箔上に堆積させることと、第１銀層と、覆った銀箔と、第２銀層とを、空気中で、１００乃至１５０時間の範囲内にある時間に亘って、８３０℃乃至８５０℃の範囲内にある温度で共焼結させて電流リードを得ることとからなる。
従って、本発明は、上で説明したプロセスによってつくられる超電導バルク体電流リードであって、無冷媒型極低温冷却器及び他の超電導マグネットシステムに有用な超電導バルク体電流リードを提供する。
本発明の或る実施形態において、超電導バルク体のチューブ及びロッド状電流リードの臨界電流密度（Ｊc）は、７７Ｋ及び自己磁場中で、３６６乃至１１６６Ａ／ｃｍ2の範囲内にある。
本発明の他の実施形態において、超電導バルク体のチューブ及びロッド状電流リードの接続抵抗率は、７７Ｋ及び自己磁場中で、０．０１０乃至０．０３９？オームｃｍ2の範囲内にある。
本発明の更なる他の実施形態において、超電導バルク体のチューブ及びロッド状電流リードの破壊応力は、１２２乃至１７０ＭＰａの範囲内にある。
本発明の更なる他の実施形態では、高温超電導体（ＨＴＳ）電流リードの接点は、２００Ａより高い直流電流を、少なくとも２乃至４時間の時間に亘り、ＨＴＳを冷却するのに使用される冷媒へと実質的な熱負荷を与えることなく通電させることが可能である。
本発明のまた更なる他の実施形態において、無冷媒型極低温冷却器及び他の超電導マグネットシステムに有用な超電導バルク体電流リードの再現性は、１６０乃至２５０時間の総加熱時間において、約６０％より高い。
本発明の更なる実施形態において、目的の高温超電導バルク体電流リードは、外径（Ｏ．Ｄ．）が１０乃至３５ｍｍの範囲内にあり、長さが１００乃至４００ｍｍの範囲内にあり、壁厚が２乃至３ｍｍの範囲内にある中空円筒状のチューブである。
本発明のまた更なる実施形態において、目的の高温超電導体電流リードは、直径が２乃至１０ｍｍの範囲内にあり、長さが１００乃至２００ｍｍの範囲内にある中実ロッドである。
本発明では、向上した性質を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードの、改良された高温超電導体（ＨＴＳ）ビスマス系銅酸化物［（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x］からの製造方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リードが提供される。このプロセスは、Ａｇ添加（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x［（Ｂｉ、Ｐｂ）−２２２３］の高温超電導体の前駆体粉末を、空気中で１時間に亘って８００°±１０℃で中間か焼を行う噴霧乾燥方法から調製することと、か焼粉末を５００ｍｍまでの長さのチューブ（Ｏ．Ｄ．〜５０ｍｍ）へと付形することと、前記チューブを、空気中で、６０乃至１００時間に亘って、８３０°乃至８５０℃の温度で焼結させることと、前記初期焼結されたチューブを粉砕して粉末にすることと、前記初期焼結されたチューブを粉砕した粉末を目的のチューブ又はロッドへと付形することと、前記目的のチューブ又はロッドの両端に溝をつくることと、銀金属接点を前記溝上につくることと、チューブ又はロッドと金属接点とからなる前記アッセンブリを、空気中で、１００乃至１５０時間に亘り、８３０°乃至８５０℃の温度で最終的に共焼結させることを含み、３６６乃至１１６６Ａ／ｃｍ2の範囲内にあるＪc、７７Ｋ及び自己磁場中でので０．０１０乃至０．０３９？オームｃｍ2の範囲内にある接続抵抗率及び１２２乃至１７０ＭＰａの範囲内にある破壊応力などの特性を有する電流リードを得る方法が提供される。
使用される高温超電導体（ＨＴＳ）である（Ｂｉ、Ｐｂ）−２２２３は、電流リードである。このようなＨＴＳの場合、組成物：Ｂｉ1.74-1.84Ｐｂ0.34-0.4Ｓｒ1.83-2.0Ｃａ1.97-2.2Ｃｕ3.0-3.13が、単一相のＢｉ−２２２３超電導体を得るのに選択される。
向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードを、改良された高温超電導（ＨＴＳ）ビスマス系銅酸化物［（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x］から製造する本発明の方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リードの新規性は、臨界電流密度の増加、破壊応力の増加及び接続抵抗の低下などの材料の特性の向上にある。更には、プロセス全体の時間が約１００時間短縮される。
向上した特性を有する高温超電導（ＨＴＳ）バルク体電流リードを、改良された高温超電導（ＨＴＳ）ビスマス系銅酸化物［（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x］から製造する本発明の方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リードの新規性は、自明でない進歩性：
１．出発原材料自身中での均質な銀添加による超電導材料の改質、
２．多数の小さなチューブではなく、均質性を増加させ、プロセスの総時間、特には焼結時間を短縮させる１つの大型のチューブの初期焼結、
３．１又は２層の接点ではなく、３層の末端接点
によって達成された。
従って、新規の特徴は、原子レベルでの銀の添加によって基礎たる（Ｂｉ、Ｐｂ）−２２２３を改質させる非自明な本発明の工程（inventive step）と、それに続く、上で詳述した単純／最小限の工程とによって達成された。
本明細書に添付した図面の図１（ａ）及び図１（ｂ）には、（ａ）完成したチューブ状のＨＴＳ電流リードと、（ｂ）完成したロッド状のＨＴＳ電流リードとが示されている。この図では、参照番号１は（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x超電導体を示しており、番号２は銀金属電極部分を示している。
上で説明した本発明の方法によって製造される、銀が添加されたチューブ／ロッド状電流リードの臨界電流密度（Ｊc）及び接続抵抗率は、本明細書に添付した図面の図２及び図３に図示したような、４端子法によって測定された。超電導体部分（１）上につくられた４端子の全ては、銀製であった。外部端子（電極部分）は、電流端子であり、内部の２つの端子は電圧端子であった。
図面の図２は、本発明の実施形態に従う電流リードの臨界電流密度を測定するための機構の概略図を示しており、参照番号（１）は銀金属電極部分であり、参照番号（２）はＢｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x超電導体である。
図３は、本発明の実施形態に従う電極リードの電極部分の接触低効率を測定するための機構の概略図を示しており、この中で、参照番号（１）は銀金属電極部分であり、参照番号（２）はＢｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10+x超電導体である。
四探針法では、電圧タップのために、空気乾燥銀ペーストが使用され、接続用銅製リードが、電流接点の近くで、超電導体へと直接ハンダ付けされた。測定の精度は約±１０％であった。測定は、７７Ｋ及び４．２Ｋのサンプル温度で行われた。
更に、破壊応力（σ）は、最終的に焼結されたチューブから切り出された３乃至５ｍｍ幅のリング及びロッドから切り出された３乃至５ｍｍ圧の円盤で測定された。
以下の例は、例証として挙げられており、それ故に、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
例１
構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕの各原材料の硝酸塩粉末を、１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で秤量して、銀を含まない前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の純粋な前駆体粉末が得られた。
この純粋なか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが３２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍである純粋なチューブが得られた。このチューブの両端に、２５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射（spray deposit）銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるための小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
この全体のアッセンブリ、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが３２０ｍｍの純粋な（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．２０４μオーム−ｃｍ2であった。このとき、測定された臨界電流（Ｉc）は１５８Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは３７５Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は９８ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例２
構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕの各原材料の硝酸塩粉末を１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で秤量して、銀を含まない前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の純粋な前駆体粉末が得られた。
この純粋なか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが３２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍである純粋なチューブが得られた。このチューブの両端に、２５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが３２０ｍｍの純粋な（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０３６μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は、２５００Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例３
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては０．６のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが０．６のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを０．６のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを０．６のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが３２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍである、Ａｇを０．６のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが３２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を０．６のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０５２μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は２２６Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは５３７Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１３２ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例４
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては０．６のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが０．６のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを０．６のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを０．６のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが３２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍである、Ａｇを０．６のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが３２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を０．６のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００５μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は５３２０Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例５
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが３２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍである、Ａｇを１．２のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが３２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．２のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０３７μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は２９９Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは７１２Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１４５ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例６
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが３２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍである、Ａｇを１．２のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが３２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．２のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００３１μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は７５３０Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例７
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．８のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．８のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．８のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．８のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが３２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍである、Ａｇを１．８のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが３２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．８のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０３９μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は２５８Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは６１５Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１３８ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例８
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．８のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．８のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．８のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．８のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが３２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍである、Ａｇを０．６のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが３２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．８のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００４μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は６３００Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例９
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．７４：０．３４：１．８３：１．９７：３．１３のモル比で、添加剤たるＡｇは１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが２２０ｍｍであり、外径が３０．８ｍｍであり、内径が２８．８ｍｍである、Ａｇを１．２のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが２２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．２のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０２７μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は５９５Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは６３３Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１５３ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例１０
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．７４：０．３４：１．８３：１．９７：３．１３のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが２２０ｍｍであり、外径が３０．８ｍｍであり、内径が２８．８ｍｍである、Ａｇを１．２のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが２２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．２のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００２２μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は６１７０Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例１１
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが２２０ｍｍであり、外径が３０．８ｍｍであり、内径が２８．８ｍｍである、Ａｇを１．２のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが２２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．２のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０２３μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は６５０Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは６９１Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１６０ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例１２
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが２２０ｍｍであり、外径が３０．８ｍｍであり、内径が２８．８ｍｍである、Ａｇを１．２のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが２２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．２のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００１μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は７２３４Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例１３
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．４：２．０：２．２：３．０のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが２２０ｍｍであり、外径が３０．８ｍｍであり、内径が２８．８ｍｍである、Ａｇを１．２のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが２２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．２のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０２５μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は５５５Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは５９０Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１５５ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例１４
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．４：２．０：２．２：３．０のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが２２０ｍｍであり、外径が３０．８ｍｍであり、内径が２８．８ｍｍである、Ａｇを１．２のモル比で含んだチューブが得られた。このチューブの両端に、２０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが２２０ｍｍである、Ａｇ添加剤を１．２のモル比で含んだ（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００１２μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は５９４６Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例１５
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが１２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍであるＡｇ添加（１．２モル比）チューブが得られた。このチューブの両端に、１０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが１２０ｍｍのＡｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０３５μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は２９９Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは７１２Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１４７ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例１６
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが１２０ｍｍであり、外径が１２．４ｍｍであり、内径が１０ｍｍであるＡｇ添加（１．２モル比）チューブが得られた。このチューブの両端に、１０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが１２０ｍｍである、Ａｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００３μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は７５３０Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例１７
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが４００ｍｍであり、外径が３５．０ｍｍであり、内径が３３．０ｍｍであるＡｇ添加（１．２モル比）チューブが得られた。このチューブの両端に、４０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために僅か覆っていない部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したチューブが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが４００ｍｍのＡｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ状電流リードを得た。
このチューブの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０３３μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は７５０Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは７０２Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１７０ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例１８
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが１００ｍｍであり、直径が２ｍｍであるロッドが得られた。このチューブの両端に、５ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したこのロッドが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが１００ｍｍのＡｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３ロッド状電流リードを得た。
このロッドの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０１μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は３５Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは１１６６Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１２８ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例１９
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが１２０ｍｍであり、直径が４ｍｍであるロッドが得られた。このチューブの両端に、１０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したこのロッドが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが１２０ｍｍのＡｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３ロッド状電流リードを得た。
このロッドの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０１μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は１３８Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは１１５０Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１２２ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例２０
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが１２０ｍｍであり、直径が４ｍｍであるロッドが得られた。このチューブの両端に、１０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したこのロッドが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが１２０ｍｍのＡｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３ロッド状電流リードを得た。
このロッドの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００１５μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は１０７５０Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例２１
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが１５０ｍｍであり、直径が７ｍｍであるロッドが得られた。このチューブの両端に、１０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したこのロッドが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが１５０ｍｍのＡｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３ロッド状電流リードを得た。
このロッドの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０１８μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は１９２Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは５０５Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１２５ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
例２２
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが１５０ｍｍであり、直径が７ｍｍであるロッドが得られた。このチューブの両端に、１０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したこのロッドが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが１５０ｍｍのＡｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３ロッド状電流リードを得た。
このロッドの４．２Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．００１６μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流密度（Ｊc）は６３１５Ａ／ｃｍ2であった。得られた結果は、表１に示されている。
例２３
各原材料の硝酸塩粉末を、構成元素Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕについては１．８４：０．３５：１．９１：２．０５：３．０５のモル比で、添加剤たるＡｇについては１．２のモル比で秤量して、銀を含んだ前駆体粉末が調製された。これらは再蒸留水中に溶解された。この硝酸塩溶液が噴霧乾燥されて、Ａｇが１．２のモル比で均一に添加された均質な出発粉末を得た。その後直ちに、この粉末は、空気中で、１時間に亘り、既に８００℃に設定されてある電気炉においてか焼された。かくして、焼結用の、Ａｇを１．２のモル比で含んだ前駆体粉末が得られた。
Ａｇを１．２のモル比で含んだこのか焼粉末は、３００ＭＰａの圧力で、長さが４３０ｍｍであり、外径が５０ｍｍであり、内径が４７ｍｍであるチューブ形状へと冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）された。次に、このチューブは、空気中で、８０時間に亘り、８３０℃で初期焼結され、続いて、粉砕及び混合を行い、初期焼結粉末材料を得た。
次に、この初期焼結粉末を４００ＭＰａの圧力で冷間静水圧プレス成形することによって、長さが２００ｍｍであり、直径が９ｍｍであるロッドが得られた。このチューブの両端に、１０ｍｍの長さの溝がつくられた。続いて、銀の第１層が金属スプレーガンによって堆積させられた。次に、有孔銀箔が、第１金属の溶射銀層に重ね合わされた。外部接点をつくるために小さな未被覆の部分を残して銀箔が完全に重ね合わされた後、別の銀層が金属溶射された。
このアッセンブリ全体、即ち、両端銀接点を有したこのロッドが、空気中で、１００時間に亘り最終的に焼結され、長さが２００ｍｍのＡｇ添加（１．２モル比）（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３ロッド状電流リードを得た。
このロッドの７７Ｋ及びゼロ磁場中での接続抵抗率が測定され、得られた値は０．０２１μオーム−ｃｍ2であった。このとき、臨界電流（Ｉc）は２３０Ａであった。この臨界電流を臨界電流密度（Ｊc）に変換した場合、得られたＪcは３６６Ａ／ｃｍ2であり、破壊応力は１３０ＭＰａであった。得られた結果は、表１に示されている。
以下の表１には、上述の例からの対照データが挙げられている。比較のデータは、様々な（Ｂｉ，Ｐｂ）−２２２３チューブ／ロッド状電流リードの臨界電流密度と、７７Ｋ及び自己磁場中での接続抵抗率と、破壊応力とを示しており、さらに、出発材料自身の中への均質な銀添加による超電導材料の改質という非自明な本発明の工程に起因する接続抵抗率の低減並びにＪc及びσの向上の新規性を明らかに強調している。
Figure 0005226658
本発明の主な利点は、
１．銀の添加によってだけでなく、原子レベルでのその均一な混合によって基礎たる材料の質を向上させる。
２．市販のリードのＩcに匹敵し、無冷媒型極低温冷却器又は他の超電導マグネットシステムに電圧をかけるのに必要な２００Ａよりも遥かに高いＩc〜５００Ａという適度に良好な値をもたらす。
３．市販の電流リードと比較して生じる熱放散が遥かに低いために、接続抵抗率を一桁低減させる。
４．１２２−１７０ＭＰａの範囲内にある適度に良好な破壊応力をもたらす。Ｂｉ−２２１２ロッド状サンプルについて報告された値と比較した場合、この値は、溶融流延（melt cast）サンプルについての３５ＭＰａよりも遥かに高く、フローティングゾーン（floating zone）サンプルについての１７２ＭＰａに近い。
５．プロセスの総時間を短縮させると共に、総熱処理時間を２５０−３５０から１６０−２５０時間に短縮させる。
６．熱処理は、部分的な酸素加圧下ではなくむしろ、空気中でのみ行われ得る。
７．６０％より高い信頼性及び再現性のあるデータを示す。
上で説明した本発明から、ここでなされた開示を考慮すれば、本発明の他の実施形態は考えられるものである。本明細書、例及び添付の図面は、例示としてであって、限定する意味はないと解釈されるべきであり、本発明の真の範囲及び精神は以下の特許請求の範囲に示されている。
完成したチューブ状のＨＴＳ電流リードと、完成したロッド状のＨＴＳ電流リードとが示されている。 本発明の実施形態に従う電流リードの臨界電流密度を測定するための機構の概略図を示している。 本発明の実施形態に従う電極リードの電極部分の接触低効率を測定するための機構の概略図を示している。

Claims (8)

  1. 向上した特性を有する高温超電導バルク体電流リードを製造する方法であって、
    （ｉ）Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕの硝酸塩の別個の水性溶液を、１．７４乃至１．８４：０．３４乃至０．４：１．８３乃至２．０：１．９７乃至２．２：３．０乃至３．１３の範囲内にあるモル比で調製し、これら溶液を混ぜ合わせて、１つの溶液をつくることと、
    （ｉｉ）銀を、０．６乃至１．８のモル比で、水性の硝酸銀溶液の形態で、前記１つの溶液（ｉ）中に添加して、混成硝酸塩溶液を得ることと、
    （iii）工程（ｉｉ）で得られた前記混成溶液を噴霧乾燥して、噴霧乾燥粉末を得ることと、
    （ｉｖ）前記噴霧乾燥粉末を、空気中で、１時間の時間に亘って、８００℃±１０℃の温度でか焼して、焼結用の均質なか焼粉末を得ることと、
    （ｖ）前記か焼粉末を、長さが４３０ｍｍ乃至５００ｍｍであり、外径が５０ｍｍ乃至１５０ｍｍであり、壁厚が２乃至３ｍｍの範囲内にある大型のチューブへと、１００乃至３００ＭＰａの範囲内にある圧力で冷間静水圧プレス成形することと、
    （ｖｉ）工程（ｖ）の前記冷間静水圧プレス成形されたチューブを、空気中で、６０乃至１００時間の範囲内にある時間に亘って、８３０℃乃至８５０℃の範囲内にある温度で初期焼結することと、
    （vii）初期焼結された高温超電導チューブを、既知の方法により、粉砕して粉末にし、混合して、均質な初期焼結チューブ粉末を得ることと、
    （viii）工程（vii）の前記均質な初期焼結チューブ粉末を、目的のチューブ／ロッドへと、２００乃至４００ＭＰａの範囲内にある圧力で冷間静水圧プレス成形することと、
    （ｉｘ）工程（viii）の前記目的のチューブ／ロッドの両端に溝をつくることと、
    （ｘ）銀層を、金属スプレーガンにより、工程（ｉｘ）の前記溝上に堆積させることと、
    （ｘｉ）有孔銀箔で、工程（ｘ）の前記銀層を覆うことと、
    （xii）銀層を、金属スプレーガンにより、工程（ｘｉ）の前記覆った有孔銀箔上に堆積させることと、
    （xiii）工程（ｉｘ）の前記チューブ／ロッドと、工程（ｘ）の堆積させた銀層、工程（ｘｉ）の覆った銀箔及び工程（xii）の堆積させた銀層の組み合わせとからなるアッセンブリを、空気中で、１００乃至１５０時間の範囲内にある時間に亘って、８３０°乃至８５０℃の温度で共焼結させて、電流リードを得ることと
    を含んだ方法。
  2. 請求項１記載の方法によってつくられる超電導バルク体電流リードであって、無冷媒型極低温冷却器及び他の超電導マグネットシステムのために使用される超電導バルク体電流リード。
  3. 請求項２記載の超電導バルク体電流リードであって、前記超電導バルク体のチューブ状及びロッド状電流リードの臨界電流密度（Ｊc）は、７７Ｋ及び自己磁場中で、３６６乃至１１６６Ａ／ｃｍ2の範囲内にある超電導バルク体電流リード。
  4. 請求項２記載の超電導バルク体電流リードであって、超電導バルク体のチューブ状及びロッド状電流リードの接続抵抗率は、７７Ｋ及び自己磁場中で、０．０１０乃至０．０３９μオームｃｍ2の範囲内にある超電導バルク体電流リード。
  5. 請求項２記載の超電導バルク体電流リードであって、超電導バルク体のチューブ及びロッド状電流リードの破壊応力は、９８乃至１７０ＭＰａの範囲内にある超電導バルク体電流リード。
  6. 請求項２記載の超電導バルク体電流リードであって、前記高温超電導体電流リードの接点は、２００Ａより高い直流電流を、少なくとも２乃至４時間の時間に亘り、前記高温超電導体を冷却するのに使用される冷媒へと実質的な熱負荷を与えることなく通電させることが可能である超電導バルク体電流リード。
  7. 請求項２記載の超電導バルク体電流リードであって、目的の高温超電導バルク体電流リードは、外径が１０乃至３５ｍｍの範囲内にあり、長さが１００乃至４００ｍｍの範囲内にあり、壁厚が１乃至３ｍｍの範囲内にある中空円筒状のチューブである超電導バルク体電流リード。
  8. 請求項２記載の超電導バルク体電流リードであって、目的の高温超電導体電流リードは、直径が２乃至１０ｍｍの範囲内にあり、長さが１００乃至２００ｍｍの範囲内にある中実ロッドである超電導バルク体電流リード。
JP2009500004A 2006-03-10 2006-08-03 向上した特性を有する高温超電導バルク体電流リードの製造方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リード Expired - Fee Related JP5226658B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN640/DEL/2006 2006-03-10
IN640DE2006 2006-03-10
PCT/IN2006/000279 WO2007105226A1 (en) 2006-03-10 2006-08-03 Process for preparation of high temperature superconducting bulk current leads with improved properties and superconducting bulk current leads made thereby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009529778A JP2009529778A (ja) 2009-08-20
JP5226658B2 true JP5226658B2 (ja) 2013-07-03

Family

ID=37307480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009500004A Expired - Fee Related JP5226658B2 (ja) 2006-03-10 2006-08-03 向上した特性を有する高温超電導バルク体電流リードの製造方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リード

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7722918B2 (ja)
JP (1) JP5226658B2 (ja)
CZ (1) CZ306776B6 (ja)
DE (1) DE112006003792B4 (ja)
WO (1) WO2007105226A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008093354A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Council Of Scientific & Industrial Research A process for joining oxide superconducting tubes with a superconducting joint
JP5399040B2 (ja) * 2008-01-25 2014-01-29 カウンスィル オブ サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ 酸化物超電導ロッドの製造方法
CN100584519C (zh) * 2008-05-05 2010-01-27 西北有色金属研究院 一种Bi-2212/Ag超导带材的制备方法
KR101247263B1 (ko) * 2011-11-14 2013-03-25 삼성전자주식회사 탈부착형 전류 도입선 유닛 및 이를 채용한 초전도 자석 장치
CN103354130B (zh) * 2013-05-15 2016-01-20 中国科学院电工研究所 一种铁基超导导线的制备方法
CN104140083B (zh) * 2014-07-28 2016-02-10 中国科学院上海硅酸盐研究所 Sr4Bi6Se13基超导材料及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6140234A (ja) * 1984-08-02 1986-02-26 Agency Of Ind Science & Technol エチレングリコ−ルの製造方法
BR8804615A (pt) * 1987-09-11 1989-04-18 Grace W R & Co Processo de producao de um solido ceramico supercondutor constituido por oxidos metalicos;composicao oxido metalica; e particulas esferoidais
US5108985A (en) 1989-11-27 1992-04-28 Kyocera Corporation Bi-Pb-Sr-Ca-Cu oxide superconductor containing alkali metal and process for preparation thereof
JP3032653B2 (ja) * 1992-10-23 2000-04-17 住友重機械工業株式会社 酸化物高温超電導体電流リード
US5395821A (en) 1992-10-30 1995-03-07 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Method of producing Pb-stabilized superconductor precursors and method of producing superconductor articles therefrom
US5523285A (en) 1994-09-30 1996-06-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Rapid formation of phase-clean 110 K (Bi-2223) powders derived via freeze-drying process
US6209190B1 (en) 1996-05-03 2001-04-03 The Korea Institute Of Machinery & Materials Production of MgO dispersed Bi-2223 superconductor
US6216333B1 (en) 1997-02-28 2001-04-17 Dowa Mining Co., Ltd. Oxide superconductor current lead and method of manufacturing the same
EP0960955A1 (en) * 1998-05-26 1999-12-01 Universiteit Gent Method and apparatus for flame spraying to form a tough coating
US6359540B1 (en) * 1998-09-09 2002-03-19 Darren Michael Spiller Superconducting leads
DE10111938A1 (de) * 2001-03-13 2002-09-26 Merck Patent Gmbh Herstellung von Hochtemperatur-Supraleiter-Pulvern in einem Pulsationsreaktor
GR1004365B (el) * 2002-07-10 2003-10-20 �.�.-������� �������� ������������ ��������� ��������� ��� ��������� Μεθοδος παρασκευης υπερκαθαρων λεπτοκρυσταλλικων υπεραγωγιμων κεραμικων κονεων με αυξημενη παραγωγικοτητα
WO2005096440A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the preparation of low contact resistance contact on a high transition temperature superconductors

Also Published As

Publication number Publication date
DE112006003792T5 (de) 2009-01-02
DE112006003792B4 (de) 2011-07-07
JP2009529778A (ja) 2009-08-20
WO2007105226A1 (en) 2007-09-20
US20070213227A1 (en) 2007-09-13
CZ306776B6 (cs) 2017-07-07
US7722918B2 (en) 2010-05-25
CZ2008579A3 (cs) 2009-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2754564B2 (ja) 超電導性複合体の製造方法
US5104849A (en) Oxide superconductor and method of manufacturing the same
JP5226658B2 (ja) 向上した特性を有する高温超電導バルク体電流リードの製造方法及びそれによってつくられる超電導バルク体電流リード
JP4055375B2 (ja) 超電導線材とその作製方法及びそれを用いた超電導マグネット
JP2636049B2 (ja) 酸化物超電導体の製造方法および酸化物超電導線材の製造方法
US8304372B2 (en) Process for joining oxide superconducting tubes with a superconducting joint
JP2004192934A (ja) 超電導線材およびその製法
JP2590275B2 (ja) 酸化物超電導材料の製造方法
EP0409150B1 (en) Superconducting wire
JP5399040B2 (ja) 酸化物超電導ロッドの製造方法
JP3569885B2 (ja) 酸化物超電導体の製造方法
Sitorus et al. Comparison of The Using of Silver and Stainless Steel 316 Tubes on Fabricating (Bi, Pb)-Sr-Ca-Cu-O Superconducting Wires by PIT Method
JP2779210B2 (ja) 電流リード用導体
JP3313908B2 (ja) Ｂｉ系超伝導材料、これを有するＢｉ系超伝導線材及び該超伝導線材の製造方法
JP2569335B2 (ja) 超電導ワイヤの製造方法
JP3313907B2 (ja) Ｂｉ系超伝導材料、これを有するＢｉ系超伝導線材及び該超伝導線材の製造方法
Yamada et al. Transport performance in Bi2212 cylinders prepared by the diffusion process for current lead application
JP2828631B2 (ja) 超電導物質の製造方法
JPH0319206A (ja) 電流リード用導体
JP2590370B2 (ja) 超電導材料およびその製造方法
Wang et al. Performance of 1KA Class HTS Current Leads Made of Bi2223 Rods
JPH01123405A (ja) 超電導パワーリードの製造方法
JPH0371520A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
Fu Fabrication and characterisation of Bi-2223 current lead
JPH05208817A (ja) 酸化物系超電導材料の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120515

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120815

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121016

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130116

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: 20130212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130314

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5226658

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees