JPH01105414A - Manufacture of oxide superconducting wire - Google Patents

Manufacture of oxide superconducting wire

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JPH01105414A
JPH01105414A JP62261173A JP26117387A JPH01105414A JP H01105414 A JPH01105414 A JP H01105414A JP 62261173 A JP62261173 A JP 62261173A JP 26117387 A JP26117387 A JP 26117387A JP H01105414 A JPH01105414 A JP H01105414A
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JP
Japan
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wire
metal sheath
superconducting wire
superconducting
core
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Application number
JP62261173A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimitsu Ikeno
池野 義光
Tsukasa Kono
河野 宰
Nobuyuki Sadakata
伸行 定方
Masaru Sugimoto
優 杉本
Shinya Aoki
青木 伸哉
Mikio Nakagawa
中川 三紀夫
Toshio Usui
俊雄 臼井
Atsushi Kume
篤 久米
Kenji Goto
謙次 後藤
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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Abstract

PURPOSE:To obtain a superconducting element wire with high critical current density and no crack by heat-treating a core wire after removing a metal sheath. CONSTITUTION:At least one of an oxide superconductor and its precursor is filled in a metal tube 2 to form a composite body 3, which is shrunk in diameter to obtain a wire 13' constituted of a core 14 and a metal sheath 15. The metal sheath 15 is then removed from this wire 13' to expose the core 14, heat treatment is applied to the core 14 to obtain a superconducting element wire 16, a cushion layer 17 is formed around this superconducting element wire 16, and a metal sheath 18 is formed around the cushion layer 17. The metal sheath is removed, the core is exposed and applied with heat treatment to form the superconducting element wire, thus the core can be heat-treated while sufficient quantity of oxygen is supplied, and the superconducting wire with high critical current density and no defective portion such as cracks is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は超電導マグネットの巻線用、あるいは、電力
輸送用などの目的に使用可能な酸化物超電導線の製造方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a method for producing an oxide superconducting wire that can be used for winding a superconducting magnet or for power transmission.

「従来の技術」 最近に至り、常電導状態から超電導状態に遷移する臨界
温度(Tc)が液体窒素温度以上の値を示す酸化物系の
超電導材料が種々発見されている。
"Prior Art" Recently, various oxide-based superconducting materials have been discovered whose critical temperature (Tc) for transitioning from a normal conducting state to a superconducting state is higher than the liquid nitrogen temperature.

この種の酸化物超電導材料は、一般式へ−B−Cu−0
(ただしΔは、La、Ce、Yb、Sc、Er等の周期
律表ma族元素の1種以」二を示し、BはBa、Sr等
の周期律表Ila族元素の1種以上を示す)で示される
ものである。そして、この種の酸化物超電導体を製造す
るには、前記111a族元素を含む粉末とma族元素を
含む粉末と酸化銅粉末を混合して混合粉末を作成し、こ
の混合粉末を所定の形状に成形した後に、得られた成形
体に熱処理を施し、各元素を固相反応さUて超電導物質
を生成させることにより製造するようにしている。
This kind of oxide superconducting material has the general formula -B-Cu-0
(However, Δ represents one or more elements of group Ma of the periodic table such as La, Ce, Yb, Sc, and Er, and B represents one or more elements of group Ila of the periodic table such as Ba and Sr. ). In order to manufacture this type of oxide superconductor, a powder containing the 111a group element, a powder containing the MA group element, and a copper oxide powder are mixed to create a mixed powder, and this mixed powder is shaped into a predetermined shape. After molding, the obtained molded body is heat-treated and each element undergoes a solid phase reaction to produce a superconducting material.

また、前記A −B −Cu−0系の超電導体を具備す
る超電導線を製造する方法として従来、前記混合粉末を
金属管に充填するか、あるいは、混合粉末に熱処理を施
して得た超電導粉末を金属管に充u1し、充填後にダイ
スなどを用いて金属管を引抜加エして所望の直径の線材
を得、この線材に熱処理を施して内部の粉末成形体の元
素を固相反応させ、金属管の内部に超電導物質を生成さ
せることにより超電導線を得る方法が知られている。
In addition, as a method for producing a superconducting wire comprising the A-B-Cu-0 system superconductor, conventionally, the mixed powder is filled into a metal tube, or the mixed powder is heat-treated to obtain a superconducting powder. After filling, the metal tube is drawn out using a die or the like to obtain a wire rod of the desired diameter, and this wire rod is heat-treated to cause the elements in the powder compact inside to undergo a solid phase reaction. A method of obtaining a superconducting wire by producing a superconducting substance inside a metal tube is known.

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながらこのような方法では、熱処理に際し、熱膨
張率の違いにより金属シースとその内部の超電導体上の
間に応力が発生し、この応力によって超電導体に無数の
クラックが入って欠陥部分が生じるために、優れた臨界
電流密度が得られないとともに、長手方向に沿って均一
な超電導特性を示す超電導線が得られない問題があった
。ちなみに、本発明者らがこの超電導線と前記成形体の
超電導特性を比較してみたところ、前者は後者の172
〜I15程度の値しか示さないものがあるとの結果が得
られている。
"Problems to be Solved by the Invention" However, in such a method, stress is generated between the metal sheath and the superconductor inside it due to the difference in thermal expansion coefficient during heat treatment, and this stress causes numerous damage to the superconductor. Due to cracks and defective areas, it is not possible to obtain an excellent critical current density, and there is a problem in that it is not possible to obtain a superconducting wire that exhibits uniform superconducting properties along the longitudinal direction. Incidentally, when the present inventors compared the superconducting properties of this superconducting wire and the molded body, the former was found to be 172
Results have been obtained that there are some that exhibit only a value of about I15.

本発明は首記問題?こ鑑みてなされたもので、クラック
などの欠陥部分がなく、臨界電流密度が高い超電導線を
製造することができる方法の提供を目的とする。
Is the invention a head problem? In view of this, the object of the present invention is to provide a method that can produce a superconducting wire that is free from defects such as cracks and has a high critical current density.

=3− r問題点を解決するだめの手段J 本発明は、前記問題点を解決するために、酸化物超電導
体と酸化物超電導体の前駆体の内、少なくとも一方を金
属管に充填して複合体を形成し、次いでこの複合体を縮
径して芯材と金属シースからなる線材とし、次にこの線
材から金属シースを除去して芯材を露出させ、次いで前
記芯材に熱処理を施して超電導素線を得た後に、この超
電導素線の外方にクッノヨン層を形成し、更にクツシー
lン層の外方に金属シースを形成する方法である。
=3-rAnother means to solve the problem J In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method in which a metal tube is filled with at least one of an oxide superconductor and a precursor of an oxide superconductor. A composite is formed, the composite is then reduced in diameter to form a wire consisting of a core material and a metal sheath, the metal sheath is removed from the wire to expose the core material, and the core material is then heat treated. After obtaining a superconducting wire, a coating layer is formed on the outer side of the superconducting wire, and a metal sheath is further formed on the outer side of the coating layer.

「作用」 金属シースを除去したの後の芯線を熱処理することによ
ってクラックを生していない臨界電流密度の高い超電導
素線を得ろことができ、この超電導素線にクツ7ョン層
を介して金属被覆層を形成することによりクラックを生
じろことなく超電導線を得ることができる。
``Operation'' By heat-treating the core wire after removing the metal sheath, it is possible to obtain a superconducting wire with a high critical current density and no cracks. By forming a metal coating layer, a superconducting wire can be obtained without cracking.

以下に本発明について更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

第1図ないし第6図は、本発明の一実施例を説明するた
めのもので、本発明を実施して酸化物系超電導線を製造
するには、まず、出発物を調製する。この出発物として
は、酸化物超電導体、酸化物超電導体を構成する元素を
含む材料(前駆体)あるいはこれらの混合物(前駆体)
が用いられる。
1 to 6 are for explaining one embodiment of the present invention. In order to carry out the present invention and manufacture an oxide-based superconducting wire, starting materials are first prepared. The starting materials include oxide superconductors, materials containing elements constituting oxide superconductors (precursors), or mixtures thereof (precursors).
is used.

前記の酸化物超電導体としては、A −B −C−D系
(ただしAはLa、Ce、Y 、Yb、Dy、14oな
との周期律表IIfa族元素の1種以上を示し、BはS
r、Baなどの周期律表ITa族元素の1種以」二を示
し、CはCu、Ag、Au等の周期律表1b族元素とN
bの内、CuあるいはCuを含む2種以上の元素を示し
、DはO,S、Se等の周期律表■b族元素およびF’
 、CI。
The above-mentioned oxide superconductor is based on the A-B-C-D system (where A represents one or more elements of Group IIfa of the periodic table such as La, Ce, Y, Yb, Dy, and 14o, and B represents S
R, represents one or more elements of group ITa of the periodic table such as Ba, and C represents elements of group 1b of the periodic table such as Cu, Ag, Au, and N.
b represents Cu or two or more elements containing Cu, and D represents elements of group ■b of the periodic table such as O, S, and Se, and F'
, C.I.

Br等の周期律表■b族元素の内、OあるいはOを含む
2種以」二を示す。)のものが用いられる。
Indicates O or two or more elements containing O among elements in group IIb of the periodic table such as Br. ) are used.

また、酸化物超電導体を構成する元素を含む材料として
は、周期律表Ua族元素を含む粉末と周期律表11Ta
族元素を含む粉末と酸化銅粉末などからなる混合粉末あ
るいはこの混合粉末を仮焼した粉末、または、前記混合
粉末と仮焼粉末の混合粉末などが用いられる。ここで用
いられる周期律表Ha族元素粉末としては、Be、S 
r、Mg、Ba、Raの各元素の炭酸塩粉末、酸化物粉
末、塩化物粉末、硫化物粉末、フッ化物粉末などの化合
物粉末あるいは合金粉末などである。また、周期律表I
I a族元素粉末としては、Sc、Y、La、Ce、P
r、Nd、Pm。
In addition, materials containing elements constituting the oxide superconductor include powders containing elements of group Ua of the periodic table and elements of group 11Ta of the periodic table.
A mixed powder consisting of a powder containing a group element and copper oxide powder, a powder obtained by calcining this mixed powder, a mixed powder of the above mixed powder and calcined powder, etc. are used. The Ha group element powder of the periodic table used here includes Be, S
These include compound powders or alloy powders such as carbonate powders, oxide powders, chloride powders, sulfide powders, and fluoride powders of each element of r, Mg, Ba, and Ra. Also, periodic table I
Group Ia element powders include Sc, Y, La, Ce, and P.
r, Nd, Pm.

Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、I(o、Er、Tm、
Yb、Luの各元素の酸化物粉末、炭酸塩粉末、塩化物
粉末、硫化物粉末、フッ化物粉末などの化合物粉末ある
いは合金粉末などが用いられる。更?こ、酸化銅粉末と
しては、CuO,Cu、○、 CL1302. C14
03などが用いられる。
Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, I(o, Er, Tm,
Compound powders or alloy powders such as oxide powders, carbonate powders, chloride powders, sulfide powders, and fluoride powders of the elements Yb and Lu are used. Further? The copper oxide powders include CuO, Cu, ○, and CL1302. C14
03 etc. are used.

ところで前記混合粉末を調製するには、通常、萌述の粉
末法が用いられるが、この方法に限定されるものではな
く、各元素をンユウ酸塩として共沈させ、その沈澱物を
乾燥させて粉末状の混合粉末として得る共沈法を適用す
ることも自由である。
By the way, in order to prepare the mixed powder, Moe's powder method is usually used, but the method is not limited to this method.Each element can be coprecipitated as a sulfuric acid salt, and the precipitate can be dried. It is also free to apply a coprecipitation method to obtain a mixed powder.

また、前記必要な元素のアルコキンド化合物、オキノケ
トン化合物、シクロペンタジェニル化合物などを所定の
比率で混合して混合液とし、この混合液に水を加えて加
水分解などしてゾル状にするとともに、このゾル状の物
質を加熱してゲル化し、このゲルを更に加熱して同相と
した上で粉砕して混合粉末を得るゾルゲル法を適用して
も良い。
In addition, the above-mentioned necessary elements such as alcokind compounds, oquinoketone compounds, cyclopentadienyl compounds, etc. are mixed in a predetermined ratio to form a mixed solution, and water is added to this mixed solution to hydrolyze it to form a sol, A sol-gel method may be applied in which this sol-like substance is heated to gel, and the gel is further heated to make the same phase, and then pulverized to obtain a mixed powder.

次に前述のように調製された粉末1を第1図に示す金属
製の管体2に充填して複合体3を作成する。前記管体2
は、Cu、Ag、AIあるいはこれらの合金、またはス
テンレスなどの金属材料から形成されている。なお、管
体2に充填するものは、前記前記粉末を仮焼した粉末あ
るいは粉末を焼結した超電導体でも差し支えないし、こ
の超電導体を粉砕して得られた超電導粉末、あるいは超
電導粒体でも良い。
Next, the powder 1 prepared as described above is filled into a metal tube 2 shown in FIG. 1 to create a composite 3. Said tube body 2
is made of a metal material such as Cu, Ag, AI, an alloy thereof, or stainless steel. The material to be filled in the tube body 2 may be a superconductor obtained by calcining the powder or sintering the powder, superconducting powder obtained by crushing this superconductor, or superconducting granules. .

次に第1図に示すロータリースウエージング装置Aによ
って前記複合体3に縮径加工を施す。このロータリース
ウェージング装置Aは、図示路の駆動装置によって移動
自在に設けられた複数のダイス6を備えてなるものであ
る。これらダイス6は、棒状の複合体3をその長さ方向
に移動させる際の移動空間の周囲に、この移動空間を囲
むように設けられたもので、前記移動空間と直角な方向
(第1図に示す矢印a方向)に移動自在に、かつ、移動
空間の周回り(第1図に示す矢印す方向)に回転自在に
保持されている。また、各ダイス6の内面には、前記複
合体3を縮径加工するためのテーパ而6aが形成されて
いて、各ダイス6のテーパ而6aで囲む間隙が先窄まり
状となるようになっている。
Next, the composite body 3 is subjected to a diameter reduction process using a rotary swaging device A shown in FIG. This rotary swaging device A includes a plurality of dies 6 that are movably provided by a drive device along the path shown in the figure. These dice 6 are provided around a movement space when the rod-shaped composite body 3 is moved in its length direction, so as to surround this movement space, and are arranged in a direction perpendicular to the movement space (see Fig. 1). It is held movably in the direction of the arrow a shown in FIG. 1) and rotatably around the movement space (in the direction of the arrow shown in FIG. 1). Further, a taper 6a for reducing the diameter of the composite body 3 is formed on the inner surface of each die 6, so that the gap surrounded by the taper 6a of each die 6 becomes tapered. ing.

前記複合体3を縮径するには、面記ロータリースウェー
ジング装置Aを作動させるとともに、第1図に示すよう
に複合体3の一端をダイス6・・・の間の間隙に押し込
む。ここで前記ダイス6・・・は第1図の上下方向に所
定間隔往復移動しつつ回転しているために、複合体3は
一端側から順次鍛造しつつ縮径されて第1図の2点鎖線
に示す線径まで縮径され、芯材14と金属シースI5か
らなる線材13が得られる。この縮径加工においては、
回転しつつ往復運動する複数のダイス6によって複合体
3を鍛造しつつ縮径するために、縮径加工中の複合体3
に断線を起こすことなく大きな加工率で縮径加工するこ
とができる。なお、複合体3は所望の線径になるまで繰
り返しロータリースウニ−ジング装置Aによって縮径し
、第2図に示す所望の線径の線材13°を得る。
To reduce the diameter of the composite 3, the surface rotary swaging device A is operated and one end of the composite 3 is pushed into the gap between the dies 6, as shown in FIG. Here, since the dies 6 are rotating while reciprocating at a predetermined interval in the vertical direction of FIG. 1, the composite body 3 is sequentially forged from one end and is reduced in diameter to two points in FIG. 1. The wire diameter is reduced to the wire diameter shown by the chain line, and a wire rod 13 consisting of a core material 14 and a metal sheath I5 is obtained. In this diameter reduction process,
In order to reduce the diameter of the composite body 3 while forging it with a plurality of dies 6 that reciprocate while rotating, the composite body 3 that is undergoing diameter reduction processing is
Diameter reduction processing can be performed at a large processing rate without causing wire breakage. The composite body 3 is repeatedly reduced in diameter by the rotary softening device A until it reaches a desired wire diameter, thereby obtaining a wire rod having the desired wire diameter of 13° as shown in FIG.

次いでこの線材13゛から金属シースI5を除去して線
材13°の芯材14を第3図に示すように露出させる。
Next, the metal sheath I5 is removed from the wire 13' to expose the core 14 of the wire 13' as shown in FIG.

ここて行う金属シースI5の除去には、例えば、酸ある
いはアルカリの水溶液などの処理液中に芯材6を浸漬し
、金属シース15のみを処理液によって溶解する手段を
行う。ここで金属シース15として銅、銀あるいはこれ
らの合金を用いた場合には処理液として希硝酸などが用
いられ、金属シース15にアルミニウムなどを用いた場
合には苛性ソーダなどが用いられ、金属シース15とし
てステンレスを用いた場合には処理液として王水などを
用いるが、処理液はこれらに限定されるものではない。
To remove the metal sheath I5, for example, the core material 6 is immersed in a treatment liquid such as an aqueous acid or alkali solution, and only the metal sheath 15 is dissolved in the treatment liquid. Here, when copper, silver, or an alloy of these is used as the metal sheath 15, dilute nitric acid or the like is used as the treatment liquid, and when aluminum or the like is used as the metal sheath 15, caustic soda or the like is used. When stainless steel is used as the material, aqua regia or the like is used as the treatment liquid, but the treatment liquid is not limited to these.

金属シースI5を除去して芯材14を露出させたならば
、芯材■4に熱処理を施す。この熱処理は、好ましくは
酸化雰囲気中で800〜1100℃に1−100時間程
度加熱した後に徐冷することによって行う。この熱処理
によって芯材14の内部で各元素が固相反応してA −
B −Cu−0系の超電導物質が生成されて第4図に示
す超電導素線I6が得られる。
After removing the metal sheath I5 and exposing the core material 14, the core material 4 is subjected to heat treatment. This heat treatment is preferably performed by heating at 800 to 1100° C. for about 1 to 100 hours in an oxidizing atmosphere and then slowly cooling. Through this heat treatment, each element undergoes a solid phase reaction inside the core material 14, resulting in A -
A B-Cu-0 based superconducting material is produced, and a superconducting strand I6 shown in FIG. 4 is obtained.

ところで前記の如く製造された超電導素線16にあって
は、芯材14がロータリースウェーンング装置によって
複数回鍛造しつつ縮径されて製造されたものであり、十
分に圧密されて芯材14が形成されているために、熱処
理により各元素が同相反応する際に元素の拡散が円滑に
なされろ。このため生成された超電導素線■6は気孔率
か低く、機械強度も高いものが得られる。
By the way, in the superconducting wire 16 manufactured as described above, the core material 14 is manufactured by being forged and reduced in diameter multiple times using a rotary swaging device, and the core material 14 is sufficiently compacted. is formed, so that the elements can diffuse smoothly when each element undergoes an in-phase reaction by heat treatment. Therefore, the produced superconducting wire (6) has a low porosity and high mechanical strength.

次いで前記超電導素線16の外面にクッション層17を
第5図に示すように形成する。このクッション層17は
、はんだなどの低融点金属あるいはインジウムなどの軟
質金属からなるもの、あるいは、超電導素線16の熱膨
張係数と後述する金属ノース18の熱膨張係数の中間の
膨張係数を有する材料からなるものである。このクッシ
ョン層17を形成するには、クッション層17の構成金
属材料からなるテープを用意してこのテープを超電導素
線16に縦添えするか巻き付けるなどの手段を行うか、
あるいは、溶着法、蒸着法、デツプフォーミング法など
の手段により形成することができる。
Next, a cushion layer 17 is formed on the outer surface of the superconducting wire 16 as shown in FIG. This cushion layer 17 is made of a low melting point metal such as solder, a soft metal such as indium, or a material having an expansion coefficient intermediate between the thermal expansion coefficient of the superconducting wire 16 and that of the metal north 18 described later. It consists of In order to form this cushion layer 17, a method such as preparing a tape made of a metal material constituting the cushion layer 17 and attaching or wrapping this tape around the superconducting wire 16 vertically, or
Alternatively, it can be formed by means such as a welding method, a vapor deposition method, and a depth forming method.

クッション層17を形成したならば、続いてその外方に
アルミニウム、銅などからなる金属シース18を被覆し
て超電導線Bを得ることができる。
Once the cushion layer 17 is formed, the superconducting wire B can be obtained by subsequently covering the outside with a metal sheath 18 made of aluminum, copper, or the like.

この金属シースI8を形成するには、金属シース18の
構成金属材料からなるテープあるいは薄板を用意し、こ
れを管状に成形しつつクッション層17の外方に被覆す
れば良い。この被覆の際には、ダイスやフォーミングロ
ールを用いた公知の管体形成法を適用して行うことが好
ましい。ここでクッション層17の外面に金属シース1
8を被覆するため、金属シース18とクッション層17
の間に隙間などを生じさせることなく金属シース18の
被覆を行うことができる。
In order to form this metal sheath I8, it is sufficient to prepare a tape or a thin plate made of a metal material constituting the metal sheath 18, form it into a tubular shape, and cover the outside of the cushion layer 17. This coating is preferably carried out by applying a known tube forming method using dies or forming rolls. Here, a metal sheath 1 is provided on the outer surface of the cushion layer 17.
8, a metal sheath 18 and a cushion layer 17
Covering with the metal sheath 18 can be performed without creating a gap or the like.

前述の如く製造された超電導線Bは、超電導マグネット
の巻線用として巻胴に巻回され、液体窒素などの冷媒で
冷却されて使用されるほかに、電力輸送用なととしても
使用される。
The superconducting wire B produced as described above is wound around a drum for use as a winding wire for a superconducting magnet, and is used after being cooled with a refrigerant such as liquid nitrogen, as well as being used for power transportation. .

また、前記超電導線Bにおいては、超電導素線16の熱
膨張率と金属シース18の熱膨張率か違うために、超電
導線Aを常温から液体窒素温度に冷却した場合、あるい
は、液体窒素温度から常温に戻した場合に、熱膨張率の
差異に起因する応力が超電導素線16に作用するおそれ
がある。ところがこの点において前記超電導線Bは超電
導素線I6と金属シース18の間に形成したクッション
層17が熱応力を緩和するので超電導素線16にクラッ
クが生じることもない。また、クッション層17と金属
シースI8との間に隙間を生じているとこの部分に前記
応力が集中することが懸念されるが、超電導線Aにあっ
ては前述した如く隙間を生じていないためにこのような
応力集中も生じない。
In addition, in the superconducting wire B, since the coefficient of thermal expansion of the superconducting wire 16 and the thermal expansion coefficient of the metal sheath 18 are different, when the superconducting wire A is cooled from room temperature to liquid nitrogen temperature, or from liquid nitrogen temperature to When the superconducting wire 16 is returned to room temperature, stress due to the difference in coefficient of thermal expansion may act on the superconducting wire 16. However, in this respect, in the superconducting wire B, since the cushion layer 17 formed between the superconducting wire I6 and the metal sheath 18 relieves the thermal stress, cracks do not occur in the superconducting wire 16. Furthermore, if there is a gap between the cushion layer 17 and the metal sheath I8, there is a concern that the stress will be concentrated in this area, but as mentioned above, there is no gap in the superconducting wire A. No such stress concentration occurs.

「実施例」 Y2O3粉末とB a CO、粉末とCuO粉末を Y
・Ba:Cu=1・2・3となるように混合して混合粉
末を得るとともに、この混合粉末を700℃て24時間
加熱した後に900℃で24時間加熱ケる仮焼処理を行
った。次に、この仮焼粉末を外径l0mm、内径7mm
の銀製の管体に充填して複合体を得た。次に第1図に示
すダイスと同等の構成のダイスを備えたロータリースウ
ェージング装置を用い、前記複合体を直径1.4mmま
で冷間で鍛造しつつ段階的に縮径加工して粉末成形体か
らなる芯線と管体の構成材料からなるシースからなる線
材を得た。なお、複合体を段階的に縮径するには、ダイ
ス間の空隙の異なるダイスを複数用意し、lパスの断面
減少率を約20%に設定し、Iパス毎に縮径する方向を
変えて複数回の鍛造加工によって縮径するものとし、加
工速度は1m/分とした。
"Example" Y2O3 powder and B a CO, powder and CuO powder Y
A mixed powder was obtained by mixing Ba:Cu=1, 2, and 3, and this mixed powder was heated at 700°C for 24 hours and then calcined at 900°C for 24 hours. Next, this calcined powder was made into a powder with an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 7 mm.
A composite was obtained by filling a silver tube. Next, using a rotary swaging device equipped with a die having the same configuration as the die shown in FIG. 1, the composite was cold-forged to a diameter of 1.4 mm while being reduced in diameter in stages to form a powder compact. A wire rod was obtained consisting of a core wire made of the material and a sheath made of the constituent material of the tube body. In addition, in order to reduce the diameter of the composite in stages, prepare multiple dies with different gaps between the dies, set the cross-section reduction rate of the 1-pass to approximately 20%, and change the direction of diameter reduction for each I-pass. The diameter was reduced by forging multiple times, and the processing speed was 1 m/min.

以上の加工においては最終線径まで断線などのトラブル
を生じることなく加工することができた。
In the above processing, it was possible to process the wire up to the final wire diameter without any problems such as wire breakage.

前述のように製造された線材においては、粉末の圧密度
がダイスを用いた線引加工により縮径された線材に比較
して向上している。この線材の芯材部分の径は0.8r
tt11であった。
In the wire rod manufactured as described above, the compaction density of the powder is improved compared to a wire rod whose diameter is reduced by drawing using a die. The diameter of the core part of this wire is 0.8r
It was tt11.

次いで、この線材を硝酸に浸漬して銀製のシースを溶解
除去して芯材を露出させた。
Next, this wire was immersed in nitric acid to dissolve and remove the silver sheath to expose the core material.

次に、この芯材に対して酸素雰囲気中で850〜950
℃に24時間加熱する熱処理を行なって、芯線の全線に
亙り酸化物系超電導体を生成させ、超電導素線を得た。
Next, this core material is heated to 850 to 950 in an oxygen atmosphere.
A heat treatment of heating at .degree. C. for 24 hours was performed to generate an oxide-based superconductor over the entire core wire, thereby obtaining a superconducting strand.

次いで、この超電導素線の表面に、デイツプフォーミン
グ法によって、Pb−9n合金からなる厚さ0.100
mmのクッション層を形成し、更にその外周に、厚さ0
.5mmのCu製の金属シースをテープフォーミング法
により被覆して酸化物系超電導線を製造した。
Next, a layer of Pb-9n alloy with a thickness of 0.100 mm was applied to the surface of this superconducting wire by a dip forming method.
A cushion layer with a thickness of 0 mm is formed on the outer periphery.
.. An oxide-based superconducting wire was manufactured by covering a 5 mm Cu metal sheath by a tape forming method.

前記のように製造された超電導線は、 臨界温度      91に 臨界電流密度   約10000 A/cm’(77K
において) を示した。
The superconducting wire manufactured as described above has a critical temperature of 91 and a critical current density of about 10,000 A/cm' (77 K
) was shown.

また、この超電導線を巻胴に巻回してみたところ、クラ
ックを生じることなく巻回することができ、機械強度も
十分高いことが明らかとなった。
Furthermore, when this superconducting wire was wound around a winding drum, it was found that the wire could be wound without cracking, and that its mechanical strength was sufficiently high.

以上のことから本発明を実施して製造された超電導線は
特に優れた臨界電流密度を示し、機械強度も高いことが
明らかとなった。
From the above, it has been revealed that the superconducting wire manufactured by implementing the present invention exhibits particularly excellent critical current density and has high mechanical strength.

「発明の効果」 以上説明したように本発明は、金属シースを除去して芯
材を露出させて熱処理を施し、超電導素線を形成するた
めに、芯材に十分な量の酸素などを補給しつつ熱処理す
ることができることから、良好な超電導特性を示し全長
にわたり均一な超電導特性を示す超電導線を得ることが
できる。また、前記超電導素線にクッション層を介して
金属シースを被覆するので超電導線を低温に冷却する場
合あるいは低温から常温に戻す場合に、金属シースと超
電導素線との熱膨張率の差異に起因する応力をクッショ
ン層が緩和するために、酸化物超電導素線にクラックを
生しないように加工することができる。
"Effects of the Invention" As explained above, the present invention removes the metal sheath, exposes the core material, performs heat treatment, and supplies a sufficient amount of oxygen etc. to the core material in order to form a superconducting wire. Since the heat treatment can be performed while the wire is heated, it is possible to obtain a superconducting wire that exhibits good superconducting properties and exhibits uniform superconducting properties over its entire length. In addition, since the superconducting wire is coated with a metal sheath via a cushion layer, when the superconducting wire is cooled to a low temperature or returned from a low temperature to room temperature, the difference in thermal expansion coefficient between the metal sheath and the superconducting wire may occur. Since the cushion layer relieves this stress, it is possible to process the oxide superconducting wire so as not to cause cracks.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第6図は、本発明の一実施例を説明するた
めのもので、第1図はロータリースウェージング装置を
説明するための断面図、第2図は線材の断面図、第3図
は芯材の横断面図、第4図は超電導素線の横断面図、第
5図はクッション層を形成した線材の横断面図、第6図
は超電導線の横断面図である。 1・・・・・粉末、     2 ・・・管体、3・・
・・・複合体、    13.13°・・・・・・線材
、14 ・ 芯材、    15・・・・金属シース、
16・・・・・・超電導素線、I7・・・・・クラック
層、18・・・・金属シース、 A・・・超電導線。
1 to 6 are for explaining one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view for explaining a rotary swaging device, FIG. 2 is a sectional view of a wire rod, and FIG. 3 is a sectional view for explaining a rotary swaging device. 4 is a cross-sectional view of the core material, FIG. 4 is a cross-sectional view of the superconducting wire, FIG. 5 is a cross-sectional view of the wire with a cushion layer formed thereon, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the superconducting wire. 1...Powder, 2...Tube, 3...
... Composite, 13.13° ... Wire rod, 14 - Core material, 15 ... Metal sheath,
16... Superconducting wire, I7... Crack layer, 18... Metal sheath, A... Superconducting wire.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 酸化物超電導体と酸化物超電導体の前駆体の内、少なく
とも一方を金属管に充填して複合体を形成し、次いでこ
の複合体を縮径して芯材と金属シースからなる線材とし
、次にこの線材から金属シースを除去して芯材を露出さ
せ、次いで前記芯材に熱処理を施して超電導素線を得た
後に、この超電導素線の外方に低融点材料あるいは軟質
金属などからなるクッション層を形成し、更にクッショ
ン層の外方に金属シースを被覆することを特徴とする酸
化物超電導線の製造方法。
At least one of the oxide superconductor and the oxide superconductor precursor is filled into a metal tube to form a composite, and this composite is then reduced in diameter to form a wire consisting of a core material and a metal sheath. The metal sheath is removed from this wire to expose the core material, and then the core material is heat treated to obtain a superconducting wire, and then a low melting point material or soft metal is formed on the outside of the superconducting wire. A method for producing an oxide superconducting wire, comprising forming a cushion layer and further covering the outside of the cushion layer with a metal sheath.
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DE19883882871 DE3882871T2 (en) 1987-10-02 1988-10-03 A method for producing an oxide superconducting conductor and an oxide superconducting conductor produced by this method.

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