JPH01125806A

JPH01125806A - 酸化物超電導コイルの製造方法およびその装置

Info

Publication number: JPH01125806A
Application number: JP28365587A
Authority: JP
Inventors: Toshio Umemura; 梅村　敏夫; Yoji Naka; 仲　洋二
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1989-05-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、高い臨界温度を有する酸化物超電導コイル
の製造方法およびその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

１９８６年４月、　ＩＢＭチューリッヒ研、ミューラー
、ベドノルッにより３０Ｋを上回る酸化物超電導体が発
明されて以来、室温超電導体の実現を目指して盛に研究
が行われている。このことは電気抵抗が消失する超電導
本来の性質の下に、超電導送電、リニアモーターカー、
地下蓄電装置、ＮＭＲ装置などへの高い潜在利用価値が
認められるためである。

現在液体窒素温度（７７Ｋ）以上の転移温度を示す超電
導材として１例えば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物が発
見されている。しかし、これらを利用する場合、多くは
線材化、コイル化を必要とするが、現在の所まだ満足で
きるものは得られていない。

第３図は例えば特開昭６２−２５０１３号公報に示され
た従来の酸化物からなるコイルの製造装置を示す断面図
であり、図において、（１）は外箱、（６）はモータ、
（７）はアルミナ等の安定化材粉末、（８）は酸化物粉
末成形体からなるコイル、（９）は芯枠である。

酸化物超電導コイルの製造にも上記のような装置を用い
、押出機により成形した線状素材を若干乾燥させて芯枠
（９）に巻き取ってコイル（８）を形成し、これを安定
化材粉末（７）中に埋め込み、モータ（６）により所定
の温度で焼成する方法がとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、このような従来の酸化物超電導コイルの製造
方法においては、コイル（８）を芯枠（９）に巻きつけ
たまま焼成するため、焼結による縮みにより焼成中にク
ラックの発生が見られるとともに、焼成時の雰囲気制御
が行われていないなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、焼成時のクラックの発生の防止と、均一な雰
囲気の下での熱処理が可能となる酸化物超電導コイルの
製造方法およびその装置を得ることを目的とする。

、〔問題点を解決するための手段〕この発明の第１発明に係る酸化物超電導コイルの製造方
法は、コイル状の粉末成形体を焼結して酸化物超電導コ
イルを製造する方法において、前記粉末成形体を安定化
材粉末とともに回転させて遠心力を付加しながら雰囲気
焼成する方法である。

この発明の第２発明に係る酸化物超電導コイルの製造装
置は、コイル状の粉末成形体を焼結して酸化物超電導コ
イルを製造する熱処理装置において、前記粉末成形体お
よび安定化材粉末を収納する容器と、この容器を回転さ
せて粉末成形体に遠心力を付加する駆動モータと、前記
容器内の雰囲気を制御する雰囲気整流部材と、前記粉末
成形体を加熱するモータとを備えたものである。

〔作　用〕

この発明の酸化物超電導コイルの製造方法およびその装
置においては、容器内にコイル状の粉末成形体および安
定化材粉末を入れ、雰囲気整流部材により雰囲気を制御
しながら、モータで加熱し、駆動モータにより容器を回
転させ、粉末成形体を安定化材粉末とともに回転させて
遠心力を付加して焼成を行い、酸化物超電導コイルを製
造する。

このときコイルを軸の回りに回転させるために各部に均
一に遠心力が加わり、このため焼成品の対称性が高く、
また安定化材粉末を用いることにより、粉末成形体の焼
結時の収縮を妨げず、収縮時のクラックの発生を防止で
きる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はそ
のＡ−ＡＩＦｒ面図であり、図において、第３図と同一
符号は同一または相当部分を示す。（２）は駆動モータ
、（３）は駆動モータ（２）により回転可能な円筒状の
容器であって、酸化物粉末成形体からなるコイル（８）
の外周にほぼ対応した内面を有し、表面に通気孔（３ａ
）を有する。（４）は容器（３）の表面とわずかの隙間
を隔てて設置された雰囲気整流部材、（５）は安定化材
粉末（７）の通気孔（３ａ）からの流出を遮へいするメ
ツシュシートである。容器（３）等の回転軸の方向は水
平方向とされている。

上記構成の製造装置による酸化物超電導コイルの製造方
法は、Ｙ２Ｏ３、ＢａＣ０，およびＣｕＯ粉末を原子組
成比Ｙ　：Ｂａ：Ｃｕ＝１　：　２　：、３になるよう
に混合し、これを１００部に対してメチルセルロース３
部、ステアリン酸エマルジョン１部とともに適量の水と
ともに混練した。これを真空押出機（ノズル穴；３ｍｍ
φ）により押出成形し、芯枠に巻き取って粉末成形体と
してのコイル（８）を形成した。上記芯枠の表面には柔
軟な発泡樹脂が巻いてあり、外径は２００＋ｕａφであ
る。次に上記コイル（８）を乾燥させた後芯枠を抜きと
り、６０メツシユのふるいを通した適量のアルミナ粉末
またはジルコニア粉末等の安定化材粉末（７）とともに
容器（３）に挿入した。モータ（６）による熱処理中、
容器（３）は駆動モータ（２）により１．００〜５００
ｒｐｍで回転させ、焼成は９５０℃で２０ｈｒ行い、焼
成中雰囲気整流部材（４）から酸素を供給して、容器（
３）内の酸素圧を１気圧とした。

焼結過程を含む酸化物超電導コイルの製造は、精度を要
求する場合極めて難しく、焼結時に粉末成形体の軟化を
防ぐ治具による変形が問題とされているが、本発明では
コイル（８）を遠心力の作用のもとて安定化材粉末（７
）中に浮かせることにより、軟化に伴う自由変形を防ぐ
ことができる。従って、回転数はコイル（８）および安
定化材粉末（７）が重力に逆って容器（３）の内面に付
着することができる大きさとする。焼成中、コイル（８
）は軟化すると同時に収縮するが、焼成温度が低いため
、安定化材粉末（７）は焼結せず、コイル（８）は安定
化材粉末（７）中で均一に収縮することができる。−方
、この超電導コイルの製造には酸素雰囲気での焼成が不
可欠であり、焼成中コイル（８）の近傍に酸素の流れを
作ることが必要であるが、容器（３）に開けた通気孔（
３ａ）はこのためのもので、雰囲気整流部材（４）から
の酸素は、この通気孔（３ａ）を通ってコイル（８）部
分に流れ、常に一定の酸素圧に雰囲気を制御することが
できる。

なお、安定化材粉末としてはアルミナ、ジルコニアに限
らず、他の酸化物粉末が使用できる。

この製造方法および装置は酸化物超電導コイルにとどま
らず、酸化物一般のコイルの製造に利用できることは言
うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、遠心力を利用して粉
末成形体に加わる力がコイルの軸の回りで等方的となり
、かつ粉末成形体が安定化材粉末中に浮いているため、
粉末成形体が自由に収縮可能で、クラックの発生が防止
でき、精度の高い酸化物超電導コイルが得られる。さら
に雰囲気整流部材を設けることにより、優れた特性を示
す超電導コイルが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による酸化物コイル焼成装
置を示す断面図、第２図はそのＡ−Ａ断面図、第３図は
従来装置を示す断面図である。各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、（１）
は外箱、（２）は駆動モータ、（３）は容器、（４）は
雰囲気整流部材、（５）はメツシュシート、（６）はモ
ータ、（７）は安定化材粉末、（８）はコイル、（９）
は芯枠である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コイル状の粉末成形体を焼結して酸化物超電導コ
イルを製造する方法において、前記粉末成形体を安定化
材粉末とともに回転させて遠心力を付加しながら雰囲気
焼成することを特徴とする酸化物超電導コイルの製造方
法。
（２）安定化材粉末が酸化物粉末であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の酸化物超電導コイルの製
造方法。
（３）コイル状の粉末成形体を焼結して酸化物超電導コ
イルを製造する熱処理装置において、前記粉末成形体お
よび安定化材粉末を収納する容器と、この容器を回転さ
せて粉末成形体に遠心力を付加する駆動モータと、前記
容器内の雰囲気を制御する雰囲気整流部材と、前記粉末
成形体を加熱するモータとを備えたことを特徴とする酸
化物超電導コイルの製造装置。
（４）容器の表面に通気孔を設けたことを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載の酸化物超電導コイルの製造装
置。