JPH01161613A - 酸化物超電導線 - Google Patents

酸化物超電導線

Info

Publication number
JPH01161613A
JPH01161613A JP62320731A JP32073187A JPH01161613A JP H01161613 A JPH01161613 A JP H01161613A JP 62320731 A JP62320731 A JP 62320731A JP 32073187 A JP32073187 A JP 32073187A JP H01161613 A JPH01161613 A JP H01161613A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
oxide superconductor
superconducting wire
current density
slit
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.)
Granted
Application number
JP62320731A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2644245B2 (ja
Inventor
Shigeo Nakayama
茂雄 中山
Minoru Yamada
穣 山田
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62320731A priority Critical patent/JP2644245B2/ja
Publication of JPH01161613A publication Critical patent/JPH01161613A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2644245B2 publication Critical patent/JP2644245B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、熱歪による臨界電流密度の劣化の小さい酸化
物超電導線に関する。
(従来の技術) 近年、Ba−La−Cu−0系の層状ベロアスカイト型
の酸化物が高い臨界温度を有する可能性のあることが発
表されて以来、各所で酸化物超電導体の研究が行われテ
ィる(2.Phys、B Condensed Mat
ter64、189−193(198G))。その中で
もY−Ba−Cu−0系で代表される酸素欠陥を有する
欠陥ペロブスカイト型(シnBa2Cu307−δ型)
(δは酸素欠陥を表わし通常1以下、[nは、Y、 L
a5SC,Nd、 SIl、 Eu1Gd。
oylHO,Er、T+e1WbおよびLuから選ばれ
た少なくとも1種の元素、Baの一部はS「等で置換可
能)の酸化物超電導体は、臨界温度が90に以上と液体
窒素以上の高い温度を示すため非常に有望な材料として
注目されている( Phys、 Rev、 Lett、
Vol、58No、9,908−910)。
一般に、このようなペロプスカイト型の結晶構造を有す
る酸化物超電導体を用いた酸化物超電導線は、銀や銀合
金のような酸素透過性金属管内に酸化物超電導体の粉末
を充填し、これに減面加工を施して所望の外径にまで成
形した後、900〜980℃の温度で10数時間熱処理
し、次いで酸化物超電導体結晶の酸素空席に酸素を導入
するために400〜600℃程度の酸素雰囲気中で10
数時間程度加熱することにより製造される。
(発明が解決しようとする問題卓)。
しかしながら、このような従来の酸化物超電導線は、酸
化物超電導体の外周が金属被覆で拘束されており、しか
も酸化物超電導体と金属被覆の熱膨張係数が異なるため
、ヒートサイクルを受けると酸化物超電導体が強い熱歪
を受け、さらに、これによってクランクも発生するため
臨界電流密度が劣化してしまうという問題があった。
第4図は、酸素透過性が良いため通常酸化物超電導線の
金属被覆として用いられる銀と、ベロアスカイト型酸化
物超電導体の常温からの熱伸縮量を百分率で示したグラ
フである。
この図から明らかなように、銀被覆の施された酸化物超
電導線は、高温では銀の方が熱膨脹ωが大きいので銀に
引張られ、逆に低温では銀の熱収縮間が大きいため、銀
被覆によって圧縮を受けることになる。
そして、これによって生ずる熱歪は、酸化物超電導体の
臨界電流密度を劣化させ、特にこのようなヒートサイク
ルが繰り返されると酸化物超電導体の内部にクラックが
形成されて、臨界電流密度が著しく低下してしまうので
ある。
本発明は、このような従来の難点を解消すべくなされた
もので、上記欠点のない酸化物超電導線およびその製造
方法を提供することを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) すなわち、本発明の酸化物超電導線は、酸化物超電導体
の外周に、金属被覆を設けてなる酸化物超電導線におい
て、前記金属被覆に長手方向に沿って酸化物超電導体に
達するスリットを形成してなることを特徴としている。
本発明には各種の酸化物超電導体を用いることができる
が、臨界温度の高い、希土類元素含有のペロプスカイト
型の酸化物超電導体を用いた場合に特に実用的効果が大
きい。
上記の希土類元素を含有しベロアスカイト型構造を有す
る酸化物超電導体は、超電導状態を実現できるものであ
ればよく、LnBa2Cu30、−δ系(δは酸素欠陥
を表し通常1以下の数、Lnは、Y、La、 5cSN
d、 5s1Eu1Gd、 Dy、 Ho、E「、T+
e、 Ybおよび[Uから選ばれた少なくとも1種の元
素、Baの一部はS「等で置換可能)等の酸素欠陥を有
する欠陥ペロプスカイト型、5r−La−Cu−0系等
の層状ぺOブスカイト型等の広義にペロプスカイト型を
有する酸化物が例示される。また希土類元素も広義の定
義とし、SC,VおよびLa系を含むものとする。
代表的な系としてY−Ba−Cu−0系のほかに、Yを
Eu。
DV、 80、E「、Tm、 WblLu等の希土類で
置換した系、5C−Ba−Cu−0系1.5r−ta−
cu−o系、さらにSrをBa、 Caで置換した系等
が挙げられる。
本発明に用いる酸化物超電導体は、たとえば以下に示す
方法により製造することができる。
まず、Y、 Ba、 Cu等のペロブスカイト型酸化物
超電導体の構成元素を充分混合する。混合の際には、v
203、CuO等の酸化物を原料として用いることがで
きる。また、これらの酸化物のほかに、焼成後酸化物に
転化する炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等の化合物を用いて
もよい。さらには、共沈法等で得たシュウ酸塩等を用い
てもよい。ベロアスカイト型酸化物超電導体を構成する
元素は、基本的に化学量論比の組成となるように混合す
るが、多少製造条件等との関係でずれていても差支えな
い。たとえば、Y−Ba−Cl−0系ではY 11o1
1.:対しBa 2 Mol、Cu 3 molが標準
組成であるが、実用上は”11 lotに対して、Ba
 2±0.6 mol、Cu 3±0.2 mol程度
のずれは問題ない。
前述の原料を混合した後、仮焼、粉砕し所望の形状にし
た後、850〜980℃程度で焼成する。仮焼は必ずし
も必要ではない。仮焼および焼成は充分な酸素が供給で
きるような酸素含有雰囲気中で行うことが好ましい。焼
成後、酸素含有雰囲気中で350〜700℃の酸素雰囲
気中で10数時間熱処理して超電導特性を付与する。上
記熱処理は、焼成のための熱処理後、通常600℃以下
で徐冷しながら行うようにする。
このようにして得られた酸化物超電導体は、酸素欠陥δ
を有する酸素欠陥型ベロアスカイト構造(LnBa、、
 Cu307−5 (δは通常1以下))となる。なお
、BaをSr、 Caの少なくとも1種で置換すること
もでき、ざらにCuの一部を丁1、V、 Cr1Hn。
Fe、 Co、N15zn等で置換することもできる。
この置換置は、超電導特性を低下させない程麿の範囲で
適宜設定可能であるが、あまりに多量の置換は超電導特
性を低下させてしまうので80a+o1%以下、さらに
実用上は20mo1%以下程度までとする。
本発明の酸化物超電導線を得るには、まず、酸化物超電
導体の焼成し結晶化した焼成物をボールミル等の公知の
手段により粉砕する。このとき、酸化物超電導体粉末は
へき開面から分割されて微粉末となる。粉砕は、平均粒
径(結晶のC面の最大の長さ)が1〜5μ讃程度、直径
対厚さの比が3〜5となるまで行なうことが望ましい。
なお、必要に応じて、粉砕した粉末を上記の範囲となる
ように分級して用いてもよい。
次に、この酸化物超IFi導体粉末を、そのまま、ある
いは円柱状に加圧成形した後、金属管内に充填し、両端
を同質材により封止する。
この後、この酸化物超電導体粉末を充填した金属管を、
熱間または温間でスェージングマシン等により鍛造し、
冷間で線引きして前記金属管の外径を元の外径の171
0以下、好ましくは1720以下程度となるまで減面加
工を施し、さらに必要に応じて、所定の外形加工を施し
た後、長手方向に沿ってスリットを形成する。
スリットの形成は、例えば ■ レーザー加工 ■ 機械加工 ■ ホトリソグラフィを用いたエツチング加工等により
行うことができる。
スリットの幅は特に限定されないが、酸化物超電導体と
金属被覆の熱伸縮の差を吸収するのに充分なゆとりを有
していることが望ましい。また、このスリットは全体が
連続して形成されている必要はなく、所定の長さごとに
ブリッジを形成するようにしてもよい。
第1図ないし第3図は、本発明の酸化物超電導線の外形
を示すもので、第1図は金属被覆1の良さ方向に直線状
に連続したスリット2を形成したもの、第2図は金属被
覆1の長さ方向に直線状に、ブリッジ3で区分されたス
リット2を形成したもの、第3図は金属被覆1の長さ方
向に螺旋状に連続したスリット2を形成したものを示し
ている。
なお、各図において4は酸化物超電導体を示している。
次に、スリット加工の終了した酸化物超電導線を、酸素
含有雰囲気中850〜980℃で8〜80時間、焼成の
ための熱処理を行なう。焼成後、酸素含有雰囲気中で6
00℃から300℃までを1℃/分程度の割合いで徐冷
し、酸化物超電導体の結晶構造中の酸素空席に酸素を導
入して超電導特性を向上させる。なお、酸素導入は、こ
のような徐冷を行わずに、焼成のための熱処理からの冷
却工程または別工程において、300〜100℃で10
数時間保持することにより行うようにしてもよい。
熱処理の後、スリットの部分が開きすぎるのを防止する
ため、酸化物超電導線の外周に押えテープや押え糸を巻
回するようにしてもよい。
なお、前述したスリット加工は、熱処理後に行うことも
可能である。
(作 用) 本発明の酸化物超電導線は、金属被覆にスリットが形成
されているので、金属被覆と酸化物超電導体の熱膨脹係
数の違いによる熱歪がスリットの開閉により吸収される
(実施例) 以下、本発明の実施例について説明する。
実施例 マス、BaCO3粉末2molL  Y2O3粉末0.
5■olX、 CuO粉末3a+o1%を充分混合し、
混合物を900℃で48時間焼成した後粉砕した。次い
で、この粉末原料を大気中600℃で24時間熱処理し
て酸素空席に酸素を導入した後、ボールミルを用いて粉
砕し、分級して平均粒径2μm、直径対厚さの比が3〜
5のぺ0ブス力イト型の酸化物超電導体粉末を得た。
次に、得られた酸化物超電導体粉末を、外径20酊、内
径15w1長さ1GOnの、一端を銀材により封止した
根雪中に充填し、他端に銀材の栓をした後、常温でスェ
ージングマシンにより根管外から酸化物超電導体粉末を
つき固め、この後外径2+amにまで冷間で線引きし、
その外周に公知のホトリソグラフィ技術を用いて幅0.
1nのスリットを形成した。
しかる後、酸素雰囲気中940℃で7時間熱処理して焼
成した後、600℃から1℃/分で徐冷して超電導線を
得た。
この酸化物超電導体線の臨界電流密度は1000^/c
jであった。
一方、スリットを形成しない点を除いて実施例と同一条
件で製造した酸化物超電導線の臨界電流密度は87A/
dであった。
[発明の効果] 本発明の酸化物超電導線は、金属被覆にスリットが形成
されているので、金属被覆と酸化物超電導体の熱膨脹係
数の違いによる熱歪がスリットの開閉により吸収される
。したがって、ヒートサイクルの際の熱歪による臨界電
流密度の低下や、熱歪により発生するクラックの発生を
防ぎ、長期にわたって高い電流密度を得ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は、それぞれ本発明の酸化物超電導
線の実施例を示す斜視図、第4図は酸化物超電導線の金
属被覆と酸化物超電導体の温度変化による熱伸縮量を示
すグラフである。 1・・・・・・・・・金属被覆 2・・・・・・・―・スリット 3・・・・・・・・・ブリッジ 4・・・・・・・・・酸化物超電導体 出願人     株式会社 東芝 代理人弁理士  須 山 佐 −

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸化物超電導体の外周に、金属被覆を設けてなる
    酸化物超電導線において、前記金属被覆に長手方向に沿
    つて酸化物超電導体に達するスリットを形成してなるこ
    とを特徴とする酸化物超電導線。
  2. (2)金属被覆が、銀または銀合金からなることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の酸化物超電導線。
  3. (3)酸化物超電導体は、希土類元素を含有するペロブ
    スカイト型の酸化物超電導体であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項または第2項記載の酸化物超電導線
  4. (4)酸化物超電導体は、Ln元素(Lnは、希土類元
    素から選ばれた少なくとも1種の元素)、BaおよびC
    uを原子比で実質的に1:2:3の割合で含有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいず
    れか1項記載の酸化物超電導線。
  5. (5)酸化物超電導体は、LnBa_2Cu_3O_7
    _−_δ(δは酸素欠陥を表わす)で表わされる酸素欠
    陥型ペロブスカイト構造を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項記載の酸
    化物超電導線。
JP62320731A 1987-12-18 1987-12-18 酸化物超電導線 Expired - Lifetime JP2644245B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62320731A JP2644245B2 (ja) 1987-12-18 1987-12-18 酸化物超電導線

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62320731A JP2644245B2 (ja) 1987-12-18 1987-12-18 酸化物超電導線

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01161613A true JPH01161613A (ja) 1989-06-26
JP2644245B2 JP2644245B2 (ja) 1997-08-25

Family

ID=18124686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62320731A Expired - Lifetime JP2644245B2 (ja) 1987-12-18 1987-12-18 酸化物超電導線

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2644245B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103855835A (zh) * 2012-12-06 2014-06-11 丰田自动车株式会社 用于旋转电机的线圈导线和线圈体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS643919A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Furukawa Electric Co Ltd Manufacture of superconductive wire
JPH01140520A (ja) * 1987-02-05 1989-06-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 複合酸化物セラミック系超電導線の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01140520A (ja) * 1987-02-05 1989-06-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 複合酸化物セラミック系超電導線の製造方法
JPS643919A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Furukawa Electric Co Ltd Manufacture of superconductive wire

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103855835A (zh) * 2012-12-06 2014-06-11 丰田自动车株式会社 用于旋转电机的线圈导线和线圈体
US20140159538A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Coil wire for rotating electrical machine and coil body
US9419485B2 (en) * 2012-12-06 2016-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Coil wire for rotating electrical machine and coil body

Also Published As

Publication number Publication date
JP2644245B2 (ja) 1997-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01161613A (ja) 酸化物超電導線
JPS63279514A (ja) 超電導体線材、その製造方法および超電導コイル
JP3034255B2 (ja) 超電導体、超電導体線材および超電導線材の製造方法
JPS63285812A (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JP2656253B2 (ja) 超電導体線材とその製造方法
JP2523632B2 (ja) 超電導コイルとその製造方法
JP2558695B2 (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JPS63279512A (ja) 超電導体線材とその製造方法
JP2653462B2 (ja) 超電導体
JP2563411B2 (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JP2509642B2 (ja) 超電導パワ―リ―ドの製造方法
JP2597578B2 (ja) 超電導体の製造方法
JPS63270317A (ja) 酸化物超電導体
JP2590157B2 (ja) 超電導体線材の製造方法
JPH01163906A (ja) 酸化物超電導体線材
JPH01119002A (ja) 超電導体コイルおよびその製造方法
JPH01161627A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JPH01126260A (ja) 酸化物超電導体
JPH01134809A (ja) 超電導線材
JPH01151169A (ja) 酸化物超電導部材
JPH03230423A (ja) Tl系酸化物超伝導線材の製造方法
JPH01162310A (ja) 酸化物超電導パワーリード線の製造方法
JPH01163907A (ja) 酸化物超電導線
JPH01157455A (ja) 酸化物超電導焼結体の製造方法
JPH01128317A (ja) 超電導体線材の製造方法