JPH01163911A - 酸化物系超電導体の線材化方法 - Google Patents

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】 ０）　産業上の利用分野 る。

←）従来の技術 超電導現象はおる種の導電性物質を絶対零度近傍に置い
た時にその電気抵抗値が零になるもので、現在考えられ
ている応用分野を列挙する。

（１）送電線の無損失送電、 （２）核融合におけるプラズマ閉じ込め用コイル、（３
）　　リニアモータカーの浮上と推進用のコイル、（４
３ｉｌＥ磁推進船の推進用コイル、（５）ＭＨＩの磁場
発生と信号検出用のコイル、（６）粒子加速器のビーム
ラインの粒子軌道調整コイルと反応粒子の検出器、 （７）　　！高速コンピュータ用ジョセフソン素子、（
８）磁気脳波計と心磁計の微少磁気検出コイル。

このように数多くの応用範囲が考えられる。

そして、ここに用いることができる代表的な超電導体と
しては、合金系であるＮ　ｂ　Ｓ　８　ｎ　ｆ挙げるこ
とができる。このＮｂ５Ｓｎの臨界温度Ｔｃは１８にで
、そのためにＮｂ　Ｓ　Ｓｎ全超電導状態に維持するに
は沸点が４にの液体ヘリウムを必要とした。このヘリウ
ムは我が国には殆ど資源がなく、米国の戦略物質となっ
ており、入手は極めて困難であった。

一方、１９７０年代の始めにＴＣが２′！Ａ、９にとい
うＮｂ３Ｇｅが発見され、その後十年余フ、進展は見ら
れなかったが、１９８６年４月にＩＢＭが、酸化物系で
あるＬａとＢａとＣｕＯとの化合物がＴｃ−５０Ｋを示
すことを発表し、これに続いて、同年１２月に東京大学
がＴｃ−３７に’ｋ、ＡＴＴのベル研究所がＴｃ−４０
Ｋｔ”、そして本年の１月に電子技術総合研究所がＴｃ
−５４Ｋを記録した。この電子技術総合研究所が記録し
た超電導体は、ＬａとＳｒとＣｕＯとの化合物とされて
いる。この電子技術総合研究所が記録した超電導体を超
電導状態に維持させるには、液体水素（沸点−２０Ｋ）
、或いは液体ネオン（沸点＝２７Ｋ）が用い得、超電導
が身近かなものになってきた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記酸化物系の超電導体は、合金系の超電
導体に比べ、超電導用のコイル等に用いた場合等、線材
化が極めて難しい。これは酸化物であるので、これらは
粉体もしくは薄膜としてしか得られないためである。ま
た、このような酸化物系超電導体を銅等からなる安定化
材のパイプに充填し、伸線を行い、線材を構成する場合
、伸線を行った後に焼結処理１に施す。しかし、この時
にパイプ内の酸化物系超電導体は外気と遮断されている
ので酸素と十分に結合することができず、アニールの効
果が十分に得られないという問題点がある。したがって
本発明では、工業上極めて有利な酸化物系超電導体の線
材化方法を提案するものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明の酸化物系超電導体の線材化方法は、酸化物系の
超電導体と、昇華性の物質とを安定化材に封入、伸線し
て線材を得、前記線材を前記昇華性の物質の昇華温度以
上に加熱して昇華性の物質を除去し空げき部を形成した
後、前記線材の空げき部に酸素を存在させ焼結処理を行
うことを特徴とするものである。

（ホ）作　用 本発明の構成とすることで、線材の内部に空げき部が形
成され、焼結時に酸化物系の超電導体に酸素が十分に供
給される結果、アニールの効果が十分に発揮され焼結が
きわめて効率よく進行する。その結果、導電経路大なる
超電導体の線材が得られ、Ｊｃが向上する。

（へ）実施例 本発明の線材化方法を、図面に基づき以下に詳述する。

（１１インゴットの製造 銅等の安定化材で被覆する酸化物系超電導体は、インゴ
ット状に形成したものを安定化材であルハイプ内に充填
、封入する。ここで酸化物系の超電導体１は固相反応共
沈法等で得たものであり、Ｙ−Ｂａｚ−Ｃｕｍ−Ｑｙ−
８で表わされるペロブスカイト構造を有している０図Ａ
にプレスのようすを略示する。このときのプレス圧は１
０００ｖＪ〜２０００智とし、インゴットは２０Ｘ２０
Ｘ３００Ｍの大きさく形成したものである。

″１念同様に、昇華性の物質２であるショウノウを前記
同様にしてプレスしてインゴットとする。

この昇華性の物質として他にヨウ素を用いることができ
る。

（２）　　単芯ビレット組立 ＋１１で作成した酸化物系の超電導体のインゴットと昇
華性の物質のインゴットと金用い、図Ｂで示すように銅
からなる安定化材６に充填、封入する。この安定化材３
は外被枠６ａと封止部材３ｂとで構成されておフ、前記
インゴットが外被枠３ａに充填された後、封止部材３ｂ
を溶接して、封入しである。ここで用いる安定化材の材
質は銅以外に、銀、アルミ等が用いられる。

またここで、安定化材内に構成される酸化物系超電導体
、昇華性の物質によるインゴットの構成比は、線材を構
成したときのＪｃ″Ｉｔ損なわぬ様、酸化物超電導体が
全体の５０％以上になる様に構成するのが望ましい、こ
の図Ｂに示す、単芯ビレット４の大きさは、１１００Ｘ
１００）１００である。

（３）抽伸、伸線 前記（２）の工程で作製した単芯ビレット４を、抽伸（
図Ｃ）して５の如く加工し、これに伸線（図Ｄ）処理を
施す。辷の工程によシ、５Ｘ５鵡の断面をもつ線材１得
る。

（４）昇華性の物質の除去 前記（３）の工程で得られた線材６を図Ｅに示す如く、
所望のマグネット形状に巻線を行う、これを昇華性の物
質を除去する目的で１図Ｆに示す如く、電気炉７内で加
熱する。このときの加熱温度は、昇華性の物質であるシ
肩つノウの昇華温度２０９°Ｃを越える必要があり、好
ましくは５００℃以上とするのが良い。この時線材の一
端８を真空に引くことにより、ショウノウの昇華ガスを
強制的に排除するのが望ましい。

（５１線材の加熱（焼結〕処理 昇華性の物質を除去した線材内の空間に酸素を封入し、
炉内の温度を８００〜１０００℃に加熱（３〜２０Ｈｒ
）ｌ、た後、除冷することで、所望の酸化物系の超電導
体を用い丸線材が得られる。

このように本発明の線材は、空げき部が線材内に存在し
であるので、酸素と接しゃすくなりており、アニールの
効果が十分に発揮される。また、本発明の線材の空げき
部に液体窒素等の冷却剤を導入して超電導体を冷却する
ことができる。したがってマグネツ）ｆ冷却するための
装置である、巨大なりライオスタラ）ｔ−必要とせずに
、小型の装置で超電導を得るための冷却が可能となる。

（ト）発明の効果 本発明の酸化物系超電導体の線材化方法によれば、酸化
物系超電導体の焼結時に十分酸素が供給でき、ペロブス
カイト構造等をもつ酸化物系超電導体内に酸素原子の配
位を効果的にならしめるので線材のＪｃｔ向上させるこ
とができ、その工業的価筺はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の線材化方法の工程説明図である。 １・・・酸化物系の超電導体、　２・・・昇華性の物質
、３・・・安定化材、　４・・・単芯ビレット、　７・
・・電気炉、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化物系の超電導体と、昇華性の物質とを安定化
   材に封入、伸線して線材を得、前記線材を前記昇華性の
   物質の昇華温度以上に加熱して昇華性の物質を除去し空
   げき部を形成した後、前記線材の空げき部に酸素を存在
   させ焼結処理を行うことを特徴とする酸化物系超電導体
   の線材化方法。
2. （２）前記昇華性の物質がヨウ素、シヨウノウから選ば
   れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の酸化物系超電導体の線材化方法。