JPH01167911A - 超電導複合ワイヤおよびその製造法 - Google Patents
超電導複合ワイヤおよびその製造法Info
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- JPH01167911A JPH01167911A JP62327748A JP32774887A JPH01167911A JP H01167911 A JPH01167911 A JP H01167911A JP 62327748 A JP62327748 A JP 62327748A JP 32774887 A JP32774887 A JP 32774887A JP H01167911 A JPH01167911 A JP H01167911A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting 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。
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、Ｙを含む希土類元素（以下、これらの元素
をＲで示す）、アルカリ土類金属（以下Ａで示す）、銅
（Ｃｕ）および酸素（０）からなるペロブスカイト構造
を有する化合物（以下、この化合物を超電導セラミック
スという）を、複合管に充填してなる超電導複合ワイヤ
およびその製造法に関するものである。
をＲで示す）、アルカリ土類金属（以下Ａで示す）、銅
（Ｃｕ）および酸素（０）からなるペロブスカイト構造
を有する化合物（以下、この化合物を超電導セラミック
スという）を、複合管に充填してなる超電導複合ワイヤ
およびその製造法に関するものである。
一般に、超電導セラミックスを用いたワイヤの加工方法
としては、 （ａ） 原料粉末として、いずれも平均粒径：１０μ
ｓ以下のＲ２Ｏ３粉末、Ａの炭酸塩粉末、ＣｕＯ粉末を
用意し、これら原料粉末を所定の配合組成に配合し、混
合して大気中または酸素雰囲気中で温度：８５０〜９５
０℃にて焼成し、ペロブスカイト構造を有する超電導セ
ラミックスを作製し、これを平均粒径：１０即以下に粉
砕する。
としては、 （ａ） 原料粉末として、いずれも平均粒径：１０μ
ｓ以下のＲ２Ｏ３粉末、Ａの炭酸塩粉末、ＣｕＯ粉末を
用意し、これら原料粉末を所定の配合組成に配合し、混
合して大気中または酸素雰囲気中で温度：８５０〜９５
０℃にて焼成し、ペロブスカイト構造を有する超電導セ
ラミックスを作製し、これを平均粒径：１０即以下に粉
砕する。
（ｂ） 上記粉砕した粉末を銀（Ａｇ）製管内に充填
し、両端を真空密封し、この充填Ａｇ管材にスェージン
グ加工や溝ロール加工、またはダイス加工等の伸線加工
を施し、直径；５市以下の充填ワイヤとし、 （Ｃ） 最終的に、充填線材に充填されている超電導
セラミックスを焼結し、その後酸素を吸収するために、
上記伸線加工された充填Ａｇワイヤを、大気中または酸
素雰囲気中で、温度−９００〜９５０℃にて熱処理し、
製品としている。
し、両端を真空密封し、この充填Ａｇ管材にスェージン
グ加工や溝ロール加工、またはダイス加工等の伸線加工
を施し、直径；５市以下の充填ワイヤとし、 （Ｃ） 最終的に、充填線材に充填されている超電導
セラミックスを焼結し、その後酸素を吸収するために、
上記伸線加工された充填Ａｇワイヤを、大気中または酸
素雰囲気中で、温度−９００〜９５０℃にて熱処理し、
製品としている。
上記従来の技術（ｃ）の工程において、超電導セラミッ
クスワイヤを熱処理することにより超電導セラミックス
粉末の焼結とその後の酸素吸収を行なうのであるが、上
記伸線加工した直径：５ｍｍ以下の充填Ａｇワイヤの熱
処理温度は９００〜９５０ ”Ｃであり、この熱処理温
度はＡｇの融点（９６０，８℃）に近いために、超電導
セラミックスを被覆しているＡｇワイヤは軟化し、曲が
りやすくなり、不注意な曲げは、充填されている超電導
セラミックスに不連続または切断を生じせしめ、高温熱
処理のためにＡｇワイヤ自身の強度も極めて低下してい
るので断線することもあった。
クスワイヤを熱処理することにより超電導セラミックス
粉末の焼結とその後の酸素吸収を行なうのであるが、上
記伸線加工した直径：５ｍｍ以下の充填Ａｇワイヤの熱
処理温度は９００〜９５０ ”Ｃであり、この熱処理温
度はＡｇの融点（９６０，８℃）に近いために、超電導
セラミックスを被覆しているＡｇワイヤは軟化し、曲が
りやすくなり、不注意な曲げは、充填されている超電導
セラミックスに不連続または切断を生じせしめ、高温熱
処理のためにＡｇワイヤ自身の強度も極めて低下してい
るので断線することもあった。
上記超電導セラミックスを被覆する材料としてＡｇ以外
の金属、例えばＮｉ合金、ステンレス鋼などの高温強度
がすぐれた材料が考えられるが、上記Ａｇ以外の金属は
、酸素の拡散浸透および排出を行なうことができないた
め、上記Ａｇ以外の金属により超電導ワイヤを作製する
と、加工中または加工後に超電導セラミックスより放出
された酸素によりワイヤに膨らみが生じ、また上記大気
中または酸素雰囲気中にて行なわれる最終熱処理により
、充填されている超電導セラミックスの焼結とに酸素の
補給を行なうことができない。
の金属、例えばＮｉ合金、ステンレス鋼などの高温強度
がすぐれた材料が考えられるが、上記Ａｇ以外の金属は
、酸素の拡散浸透および排出を行なうことができないた
め、上記Ａｇ以外の金属により超電導ワイヤを作製する
と、加工中または加工後に超電導セラミックスより放出
された酸素によりワイヤに膨らみが生じ、また上記大気
中または酸素雰囲気中にて行なわれる最終熱処理により
、充填されている超電導セラミックスの焼結とに酸素の
補給を行なうことができない。
したがって、現在のところ、超電導セラミックスの被覆
材としてＡｇ以外の金属は考えられない。
材としてＡｇ以外の金属は考えられない。
ところが、上記Ａｇは高価であるとともに、高温熱処理
中での扱いが難しく、高温強度も弱いために上述の如き
トラブルを生じることが毎々あった。
中での扱いが難しく、高温強度も弱いために上述の如き
トラブルを生じることが毎々あった。
そこで、本発明者等は、かかる問題点を解決すべく研究
を行なった結果、 管壁に、管の内部から外部にわたってＡｇ部分が存在し
、内層はＡｇからなり高温強度のすぐれた材料からなる
複合管に、超電導セラミックスを充填し、上記超電導セ
ラミックス充填複合管に伸線加工を施すと、加工中に超
電導セラミックスから発生する酸素は、上記Ａｇ部分か
ら外部に拡散放出されるのでワイヤに膨らみを形成する
ことがなく、また上記伸線加工して得られた複合ワイヤ
を大気中または酸素雰囲気中で熱処理しても、高温強度
はＡｇ以外の金属で保持され、酸素は上記Ａｇ部分を通
して超電導セラミックスに供給され、熱処理中の強度不
足は解消されるという知見を得たのである。
を行なった結果、 管壁に、管の内部から外部にわたってＡｇ部分が存在し
、内層はＡｇからなり高温強度のすぐれた材料からなる
複合管に、超電導セラミックスを充填し、上記超電導セ
ラミックス充填複合管に伸線加工を施すと、加工中に超
電導セラミックスから発生する酸素は、上記Ａｇ部分か
ら外部に拡散放出されるのでワイヤに膨らみを形成する
ことがなく、また上記伸線加工して得られた複合ワイヤ
を大気中または酸素雰囲気中で熱処理しても、高温強度
はＡｇ以外の金属で保持され、酸素は上記Ａｇ部分を通
して超電導セラミックスに供給され、熱処理中の強度不
足は解消されるという知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、 （１） Ａｇからなる内層と、Ａｇ部分およびＡｇ以
外の金属部分からなる外層とからなり、上記外層のＡｇ
部分は上記内層のＡｇと一体でありかつ外面に露出して
いる複合管と、上記複合管に充填されている超電導セラ
ミックスからなる超電導複合ワイヤ。
って、 （１） Ａｇからなる内層と、Ａｇ部分およびＡｇ以
外の金属部分からなる外層とからなり、上記外層のＡｇ
部分は上記内層のＡｇと一体でありかつ外面に露出して
いる複合管と、上記複合管に充填されている超電導セラ
ミックスからなる超電導複合ワイヤ。
（２）内層がＡｇで、外層がＡｇ部分とＡｇ以外の金属
部分からなり、上記外層のＡｇ部分は、上記内層のＡｇ
と一体でありかつ外面に露出している複合チューブに、
上記超電導セラミックスを充填し、 上記超電導セラミックスを充填した複合チューブの両端
部を真空密封し、 上記密封した複合チューブを伸線加工し、ついで熱処理
する超電導複合ワイヤの製造法、に特徴を有するもので
ある。
部分からなり、上記外層のＡｇ部分は、上記内層のＡｇ
と一体でありかつ外面に露出している複合チューブに、
上記超電導セラミックスを充填し、 上記超電導セラミックスを充填した複合チューブの両端
部を真空密封し、 上記密封した複合チューブを伸線加工し、ついで熱処理
する超電導複合ワイヤの製造法、に特徴を有するもので
ある。
上記内層をＡｇ層とした理由は、Ａｇ以外の例えばオー
ステナイト系ステンレス鋼と超電導セラミックスが接触
した状態で熱処理されると、化学反応を起し、Ｎ ｉＯ
，Ｆ ｅ Ｏ，Ｆ ｅ ２０３ ＋Ｃｒ２Ｏ３等の酸化
物が生成し、超電導特性が大幅に劣化することによるも
のである。
ステナイト系ステンレス鋼と超電導セラミックスが接触
した状態で熱処理されると、化学反応を起し、Ｎ ｉＯ
，Ｆ ｅ Ｏ，Ｆ ｅ ２０３ ＋Ｃｒ２Ｏ３等の酸化
物が生成し、超電導特性が大幅に劣化することによるも
のである。
上記超電導複合ワイヤの構造の概略図が第１〜４図に示
されている。第１〜４図において、１はＡｇ以外の高温
強度を有する金属部分であり、その材料はオーステナイ
ト系ステンレス鋼、インコネル、ハステロイ等のＮｉ合
金などが好ましい。
されている。第１〜４図において、１はＡｇ以外の高温
強度を有する金属部分であり、その材料はオーステナイ
ト系ステンレス鋼、インコネル、ハステロイ等のＮｉ合
金などが好ましい。
２はＡｇ部分で、内層４および外層の一部がＡｇで構成
されている。外層のＡｇ部分２は内層４のＡｇと一体と
なっており、外部に露出している。
されている。外層のＡｇ部分２は内層４のＡｇと一体と
なっており、外部に露出している。
かかる複合管に超電導セラミックス３が充填されて超電
導複合ワイヤが構成されている。上記第１〜４図に示さ
れるように外層の一部にＡｇが露出しているから、超電
導セラミックスを焼結するための熱処理を施すと、酸素
は外層のＡｇ部分２を通して内部へ拡散供給され、超電
導セラミックスの酸素を補給することができるのである
。
導複合ワイヤが構成されている。上記第１〜４図に示さ
れるように外層の一部にＡｇが露出しているから、超電
導セラミックスを焼結するための熱処理を施すと、酸素
は外層のＡｇ部分２を通して内部へ拡散供給され、超電
導セラミックスの酸素を補給することができるのである
。
外層におけるＡｇ部分２の形状は、第１図の如く長円で
あってもよく、第２図の如く長方形であってもよいが、
さらに第３図の如く平行帯であっでもよく、第４図の如
く亀裂形であってもよい。しかし、Ａｇ部分２の形状は
、上記形状に限定されることなく任意の形状をとること
が可能である。また、第１〜４図の複合ワイヤの断面は
円形であるが、上記円形に限定されることなく、断面が
正方形、長方形、六角形などの多角形、長円形その他任
意の形状をとることができる。
あってもよく、第２図の如く長方形であってもよいが、
さらに第３図の如く平行帯であっでもよく、第４図の如
く亀裂形であってもよい。しかし、Ａｇ部分２の形状は
、上記形状に限定されることなく任意の形状をとること
が可能である。また、第１〜４図の複合ワイヤの断面は
円形であるが、上記円形に限定されることなく、断面が
正方形、長方形、六角形などの多角形、長円形その他任
意の形状をとることができる。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明す
る。
る。
原料粉末として、いずれも平均粒径：６即のＹ２Ｏ３粉
末、Ｂ ａ ＣＯａ粉末、およびＣｕＯ粉末を用意し、
これら粉末をＹ２Ｏ３： １５．１３％、Ｂ ａ ＣＯ
３： ５２．８９％、Ｃｕ Ｏ： ３１．９８％（以上
重量％）の割合で混合し、この混合粉末を、大気中、温
度：９１０℃、１０時間保持の条件で焼成し、平均粒径
：２．５庫に粉砕して、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７の組成を有
するペロブスカイト構造の超電導セラミックス粉末を作
製した。
末、Ｂ ａ ＣＯａ粉末、およびＣｕＯ粉末を用意し、
これら粉末をＹ２Ｏ３： １５．１３％、Ｂ ａ ＣＯ
３： ５２．８９％、Ｃｕ Ｏ： ３１．９８％（以上
重量％）の割合で混合し、この混合粉末を、大気中、温
度：９１０℃、１０時間保持の条件で焼成し、平均粒径
：２．５庫に粉砕して、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７の組成を有
するペロブスカイト構造の超電導セラミックス粉末を作
製した。
一方、第５図に示される複合チューブを用意した。上記
複合チューブは、内層４がＡｇからなり、外層はＡｇ部
分２とＳ Ｕ Ｓ ３０４のオーステナイトステンレス
鋼１からなり、上記内層４は肉厚二０．５ｍｍＸ内径：
５．Ｏｍｍを有し、上記外層は肉厚：０．５ｍｍＸ外
径： ７．Ｏｍｍを有し、上記外層のＡｇ部分２は直径
： Ｌ、８ ｍｍの円形で構成されている。
複合チューブは、内層４がＡｇからなり、外層はＡｇ部
分２とＳ Ｕ Ｓ ３０４のオーステナイトステンレス
鋼１からなり、上記内層４は肉厚二０．５ｍｍＸ内径：
５．Ｏｍｍを有し、上記外層は肉厚：０．５ｍｍＸ外
径： ７．Ｏｍｍを有し、上記外層のＡｇ部分２は直径
： Ｌ、８ ｍｍの円形で構成されている。
かかる複合チューブに上記超電導セラミックス粉末３を
充填し、両端部を真空密封した後、ロータリースェージ
ング加工にて直径： ８．０ ｍｍとし、引き続いて溝
ロール加工により直径： ２．Ｏｍｍの超電導複合ワイ
ヤとした。この超電導複合ワイヤは、内層の肉厚： ０
．２ ｍｍ、外層の肉厚： ０．２ ｍｍを有し、第１
図に示されるような長円形のＡｇ露出部分が認められた
。
充填し、両端部を真空密封した後、ロータリースェージ
ング加工にて直径： ８．０ ｍｍとし、引き続いて溝
ロール加工により直径： ２．Ｏｍｍの超電導複合ワイ
ヤとした。この超電導複合ワイヤは、内層の肉厚： ０
．２ ｍｍ、外層の肉厚： ０．２ ｍｍを有し、第１
図に示されるような長円形のＡｇ露出部分が認められた
。
このようにして作製された超電導複合ワイヤを酸素雰囲
気中、温度：９２０℃にて１５時間保持し、熱処理を行
なったか、Ａｇ被覆の超電導ワイヤのように、熱処理中
の曲かり、断線等のトラブルは全くなく、取扱いが容易
であった。
気中、温度：９２０℃にて１５時間保持し、熱処理を行
なったか、Ａｇ被覆の超電導ワイヤのように、熱処理中
の曲かり、断線等のトラブルは全くなく、取扱いが容易
であった。
この超電導複合ワイヤの超電導特性を測定したところ、
臨界温度Ｔｃ：９１°に
臨界電流密度Ｊ ｃ ： ３２００Ａ／ｃＪという結果
が得られた。
が得られた。
比較のために、上記超電導複合ワイヤの寸法と同一寸法
のＡｇ被覆超電導ワイヤを作製し、その超電導特性を測
定したところ、 臨界温度Ｔｃ：９１°に 臨界電流密度Ｊ ｃ ： ３２５０Ａ／ｃＪという結果
か得られた。
のＡｇ被覆超電導ワイヤを作製し、その超電導特性を測
定したところ、 臨界温度Ｔｃ：９１°に 臨界電流密度Ｊ ｃ ： ３２５０Ａ／ｃＪという結果
か得られた。
上記測定結果をみても、この発明の超電導複合ワイヤと
比較のためのＡｇ被覆超電導ワイヤの超電導特性に関す
る差はほとんどなく、 この発明の超電導複合ワイヤは、高温強度のすぐれた複
合チューブを用いるために、最終熱処理工程における曲
がりや断線等のトラブルもなく歩留りよく製造すること
ができ、室温における強度にもすぐれ、さらにＡｇの使
用量も少なくすることかできるので価格も低くすること
ができるなどのすぐれた効果を奏するものである。
比較のためのＡｇ被覆超電導ワイヤの超電導特性に関す
る差はほとんどなく、 この発明の超電導複合ワイヤは、高温強度のすぐれた複
合チューブを用いるために、最終熱処理工程における曲
がりや断線等のトラブルもなく歩留りよく製造すること
ができ、室温における強度にもすぐれ、さらにＡｇの使
用量も少なくすることかできるので価格も低くすること
ができるなどのすぐれた効果を奏するものである。
第１図〜第４図は、この発明の超電導複合ワイヤの実施
例の一部切断概略図、 第５図は、この発明の超電導複合ワイヤを製造するため
の複合チニーブの概略図である。 １・・・Ａｇ以外の金属部分 ２・・・Ａｇ部分 ３・・・超電導セラミックス粉末 ４・・・内 層
例の一部切断概略図、 第５図は、この発明の超電導複合ワイヤを製造するため
の複合チニーブの概略図である。 １・・・Ａｇ以外の金属部分 ２・・・Ａｇ部分 ３・・・超電導セラミックス粉末 ４・・・内 層
Claims (2)
- （１）内層が銀で、外層が銀部分と銀以外の金属部分か
らなり、上記外層の銀部分は、上記内層の銀と一体であ
りかつ外面に露出している複合管と、上記複合管に充填
されているＹを含む希土類元素、アルカリ土類金属、銅
および酸素からなるペロブスカイト構造を有する化合物
（以下、超電導セラミックスという）とからなることを
特徴とする超電導複合ワイヤ。 - （２）内層が銀で、外層が銀部分と銀以外の金属部分か
らなり、上記外層の銀部分は、上記内層の銀と一体であ
りかつ外面に露出している複合チューブに、上記超電導
セラミックスを充填密封し、上記密封した複合チューブ
を伸線加工し、ついで大気中または酸素雰囲気中で熱処
理することを特徴とする超電導複合ワイヤの製造法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327748A JPH01167911A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 超電導複合ワイヤおよびその製造法 |
| KR1019890701581A KR900701018A (ko) | 1987-12-24 | 1988-12-24 | 초전도복합와이어와 케이블 및 그들의 제조방법 |
| EP89900912A EP0346499B1 (en) | 1987-12-24 | 1988-12-24 | Superconductive composite wire and cable and method of producing them |
| PCT/JP1988/001329 WO1989006040A1 (en) | 1987-12-24 | 1988-12-24 | Superconductive composite wire and cable and method of producing them |
| US07/408,502 US4983576A (en) | 1987-12-24 | 1988-12-24 | Superconducting composite wire and cable, processor for fabricating them |
| DE3853914T DE3853914T2 (de) | 1987-12-24 | 1988-12-24 | Supraleitender zusammengesetzter draht und supraleitendes zusammengesetztes kabel und deren herstellungsverfahren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327748A JPH01167911A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 超電導複合ワイヤおよびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167911A true JPH01167911A (ja) | 1989-07-03 |
Family
ID=18202541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62327748A Pending JPH01167911A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 超電導複合ワイヤおよびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01167911A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006249821A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Mitsubishi Motors Corp | ドアハンドル構造 |
| JP2009539208A (ja) * | 2006-06-02 | 2009-11-12 | デンマークス テクニスケ ウニヴェルシテト | 機械的強度を向上させた高臨界温度の超伝導物品 |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62327748A patent/JPH01167911A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006249821A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Mitsubishi Motors Corp | ドアハンドル構造 |
| JP2009539208A (ja) * | 2006-06-02 | 2009-11-12 | デンマークス テクニスケ ウニヴェルシテト | 機械的強度を向上させた高臨界温度の超伝導物品 |
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