JPH01204314A - 酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体の製造方法Info
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- JPH01204314A JPH01204314A JP63028423A JP2842388A JPH01204314A JP H01204314 A JPH01204314 A JP H01204314A JP 63028423 A JP63028423 A JP 63028423A JP 2842388 A JP2842388 A JP 2842388A JP H01204314 A JPH01204314 A JP H01204314A
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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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- 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〕
本発明は、酸化物超電導体の製造方法に関し、特に磁気
浮上や核融合炉等に用いられる超電導磁石の製造に有用
である。
浮上や核融合炉等に用いられる超電導磁石の製造に有用
である。
近年、Ｌｎ−Ｍ−Ｃｕ−０，（Ｌｎ ： Ｌａ、Ｙ、Ｌ
ｕ、Ｙｂ、Ｔｍ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ。
ｕ、Ｙｂ、Ｔｍ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂ。
Ｍ：Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）系のセラミック超電導体の如き
複合酸化物系超電導体が急速に開発されている。
複合酸化物系超電導体が急速に開発されている。
これらの複合酸化物系超電導体は従来の超電導体よりも
超電導臨界温度Ｔｃが高いので実用化が期待されており
、テープや線材等の試作がなされている。
超電導臨界温度Ｔｃが高いので実用化が期待されており
、テープや線材等の試作がなされている。
その線材の製造方法として一般的である粉末焼結法をＹ
−Ｂａ−Ｃｕ−０系のセラミックを例に取って説明する
と、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕの金属粉またはこれらの一部を酸化
物にＷ換したものを所定の割合で混合し、９００℃前後
の高温で仮焼してＹＢａ２ Ｃｕ３０ｘ （ｘ ：製造
条件で決まる酸化数〕とする。この仮焼物を粉砕して粉
体とし、その粉体をＣｕ等の金属管に封入する。そして
、この金属管を断面減少加工により線材とし、９００℃
前後で焼結して超電導線材を得るものである。
−Ｂａ−Ｃｕ−０系のセラミックを例に取って説明する
と、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕの金属粉またはこれらの一部を酸化
物にＷ換したものを所定の割合で混合し、９００℃前後
の高温で仮焼してＹＢａ２ Ｃｕ３０ｘ （ｘ ：製造
条件で決まる酸化数〕とする。この仮焼物を粉砕して粉
体とし、その粉体をＣｕ等の金属管に封入する。そして
、この金属管を断面減少加工により線材とし、９００℃
前後で焼結して超電導線材を得るものである。
上記の従来の製造方法では、固相の焼成により超電導体
を得ているが、粉末の不均一性や多孔質性のために良好
な超電導特性を発揮しないことがある。
を得ているが、粉末の不均一性や多孔質性のために良好
な超電導特性を発揮しないことがある。
また、巻線等に成形する場合において、加工性が著しく
悪いという問題点がある。
悪いという問題点がある。
従って、本発明の目的とするところは、良好な超電導特
性を確保でき、また良好に所望形状にすることができる
酸化物超電導体の製造方法を提供することにある。
性を確保でき、また良好に所望形状にすることができる
酸化物超電導体の製造方法を提供することにある。
本発明の酸化物超電導体の製造方法は、Ｙまたは希土類
金属とアルカリ土類金属とＣｕをＡｇ基に２〜５０−Ｌ
％含む合金の溶場を急速冷却して凝固せしめ薄帯または
線材に形成し、その後、熱処理によって酸化せしめるこ
とを構成上の特徴とするものである。
金属とアルカリ土類金属とＣｕをＡｇ基に２〜５０−Ｌ
％含む合金の溶場を急速冷却して凝固せしめ薄帯または
線材に形成し、その後、熱処理によって酸化せしめるこ
とを構成上の特徴とするものである。
また、他の観点では、Ｙまたは希土類金属とアルカリ土
類金属とＣｕをＡｇ基に２〜５０ｗｔ％含む合金に断面
減少加工を施し、その後、熱処理によって酸化せしめる
ことをを構成上の特徴とするものである。
類金属とＣｕをＡｇ基に２〜５０ｗｔ％含む合金に断面
減少加工を施し、その後、熱処理によって酸化せしめる
ことをを構成上の特徴とするものである。
上記構成において、希土類金属としてはＬａ。
Ｌｕ、Ｙｂ、Ｔｍ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｔｂが好ましい
ものとして挙げられる。また、アルカリ土類金属として
はＢａ、Ｓｒ、Ｃａが好ましい。
ものとして挙げられる。また、アルカリ土類金属として
はＢａ、Ｓｒ、Ｃａが好ましい。
また、Ａｇの割合としては、Ａｇが９８ｗｔ％を越えれ
ば超電導性が失われ、５０−ｔ％未満では良好な加工性
が得られず断面減少加工が困難になると共に、薄帯また
は線材としての柔軟性がそこなわれて取扱いが困難とな
る。
ば超電導性が失われ、５０−ｔ％未満では良好な加工性
が得られず断面減少加工が困難になると共に、薄帯また
は線材としての柔軟性がそこなわれて取扱いが困難とな
る。
上記構成において、急速冷却は、特性改善の観点から、
１００℃／ｍｉｎ以上で行うことが望ましい。冷却法と
しては、冷却材に接触させる方法があげられる。
１００℃／ｍｉｎ以上で行うことが望ましい。冷却法と
しては、冷却材に接触させる方法があげられる。
上記構成において、断面減少加工は、臨界電流密度の改
善の観点から、加工前後の断面積Ａｏ。
善の観点から、加工前後の断面積Ａｏ。
Ａ１の比Ａ ｏ ／ Ａ １で定義される断面減少比Ｒ
が１０以上で行うことが望ましい（第１図参照）。
が１０以上で行うことが望ましい（第１図参照）。
加工法としては、５００℃以下で行う押出、圧延。
スタンピング、絞り等を挙げることが出来る。
なお、急速冷却により得た薄帯または線材に対して断面
減少加工を施し、所望の形状に成形してもよい。
減少加工を施し、所望の形状に成形してもよい。
上記構成において、熱処理による酸化は、高酸素分圧下
で行うのが好ましい。
で行うのが好ましい。
本発明によれば、Ａｇ基中にＹまたは希土類金属とアル
カリ土類金属とＣｕを２〜５０ｗｔ％含む合金を用いる
ので、優れた変形能と超電導特性とを両立させた酸化物
超電導体を得られる。
カリ土類金属とＣｕを２〜５０ｗｔ％含む合金を用いる
ので、優れた変形能と超電導特性とを両立させた酸化物
超電導体を得られる。
ところで、酸化物超電導体は酸素の量が多いほど特性が
良好になるので、酸化を促進することが好ましいが、そ
のためには結晶粒を微細化させるのが望ましい。何故な
らば、酸化は内部酸化と外部からの拡散による酸化の２
つの過程が考えられるが、いずれにしても結晶粒界を通
じて酸化が進むため、微細化すれば結晶粒界が増えて酸
化も進むからである。
良好になるので、酸化を促進することが好ましいが、そ
のためには結晶粒を微細化させるのが望ましい。何故な
らば、酸化は内部酸化と外部からの拡散による酸化の２
つの過程が考えられるが、いずれにしても結晶粒界を通
じて酸化が進むため、微細化すれば結晶粒界が増えて酸
化も進むからである。
ここで、本発明では、急冷凝固と断面減少加工により結
晶の微細化を実現している。
晶の微細化を実現している。
すなわち、上記合金の溶湯を急速冷却して凝固せしめ薄
帯又は線材に形成した後、熱処理により酸化せしめる場
合においては、上記合金を溶融状態にするので、固相の
場合よりも成分の均一化が促進されると共に、急冷によ
り結晶粒を微細化でき、さらに、薄帯または線材とした
のち熱処理して酸化せしめるので、酸素の拡散を促進で
き、処理時間を短縮できる。
帯又は線材に形成した後、熱処理により酸化せしめる場
合においては、上記合金を溶融状態にするので、固相の
場合よりも成分の均一化が促進されると共に、急冷によ
り結晶粒を微細化でき、さらに、薄帯または線材とした
のち熱処理して酸化せしめるので、酸素の拡散を促進で
き、処理時間を短縮できる。
また、上記合金に断面減少加工を施した後、熱処理によ
り酸化せしめる場合においては、断面減少加工により結
晶粒を微細化でき、優れた超電導特性を得られる。
り酸化せしめる場合においては、断面減少加工により結
晶粒を微細化でき、優れた超電導特性を得られる。
また、高酸素分圧熱処理を行うことによって酸素の拡散
を促進さセることができ、短時間の処理によって優れた
超電導特性を得ることが可能となる。
を促進さセることができ、短時間の処理によって優れた
超電導特性を得ることが可能となる。
以下、実施例によって本発明を更に説明する。
１差側」
Ｙ：Ｂａ：Ｃｕの原子比を１：２：３に固定し、Ａｇの
配合量を１．０ｉ＋ｔ％Ｍから６０．０ｗｔ％Ｍまで７
種かえてＡｒ雰囲気中で高周波溶解によりＡｇ−（Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ）４元合金を作製した。
配合量を１．０ｉ＋ｔ％Ｍから６０．０ｗｔ％Ｍまで７
種かえてＡｒ雰囲気中で高周波溶解によりＡｇ−（Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ）４元合金を作製した。
この４元合金を、ノズル径 ５００μｍの流出ノズルを
もつ石英ルツボに入れ、再度溶融させた後、背圧１．
Ｑ ｋ（ｚ ｆ ／ｃＪをかけて流出ノズルより吹き出
させ、ロール回転速度２００Ｏｒｐｍの水冷単ロール上
にて急速冷却し、幅１． Ｏ龍ｘ厚さ０．１ ＋＋ｎの
断面を持つ薄帯を作製した。
もつ石英ルツボに入れ、再度溶融させた後、背圧１．
Ｑ ｋ（ｚ ｆ ／ｃＪをかけて流出ノズルより吹き出
させ、ロール回転速度２００Ｏｒｐｍの水冷単ロール上
にて急速冷却し、幅１． Ｏ龍ｘ厚さ０．１ ＋＋ｎの
断面を持つ薄帯を作製した。
得られた薄帯を９００°ＣＸ２４ｈｒで大気中熱処理し
て陽１〜Ｍ７までの試料とした。
て陽１〜Ｍ７までの試料とした。
また、試料阻６と同じ組成の薄帯をＡｒ−１−２０％０
．の混合ガス中で９００°ｃｘｌｏ００ｋｇｆ／ｃ／Ｘ
２ｈｒの高酸素分圧熱処理を施して隘８の試料とした。
．の混合ガス中で９００°ｃｘｌｏ００ｋｇｆ／ｃ／Ｘ
２ｈｒの高酸素分圧熱処理を施して隘８の試料とした。
各試料について臨界温度Ｔｃ及び７７にでの臨界電流密
度Ｊｃを４端子法で測定し、その結果を第１表に示す。
度Ｊｃを４端子法で測定し、その結果を第１表に示す。
第１表
Ｙ二Ｂａ：Ｃｕの原子比を１＝２：３に固定し、Ａｇの
配合量を１．０ｗｔ％Ｍから６０．０圓ｔ％Ｍまで６種
かえでＡｒ雰囲気中で高周波溶解によりＡｇ −（Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ）の４元合金の溶湯を得、冷却して１２φＸ
５ Ｑ ｍ＊のＡｇ −（Ｙ−Ｂａ−ＣＵ）合金棒を
鋳造した。
配合量を１．０ｗｔ％Ｍから６０．０圓ｔ％Ｍまで６種
かえでＡｒ雰囲気中で高周波溶解によりＡｇ −（Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ）の４元合金の溶湯を得、冷却して１２φＸ
５ Ｑ ｍ＊のＡｇ −（Ｙ−Ｂａ−ＣＵ）合金棒を
鋳造した。
この合金棒を常温でスウエージ加工により２．０φまで
縮径し、その後、圧延によってテープ状に加工した。総
合的な断面減少比Ｒは１４４とした。
縮径し、その後、圧延によってテープ状に加工した。総
合的な断面減少比Ｒは１４４とした。
得られたテープを８５０℃Ｘ５ｈｒの大気中熱処理して
、１１ｋ１．１からＭ６までの超電導体試料とした。
、１１ｋ１．１からＭ６までの超電導体試料とした。
また、試料隘４と同じ組成の合金棒を上記と同様にテー
プ状に加工したが、総合的な断面減少比Ｒは３６〜１０
３まで３種かえて陽７〜陽９の試料とした。
プ状に加工したが、総合的な断面減少比Ｒは３６〜１０
３まで３種かえて陽７〜陽９の試料とした。
さらに、試料１１に４と同じ組成、断面減少比Ｒのテー
プをＡｒ＋２０％０２の混合ガスで８５０ ’ＣＸ１Ｃ
Ｘ１００Ｏ／ｃＪｘ２ｈｒの高酸素分圧中熱処理を施し
て陽１０の試料とした。
プをＡｒ＋２０％０２の混合ガスで８５０ ’ＣＸ１Ｃ
Ｘ１００Ｏ／ｃＪｘ２ｈｒの高酸素分圧中熱処理を施し
て陽１０の試料とした。
各試料について臨界温度Ｔｃ及び７７にでの臨界電流密
度Ｊｃを４端子法で測定し、その結果を第２表に示す。
度Ｊｃを４端子法で測定し、その結果を第２表に示す。
第２表
〔発明の効果〕
本発明によれば、Ｙまたは希土類金属とアルカリ土類金
属とＣｕをＡｇ基に２〜５０−１％含む合金の溶湯を急
速冷却して凝固せしめ薄帯または線材に形成し、その後
、熱処理によって酸化せしめることを特徴とする酸化物
超電導体の製造方法が提供される。また、Ｙまたは希土
類金属とアルカリ土類金属とＣｕをＡｇ基に２〜５０ｗ
ｔ％含む合金に断面減少加工を施し、その後、熱処理に
よって酸化せしめることを特徴とする酸化物超電導体の
製造方法が提供される。そして、これにより良好な超電
導特性を有すると共に、所定形状に成形し易く且つ取扱
いしやすい超電導体を得られるようになる。従って、特
に巻線にして超電導磁石を製造するのに好適である。
属とＣｕをＡｇ基に２〜５０−１％含む合金の溶湯を急
速冷却して凝固せしめ薄帯または線材に形成し、その後
、熱処理によって酸化せしめることを特徴とする酸化物
超電導体の製造方法が提供される。また、Ｙまたは希土
類金属とアルカリ土類金属とＣｕをＡｇ基に２〜５０ｗ
ｔ％含む合金に断面減少加工を施し、その後、熱処理に
よって酸化せしめることを特徴とする酸化物超電導体の
製造方法が提供される。そして、これにより良好な超電
導特性を有すると共に、所定形状に成形し易く且つ取扱
いしやすい超電導体を得られるようになる。従って、特
に巻線にして超電導磁石を製造するのに好適である。
第１図は断面減少比Ｒと臨界電流密度Ｊｃの関係を示す
相関図である。
相関図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｙまたは希土類金属とアルカリ土類金属とＣｕをＡ
ｇ基に２〜５０ｗｔ％含む合金の溶湯を急速冷却して凝
固せしめ薄帯または線材に形成し、その後、熱処理によ
って酸化せしめることを特徴とする酸化物超電導体の製
造方法。 ２、Ｙまたは希土類金属とアルカリ土類金属とＣｕをＡ
ｇ基に２〜５０ｗｔ％含む合金に断面減少加工を施し、
その後、熱処理によって酸化せしめることを特徴とする
酸化物超電導体の製造方法。 ３、熱処理が、酸素分圧１．５ｋｇｆ／ｃｍ＾２以上の
高圧ガス雰囲気下が行われることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63028423A JPH01204314A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63028423A JPH01204314A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01204314A true JPH01204314A (ja) | 1989-08-16 |
Family
ID=12248249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63028423A Pending JPH01204314A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01204314A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212221A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Chisso Corp | Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物 |
-
1988
- 1988-02-09 JP JP63028423A patent/JPH01204314A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212221A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Chisso Corp | Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物 |
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