JPH01276516A - 高臨界電流密度を有する超電導線材の製造法 - Google Patents
高臨界電流密度を有する超電導線材の製造法Info
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- JPH01276516A JPH01276516A JP63106622A JP10662288A JPH01276516A JP H01276516 A JPH01276516 A JP H01276516A JP 63106622 A JP63106622 A JP 63106622A JP 10662288 A JP10662288 A JP 10662288A JP H01276516 A JPH01276516 A JP H01276516A
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-
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- 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、安定した高臨界電流密度を有する超電導線
材の製造法に関するものである。
材の製造法に関するものである。
一般に、Ｙを含む希土類元素（以下、この元素をＲで示
す）、アルカリ土類金属、Ｃｕ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、この化合物を超
電導セラミックスという）は、液体窒素で冷却可能な７
７’Ｋにおいて超電導現象を示すことが知られている。
す）、アルカリ土類金属、Ｃｕ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、この化合物を超
電導セラミックスという）は、液体窒素で冷却可能な７
７’Ｋにおいて超電導現象を示すことが知られている。
上記超電導セラミックスの粉末を用いて超電導セラミッ
クス線材を製造する方法としては、原料粉末として、い
ずれも平均粒径： ｌ０ＺＺ１１以下のＲ２Ｏ３粉末、
アルカリ土類金属の炭酸塩粉末、および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、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
ラミックスを製造し、これを平均粒径：ｌＯ如以下に粉
砕して超電導セラミックス粉末とし、この超電導セラミ
ックス粉末をＡｇチューブに充填し、このチューブの両
端を封じたのち、スェージング加工、溝ロール加工、ま
たはダイス加工等の伸線加工を施して、直径：５ｍｍ以
下のＡｇ１Ｊ２合ワイヤとし、最終的に上記伸線加工さ
れたＡｇ複合ワイヤを大気中または酸素雰囲気中で、温
度：９００〜９５０℃で熱処理して超電導線材を製造し
ていた。
クス線材を製造する方法としては、原料粉末として、い
ずれも平均粒径： ｌ０ＺＺ１１以下のＲ２Ｏ３粉末、
アルカリ土類金属の炭酸塩粉末、および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、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
ラミックスを製造し、これを平均粒径：ｌＯ如以下に粉
砕して超電導セラミックス粉末とし、この超電導セラミ
ックス粉末をＡｇチューブに充填し、このチューブの両
端を封じたのち、スェージング加工、溝ロール加工、ま
たはダイス加工等の伸線加工を施して、直径：５ｍｍ以
下のＡｇ１Ｊ２合ワイヤとし、最終的に上記伸線加工さ
れたＡｇ複合ワイヤを大気中または酸素雰囲気中で、温
度：９００〜９５０℃で熱処理して超電導線材を製造し
ていた。
ところが、上記伸線加工して得られたＡｇ複合ワイヤを
大気中または酸素雰囲気中において温度：９００〜９５
０℃の熱処理を施すと、上記Ａｇ複合ワイヤ内に充填さ
れている超電導セラミックス粉末は焼結収縮し、超電導
線材の外被のＡｇチューブと上記焼結収縮した超電導セ
ラミックスの間に間隙が生じ、上記Ａｇチューブから超
電導セラミックスへの電気の流れが安定せず、さらに上
記超電導セラミックス粉末が焼結収縮するときに亀裂が
発生することがあり、Ａｇチューブ内の超電導セラミッ
クスに流れる臨界電流密度も低く、しかも不安定となる
等の問題点が生じていた。
大気中または酸素雰囲気中において温度：９００〜９５
０℃の熱処理を施すと、上記Ａｇ複合ワイヤ内に充填さ
れている超電導セラミックス粉末は焼結収縮し、超電導
線材の外被のＡｇチューブと上記焼結収縮した超電導セ
ラミックスの間に間隙が生じ、上記Ａｇチューブから超
電導セラミックスへの電気の流れが安定せず、さらに上
記超電導セラミックス粉末が焼結収縮するときに亀裂が
発生することがあり、Ａｇチューブ内の超電導セラミッ
クスに流れる臨界電流密度も低く、しかも不安定となる
等の問題点が生じていた。
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、 超電導線材のＡｇチューブと超電導セラミックス粉末と
の間にＡｇ粉末を介在せしめると、（１）上記熱処理中
に超電導セラミックス粉末が焼結収縮しても、超電導セ
ラミックス粉末の外周に存在するＡｇ粉末も同時に焼結
収縮し、上記Ａｇ粉末の焼結収縮量を上記！！ｉ電導セ
ラミックス粉末の焼結収縮量よりも大となるようにして
おけば、上記超電導セラミックス粉末は、外周に存在す
るＡｇ粉末の収縮により圧縮力を受けながら焼結収縮す
ることになり、焼結された超電導セラミックスの亀裂発
生が防止される。
を行なった結果、 超電導線材のＡｇチューブと超電導セラミックス粉末と
の間にＡｇ粉末を介在せしめると、（１）上記熱処理中
に超電導セラミックス粉末が焼結収縮しても、超電導セ
ラミックス粉末の外周に存在するＡｇ粉末も同時に焼結
収縮し、上記Ａｇ粉末の焼結収縮量を上記！！ｉ電導セ
ラミックス粉末の焼結収縮量よりも大となるようにして
おけば、上記超電導セラミックス粉末は、外周に存在す
るＡｇ粉末の収縮により圧縮力を受けながら焼結収縮す
ることになり、焼結された超電導セラミックスの亀裂発
生が防止される。
（２） 上記Ａｇ粉末の焼結収縮によりＡｇチューブ
とＡｇ粉末との間に間隙が発生しても、Ａｇチューブと
Ａｇ粉末とは共に同一金属で構成されているために接合
性は良好であり、Ａｇチューブの少くとも１個所におい
てＡｇ粉末焼結体とＡｇチューブとは冶金的に接合され
ており、電気的接合もきわめて良好である。
とＡｇ粉末との間に間隙が発生しても、Ａｇチューブと
Ａｇ粉末とは共に同一金属で構成されているために接合
性は良好であり、Ａｇチューブの少くとも１個所におい
てＡｇ粉末焼結体とＡｇチューブとは冶金的に接合され
ており、電気的接合もきわめて良好である。
（３）上記超電導セラミックス粉末とＡｇ粉末の境界は
、上記２ｇｊ類の粉末どうしが混合接触しているために
アンカー効果が働き、電気的接触がきわめて良好である
。
、上記２ｇｊ類の粉末どうしが混合接触しているために
アンカー効果が働き、電気的接触がきわめて良好である
。
等の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、 Ａｇチューブ、Ａｇ粉末、および超電導セラミックス粉
末を用意し、 予め上記超電導セラミックス粉末を成形して有形体とし
、 上記有形体を上記Ａｇチューブの中央に装入するととも
に、上記有形体とＡｇチューブの間に上記Ａｇ粉末を充
填してＡｇ複合チューブを作成し、上記Ａｇ複合チュー
ブを伸線加工してＡｇｍ合ワイヤとし、ついで上記Ａｇ
複合ワイヤを熱処理する工程からなる高臨界電流密度を
有する超電導線材の製造法に特徴を有するものである。
って、 Ａｇチューブ、Ａｇ粉末、および超電導セラミックス粉
末を用意し、 予め上記超電導セラミックス粉末を成形して有形体とし
、 上記有形体を上記Ａｇチューブの中央に装入するととも
に、上記有形体とＡｇチューブの間に上記Ａｇ粉末を充
填してＡｇ複合チューブを作成し、上記Ａｇ複合チュー
ブを伸線加工してＡｇｍ合ワイヤとし、ついで上記Ａｇ
複合ワイヤを熱処理する工程からなる高臨界電流密度を
有する超電導線材の製造法に特徴を有するものである。
上記Ａｇチューブの中心部に超電導セラミックス粉末を
粉末状のまま充填することは難しいので、上記超電導セ
ラミックス粉末を成形して有形体とし、この有形体をＡ
ｇチューブの中心部に装入し、上記Ａｇチューブと有形
体との間隙にＡｇ粉末を充填してＡｇ複合チューブを作
成するのが好ましい。
粉末状のまま充填することは難しいので、上記超電導セ
ラミックス粉末を成形して有形体とし、この有形体をＡ
ｇチューブの中心部に装入し、上記Ａｇチューブと有形
体との間隙にＡｇ粉末を充填してＡｇ複合チューブを作
成するのが好ましい。
上記有形体とは、超電導セラミックス粉末を静水圧プレ
ス成形して得られた圧粉体、または超電導セラミックス
粉末にバンイダーを添加したのち押出成形し、ついで仮
焼して得られた仮焼体等が考えられるが、これに限定さ
れるものではなく、また上記有形体の形状は、比較的長
尺で断面が円形の円柱状のものが好ましいが、上記断面
形状は円形に限らず四角形、五角形、六角形等の多角形
、その他任意の形状を有するものであってもよい。
ス成形して得られた圧粉体、または超電導セラミックス
粉末にバンイダーを添加したのち押出成形し、ついで仮
焼して得られた仮焼体等が考えられるが、これに限定さ
れるものではなく、また上記有形体の形状は、比較的長
尺で断面が円形の円柱状のものが好ましいが、上記断面
形状は円形に限らず四角形、五角形、六角形等の多角形
、その他任意の形状を有するものであってもよい。
上記Ａｇ粉末は平均粒径：１〜２００−の範囲の粉末を
使用し、また上記有形体を作成する超電導セラミックス
粉末の平均粒径は２〜１０μｍの範囲内にあるものを使
用するとよい結果が得られる。
使用し、また上記有形体を作成する超電導セラミックス
粉末の平均粒径は２〜１０μｍの範囲内にあるものを使
用するとよい結果が得られる。
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：６μｍのＹＯ粉末
、Ｂ ａ ＣＯａ粉末、およびＣｕＯ粉末を用意し、こ
れら原料粉末を、Ｙ２Ｏ３：１５．１３％、Ｂ ａ Ｃ
Ｏａ ： ５２−８９％、Ｃｕ Ｏ：３１．９８％（以
上重ユ％）の割合で配合し、混合し、この混合粉末を、
大気中、温度：９００℃、１０時間保持の条件で焼成し
、平均粒径：２．８關ｍ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
ス粉末を製造し、これを直径：４．５ｍｍｘ長さ： １
００ ＋ｏｎ＋の円柱状圧粉体にプレス成形した。
、Ｂ ａ ＣＯａ粉末、およびＣｕＯ粉末を用意し、こ
れら原料粉末を、Ｙ２Ｏ３：１５．１３％、Ｂ ａ Ｃ
Ｏａ ： ５２−８９％、Ｃｕ Ｏ：３１．９８％（以
上重ユ％）の割合で配合し、混合し、この混合粉末を、
大気中、温度：９００℃、１０時間保持の条件で焼成し
、平均粒径：２．８關ｍ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
ス粉末を製造し、これを直径：４．５ｍｍｘ長さ： １
００ ＋ｏｎ＋の円柱状圧粉体にプレス成形した。
一方、内径： Ｇ、５ ｒｏｔａＸ肉厚：０．３ｍｎＸ
長さ二１２０ ｍｍのＡｇチューブおよび平均粒径：１
１０μｍのＡｇ粉末を用意し、上記円柱状圧粉体をＡｇ
チューブの中央に配置し、上記円柱状圧粉体とＡｇチュ
ーブの間に上記Ａｇ粉末を充填した。
長さ二１２０ ｍｍのＡｇチューブおよび平均粒径：１
１０μｍのＡｇ粉末を用意し、上記円柱状圧粉体をＡｇ
チューブの中央に配置し、上記円柱状圧粉体とＡｇチュ
ーブの間に上記Ａｇ粉末を充填した。
第１図は、上記Ａｇチューブに上記円柱状圧粉体および
Ａｇ粉末を充填したＡｇ複合チューブの断面斜視概略図
である。第１図において、１はＡｇチューブ、２はＡｇ
粉末、３は円柱状圧粉体である。
Ａｇ粉末を充填したＡｇ複合チューブの断面斜視概略図
である。第１図において、１はＡｇチューブ、２はＡｇ
粉末、３は円柱状圧粉体である。
上記Ａｇチューブ１にＡｇ粉末２および円柱状圧粉体３
を充填するには、第１図に示されるようにＡｇチューブ
１を立て、上記Ａｇチューブ１の中央に上記円柱状圧粉
体３を立てて装入し、ついで上記Ａｇチューブ１と円柱
状圧粉体３の間にＡｇ粉末を充填し、第１図に示される
Ａｇ複合チューブ４を作成した。
を充填するには、第１図に示されるようにＡｇチューブ
１を立て、上記Ａｇチューブ１の中央に上記円柱状圧粉
体３を立てて装入し、ついで上記Ａｇチューブ１と円柱
状圧粉体３の間にＡｇ粉末を充填し、第１図に示される
Ａｇ複合チューブ４を作成した。
上記Ａｇ複合チューブ４の両端をプレス加工により封じ
たのち、上記Ａｇ複合チューブ４を伸線加工し、外径：
２１１ＩＩｌのＡｇ複合ワイヤとした。
たのち、上記Ａｇ複合チューブ４を伸線加工し、外径：
２１１ＩＩｌのＡｇ複合ワイヤとした。
上記Ａｇ複合ワイヤを、酸素雰囲気中、温度＝９２０℃
、２４時間保持の条件で熱処理し、この発明の製造法に
よる高臨界電流密度を有する超電導線材を作成した。
、２４時間保持の条件で熱処理し、この発明の製造法に
よる高臨界電流密度を有する超電導線材を作成した。
上記この発明の製造法による超電導線材を５本作成し、
それらの臨界電流密度を測定し、それらの結果を第１表
に示した。
それらの臨界電流密度を測定し、それらの結果を第１表
に示した。
一方、従来例として、この実施例で用いた平均粒径：
２．８ ｍのＹ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏ７の組成を
６するペロブスカイト構造を有する超電導セラミックス
粉末を、この実施例で用いたＡｇチューブに充填してＡ
ｇ複合チューブを作成し、このＡｇ７３２合チューブの
両端をプレス加工により封じたのち伸線加工し、外径：
２關のＡｇ複合ワイヤとし、ついで上記Ａｇ複合ワイヤ
をこの実施例と同じ条件（酸素雰囲気中、温度＝９２０
℃、２４時間保持）で熱処理して従来法による超電導線
材を５本作成し、これらの臨界電流密度を測定し、その
結果を第１表に示した。
２．８ ｍのＹ Ｂ ａ ２ Ｃｕ ａ Ｏ７の組成を
６するペロブスカイト構造を有する超電導セラミックス
粉末を、この実施例で用いたＡｇチューブに充填してＡ
ｇ複合チューブを作成し、このＡｇ７３２合チューブの
両端をプレス加工により封じたのち伸線加工し、外径：
２關のＡｇ複合ワイヤとし、ついで上記Ａｇ複合ワイヤ
をこの実施例と同じ条件（酸素雰囲気中、温度＝９２０
℃、２４時間保持）で熱処理して従来法による超電導線
材を５本作成し、これらの臨界電流密度を測定し、その
結果を第１表に示した。
第 １ 表
上記第１表の結果から、従来法により作成された従来例
の超電導線材の臨界電流密度（Ａ ／ ｃｄ）は低く、
しかもバラツキがあり、安定した超電導特性を示さない
のに対し、この発明の製造法により得られた実施例の超
電導線材の臨界電流密度（Ａ ／ ｃｄ ）は、はぼ一
定の安定した高臨界電流密度を示すことがわかる。
の超電導線材の臨界電流密度（Ａ ／ ｃｄ）は低く、
しかもバラツキがあり、安定した超電導特性を示さない
のに対し、この発明の製造法により得られた実施例の超
電導線材の臨界電流密度（Ａ ／ ｃｄ ）は、はぼ一
定の安定した高臨界電流密度を示すことがわかる。
この発明は、Ａｇ粉末を超電導セラミックス粉末とＡｇ
チューブの間に介在させるという簡単な方法により超電
導特性の安定した高臨界電流密度を有する超電導線材を
製造することができ、産業上すぐれた効果をもたらすも
のである。
チューブの間に介在させるという簡単な方法により超電
導特性の安定した高臨界電流密度を有する超電導線材を
製造することができ、産業上すぐれた効果をもたらすも
のである。
第１図は、Ａｇ複合チューブの断面斜視概略図である。
１：Ａｇチューブ ２ ： Ａｇ粉末３：円柱状
圧粉体 ４ ： Ａｇ複合チューブ
圧粉体 ４ ： Ａｇ複合チューブ
Claims (1)
- （１）Ａｇチューブ、Ａｇ粉末、およびＹを含む希土類
元素とアルカリ土類金属と銅と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）粉末を用意し、 予め上記超電導セラミックス粉末を成形して有形体とし
、 上記有形体を上記Ａｇチューブの中央に装入するととも
に、上記有形体とＡｇチューブの間に上記Ａｇ粉末を充
填してＡｇ複合チューブを作成し、上記Ａｇ複合チュー
ブを伸線加工してＡｇ複合ワイヤとし、 ついで、上記Ａｇ複合ワイヤを熱処理することを特徴と
する高臨界電流密度を有する超電導線材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106622A JPH01276516A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 高臨界電流密度を有する超電導線材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106622A JPH01276516A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 高臨界電流密度を有する超電導線材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276516A true JPH01276516A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14438210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63106622A Pending JPH01276516A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 高臨界電流密度を有する超電導線材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276516A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02256108A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-10-16 | Fmc Corp | 超伝導金属マトリックス複合体とその製法 |
| JPH07291625A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-07 | Korea Atom Energ Res Inst | 粉末法を利用して製造した銀−高温超伝導複合材及びその製造方法 |
| EP0704862A2 (en) | 1994-09-30 | 1996-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Superconducting wire and manufacturing method for the same |
| US6381832B1 (en) | 1995-05-11 | 2002-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for the production of a superconducting wire having a stacked structure |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63106622A patent/JPH01276516A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02256108A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-10-16 | Fmc Corp | 超伝導金属マトリックス複合体とその製法 |
| JPH07291625A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-07 | Korea Atom Energ Res Inst | 粉末法を利用して製造した銀−高温超伝導複合材及びその製造方法 |
| EP0704862A2 (en) | 1994-09-30 | 1996-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Superconducting wire and manufacturing method for the same |
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