JPH01321605A - 酸化物系セラミックス超電導体コイルの製造方法 - Google Patents
酸化物系セラミックス超電導体コイルの製造方法Info
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- JPH01321605A JPH01321605A JP63155691A JP15569188A JPH01321605A JP H01321605 A JPH01321605 A JP H01321605A JP 63155691 A JP63155691 A JP 63155691A JP 15569188 A JP15569188 A JP 15569188A JP H01321605 A JPH01321605 A JP H01321605A
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- 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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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超電導特性に優れた酸化物系セラミックス超
電導体コイルの製造方法に関するものである。
電導体コイルの製造方法に関するものである。
近年、弐Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０、Ｌａ−３ｒ−Ｃｕ−０
及びＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０に代表される酸化物系セラミッ
クス超電導体が発見され、あるものについては、液体窒
素温度（７７°Ｋ）以上の高温でも超電導状態になる事
が確認されている。
及びＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０に代表される酸化物系セラミッ
クス超電導体が発見され、あるものについては、液体窒
素温度（７７°Ｋ）以上の高温でも超電導状態になる事
が確認されている。
従来の合金系或いは化合物系超電導体系線材を用いた超
電導体コイルは、資源不足の為高価で、入手困難な液体
Ｈｅで冷却していたのに対して、これらセラミックス系
超電導体系線材を用いた超電導体コイルは、液体窒素や
更に安価で容易に入手出来る冷媒が使用可能となる事か
ら、産業の発展に大きく寄与するものと期待されている
。
電導体コイルは、資源不足の為高価で、入手困難な液体
Ｈｅで冷却していたのに対して、これらセラミックス系
超電導体系線材を用いた超電導体コイルは、液体窒素や
更に安価で容易に入手出来る冷媒が使用可能となる事か
ら、産業の発展に大きく寄与するものと期待されている
。
然しなから前記セラミックス系超電導体は成形加工性に
乏しく、マグネットコイル導体等に必要な線条体に成形
加工する事が困難であり、超電導体となる原料粉体を線
条体に成形し、その外周に金属シースを被覆後、この金
属シース線材を伸線加工し、更に焼結処理する方法等が
試みられていた。
乏しく、マグネットコイル導体等に必要な線条体に成形
加工する事が困難であり、超電導体となる原料粉体を線
条体に成形し、その外周に金属シースを被覆後、この金
属シース線材を伸線加工し、更に焼結処理する方法等が
試みられていた。
前記原料粉体を超電導物質とする為には、焼結処理時に
酸素を吸収せしめて超電導状態の発現に必要な構造及び
組成にする必要があるが、金属シースを通しての原料粉
体への酸素の拡散が必ずしも充分でなく、特にコイル導
体等に必要な長尺品の場合は、酸素の供給が不充分であ
って、良好な超電導特性をもったものが得られなかった
。
酸素を吸収せしめて超電導状態の発現に必要な構造及び
組成にする必要があるが、金属シースを通しての原料粉
体への酸素の拡散が必ずしも充分でなく、特にコイル導
体等に必要な長尺品の場合は、酸素の供給が不充分であ
って、良好な超電導特性をもったものが得られなかった
。
又前記酸化物系セラミックス超電導体コイルは、コイル
形状に成形加工後焼結処理を行なう事が望ましいが、原
料酸化物と金属シース間の熱膨張率の差によって、熱処
理時に酸化物超電導成形体にクランクを生じて超電導特
性低下の原因となるという問題もあった。
形状に成形加工後焼結処理を行なう事が望ましいが、原
料酸化物と金属シース間の熱膨張率の差によって、熱処
理時に酸化物超電導成形体にクランクを生じて超電導特
性低下の原因となるという問題もあった。
本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは、優れた超電導特性を有
する酸化物系セラミックス超電導体コイルの製造方法を
提供する事である。
あり、その目的とするところは、優れた超電導特性を有
する酸化物系セラミックス超電導体コイルの製造方法を
提供する事である。
即ち本発明は、酸化物系超電導体前駆物質からなる線材
の外周に、シース断面積Ａに対する開孔部面積Ａ、比（
Ａ、／Ａ）が０．０１以上である開孔部を３０〜１００
ｍｍの間隔で設けた金属シースを施してなる金属シース
線材の所望本を撚り合せた撚線素線を、金属又は非金属
製コイル巻枠に所望ターン、スパイラル状に巻付けた後
、これを酸素気流中で焼結処理する事を特徴とする酸化
物系セラミックス超電導体コイルの製造方法である。
の外周に、シース断面積Ａに対する開孔部面積Ａ、比（
Ａ、／Ａ）が０．０１以上である開孔部を３０〜１００
ｍｍの間隔で設けた金属シースを施してなる金属シース
線材の所望本を撚り合せた撚線素線を、金属又は非金属
製コイル巻枠に所望ターン、スパイラル状に巻付けた後
、これを酸素気流中で焼結処理する事を特徴とする酸化
物系セラミックス超電導体コイルの製造方法である。
本発明方法では酸化物系゛セラミックス超電導体コイル
を構成する金属シース線材として金属シース線材の金属
シース表面に、所定寸法の開孔部を所定間隔で設ける事
により、焼結処理時に金属シース線材内の原料粉体に酸
素が充分に供給され、良好な超電導特性が得られる様に
しようとするものである。更にコイル巻きする線材を金
属シース線材の所望数を撚り合わせ撚線として用いるこ
とにより、焼結処理時における原料酸化物と金属シース
間の熱膨張率の差による酸化物超電導成形体のクランク
発生の緩和を計ったものである。尚上記撚線素線を構成
する金属シース線材の前記金属シース表面に設けられた
開孔部の間隔が１００ｍｍを超えると、焼結処理待線材
の内部への酸素の供給が不充分であり、又３０ｍｍ未満
であると線材内部の脆弱な酸化物系セラミックスが金属
シースによって充分に保護されないので、前記開孔部の
間隔は３０〜１００ｍｍの範囲内にする必要がある。又
前記開孔部の面積は、線材内部の脆弱な酸化物系セラミ
ックスを保護する観点からはなるべく小さい方が望まし
いが１、開孔部面積Ａ、の金属シース断面積Ａに対する
比（Ａ、／Ａ）が０．０１未満であると、焼結処理待線
材内部への酸素の供給が不充分であるので、前記Ａ、／
Ａの値は０゜０１以上にする必要がある。
を構成する金属シース線材として金属シース線材の金属
シース表面に、所定寸法の開孔部を所定間隔で設ける事
により、焼結処理時に金属シース線材内の原料粉体に酸
素が充分に供給され、良好な超電導特性が得られる様に
しようとするものである。更にコイル巻きする線材を金
属シース線材の所望数を撚り合わせ撚線として用いるこ
とにより、焼結処理時における原料酸化物と金属シース
間の熱膨張率の差による酸化物超電導成形体のクランク
発生の緩和を計ったものである。尚上記撚線素線を構成
する金属シース線材の前記金属シース表面に設けられた
開孔部の間隔が１００ｍｍを超えると、焼結処理待線材
の内部への酸素の供給が不充分であり、又３０ｍｍ未満
であると線材内部の脆弱な酸化物系セラミックスが金属
シースによって充分に保護されないので、前記開孔部の
間隔は３０〜１００ｍｍの範囲内にする必要がある。又
前記開孔部の面積は、線材内部の脆弱な酸化物系セラミ
ックスを保護する観点からはなるべく小さい方が望まし
いが１、開孔部面積Ａ、の金属シース断面積Ａに対する
比（Ａ、／Ａ）が０．０１未満であると、焼結処理待線
材内部への酸素の供給が不充分であるので、前記Ａ、／
Ａの値は０゜０１以上にする必要がある。
次に本発明の実施態様を図面を用いて具体的に説明する
。第１図は本発明の方法により製造した超電導体コイル
の撚線素線を構成する金属シース線材の一例を示す斜視
図であって、酸化物系セラミックス１が金属シース２で
被覆されており、該金属シース２の表面に開孔部３が所
定間隔して設けられている。
。第１図は本発明の方法により製造した超電導体コイル
の撚線素線を構成する金属シース線材の一例を示す斜視
図であって、酸化物系セラミックス１が金属シース２で
被覆されており、該金属シース２の表面に開孔部３が所
定間隔して設けられている。
第２図は前記第１図に示した金属シース線材の所望数が
撚合わされてなる撚線素線の一例を示す斜視図である。
撚合わされてなる撚線素線の一例を示す斜視図である。
第３図は本発明の方法により製造した超電導体コイルの
一例を示す断面図であって、前記第２図に示した撚線５
がコイル巻枠４に絶縁体６を介してスパイラル状に巻付
けられている。
一例を示す断面図であって、前記第２図に示した撚線５
がコイル巻枠４に絶縁体６を介してスパイラル状に巻付
けられている。
本発明の方法により製造した酸化物系セラミックス超電
導体コイルは、コイルを構成する金属シース線材の表面
に所定寸法の開孔部が所定間隔で設けられているので、
焼結処理時に内部の原料粉体に酸素が充分に供給され、
良好な超電導特性が得られる。
導体コイルは、コイルを構成する金属シース線材の表面
に所定寸法の開孔部が所定間隔で設けられているので、
焼結処理時に内部の原料粉体に酸素が充分に供給され、
良好な超電導特性が得られる。
又前記金属シース線材は撚線化されているので、酸化物
と金属シースとの間の熱膨張率の差が緩和され、焼結処
理時に両者間の熱膨張率の差によるクラックを生じる事
がなく、従って該クランクによる超電導特性の低下をき
たさない。
と金属シースとの間の熱膨張率の差が緩和され、焼結処
理時に両者間の熱膨張率の差によるクラックを生じる事
がなく、従って該クランクによる超電導特性の低下をき
たさない。
更に本発明方法においては、コイル導体を撚線となし、
これを予め最終のコイル形状に成形加工後焼結処理を行
なっているので、成形性に乏しい酸化物系セラミックス
を加工する必要がな（、超電導特性に優れた超電導体コ
イルを比較的容易に製造する事が出来る。
これを予め最終のコイル形状に成形加工後焼結処理を行
なっているので、成形性に乏しい酸化物系セラミックス
を加工する必要がな（、超電導特性に優れた超電導体コ
イルを比較的容易に製造する事が出来る。
次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。Ｙ２
Ｏ１、ＢａＣ０ａ及びＣｕＯをＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２
：３になる様に配合し、９００°Ｃで予備焼成後粉砕し
、この様にして得られた原料粉体を外径１０ｍｍφ、厚
さ１ｍｍのＡｇパイプ内に挿入し、線径１ｍｍに押出加
工した。この様にして得られた金属シース線材の表面に
直径０．１ ｍｍφの開孔部を６０〜７０ｍｍ間隔で設
けた（開孔部面積Ａ、／金属シース断面積Ａ＝０．１）
、この様にして得た金属シース線材を７本束ね、第２回
に示した様な撚線素線とした０次に該撚線素線を第３図
に示した様に、外径２６ｍｍφの石英からなるコイル巻
枠４にスパイラル状に１０ターン巻付けて、ソレノイド
コイルとした。尚この際巻回する撚線素線間の絶縁体６
としては、無機物繊維を用いた。而して作製したコイル
を８５０°Ｃ×１５ｈ「酸素気流中で焼結処理した結果
、臨界温度（Ｔｃ） ： ８８ Ｋ、 １ｌｆｉ界電
流密度ＣＪＣ）：３３００Δ／ｃｍ”（ａｔ７７Ｋ、２
６Ｇ）の値をもつ超電導コイルが得られた。
Ｏ１、ＢａＣ０ａ及びＣｕＯをＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２
：３になる様に配合し、９００°Ｃで予備焼成後粉砕し
、この様にして得られた原料粉体を外径１０ｍｍφ、厚
さ１ｍｍのＡｇパイプ内に挿入し、線径１ｍｍに押出加
工した。この様にして得られた金属シース線材の表面に
直径０．１ ｍｍφの開孔部を６０〜７０ｍｍ間隔で設
けた（開孔部面積Ａ、／金属シース断面積Ａ＝０．１）
、この様にして得た金属シース線材を７本束ね、第２回
に示した様な撚線素線とした０次に該撚線素線を第３図
に示した様に、外径２６ｍｍφの石英からなるコイル巻
枠４にスパイラル状に１０ターン巻付けて、ソレノイド
コイルとした。尚この際巻回する撚線素線間の絶縁体６
としては、無機物繊維を用いた。而して作製したコイル
を８５０°Ｃ×１５ｈ「酸素気流中で焼結処理した結果
、臨界温度（Ｔｃ） ： ８８ Ｋ、 １ｌｆｉ界電
流密度ＣＪＣ）：３３００Δ／ｃｍ”（ａｔ７７Ｋ、２
６Ｇ）の値をもつ超電導コイルが得られた。
撚線素線を構成する金属シース線材として金属シース線
材の表面に開孔部を設けなかった（ Ａ 。
材の表面に開孔部を設けなかった（ Ａ 。
／Ａ＝Ｏ）ものを用いた以外は実施例と同様な方法で長
尺の撚線を製造し、これを実施例と同様にコイル巻して
超電導コイルを作製し、このコイルについて超電導特性
を測定したところ、臨界温度（Ｔｃ）：５０にであり、
液体窒素温度（７７Ｋ）では超電導状態とならなかった
。
尺の撚線を製造し、これを実施例と同様にコイル巻して
超電導コイルを作製し、このコイルについて超電導特性
を測定したところ、臨界温度（Ｔｃ）：５０にであり、
液体窒素温度（７７Ｋ）では超電導状態とならなかった
。
本発明の方法により製造した酸化物系セラミックス超電
導体コイルは、優れた超電導特性を存しており、工業上
顕著な効果を奏するものである。
導体コイルは、優れた超電導特性を存しており、工業上
顕著な効果を奏するものである。
第１図は本発明の方法により製造した超電導体コイルに
用いられる撚線素線を構成する金属シース線材の一例を
示す斜視図、第２図は前記第１図に示した金属シース線
材が複数本撚合わされてなる撚線素線の一例を示す斜視
図、第３図は本発明の方法により製造した超電導体コイ
ルの一例を示す断面図である。 １・・−酸化物系セラミックス、２・−・金属シース、
３−開孔部、４−コイル巻枠、５・−撚線素線、６−絶
縁体。
用いられる撚線素線を構成する金属シース線材の一例を
示す斜視図、第２図は前記第１図に示した金属シース線
材が複数本撚合わされてなる撚線素線の一例を示す斜視
図、第３図は本発明の方法により製造した超電導体コイ
ルの一例を示す断面図である。 １・・−酸化物系セラミックス、２・−・金属シース、
３−開孔部、４−コイル巻枠、５・−撚線素線、６−絶
縁体。
Claims (1)
- 酸化物系超電導体前駆物質からなる線材の外周に、シー
ス断面積Ａに対する開孔部面積Ａ＿０比（Ａ＿０／Ａ）
が０．０１以上である開孔部を３０〜１００ｍｍの間隔
で設けた金属シースを施してなる金属シース線材の所望
本を撚り合せた撚線素線を、金属又は非金属製コイル巻
枠に所望ターン、スパイラル状に巻付けた後、これを酸
素気流中で焼結処理する事を特徴とする酸化物系セラミ
ックス超電導体コイルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155691A JPH01321605A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 酸化物系セラミックス超電導体コイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155691A JPH01321605A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 酸化物系セラミックス超電導体コイルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321605A true JPH01321605A (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=15611437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63155691A Pending JPH01321605A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 酸化物系セラミックス超電導体コイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01321605A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0921535A2 (fr) * | 1997-12-04 | 1999-06-09 | Alcatel | Bobine supraconductrice haute temperature critique et procédé pour la fabrication d'une telle bobine |
| CN111210934A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-05-29 | 浙江元通线缆制造有限公司 | 抗拉型防火阻燃电缆 |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP63155691A patent/JPH01321605A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0921535A2 (fr) * | 1997-12-04 | 1999-06-09 | Alcatel | Bobine supraconductrice haute temperature critique et procédé pour la fabrication d'une telle bobine |
| FR2772180A1 (fr) * | 1997-12-04 | 1999-06-11 | Alsthom Cge Alcatel | Bobine supraconductrice haute temperature critique, et procede pour la fabrication d'une telle bobine |
| EP0921535A3 (fr) * | 1997-12-04 | 1999-06-23 | Alcatel | Bobine supraconductrice haute temperature critique et procédé pour la fabrication d'une telle bobine |
| CN111210934A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-05-29 | 浙江元通线缆制造有限公司 | 抗拉型防火阻燃电缆 |
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