JPH02109218A - 酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線材の製造方法Info
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- JPH02109218A JPH02109218A JP63261190A JP26119088A JPH02109218A JP H02109218 A JPH02109218 A JP H02109218A JP 63261190 A JP63261190 A JP 63261190A JP 26119088 A JP26119088 A JP 26119088A JP H02109218 A JPH02109218 A JP H02109218A
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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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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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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）
本発明は、電カケープル、マグネット、電力貯蔵リンク
又は磁気シールド等に用いられる酸化物超電導線材の製
造方法に関する。
又は磁気シールド等に用いられる酸化物超電導線材の製
造方法に関する。
アルカリ土金属、希土類元素、銅、ビスマス、タリウム
等の元素及び酸素からなる酸化物起電導体は、臨界温度
が高くその応用が期待されているが、この酸化物超電導
体は、一般に線状に加工する事が困難であり、その製造
は、通常、超電導体となる原料酸化物粉体を金属管内に
充填して複合ビレントとなし、次いでこれを減面加工し
て所望形状の複合線材となし、この複合線材に加熱処理
を施して酸化物超電導線材となす方法により行われてい
た。
等の元素及び酸素からなる酸化物起電導体は、臨界温度
が高くその応用が期待されているが、この酸化物超電導
体は、一般に線状に加工する事が困難であり、その製造
は、通常、超電導体となる原料酸化物粉体を金属管内に
充填して複合ビレントとなし、次いでこれを減面加工し
て所望形状の複合線材となし、この複合線材に加熱処理
を施して酸化物超電導線材となす方法により行われてい
た。
しかしながら、上記の方法によると得られる酸化物超電
導線材の超電導体層密度は７０〜９０％程度と低く、こ
の為得られる線材は臨界電流密度（以下、Ｊｃと略記）
等の超電導特性に高い値が得られないという問題があっ
た。又特に多芯超電導線材の製造方法においては、上記
の複合ビレントを複数本、大径の金属パイプに詰めて、
これを減面加工する方法により行われており、工程数が
多く且つ作業が繁雑で生産性に劣るものであった。
導線材の超電導体層密度は７０〜９０％程度と低く、こ
の為得られる線材は臨界電流密度（以下、Ｊｃと略記）
等の超電導特性に高い値が得られないという問題があっ
た。又特に多芯超電導線材の製造方法においては、上記
の複合ビレントを複数本、大径の金属パイプに詰めて、
これを減面加工する方法により行われており、工程数が
多く且つ作業が繁雑で生産性に劣るものであった。
本発明はかかる状況に鑑みなされたものでその目的とす
るところは、超電導特性に優れた酸化物超電導線材を効
率よく製造する方法を提供することにある。
るところは、超電導特性に優れた酸化物超電導線材を効
率よく製造する方法を提供することにある。
即ち本発明は、酸化物超電導体が金属によりシースされ
た酸化物超電導線材の製造方法において、超電導体とな
る原料酸化物を溶融し、これを棒状鋳塊に凝固させたの
ち、この棒状鋳塊を鋳型内に配置し、この鋳型内にシー
ス材となる金属の融液を注入し凝固セしめて、前記酸化
物の棒状鋳塊を内包する複合ビレットを作製し、次いで
この複合ビレットを所望形状に減面加工して複合線材と
なし、しかるのちこの複合線材を酸素含有雰囲気中で加
熱処理することを特徴とするものである。
た酸化物超電導線材の製造方法において、超電導体とな
る原料酸化物を溶融し、これを棒状鋳塊に凝固させたの
ち、この棒状鋳塊を鋳型内に配置し、この鋳型内にシー
ス材となる金属の融液を注入し凝固セしめて、前記酸化
物の棒状鋳塊を内包する複合ビレットを作製し、次いで
この複合ビレットを所望形状に減面加工して複合線材と
なし、しかるのちこの複合線材を酸素含有雰囲気中で加
熱処理することを特徴とするものである。
次に本発明の実施態様を図を参照して具体的に説明する
。
。
第１回イ、口は本発明方法の一実施例を示すそれぞれ縦
、横断面説明図である。図においてｌは超電導体となる
原料酸化物の棒状鋳塊、２は鋳型、３はシース材となる
金属である。
、横断面説明図である。図においてｌは超電導体となる
原料酸化物の棒状鋳塊、２は鋳型、３はシース材となる
金属である。
予め、超電導体となる原料酸化物の棒状鋳塊１を鋳造に
より作製しておき、この棒状鋳塊■を鋳型２内中央に配
置し、次いでこの鋳型２内にシース材となる金属３の融
液をルツボ４から注入し、鋳型２内でこの融液を凝固さ
せて前記棒状鋳塊１を内包した複合ビレット５を作製し
、次いでこの複合ビレット５を押出し、引抜き、スェー
ジング、圧延等の方法により丸線、角線又はテープ等の
複合線材に加工し、しかるのち、この線材に酸素含有雰
囲気中で加熱処理を施して酸化物超電導線材となすもの
である。
より作製しておき、この棒状鋳塊■を鋳型２内中央に配
置し、次いでこの鋳型２内にシース材となる金属３の融
液をルツボ４から注入し、鋳型２内でこの融液を凝固さ
せて前記棒状鋳塊１を内包した複合ビレット５を作製し
、次いでこの複合ビレット５を押出し、引抜き、スェー
ジング、圧延等の方法により丸線、角線又はテープ等の
複合線材に加工し、しかるのち、この線材に酸素含有雰
囲気中で加熱処理を施して酸化物超電導線材となすもの
である。
第２図は、本発明方法により製造された多芯複合ビレッ
ト６の断面説明図である。ごの多芯複合ビレット６は、
前記棒状鋳塊１を複数本鋳型内に所定の間隔をあけて配
置し、この鋳型内にシース材となる金属３の融液を注入
し凝固させて製造されるもので、シース材となる金属３
の凝固体に７本の棒状鋳塊】が内包されたものである。
ト６の断面説明図である。ごの多芯複合ビレット６は、
前記棒状鋳塊１を複数本鋳型内に所定の間隔をあけて配
置し、この鋳型内にシース材となる金属３の融液を注入
し凝固させて製造されるもので、シース材となる金属３
の凝固体に７本の棒状鋳塊】が内包されたものである。
本発明方法において超電導体となる原料酸化物とは、例
えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導体では、Ｙ２Ｏ
３、ＢａＣ０，＋及びＣｕＯ等の原料粉末を所望組成と
なるよう配合し、混合したものを言い、Ｂ １−３ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導体にあっては、その原料
粉末には、ＢｉｚＯｚ、５ｒＣＣｈ、ＣａＣＯ３及びＣ
ｕＯ等が用いられる。
えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導体では、Ｙ２Ｏ
３、ＢａＣ０，＋及びＣｕＯ等の原料粉末を所望組成と
なるよう配合し、混合したものを言い、Ｂ １−３ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導体にあっては、その原料
粉末には、ＢｉｚＯｚ、５ｒＣＣｈ、ＣａＣＯ３及びＣ
ｕＯ等が用いられる。
本発明方法において、超電導体となる酸化物を棒状に鋳
造するのに用いられる加熱炉には、高周波誘導加熱炉、
電気抵抗加熱炉、赤外線加熱炉等が用いられる。
造するのに用いられる加熱炉には、高周波誘導加熱炉、
電気抵抗加熱炉、赤外線加熱炉等が用いられる。
又上記において用いられるルツボには、酸化物の種類に
応じてＰＬ、、ＰＬ金合金ＣａＯｌＭｇＯ等の材質のも
のが使用できる。
応じてＰＬ、、ＰＬ金合金ＣａＯｌＭｇＯ等の材質のも
のが使用できる。
本発明方法において、シース材となる金属容器には、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ｎｉ及びこれらの合金製のもの等が用いられ
るが、これらのうちＡｇ、Ａｇ合金は、酸素を透過し易
いので、線材加工後の加熱処理において、超電導体層へ
の酸素供給が十分になされ好ましいものである。
ｇ、Ｃｕ、Ｎｉ及びこれらの合金製のもの等が用いられ
るが、これらのうちＡｇ、Ａｇ合金は、酸素を透過し易
いので、線材加工後の加熱処理において、超電導体層へ
の酸素供給が十分になされ好ましいものである。
本発明方法においては、複合ビレットを製造するのに、
超電導体となる原料酸化物を溶融し、これを棒状鋳塊に
凝固させて複合するので、得られた複合ビレットを減面
加工及び加熱処理して得られる酸化物超電導線材の超電
導体層の密度は、真密度に極めて近いものとなる。
超電導体となる原料酸化物を溶融し、これを棒状鋳塊に
凝固させて複合するので、得られた複合ビレットを減面
加工及び加熱処理して得られる酸化物超電導線材の超電
導体層の密度は、真密度に極めて近いものとなる。
又シース材となる金属はこれを溶融して前記棒状鋳塊を
鋳包んで複合するので、シース金属をバイブに加工する
等の手間が省ける。
鋳包んで複合するので、シース金属をバイブに加工する
等の手間が省ける。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例ｌ
Ｙ２Ｏ３、ＢａＣ０ｔ、ＣｕＯの原料粉末をＹ：Ｂａ：
Ｃｕが原子比でＩ：２：３になるよう秤量し混合して原
料酸化物となし、これを白金ルツボに入れて、エレマ炉
にて１３００ ’Ｃに加熱して溶融し、この融液を鉄製
鋳型に鋳込んで外径１０ｍｍの棒状鋳塊となした。
Ｃｕが原子比でＩ：２：３になるよう秤量し混合して原
料酸化物となし、これを白金ルツボに入れて、エレマ炉
にて１３００ ’Ｃに加熱して溶融し、この融液を鉄製
鋳型に鋳込んで外径１０ｍｍの棒状鋳塊となした。
次いで、第１図イ、口に示したように、上記棒状鋳塊１
を内径２３Ｉ１１１１の鉄製鋳型２の中央に配置し、こ
の鋳型２内にシース材となるＡｇ３の１１００°Ｃに加
熱した融液をルツボ４から注入し凝固させて複合ビレッ
ト５を作製した。次いで上記複合ビレット５をスェージ
ング加工及び溝ロール圧延により０．５ ｍｍφの複合
線材となし、しかるのちこの複合線材を酸素気流中で９
００°ＣＩＯ時間加熱処理して酸化物超電導線材を製造
した。
を内径２３Ｉ１１１１の鉄製鋳型２の中央に配置し、こ
の鋳型２内にシース材となるＡｇ３の１１００°Ｃに加
熱した融液をルツボ４から注入し凝固させて複合ビレッ
ト５を作製した。次いで上記複合ビレット５をスェージ
ング加工及び溝ロール圧延により０．５ ｍｍφの複合
線材となし、しかるのちこの複合線材を酸素気流中で９
００°ＣＩＯ時間加熱処理して酸化物超電導線材を製造
した。
実施例２
実施例１と同様にして作った複合ビレット５を圧延によ
り１．Ｏｍｍ’のテープ状の複合線材となした他は、実
施例１と同じ方法により酸化物超電導線材を製造した。
り１．Ｏｍｍ’のテープ状の複合線材となした他は、実
施例１と同じ方法により酸化物超電導線材を製造した。
実施例３
実施例１で用いたのと同じ超電導体となる酸化物の棒状
鋳塊を７本、内径７０＋＋ＩＩ＋＋の鉄製鋳型内に等間
隔に配置し、次いでこの鋳型内に１１００°Ｃに加熱し
たＡｇ融液を注入し凝固させて、第２図に示した如き多
芯複合ビレット６を作製し、次いでこの複合ビレット６
を熱間静水圧押出法により１０ＩＩＩＩｌｌφの棒材に
加工し、引続き溝ロール圧延により１鴫φの複合線材と
なしたのち、これを酸素気流中で９００°Ｃ２０時間加
熱処理して酸化物超電導線材を製造した。
鋳塊を７本、内径７０＋＋ＩＩ＋＋の鉄製鋳型内に等間
隔に配置し、次いでこの鋳型内に１１００°Ｃに加熱し
たＡｇ融液を注入し凝固させて、第２図に示した如き多
芯複合ビレット６を作製し、次いでこの複合ビレット６
を熱間静水圧押出法により１０ＩＩＩＩｌｌφの棒材に
加工し、引続き溝ロール圧延により１鴫φの複合線材と
なしたのち、これを酸素気流中で９００°Ｃ２０時間加
熱処理して酸化物超電導線材を製造した。
比較例Ｉ
Ｙ、Ｏ，、ＢａＣ０＋、ＣｕＯの原料粉末をＹ：Ｂａ：
Ｃｕが原子比で１：２：３になるように秤量し混合した
原料酸化物を大気中で９００°ＣＩＯ時間仮焼成し、次
いでこの仮焼成体を粉砕分級して仮焼成粉となし、しか
るのちこの仮焼成粉を内径１０ｍｍ、外径２３閣のＡｇ
パイプ内に充填して複合ビレットとなし、この複合ビレ
ットを実施例１と同じ方法により０．５ ｍｍφの酸化
物超電導線材となした。
Ｃｕが原子比で１：２：３になるように秤量し混合した
原料酸化物を大気中で９００°ＣＩＯ時間仮焼成し、次
いでこの仮焼成体を粉砕分級して仮焼成粉となし、しか
るのちこの仮焼成粉を内径１０ｍｍ、外径２３閣のＡｇ
パイプ内に充填して複合ビレットとなし、この複合ビレ
ットを実施例１と同じ方法により０．５ ｍｍφの酸化
物超電導線材となした。
比較例２
比較例Ｉで用いたのと同じ仮焼成粉を内径】Ｏ鵬、外径
２３ｍｍのＡｇパイプ内に充填して複合ビレット５を作
製し、この複合ビレットを７本内径７０ｍｍのＡｇパイ
プ内に詰め込んで多芯複合ピレノＦを作製し、この多芯
複合ビレットを実施例３と同じ方法により直径１ｍｍの
酸化物超電導線材となした。
２３ｍｍのＡｇパイプ内に充填して複合ビレット５を作
製し、この複合ビレットを７本内径７０ｍｍのＡｇパイ
プ内に詰め込んで多芯複合ピレノＦを作製し、この多芯
複合ビレットを実施例３と同じ方法により直径１ｍｍの
酸化物超電導線材となした。
斯くの如くして得られた各々の酸化物超電導線材につい
て、相対密度及びＪ、を測定した。結果は主な製造条件
を併記して第１表に示した。
て、相対密度及びＪ、を測定した。結果は主な製造条件
を併記して第１表に示した。
第１表より明らかなように、本発明方法品（実施例１〜
３）は、比較方法品（比較例１〜２）に較べていずれも
Ｊ、が高い値を示している。
３）は、比較方法品（比較例１〜２）に較べていずれも
Ｊ、が高い値を示している。
これは、本発明方法品は超電導体となる原料酸化物を溶
融し、次いでこれを棒状鋳塊に凝固させて複合ビレット
を作製した為、得られる酸化物超電導線材の超電導体層
の密度が極めて高いものとなった為である。
融し、次いでこれを棒状鋳塊に凝固させて複合ビレット
を作製した為、得られる酸化物超電導線材の超電導体層
の密度が極めて高いものとなった為である。
他方比較方法品は、仮焼成粉を粉末のまま金属容器に充
填したので、得られる線材の密度が低く、超電導特性が
劣るものとなった。
填したので、得られる線材の密度が低く、超電導特性が
劣るものとなった。
又従来の酸化物超電導線材の製造方法は比較例１．２に
記述したように、仮焼成粉の調整、Ａｇパイプの作製及
びＡｇパイプへの仮焼成粉の充填等の多くの繁雑な工程
を要し、実施例１〜３に示した本発明方法に較べて生産
性に劣るものであることが判る。
記述したように、仮焼成粉の調整、Ａｇパイプの作製及
びＡｇパイプへの仮焼成粉の充填等の多くの繁雑な工程
を要し、実施例１〜３に示した本発明方法に較べて生産
性に劣るものであることが判る。
以上Ｙ系酸化物超電導線材について説明したが、本発明
方法は、Ｂｌ系等他の酸化物超電導線材にも適用できる
ことは言うまでもない。
方法は、Ｂｌ系等他の酸化物超電導線材にも適用できる
ことは言うまでもない。
以上述べたように本発明方法によれば、密度が高く、Ｊ
ｃ等の特性に優れた酸化物超電導線材が効率よく製造で
きるので、工業上顕著な効果を奏する。
ｃ等の特性に優れた酸化物超電導線材が効率よく製造で
きるので、工業上顕著な効果を奏する。
第１図イ、口は、本発明方法の一実施例を示す縦、横断
面説明図、第２図は、多芯複合ビレットの断面説明図で
ある。 １・・・原料酸化物の棒状鋳塊、 ２・・・鋳型、 ３
・・・シース材となる金属、 ４・・・ルツボ、
５・・・複合ビレット、 ６・・・ｆ’ 芯複合ビレン
ト。
面説明図、第２図は、多芯複合ビレットの断面説明図で
ある。 １・・・原料酸化物の棒状鋳塊、 ２・・・鋳型、 ３
・・・シース材となる金属、 ４・・・ルツボ、
５・・・複合ビレット、 ６・・・ｆ’ 芯複合ビレン
ト。
Claims (1)
- 酸化物超電導体が金属によりシースされた酸化物超電導
線材の製造方法において、超電導体となる原料酸化物を
溶融し、これを棒状鋳塊に凝固させたのち、この棒状鋳
塊を鋳型内に配置し、この鋳型内にシース材となる金属
の融液を注入し凝固せしめて、前記酸化物の棒状鋳塊を
内包する複合ビレットを作製し、次いでこの複合ビレッ
トを所望形状に減面加工して複合線材となし、しかるの
ちこの複合線材を酸素含有雰囲気中で加熱処理すること
を特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63261190A JPH02109218A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63261190A JPH02109218A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02109218A true JPH02109218A (ja) | 1990-04-20 |
Family
ID=17358392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63261190A Pending JPH02109218A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02109218A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116612930A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-18 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种Nb3Sn超导线制备方法及超导线 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63261190A patent/JPH02109218A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116612930A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-18 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种Nb3Sn超导线制备方法及超导线 |
| CN116612930B (zh) * | 2023-07-20 | 2023-09-15 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种Nb3Sn超导线制备方法及超导线 |
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