JPH02160316A - 超電導線の製造方法 - Google Patents
超電導線の製造方法Info
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- JPH02160316A JPH02160316A JP63314781A JP31478188A JPH02160316A JP H02160316 A JPH02160316 A JP H02160316A JP 63314781 A JP63314781 A JP 63314781A JP 31478188 A JP31478188 A JP 31478188A JP H02160316 A JPH02160316 A JP H02160316A
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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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。
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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、高温で分解して酸素を放出するカリウム化合
物を配合した超電導組成のセラミック粉末を用いて超電
導線を製造する方法に関する。
物を配合した超電導組成のセラミック粉末を用いて超電
導線を製造する方法に関する。
従来の技術及び問題点
従来、銀や銅からなるパイプに超電導組成のセラミック
粉末を充填し、これに伸線処理と焼結処理を施して超電
導線を製造する方法が提案されている。しかしながら、
パイプ内に充填した状態で超電導組成のセラミック粉末
を焼結処理するためか、得られるセラミック系超電導体
が酸素欠損を起こしやすい問題点があった。
粉末を充填し、これに伸線処理と焼結処理を施して超電
導線を製造する方法が提案されている。しかしながら、
パイプ内に充填した状態で超電導組成のセラミック粉末
を焼結処理するためか、得られるセラミック系超電導体
が酸素欠損を起こしやすい問題点があった。
問題点を解決するための手段
本発明は超電導組成のセラミック粉末に更に、高温で分
解して酸素を放出するカリウム化合物を配合した状態で
焼結処理することにより上記の問題点を克服したもので
ある。
解して酸素を放出するカリウム化合物を配合した状態で
焼結処理することにより上記の問題点を克服したもので
ある。
すなわち、本発明は、２００〜１１００℃で分解して酸
素を放出する酸素含有カリウム化合物を配合した超電導
組成のセラミック粉末を金属パイプに充填する工程、得
られた充填体を伸線処理する工程、得られた伸線処理体
を加熱処理して内部のセラミック粉末を焼結処理する工
程からなることを特徴とする超電導線の製造方法を提供
するものである。
素を放出する酸素含有カリウム化合物を配合した超電導
組成のセラミック粉末を金属パイプに充填する工程、得
られた充填体を伸線処理する工程、得られた伸線処理体
を加熱処理して内部のセラミック粉末を焼結処理する工
程からなることを特徴とする超電導線の製造方法を提供
するものである。
作用
酸素含有カリウム化合物を配合した状態で焼結処理する
ことにより、得られるセラミック系超電導体における酸
素欠損が抑制ないし防止される。
ことにより、得られるセラミック系超電導体における酸
素欠損が抑制ないし防止される。
その理由は明白でないが本発明者らは次のように考えて
いる。すなわち、セラミック粉末の焼結処理時に当該酸
素含有カリウム化合物より酸素が放出されてパイプ内に
酸素分圧の高い雰囲気が形成されるためではないかと考
えている。
いる。すなわち、セラミック粉末の焼結処理時に当該酸
素含有カリウム化合物より酸素が放出されてパイプ内に
酸素分圧の高い雰囲気が形成されるためではないかと考
えている。
発明の構成要素の例示
本発明において用いられる超電導組成のセラミック粉末
は、これに酸素含有カリウム化合物を配合したものであ
る。
は、これに酸素含有カリウム化合物を配合したものであ
る。
用いる超電導組成のセラミック粉末は超電導体を形成す
るものである。すなわち、例えばＹ Ｂａ２ Ｃｕ３０
ｐやＹ 、−ｑ Ｂａ ｑ ＣｕＯｒなどの組成とな
る配合割合で、Ｙ ２０３ 、Ｙ（Ｎ Ｏ３）３・ＸＨ
２０，ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２ 、ＢａＦ２、Ｃ
ｕｂＸＣｕ（ＮＯ３）２ ・３Ｈ２０等の原料を混合（
共沈法やゾルゲル法等の湿式混合法も含む。）したもの
、あるいはその混合物を仮焼処理ないし焼結処理して超
電導体としこれを粉砕したものである。なお、ＹはＬａ
ｓ Ｎｄｔ ＳｍＸＥｕ５ Ｇｄ１Ｄｙ１ＨＯ１Ｅｒｓ
Ｔｌ１１％ Ｙｂ、Ｌｕなどの希土類元素で置換する
ことができ、ＢａはＳｒなどのアルカリ土類金属で置換
することができる。また、ＯはＦなどでその一部を置換
することができる。用いるセラミック粉末はパイプへの
ち密充填性などの点より、その粒径が小さいほど好まし
い。一般には、１００μｍ以下の粒径が好ましい。
るものである。すなわち、例えばＹ Ｂａ２ Ｃｕ３０
ｐやＹ 、−ｑ Ｂａ ｑ ＣｕＯｒなどの組成とな
る配合割合で、Ｙ ２０３ 、Ｙ（Ｎ Ｏ３）３・ＸＨ
２０，ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２ 、ＢａＦ２、Ｃ
ｕｂＸＣｕ（ＮＯ３）２ ・３Ｈ２０等の原料を混合（
共沈法やゾルゲル法等の湿式混合法も含む。）したもの
、あるいはその混合物を仮焼処理ないし焼結処理して超
電導体としこれを粉砕したものである。なお、ＹはＬａ
ｓ Ｎｄｔ ＳｍＸＥｕ５ Ｇｄ１Ｄｙ１ＨＯ１Ｅｒｓ
Ｔｌ１１％ Ｙｂ、Ｌｕなどの希土類元素で置換する
ことができ、ＢａはＳｒなどのアルカリ土類金属で置換
することができる。また、ＯはＦなどでその一部を置換
することができる。用いるセラミック粉末はパイプへの
ち密充填性などの点より、その粒径が小さいほど好まし
い。一般には、１００μｍ以下の粒径が好ましい。
酸素含有カリウム化合物としては過酸化カリウム、過ヨ
ウ素酸カリウム、塩素酸カリウム、過塩素酸カリウムな
どのように、２００〜１１００℃で分解して酸素を放出
するものが用いられる。超電導組成のセラミック粉末へ
の酸素含有カリウム化合物の配合は適宜に行うことがで
きる。例えば、上記したセラミック粉末原料と共に混合
する方式や、セラミック粉末の混合物の仮焼体ないし焼
結体の粉砕過程を利用して混合する方式、あるいは前記
の仮焼体ないし焼結体の粉砕物に混入させる方式、さら
には前記の粉砕物を酸素含有カリウム化合物の含有液に
浸漬するなどして酸素含有カリウム化合物を粉砕物に付
着させる方式などの配合方式があげられる。酸素含有カ
リウム化合物の配合量は超電導組成のセラミック粉末１
００重量部あたり、０．５〜５０重量部が適当であり、
好ましくは２〜１０重量部である。配合量が０．５重量
部未満では添加効果に乏しい。他方、５０重量部以上の
配合は添加効果の向上の寄与度に乏しい。なお、配合す
る酸素含有カリウム化合物は１種のみであってもよいし
、２種以上であってもよい。
ウ素酸カリウム、塩素酸カリウム、過塩素酸カリウムな
どのように、２００〜１１００℃で分解して酸素を放出
するものが用いられる。超電導組成のセラミック粉末へ
の酸素含有カリウム化合物の配合は適宜に行うことがで
きる。例えば、上記したセラミック粉末原料と共に混合
する方式や、セラミック粉末の混合物の仮焼体ないし焼
結体の粉砕過程を利用して混合する方式、あるいは前記
の仮焼体ないし焼結体の粉砕物に混入させる方式、さら
には前記の粉砕物を酸素含有カリウム化合物の含有液に
浸漬するなどして酸素含有カリウム化合物を粉砕物に付
着させる方式などの配合方式があげられる。酸素含有カ
リウム化合物の配合量は超電導組成のセラミック粉末１
００重量部あたり、０．５〜５０重量部が適当であり、
好ましくは２〜１０重量部である。配合量が０．５重量
部未満では添加効果に乏しい。他方、５０重量部以上の
配合は添加効果の向上の寄与度に乏しい。なお、配合す
る酸素含有カリウム化合物は１種のみであってもよいし
、２種以上であってもよい。
本発明においては、酸素含有カリウム化合物を配合した
超電導組成のセラミック粉末は金属バイブに充填される
。用いる金属パイプは焼結処理時に溶解しないものであ
ればよい。一般にはＡ ｇ ＮＣｕ１Ｔｉ、ＡＩ、ステ
ンレスなどからなるバイブが用いられる。
超電導組成のセラミック粉末は金属バイブに充填される
。用いる金属パイプは焼結処理時に溶解しないものであ
ればよい。一般にはＡ ｇ ＮＣｕ１Ｔｉ、ＡＩ、ステ
ンレスなどからなるバイブが用いられる。
得られた充填体は必要に応じそのバイブ端を閉塞したの
ち、伸線処理して細径化される。伸線処理は加熱下に行
ってもよいし、常温で行ってもよい。また、円形（第１
図〉や帯状形（第２図）など任意な形態に伸線処理して
よい。なお、図中の１が焼結処理された超電導体となる
べきセラミック粉末層、２が外周の金属層である。
ち、伸線処理して細径化される。伸線処理は加熱下に行
ってもよいし、常温で行ってもよい。また、円形（第１
図〉や帯状形（第２図）など任意な形態に伸線処理して
よい。なお、図中の１が焼結処理された超電導体となる
べきセラミック粉末層、２が外周の金属層である。
伸線処理体は次に加熱されて内部のセラミック粉末が焼
結処理される。加熱条件は超電導組成のセラミック粉末
の種類、そのセラミック粉末が原料物質の単なる混合物
か、その仮焼体か、あるいは超電導体とされた粉末であ
るかなどにより異なり、適宜に決定される。一般には７
００〜１２００℃、２〜３０時間の加熱条件である。
結処理される。加熱条件は超電導組成のセラミック粉末
の種類、そのセラミック粉末が原料物質の単なる混合物
か、その仮焼体か、あるいは超電導体とされた粉末であ
るかなどにより異なり、適宜に決定される。一般には７
００〜１２００℃、２〜３０時間の加熱条件である。
なお、超電導線におけるセラミック系超電導体の直径な
いし層厚、外周の金属層の厚さなどは適宜に決定される
。一般には、セラミック系超電導体の直径ないし層厚が
２００μｍ〜５閤で、金属層の厚さが５０ｕｍ〜２ｆｆ
ＩＩｍである。
いし層厚、外周の金属層の厚さなどは適宜に決定される
。一般には、セラミック系超電導体の直径ないし層厚が
２００μｍ〜５閤で、金属層の厚さが５０ｕｍ〜２ｆｆ
ＩＩｍである。
発明の効果
本発明によれば酸素含有カリウム化合物を超電導組成の
セラミック粉末に配合した状態で焼結処理するので、得
られる超電導線におけるセラミック系超電導体の酸素欠
損を抑制することができる。
セラミック粉末に配合した状態で焼結処理するので、得
られる超電導線におけるセラミック系超電導体の酸素欠
損を抑制することができる。
その結果、超電導特性に優れた超電導線とすることがで
きる。
きる。
実施例
参考例
純度がそれぞれ９９．９％のＹ２Ｏ３、ＢａＣＯ３、Ｃ
ｕＯをＹＢａ２Ｃｕ３０ｙ又はＹ、、ｓ Ｂａｔ、、
７ ＣＩＪＯ３の組成となる割合で用い、これらを高純
度アルミナ製の乳鉢と乳棒を用いてエタノールを媒体と
して湿式粉砕混合したのち、自然乾燥させた。
ｕＯをＹＢａ２Ｃｕ３０ｙ又はＹ、、ｓ Ｂａｔ、、
７ ＣＩＪＯ３の組成となる割合で用い、これらを高純
度アルミナ製の乳鉢と乳棒を用いてエタノールを媒体と
して湿式粉砕混合したのち、自然乾燥させた。
得られたセラミック粉末を金型に充填し、７１ンドプレ
スにより１０００ ｋｇ ／ ｃＩＩｉで押圧して直径
約１０Ｍ１長さ５０Ｍ１密度４．９ｇ／ｃ−の棒体を得
、これを大気中、９００℃で２４時間加熱処理したのち
加熱炉内で自然冷却させた。得られた仮焼体の密度はＹ
Ｂａ２ Ｃｕ３０７型の組成物が５ 、１ ｇ ／ ｃ
Ｊであり、Ｙａ、Ｊ Ｂ ａ ｏ、７ Ｃｕ Ｏ３型の
組成物が５ 、２ ｇ ／ ｃｔｊであった。そしてこ
の仮焼体を粉砕したのち、再度エタノールを媒体として
湿式混合し、自然乾燥させた。
スにより１０００ ｋｇ ／ ｃＩＩｉで押圧して直径
約１０Ｍ１長さ５０Ｍ１密度４．９ｇ／ｃ−の棒体を得
、これを大気中、９００℃で２４時間加熱処理したのち
加熱炉内で自然冷却させた。得られた仮焼体の密度はＹ
Ｂａ２ Ｃｕ３０７型の組成物が５ 、１ ｇ ／ ｃ
Ｊであり、Ｙａ、Ｊ Ｂ ａ ｏ、７ Ｃｕ Ｏ３型の
組成物が５ 、２ ｇ ／ ｃｔｊであった。そしてこ
の仮焼体を粉砕したのち、再度エタノールを媒体として
湿式混合し、自然乾燥させた。
実施例１，２
参考例でＹ Ｂａ２Ｃｕ：＋ ０７型組成物として仮焼
して得たセラミック粉末１００重量部と、表に示した酸
素含有カリウム化合物からなる粉末の所定重量部とを混
合したものを、直径６ ｒｍａ ％肉厚１ｍ＋。
して得たセラミック粉末１００重量部と、表に示した酸
素含有カリウム化合物からなる粉末の所定重量部とを混
合したものを、直径６ ｒｍａ ％肉厚１ｍ＋。
長さ４００＋ｎｍ、重さ６６ｇの銀パイプ内に充填した
。
。
次に、その充填体におけるパイプ端を閉塞したのち、断
面減少率を７〜ｌＯ％として線引用ダイスにより伸線処
理し、直径０．５ｍ＋ａの線材とした。
面減少率を７〜ｌＯ％として線引用ダイスにより伸線処
理し、直径０．５ｍ＋ａの線材とした。
次に、伸線処理体を９５０℃で２４時間加熱して焼結処
理したのち、炉内で自然冷却させて超電導線を得た。超
電導線はその外径が０．５ｍｍで、長さが約５８ｍであ
り、外周の銀層の厚さが０．１２ｒｍのものであった。
理したのち、炉内で自然冷却させて超電導線を得た。超
電導線はその外径が０．５ｍｍで、長さが約５８ｍであ
り、外周の銀層の厚さが０．１２ｒｍのものであった。
また、超電導体はＹ Ｂａ ２ Ｃｕ ３０ ｙ−ｘの
組成で表されるものであり、その酸素欠損量Ｘを表に示
した。
組成で表されるものであり、その酸素欠損量Ｘを表に示
した。
比較例１
酸素含有カリウム化合物を配合しなかったほかは実施例
１と同様にして超電導線を得た。得られた超電導体はＹ
Ｂａ２Ｃｕａ Ｏ７−Ｘの組成で表されるものであり
、その酸素欠損量Ｘを表に示した。
１と同様にして超電導線を得た。得られた超電導体はＹ
Ｂａ２Ｃｕａ Ｏ７−Ｘの組成で表されるものであり
、その酸素欠損量Ｘを表に示した。
実施例３，４
参考例でＹａ、ｉ Ｂ ａ ｅ、７ Ｃｕ Ｏ３型組成
物として仮焼して得たセラミック粉末１００重量部と、
表に示した酸素含有カリウム化合物からなる粉末の所定
重量部とを混合したものを、直径６ ｍｍ ％肉厚１．
５印、長さ３０ｍｍ、重さ５１．４ ｇの銅バイブ内に
充填した。
物として仮焼して得たセラミック粉末１００重量部と、
表に示した酸素含有カリウム化合物からなる粉末の所定
重量部とを混合したものを、直径６ ｍｍ ％肉厚１．
５印、長さ３０ｍｍ、重さ５１．４ ｇの銅バイブ内に
充填した。
次に、その充填体におけるパイプ端を閉塞したのち伸線
処理した。伸線処理はプレスロールで偏平化させ、厚さ
０ 、５ ｍｍの帯状形の線材とした。
処理した。伸線処理はプレスロールで偏平化させ、厚さ
０ 、５ ｍｍの帯状形の線材とした。
次に、伸線処理体を９００℃で２４時間加熱して焼結処
理したのち、炉内で自然冷却させて超電導線を得た。超
電導線は幅が１．４ｍｍで、長さが約９ｍであり、外周
の銅層の厚さが０．２７Ｗａのものであった。また、超
電導体はＹ、、ｊＢ ａ 、、７ Ｃｕ Ｏ３−ｘの組
成で表されるものであり、その酸素欠損ｉ１ｘを表に示
した。
理したのち、炉内で自然冷却させて超電導線を得た。超
電導線は幅が１．４ｍｍで、長さが約９ｍであり、外周
の銅層の厚さが０．２７Ｗａのものであった。また、超
電導体はＹ、、ｊＢ ａ 、、７ Ｃｕ Ｏ３−ｘの組
成で表されるものであり、その酸素欠損ｉ１ｘを表に示
した。
比較例２
酸素含有カリウム化合物を配合しなかったほかは実施例
２と同様にして超電導線を得た。得られた超電導体はＹ
ｏ、ｓ Ｂａｔ、７ ＣｕＯ３−Ｘの組成で表されるも
のであり、その酸素欠損量Ｘを表に示した。
２と同様にして超電導線を得た。得られた超電導体はＹ
ｏ、ｓ Ｂａｔ、７ ＣｕＯ３−Ｘの組成で表されるも
のであり、その酸素欠損量Ｘを表に示した。
評価試験
実施例、比較例で得た超電導線より約３ ｃｍ長さの試
験片を切り取り、これについて臨界温度、臨界電流密度
を調べた。その結果を表に示した。
験片を切り取り、これについて臨界温度、臨界電流密度
を調べた。その結果を表に示した。
なお、臨界温度は０ 、１ Ａ ／ ｃＪの電流密度下
、液体ヘリウムで冷却しなから４端子法により電気抵抗
の温度による変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーにおける
電気抵抗値がＯとなったときの温度である。
、液体ヘリウムで冷却しなから４端子法により電気抵抗
の温度による変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーにおける
電気抵抗値がＯとなったときの温度である。
また、臨界電流密度はパワーリードと共に液体窒素で冷
却しながら徐々に電流値をあげて４端子法によりＩＲド
ロップの電流による変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーに
おけるＩＲドロップが出現したときの電流値である。
却しながら徐々に電流値をあげて４端子法によりＩＲド
ロップの電流による変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーに
おけるＩＲドロップが出現したときの電流値である。
なお、いずれの実施例、比較例においても、磁化変化法
による試験で臨界温度以下での反磁性シグナル（マイス
ナー効果）が確認された。
による試験で臨界温度以下での反磁性シグナル（マイス
ナー効果）が確認された。
第１図、第２図はそれぞれ伸線処理物の形態を例示した
断面図である。 １：焼結処理された超電導体となるべきセラミック粉末
層 ２：金属層 特許出願人 三菱電線工業株式会社
断面図である。 １：焼結処理された超電導体となるべきセラミック粉末
層 ２：金属層 特許出願人 三菱電線工業株式会社
Claims (1)
- １．２００〜１１００℃で分解して酸素を放出する酸素
含有カリウム化合物を配合した超電導組成のセラミック
粉末を金属パイプに充填する工程、得られた充填体を伸
線処理する工程、得られた伸線処理体を加熱処理して内
部のセラミック粉末を焼結処理する工程からなることを
特徴とする超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63314781A JP2574173B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63314781A JP2574173B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02160316A true JPH02160316A (ja) | 1990-06-20 |
| JP2574173B2 JP2574173B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=18057517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63314781A Expired - Lifetime JP2574173B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574173B2 (ja) |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP63314781A patent/JP2574173B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2574173B2 (ja) | 1997-01-22 |
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