JPH02160317A - 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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- JPH02160317A JPH02160317A JP63314782A JP31478288A JPH02160317A JP H02160317 A JPH02160317 A JP H02160317A JP 63314782 A JP63314782 A JP 63314782A JP 31478288 A JP31478288 A JP 31478288A JP H02160317 A JPH02160317 A JP H02160317A
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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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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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、焼結処理時に分解して酸素を放出する酸化物
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。
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、銀や鋼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、焼結処理
時に分解して酸素を放出する酸化物を配合することによ
り上記の問題点を克服したものである。
時に分解して酸素を放出する酸化物を配合することによ
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．二酸化二セシウム．二酸化二イリ
ジウム、二酸化マンガン、五酸化二アンチモン．二酸化
二タリウム及び三酸化二インジウムからなる群より選ば
れた１種又は２種以上の酸化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。
ジウム、二酸化マンガン、五酸化二アンチモン．二酸化
二タリウム及び三酸化二インジウムからなる群より選ば
れた１種又は２種以上の酸化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
焼結処理時に分解して酸素を放出する上記の酸化物を配
合することにより、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。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化物が放出した
酸素で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。
合することにより、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。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化物が放出した
酸素で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、これに焼結処理時に酸素を放出する酸化物を配合し
たものである。
は、これに焼結処理時に酸素を放出する酸化物を配合し
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 Ｂａ ２ Ｃｕ
３０ ｐやＹ １−ｑ Ｂａ ｑＣｕＯｒなどの組成と
なる配合割合で、Ｙ ２０３ 、Ｙ（Ｎ Ｏ３）３ ・
ＸＨ２０％ ＢａＣＯ３、Ｂａ（Ｎ Ｏ：＋ ）２ 、
ＢａＦ ２、Ｃｕｂ、 ＣＬＩ（ＮＯ３）２ ・３ Ｈ
２０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Ｌａｉ Ｎｄ、、ＳｍＸＥｕ、 ｃ
ｄＸＤｙｓＨＯＸＥｒ、Ｔｍｓ 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、０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、１００μｌ以下の粒径
が好ましい。
るものである。すなわち、例えばＹ Ｂａ ２ Ｃｕ
３０ ｐやＹ １−ｑ Ｂａ ｑＣｕＯｒなどの組成と
なる配合割合で、Ｙ ２０３ 、Ｙ（Ｎ Ｏ３）３ ・
ＸＨ２０％ ＢａＣＯ３、Ｂａ（Ｎ Ｏ：＋ ）２ 、
ＢａＦ ２、Ｃｕｂ、 ＣＬＩ（ＮＯ３）２ ・３ Ｈ
２０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Ｌａｉ Ｎｄ、、ＳｍＸＥｕ、 ｃ
ｄＸＤｙｓＨＯＸＥｒ、Ｔｍｓ 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、０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、１００μｌ以下の粒径
が好ましい。
焼結処理時に酸素を放出する酸化物としては、二酸化ニ
セシウム．二酸化二イリジウム、二酸化マンガン、五酸
化二アンチモン．二酸化二タリウム及び三酸化二インジ
ウムからなる群より選ばれた１ｆＩ又は２種以上が用い
られる。超電導組成のセラミック粉末への当該酸化物の
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当該酸化
物の含有液に浸漬するなどして当該酸化物を粉砕物に付
着させる方式などの配合方式があげられる。酸化物の配
合量は超電導組成のセラミック粉末１００重量部あたり
、０．１〜３０重量部が適当であり、好ましくは０．５
〜５重量部である。配合量が０．１重量部未満では添加
効果に乏しい。他方、３０重量部以上の配合は添加効果
の向上の寄与度に乏しい。
セシウム．二酸化二イリジウム、二酸化マンガン、五酸
化二アンチモン．二酸化二タリウム及び三酸化二インジ
ウムからなる群より選ばれた１ｆＩ又は２種以上が用い
られる。超電導組成のセラミック粉末への当該酸化物の
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当該酸化
物の含有液に浸漬するなどして当該酸化物を粉砕物に付
着させる方式などの配合方式があげられる。酸化物の配
合量は超電導組成のセラミック粉末１００重量部あたり
、０．１〜３０重量部が適当であり、好ましくは０．５
〜５重量部である。配合量が０．１重量部未満では添加
効果に乏しい。他方、３０重量部以上の配合は添加効果
の向上の寄与度に乏しい。
本発明においては、当該酸化物を配合した超電導組成の
セラミック粉末は金属パイプに充填される。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Ａｇ、Ｃｕ％Ｔｉ１Ａｌ、ステンレスなどからな
るパイプが用いられる。
セラミック粉末は金属パイプに充填される。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Ａｇ、Ｃｕ％Ｔｉ１Ａｌ、ステンレスなどからな
るパイプが用いられる。
得られた充填体は必要に応じそのパイプ端を閉塞したの
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
２００μＩｍ〜５ＩＩＩ１１で、金属層の厚さが５０１
〜２醜である。
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
２００μＩｍ〜５ＩＩＩ１１で、金属層の厚さが５０１
〜２醜である。
発明の効果
本発明によれば所定の酸化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。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。
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。
実施例
参考例
純度がそれぞれ９９．９％のＹ ２０３ 、Ｂａ ＣＯ
３、ＣｕＯをＹＢａ２ ＣＬＩ３０ｙ又はＹａ、ｓ Ｂ
ａ ＃Ｊ Ｃｕ Ｏ３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。
３、ＣｕＯをＹＢａ２ ＣＬＩ３０ｙ又はＹａ、ｓ Ｂ
ａ ＃Ｊ Ｃｕ Ｏ３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、ハンドプレス
により１０００ ｋｇ ／ ｃＪで押圧して直径約１０
ｍ１長さ５０ＩＩＩ１１１密度４ 、９ ｇ ／ 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ＹＢａ２Ｃｕ３０．型の組成物が５ 、１ ｇ
／ ｃｄであり、Ｙｅ、＋ Ｂ 、ａ Ｊ、７ Ｃｕ
Ｏ３型の組成物が５ 、２ ｇ ／ ｃｊであった。
により１０００ ｋｇ ／ ｃＪで押圧して直径約１０
ｍ１長さ５０ＩＩＩ１１１密度４ 、９ ｇ ／ 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ＹＢａ２Ｃｕ３０．型の組成物が５ 、１ ｇ
／ ｃｄであり、Ｙｅ、＋ Ｂ 、ａ Ｊ、７ Ｃｕ
Ｏ３型の組成物が５ 、２ ｇ ／ ｃｊ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。
体として湿式混合し、自然乾燥させた。
実施例１〜３
参考例でＹＢａ２ Ｃｕ３０７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、表に示した酸化物
からなる粉末の所定重量部とを混合したものを、直径６
−１肉厚１１１１１％長さ４００閤、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０．５鴎の線材とした。
得たセラミック粉末１００重量部と、表に示した酸化物
からなる粉末の所定重量部とを混合したものを、直径６
−１肉厚１１１１１％長さ４００閤、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０．５鴎の線材とした。
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０．５−で、長さが約５８ｍであり
、外周の銀層の厚さが０．１２ｍのものであった。また
、超電導体はＹＢａ２Ｃｕ３０ｆ−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。
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０．５−で、長さが約５８ｍであり
、外周の銀層の厚さが０．１２ｍのものであった。また
、超電導体はＹＢａ２Ｃｕ３０ｆ−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。
比較例１
酸化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ＹＢａ２ Ｃｕ３０
ｆ−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。
電導線を得た。得られた超電導体はＹＢａ２ Ｃｕ３０
ｆ−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４〜６
参考例でＹａ、Ｊ Ｂ ａ ａ、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、
表に示した酸化物からなる粉末の所定重量部とを混合し
たものを、直径６１Ｉｌ！１、肉厚１．５嘘、長さ３０
Ｍ１重さ５１．４ ｇの銅パイプ内に充填した。
物として仮焼して得たセラミック粉末１００重量部と、
表に示した酸化物からなる粉末の所定重量部とを混合し
たものを、直径６１Ｉｌ！１、肉厚１．５嘘、長さ３０
Ｍ１重さ５１．４ ｇの銅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
０．５ｍｍ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
０．５ｍｍの帯状形の線材とした。
次に１、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。
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１．４ｍで、長さが約９ｍであり、外周
の銅層の厚さが０．２７＋＋ａのものであった。また、
超電導体はＹａ、ｓ Ｂ ａ ６．７ Ｃｕ Ｏ３−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。
の銅層の厚さが０．２７＋＋ａのものであった。また、
超電導体はＹａ、ｓ Ｂ ａ ６．７ Ｃｕ Ｏ３−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。
比較例２
酸化物を配合しなかったほかは実施例４と同様にして超
電導線を得た。得られた超電導体はＹａｓ Ｂ ａ ａ
、ｔ Ｃｕ Ｏ３−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。
電導線を得た。得られた超電導体はＹａｓ Ｂ ａ ａ
、ｔ Ｃｕ Ｏ３−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３０−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。
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 ／ ｃ−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：超電導体とされるセラミック粉末層２：金属層 特許出願人 三菱電線工業株式会社 代 理 人 藤 本 勉第１図
断面図である。 １：超電導体とされるセラミック粉末層２：金属層 特許出願人 三菱電線工業株式会社 代 理 人 藤 本 勉第１図
Claims (1)
- １．二酸化二セシウム、三酸化二イリジウム、二酸化マ
ンガン、五酸化二アンチモン、三酸化二タリウム及び三
酸化二インジウムからなる群より選ばれた１種又は２種
以上の酸化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 |
|---|---|---|---|
| JP63314782A JPH02160317A (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 |
|---|---|---|---|
| JP63314782A JPH02160317A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02160317A true JPH02160317A (ja) | 1990-06-20 |
Family
ID=18057529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63314782A Pending JPH02160317A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02160317A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018078877A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 住友電気工業株式会社 | 超電導線材 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63276819A (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-15 | Nippon Steel Corp | セラミックス系超伝導線条体の製造方法 |
| JPH01279512A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 線状超電導材の製造方法 |
| JPH01279508A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 線状超電導材の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP63314782A patent/JPH02160317A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63276819A (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-15 | Nippon Steel Corp | セラミックス系超伝導線条体の製造方法 |
| JPH01279512A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 線状超電導材の製造方法 |
| JPH01279508A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 線状超電導材の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018078877A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 住友電気工業株式会社 | 超電導線材 |
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