JPH02192619A - 酸化物超電導導体の製造方法 - Google Patents

酸化物超電導導体の製造方法

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JPH02192619A
JPH02192619A JP1010339A JP1033989A JPH02192619A JP H02192619 A JPH02192619 A JP H02192619A JP 1010339 A JP1010339 A JP 1010339A JP 1033989 A JP1033989 A JP 1033989A JP H02192619 A JPH02192619 A JP H02192619A
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flat
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JP1010339A
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English (en)
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Sukeyuki Kikuchi
菊地 祐行
Kenji Enomoto
憲嗣 榎本
Naoki Uno
直樹 宇野
Kiyoshi Nemoto
清 根本
Kiyoshi Okaniwa
岡庭 潔
Hiroo Takahashi
高橋 宏郎
Hiromi Murakami
裕美 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Hokkaido Electric Power Co Inc
Tohoku Electric Power Co Inc
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Hokkaido Electric Power Co Inc
Tohoku Electric Power Co Inc
Tokyo Electric Power Co Inc
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    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マグネットワイヤ、電カケープル、電力貯蔵
リンク、磁気シールド等に用いられる酸化物超電導導体
の製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
最近、周知の様に液体窒素温度で使用出来る酸化物超電
導体が見出され、この新超電導体の応用研究が内外で活
発になされている。
ところで、この様な酸化物超電導体は脆い為、線材等に
加工するのが難しく、粉末焼結法等の特殊な加工法が研
究されている。
前記粉末焼結法は、酸化物超電導体の構成元素を含む化
合物等を各々所定の比率で配合した原料物質を例えば金
属パイプ内に充填して複合ビレットとし、これを所望形
状の成形体に減面加工し、この成形体に所定の加熱処理
を施して酸化物超電導成形体となすものである。
前記成形体がテープ材の場合は、前記複合ビレットをそ
のまま平ロール圧延して比較的広幅のテープ材としたり
、或いはこの複合ビレットにスウェージング、溝ロール
圧延、押出、伸線等の塑性加工を施して小径の線条体を
得た後、この線条体を平ロール圧延して比較的幅の狭い
テープ材としたりする方法が取られている。
一方この様なテープ材においては、−Sにその板厚が薄
い方が熱処理後に高い臨界電流密度(JC)が得られる
事が知られており、通常厚さ1mm以下程度の薄いテー
プ材に圧延加工して使用されている、然しなから板厚が
薄くなると圧延荷重が増加する傾向にあり、前記圧延荷
重の増加を抑える為、通常はなるべく外径の小さい平ロ
ールを用いて圧延する事が行なわれている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしこの様にして製造した超電導導体はその超電導特
性(Jc)が今一つ低いものであった。
発明者等は超電導特性の向上化を目指し、鋭意研究を進
めた結果、上記方法において比較的外径の小さい平ロー
ルで圧延する場合、第1図に示す様に一対のロール3A
、3Bを通過後の金属シース1″に矢印(4A、4B)
方向の力が作用してテープ材5″の厚さ(to)がロー
ル間ギャップよりも多少厚くなり、これにより酸化物原
料2′の密度が若干低下し、その結果前記テープ材5°
を熱処理して得られる超電導導体の超電導特性(JC)
が低下するものである事を知見した。
更に平ロール圧延法ではテープ材は蛇行して製出される
為、前方からテープ材に張力を付与しつつ圧延する所謂
前方張力圧延法が適用されているが、この様な前方張力
圧延法によると従来の様にロール径が小さい平ロールを
使用して圧延する場合、圧延中に材料のすべりが発生し
、テープ材長手方向で厚さ変動が生じ、この高面して得
られたテープ材を熱処理して得られる超電導導体はその
長手方向で特性が均一にならない事を知見した。
〔課題を解決する為の手段〕
本発明は上記の知見に鑑みその改善策について鋭意検討
の結果なされたもので、高密度で超電導特性(J、)に
優れた酸化物超電導導体の製造方法を提供する事である
本発明者等は、平ロール圧延により板厚の薄いテープ材
を製造する場合、圧延加工工程の少なく共最後のパスを
棒状複合体の外径又は厚さ(t)と圧延ロール外径(D
)との関係がD≧50tを満足する平ロールを用いて圧
延する事により、前記矢印(4A、4B)方向の力が減
少出来、その結果酸化物原料の密度低下が防止出来、超
電導特性(Jt)の優れた酸化物超電導体が製造出来る
事を見出して、本発明の完成に到ったものである。
即ち本発明は、酸化物超電導導体となし得る原料物質に
金属を被覆した棒状複合体に圧延加工を施した後熱処理
する酸化物超電導導体の製造方法において、前記棒状複
合体の外径又は厚さ(ム)と圧延ロール外径(D)との
関係がD≧50むを満足するロールを用いた圧延加工を
圧延加工工程の少なく共最後のパスで少なくとも1回行
なう事を特徴とするものである。
以下に本発明の構成について図面を参照しながら具体的
に説明する 第1図は酸化物超電導導体となし得る原料物質に金属を
被覆した棒状複合体にロールによる圧延加工を施す際の
材料の変形状態を示す説明図であって、金属シース1で
酸化物原料2を被覆した厚さむの棒状複合体5が外径り
の平ロール3A及び3Bにより圧延されて厚さtoの棒
状複合体5”となる。
この様なロールによる圧延加工が所望回数繰返されて、
最終的に所定厚さのテープ材5゛が得られるが、この際
少なく共最後のパスで棒状複合体の外径又は厚さ(t)
と圧延ロール外径(D)との関係がD≧50tを満足す
る平ロールを用いると、棒状複合体5と平ロール3A、
3Bとの接触長さ2が増加する為前記矢印(4A、4B
)方向の力を減少出来る。而してロール圧延加工の最終
工程におけるロール゛外径りが50t(t:ロール通過
前の棒状複合体の外径又は厚さ)未満であると、前記矢
印(4A、4B)方向の力の減少が不充分であり、従っ
て得られたテープ材5°を熱処理した際に充分に高いJ
cを有する超電導導体が得られない、従ってロール圧延
加工工程の少なく共最後のパスを棒状複合体の外径又は
厚さ(t)と圧延ロール外径(D)との関係がD≧50
tを満足するロールを用いて少なく共−回圧延する必要
がある。
又この際前記D≧50tを満足する平ロールによる圧延
の総圧下率が30%以上となるように圧延加工を施す事
が望ましいが、そのパススケジュールとしては圧下率3
0%以上の加工を1回行なっても良く、或いはスキンパ
ス圧延を複数回行なっても差し支えない。
前記棒状複合体5としては、上述の様に酸化物超電導導
体となし得る原料物質2を金属シース1で被覆したもの
を用いるが、酸化物原料2を金属シース1で被覆した複
合ビレットをそのまま使用しても良く、あるいは当該複
合ビレットをスウェージング、溝ロール圧延、押出、伸
線等の手段により所望の形状及び寸法に加工したものを
用いても良い、又その断面形状は円形、楕円形、四角形
、多角形等の内いずれであっても差し支えない。
本発明方法はY−Ba−Cu−0系、B1−3r −C
a −Cu −0系、T l −B a −Ca −C
u−〇系等の内いずれの酸化物超電導体に対しても適用
出来るものであり、当該酸化物超電導体となし得る原料
物質としては、酸化物超電導体の製造過程で生成する酸
化物等、例えばY−Ba−CuO系酸化物超電導体につ
いて示すと、Y z O3、Bad、、Cub、BaC
uO,、YBaCuO,、YBazCu20−H等の酸
化物がY:Ba:Cuの原子比で1:2:3になる様に
配合し混合したものであれば任意の物質が用いられる。
又本発明方法において、原料物質を被覆するのに用いら
れる金属としては、Ag、Au、PL、Cu、5IJS
或いはこれらの合金等の加工性に優れた高融点金属が適
しており、特にAgは酸素の透過性に優れるので、後の
加熱処理工程において原料物質への酸素供給が充分にな
され好ましいものである。
〔作用〕
本発明方法においては、酸化物超電導導体となし得る原
料物質に金属を被覆した棒状複合体を平ロール圧延によ
り所望形状のテープ材に加工するに際して、前記棒状複
合体の外径又は厚さ(L)と圧延ロール外径(D)との
関係がD≧50tを満足する平ロールを用いた圧延加工
を圧延加工工程の少なく共最後のパスで少なく共1回行
なっているので、前記テープ材の厚さが薄い場合でも圧
延時に酸化物原料の密度が低下する事がなく、従ってこ
の様にして得られたテープ材を熱処理する事により超電
導特性に優れた超電導導体が得られ又本発明方法におい
ては、原料酸化物を金属で被覆した棒状複合体をロール
圧延加工工程の少なく共最終バスにてロール径が大きい
平ロールを用いて圧延しているので、当該棒状複合体と
ロールとの間の摩擦が大きくなり、前方張力を付与しつ
つ圧延しても圧延中に材料のすべりが発生する事が無く
、従来の様なテープ材長手方向の厚さ変動が生じず、従
って而して得られたテープ材を熱処理する事によりその
長手方向で超電導特性が均一な超電導導体が得られる。
更に前記棒状複合体をロール径が大きい平ロールを用い
て圧延する事により、原料酸化物の超電導電流を極大化
する結晶方位への配向成長が可能となり、臨界電流密度
(Jc)が大きい超電導導体が得られる。
〔実施例〕
次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。
実施例1 Y2O2、BaC0,及びCuOの粉末をY:Ba:C
Uが原子比で1:2:3になる様に配合し、次いでこの
混合粉体を大気中で1000°CX5 hr仮焼成し、
この仮焼成体を粉砕分級して、YBa 1 Cu 30
 x組成の仮焼成粉体となし、この仮焼成粉体を原料物
質として外径20mmφ、内径12mmφのAgパイプ
内に充填し、次いでこの原料物質を充填したAgパイプ
の両端をEB溶接により真空封着し、次いでスウェージ
ング、溝ロール圧延により外径3mmφ又は2mmφの
棒状複合体に加工した。而してこの棒状複合体を種々の
ロール径(D)の平ロールを用いて第1表に示した条件
で圧延加工し、種々の厚さのテープ状の複合線材となし
、次いで得られた各々の複合線材を酸素気流中で900
°CX10hr加熱処理してYBatCu、Q、−δ(
δ″i 0.1〜0.5 )の酸化物超電導導体を製造
した。
実施例2 原料物質として、BizOi、5rCOt、CaCO3
及びCuOの粉末をBi:Sr:Ca:CUが原子比で
2:2:2:3になる様に配合し混合した混合粉体を大
気中で850℃X50hr仮焼成し、次いでこの仮焼成
体を粉砕分級して得たB i ts r *Ca tc
 u sow組成の仮焼成粉体を用い、加熱処理を大気
中で850℃X100hr行なった以外は、実施例1と
同様な方法によりBi25 rzcaxcu30t−δ
(δ!=i 0.1〜0.5 )の酸化物超電導導体を
製造した。
以上の様にして得られた各々の酸化物超電導導体につい
て、臨界電流密度(JC)及び結晶配向性を測定して、
その結果を第1表に併記した。
第1表から明らかな様に、本発明例品No1〜12はい
ずれも臨界電流密度(Je)が高く、結晶配向性を有し
ている。一方ロール径の棒状複合体の外径又は厚さに対
する比(D/l)が小さかった比較例品No1l及び1
3はJ、が低く、結晶配向性も認められない、又前記D
/lの値が大きいロールを使用したが、当該ロールによ
る総圧下率が小さかった比較例品No12及び14は、
前記比較例品No1l及び13に比べて大径ロール使用
の効果が若干圧められるものの、本発明例品No1〜1
2に比べるとJ、の値がかなり低くなっている。
向上記実施例においては、外径3mmφ或いは2mmφ
迄の加工はスウエージング、溝ロール圧延により行なっ
たが、この加工も平ロール圧延により行なっても差し支
えない、又この際のロール径に関しては特に限定する必
要がない事はいうまでもない。
〔発明の効果〕
本発明方法によれば、超電導特性(J、)に優れた酸化
物超電導導体が得られ、工業上顕著な効果を奏するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は原料酸化物を金属で被覆した棒状複合体を圧延
する際の材料の変形状態を示す説明図である。 Ll’−一金属シース、2.2′・−・酸化物原料、3
A、3B−平ロール、5−・棒状複合体、5′テープ材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 酸化物超電導導体となし得る原料物質に金属を被覆した
    棒状複合体に圧延加工を施した後熱処理する酸化物超電
    導導体の製造方法において、前記棒状複合体の外径又は
    厚さ(t)と圧延ロール外径(D)との関係がD≧50
    tを満足するロールを用いた圧延加工を圧延加工工程の
    少なく共最後のパスで少なくとも1回行なう事を特徴と
    する酸化物超電導導体の製造方法。
JP1010339A 1989-01-19 1989-01-19 酸化物超電導導体の製造方法 Pending JPH02192619A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04292819A (ja) * 1991-03-20 1992-10-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 酸化物超電導線材の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04292819A (ja) * 1991-03-20 1992-10-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 酸化物超電導線材の製造方法
US5246917A (en) * 1991-03-20 1993-09-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of preparing oxide superconducting wire

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