JPH02206504A

JPH02206504A - 超電導材料加工物

Info

Publication number: JPH02206504A
Application number: JP1026254A
Authority: JP
Inventors: Yuko Hochido; 宝地戸　雄幸; Nobuo Tsuchimine; 信男土嶺; Akira Takahashi; 章高橋
Original assignee: KOUJIYUNDO KAGAKU KENKYUSHO KK; Kojundo Kagaku Kenkyusho KK
Current assignee: KOUJIYUNDO KAGAKU KENKYUSHO KK; Kojundo Kagaku Kenkyusho KK
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1990-08-16

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、液体窒素温度で使用できる高温超電導材料の
線材、テープ材等の加工物に関する。

（従来の技術）従来、合金系超電導材料は塑性加工性に優れ、線材、テ
ープ材等の加工が容易で、ＮｂＴｉ合金は第一世代の超
電導材料として各方面に使用されているが、臨界温度Ｔ
ｃが低い欠点がある。

Ｎｂ３　Ｓｎ、Ｖ３　Ｇａ等の化合物系超電導材料は、
合金系に比べて臨界温度Ｔｃと上部臨界磁界Ｈｃ２は高
いが、極めて脆いため直接伸線加工することかできず、
一種の固体拡散反応を利用したいわゆるブロンズ法とい
う特殊な手段で線材化され、第二世代の超電導材料とし
て実用に供せられている。

最近、Ｙ−Ｂａ−ＣＵ−０系の複合酸化物によって液体
窒素温度での超電導現象が実現した。

以来、幾多の酸化物高温超電導材料が開発され発表され
ている。

酸化物超電導材料はもらろん化合物系超電導材料に属し
、やはり極めて脆いため塑性加工性が悪く、特別な線材
化法、テープ材化法の開発が必要である。

実用的超電導材料加工物を開発するためには、臨界電流
密度Ｊｃが高くなる方法の開発が重要である。さらに、
機械的強度があり、かつ、ある程度のフレキシビリティ
が必要である。

現在、最も盛んに行なわれている酸化物超電導材料の線
材化法は、金属管に酸化物粉末を詰め込み、細線化を行
って線にしたのち、熱処理するものである。

金属管としては銅、銀、ステンレス等が用いられるが、
銅は熱処理中に酸化物の酸素と反応を起し、超電導特性
を劣化させる欠点がある。

現在のところ、金属管としては銀が最も優れているとさ
れている。これは銀は酸化物と反応を起さず、かつ、酸
素は銀を通って外部から内部に、あるいは内部から外部
に抜けることができるためである。

また、テープ状線材化法としては、上記の線材化法と同
様に銀をシース（被覆）材として、その中に酸化物粉末
を入れ、ローラー等で圧延したのち熱処理してテープ状
線材が得られている。

これらの方法は、酸化物超電導材料を直接線引きしたり
、圧延したりする方法ではないため、製造工程が複雑で
あり、かつ、一つ一つの工程に様々な困難を供なう欠点
がある。また、製造コストも高くなる欠点がある。

さらに、テープ材化法としては、次のような方法が試み
られている。

ＢａＣＯ３およびＹ２Ｏ３の混合粉末にアルコールを加
えて懸濁液とし、これを銅テープに塗布する。これを大
気中で十分乾燥させたのち、熱処理することによって目
的とする酸化物超電導材料のテープを得ている。

このテープは中心に銅基板が残っているので、テープの
フレキシビリティはよいが、しかし、ＪＣが極めて低い
欠点がある。

また、プラズマスプレー法を用いたテープの作製も行な
われている。

アルゴンガスのプラズマジェットにより、酸化物超電導
体の原料粉末をハステロイ等の基板に吹きつけ、厚さ１
００〜１５０μｍの皮膜を形成させる。次に、これを適
当な条件下で熱処理することによってテープを得ている
。

この方法ではゼロ磁界のＴｃ２０ＯＡ／ｃｍ２が得られ
ているが、まだ十分とは考えられない。

（解決しようとする問題点）上記のように、酸化物超電導材料の線材化、テープ材化
は、今まさに始まったばかりであり、様々な難問をかか
えているが、問題点の根本は素材が楯いため間接的な製
造法を用いざるを得ないということである。

本発明は、酸化物超電導材料を直接に線引ぎしたり、圧
延したりして得た線材、テープ材等の安価な加工物を提
供しようとするものである。

（問題を解決するための手段）ジルコニウム、銀等の金属の中一種類の金属粉末あるい
は二種類以上の混合金属粉末、あるいはこれらの金属を
含む合金粉末を超電導材料に５〜５０重量％含有せしめ
加工したものである。

合金粉末は例えばＩｎＳｎ、ＹｂＢａＣＬＪ。

ＡｌＡｇ、ＮｂＴｉのようなものが好ましい。

本発明により酸化物超電導材料は延性、展性に富む物性
に変化し、加工性に優れるようになるため、直接に線引
きしたり、ローラー等により圧延することができる。

このような方法で製造した線材、テープ材等の加工物は
、もちろん機械的強度もフレキシビリティ性等も十分に
実用に供し得るものである。

さらに、本発明によれば、線引き、圧延等の工程で超電
導粒子の結晶軸が配向するため臨界電流密度ＪＣ，が高
くなり実用に供するに極めて好都合である。

（実施例１）ＹＩ　Ｂａ２　Ｃｕ３０７−δの組成の超電導を示す粉
末９００とインジウム粉末１０Ｃｌを秤量し、ボールミ
ルを用いて５時間混合したのち、この混合物を直接圧延
機を用いてテープ状の圧延成形体を作成した。

このテープ材を振動試料型磁力計を用いてゼロ磁場にて
磁化測定を行った結果、ＹＩ　Ｂａ２　Ｃｕ３０７−δのバルクのＪＣは４４２
５Ａ／ｃｍ２であったが、テープ材のＪＣは７９５０Ａ
／ｃｍ２であり、臨界電流密度ＪＣの向上が認められた
。

また、１テスラの磁場中においても、前者のバルクのＪ
Ｃは１０２５Ａ／Ｃｍ２であったが、後者のテープ材の
ＪＣは４９８０Ａ／ｃｍ２であり臨界電流密度Ｊｃの向
上が認められた。

（実施例２）Ｂ　ｉｏ、７　ＰｂＯ，３Ｓｒｌ　Ｃａ１Ｃｕ１．５０
ｘの組成の超電導を示す粉末９０Ｇとインジウム粉末１
０ｇを秤量し、ボールミルを用いて５時間混合したのち
、この混合物を直接圧延機を用いてテープ状の圧延成形
体を作成した。

このテープ材を振動試料型磁力計を用いてゼロ磁場にて
磁化測定を行った結果、ブ材のＪＣは５０８０Ａ／ｃｍ２であり、臨界電流密度
ＪＣの向上が認められた。

また、０．５テスラの磁場中においても、前者のバルク
のＪＣは５０Ａ／Ｃｍ２であったが、後者のテープ材の
Ｊｃは４９５Ａ／Ｃｍ２であり、臨界電流密ｆＪＬＪｃ
の向上が認められた。

（実施例３）ＹＩ　Ｂａ２　Ｃｕ３０７−δの組成の超電導を示す粉
末９０ｇと銅粉末１０ｃｘを秤量し、ボールミルを用い
て５時間混合したのち、この混合物を直接圧延機を用い
てテープ状の圧延成形体を作成した。

このテープ材を振動試料型磁力計を用いてゼロ磁場にて
磁化測定を行った結果、ＹＩ　Ｂａ２＠Ｃｕ３０７−δのバルクのＪＣは４４２
５Ａ／ｃｍ２であったが、テープ材のＪＣは７０５０Ａ
／ｃｍ２　であり、臨界電流密度ＪＣ（７）向上が認め
られた。

また、１テスラの磁場中においても、前者のバルクのＪ
ｃは１０２５Ａ／Ｃｍ２であったが、後者のテープ材の
Ｊｃは４５３０Ａ／ｃｍ２であり臨界電流密度Ｊｃの向
上が認められた。

（発明の効果）本発明によれば、酸化物超電導材料の脆さが改善され、
延性、展性に富む物性に転換させることができるため、
直接に線引きしたり、ローラー等により圧延して線材、
テープ材等の加工物が得られるため、今までの加工上の
難問は一挙に解決しまた、製造コストも大巾に低下させ
ることができる特徴がある。

さらに、本発明になる線材、テープ材等の加工物は、機
械的強度、フレキシビリティ性等も十分である特徴があ
る。

また、本発明によれば、超電導粒子の結晶軸が配向する
ため、臨界電流密度が高くなり極めて実用的である特徴
がある。

さらに、使用目的に応じて混合する金属粉末の混合量を
変えることにより、臨界温度や臨界電流密度の制御が容
易にできる特徴がある。

Claims

【特許請求の範囲】

超電導材料に、アルミニウム、カドミウム、ガリウム、
銅、インジウム、鉛、スズ、ニオブ、チタン、亜鉛、ジ
ルコニウム、銀の中の一種あるいは二種以上の金属粉末
、あるいはこれらの金属を含む合金粉末を５〜５０重量
％含有せしめ加工することを特徴とする超電導材料加工
物。