JPH02213011A - 導電材料の製造方法 - Google Patents
導電材料の製造方法Info
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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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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）
本発明は送電線、アンテナ、モーター、電導マグネット
等に用いる導電材料に関する。
等に用いる導電材料に関する。
（従来の技術）
現在量も注目されているセラミック導電材はＰｈｙｓｉ
ｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ、ｖｏｌ、
５８．Ｎｏ、９．ｐ９０８−９１０に述べられているＨ
ｏｕｓｔｏｎ大学のＣＷ−Ｃｈｕらが発見したＹ−Ｂａ
−０系セラミツクやＪ ａｐ ａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ Ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
に述べられている金属材料技術研究所の前日らが発見し
たＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系セラミツクである。こ
れらは常温に於て導体であるだけでなく低温に於いては
超伝導体にもなる。
ｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ、ｖｏｌ、
５８．Ｎｏ、９．ｐ９０８−９１０に述べられているＨ
ｏｕｓｔｏｎ大学のＣＷ−Ｃｈｕらが発見したＹ−Ｂａ
−０系セラミツクやＪ ａｐ ａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒ
ｎａｌ Ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
に述べられている金属材料技術研究所の前日らが発見し
たＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系セラミツクである。こ
れらは常温に於て導体であるだけでなく低温に於いては
超伝導体にもなる。
その製造方法は例えば粉体粉末冶金協会の昭和６３年度
春期大会講演概要集ｐ２６−２７に述べられている様に
銀チューブに予め作製したセラミック導電粉末を詰め線
引き、ロール圧延等により加工した後粉末を焼結して得
られる。
春期大会講演概要集ｐ２６−２７に述べられている様に
銀チューブに予め作製したセラミック導電粉末を詰め線
引き、ロール圧延等により加工した後粉末を焼結して得
られる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら従来のセラミックを用いた導電材料は
（１）異方性の強い材料であるのにも関わらず結晶方向
の制御が成されていない。
の制御が成されていない。
（２）粉体を使っているため密度が低い（空孔が多い）
。
。
（３）粉体を使っているため障壁となる粒界が多い。
等の原因により臨界電流密度が低く応用が限定されたも
のとなっていた。また上記因子特に（２）（３）は耐環
境性も悪くしていた。
のとなっていた。また上記因子特に（２）（３）は耐環
境性も悪くしていた。
本発明はこの様な問題を解決するものであり、その目的
とするところは臨界電流密度が高く且耐環境性に優れ応
用範囲の限定の少ないセラミック導電材料を得んとする
ものである。
とするところは臨界電流密度が高く且耐環境性に優れ応
用範囲の限定の少ないセラミック導電材料を得んとする
ものである。
（課題を解決するための手段）
上記の問題を解決するため本発明の導電材料の製造方法
は１）主工程が金属材内にセラミック導電材を鋳込んだ
後読セラミック導電材の主たる相の融点より低い温度で
熱間変形加工をして成ること２）セラミック導電材を鋳
込んだ後読セラミック導電材を金属材で密封することを
特徴とする。
は１）主工程が金属材内にセラミック導電材を鋳込んだ
後読セラミック導電材の主たる相の融点より低い温度で
熱間変形加工をして成ること２）セラミック導電材を鋳
込んだ後読セラミック導電材を金属材で密封することを
特徴とする。
（実施例）
以下実施例に従い本発明の詳細な説明する。
先ず最初に原料粉Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ，ＳｒＣＯ３、Ｃ
ａＣＯ３、ＣｕＯ（ｐｕｒｉｔｙは何れも９９゜９％）
を白金るつぼに入れ酸素雰囲気中に於て加熱溶融する。
ａＣＯ３、ＣｕＯ（ｐｕｒｉｔｙは何れも９９゜９％）
を白金るつぼに入れ酸素雰囲気中に於て加熱溶融する。
この時の溶融温度は１０５０℃〜１２００℃、昇温速度
は１００℃／Ｈであり酸素圧は１〜２ｋｇ／Ｃｍ”であ
る、尚原料粉の調合に放て、Ｂｉとｐｂは蒸発し易いた
め予め仕込量を最終的に化学量論組成に成るように補正
する必要がある１次にこの溶融物を第１図（ａ）に示す
ように冷却した銀より成る鋳型１（金属導電材）に鋳込
み凝固させ更に第１図（ｂ）の様に鋳型１に銀材の蓋３
をセット溶接し凝固物２を密閉する。ここで鋳型１を冷
却するのは融点が約９６０℃と低い銀鋳型１の鋳込む時
の溶砒を極力防ぐためであり蓋３をするのは後の熱間加
工、熱処理に於いてのセラミック導電材元素の蒸発等に
よる組成の不均一な変化を抑えるためである。？！Ｘに
鋳型１と共に凝固物２を第２図に示すように８６０°Ｃ
〜８８０℃に於てロール圧延を繰り返し行い所定の形状
まで変形加工させる。初期の凝固物２は急冷鋳造のため
非晶質部分が多いが加熱ロール圧延を繰り返すことによ
り結晶部は増加する。また本セラミック材の融点はＤＴ
Ａによる測定では約８８３℃である。故にロール圧延の
温度は融点より僅か低い温度が適正といえる。この変形
加工を繰り返すことによりセラミックの結晶を配向させ
る。そのため鋳型１の硬度や塑性度、熱間変形温度とセ
ラミック導電材料の変形量は重要なポイントとなる。
は１００℃／Ｈであり酸素圧は１〜２ｋｇ／Ｃｍ”であ
る、尚原料粉の調合に放て、Ｂｉとｐｂは蒸発し易いた
め予め仕込量を最終的に化学量論組成に成るように補正
する必要がある１次にこの溶融物を第１図（ａ）に示す
ように冷却した銀より成る鋳型１（金属導電材）に鋳込
み凝固させ更に第１図（ｂ）の様に鋳型１に銀材の蓋３
をセット溶接し凝固物２を密閉する。ここで鋳型１を冷
却するのは融点が約９６０℃と低い銀鋳型１の鋳込む時
の溶砒を極力防ぐためであり蓋３をするのは後の熱間加
工、熱処理に於いてのセラミック導電材元素の蒸発等に
よる組成の不均一な変化を抑えるためである。？！Ｘに
鋳型１と共に凝固物２を第２図に示すように８６０°Ｃ
〜８８０℃に於てロール圧延を繰り返し行い所定の形状
まで変形加工させる。初期の凝固物２は急冷鋳造のため
非晶質部分が多いが加熱ロール圧延を繰り返すことによ
り結晶部は増加する。また本セラミック材の融点はＤＴ
Ａによる測定では約８８３℃である。故にロール圧延の
温度は融点より僅か低い温度が適正といえる。この変形
加工を繰り返すことによりセラミックの結晶を配向させ
る。そのため鋳型１の硬度や塑性度、熱間変形温度とセ
ラミック導電材料の変形量は重要なポイントとなる。
次にこの変形加工物をｓ ｏ ｏ ’ｃ〜８５０°Ｃ酸
素雰囲気中に於て６０時間熱処理をして導電材料を得た
。
素雰囲気中に於て６０時間熱処理をして導電材料を得た
。
得られた導電材料の臨界電流密度と臨界温度を測定した
。その結果を第１表にまた比較例を第２表に示した。尚
測定は外周の銀を剥離した後行なったものであり（但し
強電に於いては実際応用する場合は超伝導状態が崩れた
ときの急激な発熱を抑えるバイパスとなるため付けたま
ま用いることがある）測定雰囲気は液体窒素中即ち７７
Ｋに於けるものである。比較例は前記従来方法の粉末を
焼結して得たもの（但し粉末は本実施例で用いた溶融後
の凝固物を結晶化させ粉砕したもの）、溶融後の加熱ロ
ール圧延をセラミック導電材の融点を越えた温度８９５
℃で行ったものである。 （それぞれ比較例−１、比較
例−２、） 第１表 第２表 表より判るよう本発明のセラミック導電材料はは従来法
のセラミック導電材料より臨界温度は低いにも関わらず
顕著に臨界電流密度は高くなっている。これはセラミッ
ク導電材料の（１）結晶の配向化、 （２）低空孔率化
、 （３）粒界発生の抑制によるものでありこれらの点
はＸ線回折、顕微鏡観察、密度測定等の分析により裏付
けられている。さらに熱間変形加工や熱処理時に密閉し
て行ったものはより臨界電流密度は高くなっておりより
好ましいことが判る。これは密閉により組成の不均一な
変動を抑えているためである。
。その結果を第１表にまた比較例を第２表に示した。尚
測定は外周の銀を剥離した後行なったものであり（但し
強電に於いては実際応用する場合は超伝導状態が崩れた
ときの急激な発熱を抑えるバイパスとなるため付けたま
ま用いることがある）測定雰囲気は液体窒素中即ち７７
Ｋに於けるものである。比較例は前記従来方法の粉末を
焼結して得たもの（但し粉末は本実施例で用いた溶融後
の凝固物を結晶化させ粉砕したもの）、溶融後の加熱ロ
ール圧延をセラミック導電材の融点を越えた温度８９５
℃で行ったものである。 （それぞれ比較例−１、比較
例−２、） 第１表 第２表 表より判るよう本発明のセラミック導電材料はは従来法
のセラミック導電材料より臨界温度は低いにも関わらず
顕著に臨界電流密度は高くなっている。これはセラミッ
ク導電材料の（１）結晶の配向化、 （２）低空孔率化
、 （３）粒界発生の抑制によるものでありこれらの点
はＸ線回折、顕微鏡観察、密度測定等の分析により裏付
けられている。さらに熱間変形加工や熱処理時に密閉し
て行ったものはより臨界電流密度は高くなっておりより
好ましいことが判る。これは密閉により組成の不均一な
変動を抑えているためである。
また比較例−２はセラミック導電材料の融点を越えた温
度で熱間加工を行ったものであるが従来法によるセラミ
ック４電材料より臨界電流密度は高いが本実施例とはま
だ大きな差がある。これは従来法に比べ空孔、粒界は少
なくなっているが結晶の配向が少ないためである。つま
り結晶配向を行うには融点以下の温度で熱間変形加工を
行う必要がある。
度で熱間加工を行ったものであるが従来法によるセラミ
ック４電材料より臨界電流密度は高いが本実施例とはま
だ大きな差がある。これは従来法に比べ空孔、粒界は少
なくなっているが結晶の配向が少ないためである。つま
り結晶配向を行うには融点以下の温度で熱間変形加工を
行う必要がある。
次に上記測定に用いたセラミック導電材料を温度６０℃
湿度９０％の雰囲気に４８時間晒したときの変化を調べ
た。結果を第３表に示す。
湿度９０％の雰囲気に４８時間晒したときの変化を調べ
た。結果を第３表に示す。
第３表
表に示したように本実施例のセラミック導電材料は従来
法に比べ耐環境性の面に於いても格段に優れていること
が判る。これは空孔部周辺や粒界部は水分により選択的
に分解されるためこれらの発生を抑制したことによるも
のと思われる。
法に比べ耐環境性の面に於いても格段に優れていること
が判る。これは空孔部周辺や粒界部は水分により選択的
に分解されるためこれらの発生を抑制したことによるも
のと思われる。
本実施例に於いてはＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ −０系超
伝導材を用いたが結晶構造に起因した異方性の強いセラ
ミック導電材料であればよくまた熱間加工にロール圧延
加工法を採用したが押し出し法、圧縮法等を採用しても
熱間変形加工できる装置で有れば何等差し支えない。
伝導材を用いたが結晶構造に起因した異方性の強いセラ
ミック導電材料であればよくまた熱間加工にロール圧延
加工法を採用したが押し出し法、圧縮法等を採用しても
熱間変形加工できる装置で有れば何等差し支えない。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば材料の結晶方向を制御
出来、さらに空孔が少なく且陣壁となる粒界も少ないた
め臨界電流密度を大幅に向上することが可能となる。ま
た空孔、粒界の抑制により耐環境性が優れたものになる
。そのためセラミック４１１Ｅ材料の応用範囲の制約は
少なくなる。
出来、さらに空孔が少なく且陣壁となる粒界も少ないた
め臨界電流密度を大幅に向上することが可能となる。ま
た空孔、粒界の抑制により耐環境性が優れたものになる
。そのためセラミック４１１Ｅ材料の応用範囲の制約は
少なくなる。
第１図は本実施例に於ける鋳造後の状態を示した図、第
２図は本実施例に於ける熱間変形加工方法を示した図で
ある。 １・・・鋳型 ２・・・凝固物 ３・・・蓋 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 上柳雅誉 他１名 （幻 （い 第１図 第２図
２図は本実施例に於ける熱間変形加工方法を示した図で
ある。 １・・・鋳型 ２・・・凝固物 ３・・・蓋 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 上柳雅誉 他１名 （幻 （い 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）主工程が金属材内にセラミック導電材を鋳込んだ
後該セラミック導電材の主たる相の融点より低い温度で
熱間変形加工をして成ることを特徴とする導電材料の製
造方法。 - （２）セラミック導電材を鋳込んだ後該セラミック導電
材を金属材で密封することを特徴とする請求項１記載の
導電材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1034143A JPH02213011A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 導電材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1034143A JPH02213011A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 導電材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02213011A true JPH02213011A (ja) | 1990-08-24 |
Family
ID=12405985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1034143A Pending JPH02213011A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 導電材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02213011A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63279523A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-16 | Toshiba Corp | 化合物超電導線の製造方法 |
| JPS63291317A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Toshiba Corp | 酸化物超電導線材の製造方法 |
| JPS63294625A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-01 | Nippon Steel Corp | セラミックス系超電導線材の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-14 JP JP1034143A patent/JPH02213011A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63279523A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-16 | Toshiba Corp | 化合物超電導線の製造方法 |
| JPS63291317A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Toshiba Corp | 酸化物超電導線材の製造方法 |
| JPS63294625A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-01 | Nippon Steel Corp | セラミックス系超電導線材の製造方法 |
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