JPH02276113A - セラミックス系超電導線材の製造方法 - Google Patents
セラミックス系超電導線材の製造方法Info
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- JPH02276113A JPH02276113A JP2004825A JP482590A JPH02276113A JP H02276113 A JPH02276113 A JP H02276113A JP 2004825 A JP2004825 A JP 2004825A JP 482590 A JP482590 A JP 482590A JP H02276113 A JPH02276113 A JP H02276113A
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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］
この発明は、セラミックス系超電導材料によって超電導
性が与えられた超電導線材の製造方法に関するもので、
たとえば、超電導コイル、超電導電カケ−プル、等を製
造するのに用いられる、超電導線材の製造方法に関する
ものである。
性が与えられた超電導線材の製造方法に関するもので、
たとえば、超電導コイル、超電導電カケ−プル、等を製
造するのに用いられる、超電導線材の製造方法に関する
ものである。
［従来の技術］
超電導現象下で、物質は、完全な反磁性を示し、内部で
有限な定常電流が流れているにもかかわらず、電位差が
現われなくなる、すなわち、電気抵抗がゼロになる。そ
こで、電力損失の全くない伝送媒体、素子あるいは装置
に対して、超電導体の各種応用が提案されている。
有限な定常電流が流れているにもかかわらず、電位差が
現われなくなる、すなわち、電気抵抗がゼロになる。そ
こで、電力損失の全くない伝送媒体、素子あるいは装置
に対して、超電導体の各種応用が提案されている。
すなわち、超電導材料の応用分野としては、ＭＨＤ発電
、送電、電力貯蔵等の電力分野；磁気浮上列車、電磁気
推進船舶等の動力分野；さらには、ＮＭＲ，π中間子治
療装置、高エネルギ物理実験装置などの計測の分野で用
いられる磁場、マイクロ波、放射線検出用の超高感度セ
ンサ等、極めて多くの利用分野を挙げることができる。
、送電、電力貯蔵等の電力分野；磁気浮上列車、電磁気
推進船舶等の動力分野；さらには、ＮＭＲ，π中間子治
療装置、高エネルギ物理実験装置などの計測の分野で用
いられる磁場、マイクロ波、放射線検出用の超高感度セ
ンサ等、極めて多くの利用分野を挙げることができる。
また、エレクトロニクスの分野でも、ジョセフソン素子
に代表される低消費電力の超高速素子を実現し得る技術
として期待されている。
に代表される低消費電力の超高速素子を実現し得る技術
として期待されている。
一方、１９８６年にベドノーツおよびミューラー等によ
って従来の金属系超電導材料よりもはるかに高い臨界温
度Ｔｃを持つ超電導酸化物が発見されるに至って、高温
超電導の可能性が大きく開けてきた（２． Ｐｈ７ｓ、
Ｂ６４．１９８６．９月、ｐｐ、 １８９−１９３）
。
って従来の金属系超電導材料よりもはるかに高い臨界温
度Ｔｃを持つ超電導酸化物が発見されるに至って、高温
超電導の可能性が大きく開けてきた（２． Ｐｈ７ｓ、
Ｂ６４．１９８６．９月、ｐｐ、 １８９−１９３）
。
ベドノーツおよびミューラー等によって発見された複合
酸化物系超電導材料は、［Ｌａ、Ｂａｌ ２Ｃｕ０４ま
たは［Ｌａ、Ｓ ｒ］ ２ ＣｕＯ４なる組成を有し、
Ｋ２ Ｎ ｉ Ｆ４型の結晶構造を有するものと考えら
れている。これらの物質は、従来から知られていたペロ
ブスカイト型の複合酸化物超電導材料と結晶構造が似て
いるが、そのＴｃは３０〜５０にと従来の超電導材料に
比べて飛躍的に高い。なお、従来公知の複合酸化物系超
電導材料には、たとえば、米国特許箱３．９３２．３１
５号に開示されたＢａ−Ｐｂ−Ｂｉ系の複合酸化物や、
特開昭６０−１７３８８５号公報に開示されたＢａ−Ｂ
ｉ系の複合酸化物が挙げられる。しかしながら、これら
の複合酸化物のＴｃはＩＯＫ以下であり、超電導材料と
しての利用には液体ヘリウム（沸点４．２Ｋ）の使用が
必須であった。
酸化物系超電導材料は、［Ｌａ、Ｂａｌ ２Ｃｕ０４ま
たは［Ｌａ、Ｓ ｒ］ ２ ＣｕＯ４なる組成を有し、
Ｋ２ Ｎ ｉ Ｆ４型の結晶構造を有するものと考えら
れている。これらの物質は、従来から知られていたペロ
ブスカイト型の複合酸化物超電導材料と結晶構造が似て
いるが、そのＴｃは３０〜５０にと従来の超電導材料に
比べて飛躍的に高い。なお、従来公知の複合酸化物系超
電導材料には、たとえば、米国特許箱３．９３２．３１
５号に開示されたＢａ−Ｐｂ−Ｂｉ系の複合酸化物や、
特開昭６０−１７３８８５号公報に開示されたＢａ−Ｂ
ｉ系の複合酸化物が挙げられる。しかしながら、これら
の複合酸化物のＴｃはＩＯＫ以下であり、超電導材料と
しての利用には液体ヘリウム（沸点４．２Ｋ）の使用が
必須であった。
上記のたとえば［Ｌａ、Ｂａｌ ２ ＣｕＯ４等はＩＩ
ａ族元素およびＨａ族元素の酸化物を含むものであるが
、このような酸化物を含む焼結体は、ペロブスカイト型
酸化物と類似した、言わば擬似ペロブスカイト型とも称
すべき結晶構造を有すると考えられ、［Ｌａ、Ｂａｌ
２ ＣｕＯ４あるいは［Ｌｉ Ｓｒ１２ ＣｕＯ４等
のに２Ｎｉ Ｆ４型酸化物と、Ｂａ２ ＹＣｕ３０系の
オロソロンピック型酸化物と、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ
を含む酸化物とに大別することができる。これらの物質
では、前述のような従来公知の超電導材料に比べて飛躍
的に高いＴｃで超電導現象を示すので、冷媒として、液
体水素（沸点２０．４Ｋ）、液体ネオン（沸点２７．３
Ｋ）または液体窒素（沸点７７゜３Ｋ）が使用できる。
ａ族元素およびＨａ族元素の酸化物を含むものであるが
、このような酸化物を含む焼結体は、ペロブスカイト型
酸化物と類似した、言わば擬似ペロブスカイト型とも称
すべき結晶構造を有すると考えられ、［Ｌａ、Ｂａｌ
２ ＣｕＯ４あるいは［Ｌｉ Ｓｒ１２ ＣｕＯ４等
のに２Ｎｉ Ｆ４型酸化物と、Ｂａ２ ＹＣｕ３０系の
オロソロンピック型酸化物と、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ
を含む酸化物とに大別することができる。これらの物質
では、前述のような従来公知の超電導材料に比べて飛躍
的に高いＴｃで超電導現象を示すので、冷媒として、液
体水素（沸点２０．４Ｋ）、液体ネオン（沸点２７．３
Ｋ）または液体窒素（沸点７７゜３Ｋ）が使用できる。
そこで、これらの最近発見された層状ペロブスカイト構
造を有する複合酸化物系超電導材料の、電力あるいは電
気信号の伝送媒体としての使用が期待されている。
造を有する複合酸化物系超電導材料の、電力あるいは電
気信号の伝送媒体としての使用が期待されている。
［発明が解決しようとする課題］
従来、酸化物の製品の製造は、主に粉末焼結によって行
なわれており、プレス成形した後に焼結したり、あるい
はＨＩ Ｐ成形等をすることにより、所望の形状に成形
していた。したがって、前述の新超電導酸化物について
も、現状では、粉末焼結法によるバルク状焼結体しか製
造されておらず、これらの酸化物を、特に線状の製品と
して、実用的な電気伝送媒体に用いる試みはほとんど行
なわれていない。
なわれており、プレス成形した後に焼結したり、あるい
はＨＩ Ｐ成形等をすることにより、所望の形状に成形
していた。したがって、前述の新超電導酸化物について
も、現状では、粉末焼結法によるバルク状焼結体しか製
造されておらず、これらの酸化物を、特に線状の製品と
して、実用的な電気伝送媒体に用いる試みはほとんど行
なわれていない。
そこで、本件出願人は、昭和６３年２月５日に出願した
「複合酸化物セラミック系超電導線の製造方法」と題す
る特願昭６３−０２５１０８号において、超電導特性を
有する複合酸化物よりなるセラミック原料粉末を金属製
のパイプ中に充填し、セラミック原料粉末を充填した状
態で上記金属製パイプの断面積を縮小させる塑性変形加
工を実施し、次いで、塑性変形後の上記金属製パイプを
加熱処理することによって上記金属製パイプ中に充填さ
れた上記セラミック原料粉末を焼結することを特徴とす
る、超電導長尺体の製造方法を提案した。
「複合酸化物セラミック系超電導線の製造方法」と題す
る特願昭６３−０２５１０８号において、超電導特性を
有する複合酸化物よりなるセラミック原料粉末を金属製
のパイプ中に充填し、セラミック原料粉末を充填した状
態で上記金属製パイプの断面積を縮小させる塑性変形加
工を実施し、次いで、塑性変形後の上記金属製パイプを
加熱処理することによって上記金属製パイプ中に充填さ
れた上記セラミック原料粉末を焼結することを特徴とす
る、超電導長尺体の製造方法を提案した。
この方法は、それ自体満足な方法であるが、金属製パイ
プに粉末状で原料を充填するため、十分大きな充填密度
で原料を金属製パイプに充填するのに熟練を要し、した
がって、充填状態が悪い場合には、臨界電流密度Ｊｃの
向上が難しかった。
プに粉末状で原料を充填するため、十分大きな充填密度
で原料を金属製パイプに充填するのに熟練を要し、した
がって、充填状態が悪い場合には、臨界電流密度Ｊｃの
向上が難しかった。
また、上記の方法では、セラミック原料粉末を金属製パ
イプ内で焼結させることが行なわれるが、この段階にお
いて、得ようとする超電導材料の結晶組織を制御するこ
とは困難であるばかりでなく、その後においても、金属
製パイプ内に存在する超電導材料の結晶組織に適当な配
向性を与えることは困難である。したがって、このよう
な意味からも、上述した焼結を用いる方法により得られ
た超電導材料には、高いＪｃを望むことができなかった
。
イプ内で焼結させることが行なわれるが、この段階にお
いて、得ようとする超電導材料の結晶組織を制御するこ
とは困難であるばかりでなく、その後においても、金属
製パイプ内に存在する超電導材料の結晶組織に適当な配
向性を与えることは困難である。したがって、このよう
な意味からも、上述した焼結を用いる方法により得られ
た超電導材料には、高いＪｃを望むことができなかった
。
また、同様の金属製パイプ内に粉末を充填して線材化す
る方法において、ＪＣ向上のために、プレスや圧延など
の応力により配向させる手段があるが、テープ厚さが厚
い場合には、応力の効果が限られた厚さにしか及ばない
ため、厚膜状態でＪＣを向上させることは困難であった
。
る方法において、ＪＣ向上のために、プレスや圧延など
の応力により配向させる手段があるが、テープ厚さが厚
い場合には、応力の効果が限られた厚さにしか及ばない
ため、厚膜状態でＪＣを向上させることは困難であった
。
そこで、この発明の目的は、高い臨界電流密度Ｊｃを有
する、セラミックス系超電導材料によって超電導性が与
えられた超電導線材の製造方法を提供しようとすること
である。
する、セラミックス系超電導材料によって超電導性が与
えられた超電導線材の製造方法を提供しようとすること
である。
［課題を解決するための手段］
この発明は、前もって結晶組織に配向性を有するように
処理されたバルク状セラミックス系超電導体またはその
前駆体を用いることを特徴としている。この超電導体ま
たはその前駆体は、金属製パイプに装入される。次いで
、金属製パイプに装入された状態で超電導体またはその
前駆体が縮径加工され、それによって長尺化される。こ
のような縮径加工ステップの後、超電導体またはその前
駆体は、熱処理される。
処理されたバルク状セラミックス系超電導体またはその
前駆体を用いることを特徴としている。この超電導体ま
たはその前駆体は、金属製パイプに装入される。次いで
、金属製パイプに装入された状態で超電導体またはその
前駆体が縮径加工され、それによって長尺化される。こ
のような縮径加工ステップの後、超電導体またはその前
駆体は、熱処理される。
なお、金属製パイプに装入するバルク状セラミックスは
、装入する時点では、超電導特性を有していなくてもよ
く、たとえば、半導体的な特性を有しているものでもよ
い。バルク状セラミックスは、後の熱処理によって超電
導特性が与えられるものでもよく、そのため、［超電導
体またはその前駆体」との表現を用いている。
、装入する時点では、超電導特性を有していなくてもよ
く、たとえば、半導体的な特性を有しているものでもよ
い。バルク状セラミックスは、後の熱処理によって超電
導特性が与えられるものでもよく、そのため、［超電導
体またはその前駆体」との表現を用いている。
配向性を有するバルク状セラミックス系超電導体または
その前駆体は、たとえばフローティングゾーンメルト法
などのような一方向凝固法に代表される溶融および凝固
させるステップを含む方法、または磁場中焼結法などに
よって作製されることができる。
その前駆体は、たとえばフローティングゾーンメルト法
などのような一方向凝固法に代表される溶融および凝固
させるステップを含む方法、または磁場中焼結法などに
よって作製されることができる。
また、金属製パイプは、銀または銀合金から構成される
ことが好ましい。さらに、銀合金を用いる場合、これは
、Ａｇ−３〜３０重量％Ｐｄ合金であることが望ましい
。
ことが好ましい。さらに、銀合金を用いる場合、これは
、Ａｇ−３〜３０重量％Ｐｄ合金であることが望ましい
。
また、用いられるセラミックス系超電導体またはその前
駆体を構成する材料としては、たとえば、Ｂ ｉ −Ｓ
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系酸化物、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系酸化物、などがある。
駆体を構成する材料としては、たとえば、Ｂ ｉ −Ｓ
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系酸化物、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系酸化物、などがある。
また、好ましくは、縮径加工ステップと熱処理ステップ
とが交互に複数回繰返される。
とが交互に複数回繰返される。
［発明の作用および効果］
この発明では、既に結晶組織に配向性を有するバルク状
セラミックス系超電導体またはその前駆体が用いられ、
これを金属製パイプに装入し、縮径加工することにより
、長尺化される。したがって、長尺化されたときにも、
金属製パイプ内の超電導体またはその前駆体は、結晶組
織に配向性を有する状態を成る程度維持している。縮径
加工後の熱処理は、縮径加工によって接合が不十分とな
った結晶粒を再度結合するために施されるものであり、
全体的な配向は、この発明に係る方法全体に含まれる工
程を通して損なわれるものではない。
セラミックス系超電導体またはその前駆体が用いられ、
これを金属製パイプに装入し、縮径加工することにより
、長尺化される。したがって、長尺化されたときにも、
金属製パイプ内の超電導体またはその前駆体は、結晶組
織に配向性を有する状態を成る程度維持している。縮径
加工後の熱処理は、縮径加工によって接合が不十分とな
った結晶粒を再度結合するために施されるものであり、
全体的な配向は、この発明に係る方法全体に含まれる工
程を通して損なわれるものではない。
なお、熱処理の最適な温度は、熱処理の時間および雰囲
気ならびに冷却速度とともに、得ようとする超電導体に
よって異なるが、結合を促進しかつ配向性を損なわない
ために、８００℃以上融点以下で行なわれるのが望まし
い。
気ならびに冷却速度とともに、得ようとする超電導体に
よって異なるが、結合を促進しかつ配向性を損なわない
ために、８００℃以上融点以下で行なわれるのが望まし
い。
このように、この発明によれば、当初用意されたバルク
状セラミックス系超電導体またはその前駆体の結晶配向
性を損なわない状態で超電導線材が得られるので、臨界
電流密度Ｊｃの高い超電導線材を得ることができる。
状セラミックス系超電導体またはその前駆体の結晶配向
性を損なわない状態で超電導線材が得られるので、臨界
電流密度Ｊｃの高い超電導線材を得ることができる。
配向性を有するバルク状セラミックス系超電導体または
その前駆体は、その長手方向が結晶のＣ軸と垂直に配向
していることが望ましい。Ｃ軸に対して垂直方向が、最
も電流が流れやすい方向であるためである。
その前駆体は、その長手方向が結晶のＣ軸と垂直に配向
していることが望ましい。Ｃ軸に対して垂直方向が、最
も電流が流れやすい方向であるためである。
なお、１回の縮径加工ステップおよび１回の熱処理ステ
ップによるだけでは、それほど高い臨界電流密度を許容
する超電導線材を得ることができない場合がある。なぜ
なら、熱処理によって再度結合した結晶粒は、厳密には
、線材の長手方向とは一致しておらず、成る程度ランダ
ムな方向を向く傾向があるからである。したがって、縮
径加工と熱処理とを交互に複数回繰返すことによって、
結晶粒の方向を線材の長手方向に近づけるようにするこ
とが有効である。なお、この繰返しの回数は、多すぎて
も逆に効果がなく、多くても５回までが望ましい。
ップによるだけでは、それほど高い臨界電流密度を許容
する超電導線材を得ることができない場合がある。なぜ
なら、熱処理によって再度結合した結晶粒は、厳密には
、線材の長手方向とは一致しておらず、成る程度ランダ
ムな方向を向く傾向があるからである。したがって、縮
径加工と熱処理とを交互に複数回繰返すことによって、
結晶粒の方向を線材の長手方向に近づけるようにするこ
とが有効である。なお、この繰返しの回数は、多すぎて
も逆に効果がなく、多くても５回までが望ましい。
結晶組織に配向性を有するバルク状セラミックス系超電
導体またはその前駆体は、フローティングゾーンメルト
法、水平ブリッジマン法などの一方向凝固法や、磁場中
焼結法、ホットプレス法、などにより作製されるが、こ
れらのうち、特に−方向凝固法によって得られたバルク
は緻密であり、以後の縮径加工によって空隙が生じにく
い。
導体またはその前駆体は、フローティングゾーンメルト
法、水平ブリッジマン法などの一方向凝固法や、磁場中
焼結法、ホットプレス法、などにより作製されるが、こ
れらのうち、特に−方向凝固法によって得られたバルク
は緻密であり、以後の縮径加工によって空隙が生じにく
い。
金属製パイプとして銀または銀合金パイプを用いると、
セラミックス系超電導体またはその前駆体を構成する材
料と反応しに＜＜、特に、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料を
セラミックス系超電導体またはその前駆体を構成する材
料として用いる場合には、最終熱処理時に酸素が透過し
やすいという利点がある。さらに、線材となった後、こ
の銀または銀合金パイプは、電気抵抗が低く、熱伝導に
優れることから、安定化材としての役割も果たし得る。
セラミックス系超電導体またはその前駆体を構成する材
料と反応しに＜＜、特に、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料を
セラミックス系超電導体またはその前駆体を構成する材
料として用いる場合には、最終熱処理時に酸素が透過し
やすいという利点がある。さらに、線材となった後、こ
の銀または銀合金パイプは、電気抵抗が低く、熱伝導に
優れることから、安定化材としての役割も果たし得る。
なお、縮径加工の際の強度の向上、熱処理の際の耐熱性
の向上のため、銀合金を用いる場合には、銀を合金化す
るための金属として、銀と全率固溶し、融点を上昇させ
る効果のあるパラジウムを用いるのが好ましい。この場
合、特にＡｇ−３〜３０重量％Ｐｄ合金が優れている。
の向上のため、銀合金を用いる場合には、銀を合金化す
るための金属として、銀と全率固溶し、融点を上昇させ
る効果のあるパラジウムを用いるのが好ましい。この場
合、特にＡｇ−３〜３０重量％Ｐｄ合金が優れている。
なぜなら、パラジウムの添加が、３重量％未満では、強
度と融点の上昇率が少なく、３０重量％を越える場合に
は、パランろムとセラミックス系超電導体またはその前
駆体を構成する材料との反応が起こりやすくなるためで
ある。
度と融点の上昇率が少なく、３０重量％を越える場合に
は、パランろムとセラミックス系超電導体またはその前
駆体を構成する材料との反応が起こりやすくなるためで
ある。
用いられるセラミックス系超電導体またはその前駆体を
構成する材料としては、公知の物質を含むどのようなも
のであってもよい。しかしながら、へき開性が強く、一
方向凝固法により作製容易なり ｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−０系、または臨界温度Ｔｃが１００Ｋを越すＢｉ−Ｐ
ｂ−Ｓｒ−Ｃａ −Ｃｕ−０系材料が、特に有効である
。
構成する材料としては、公知の物質を含むどのようなも
のであってもよい。しかしながら、へき開性が強く、一
方向凝固法により作製容易なり ｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ
−０系、または臨界温度Ｔｃが１００Ｋを越すＢｉ−Ｐ
ｂ−Ｓｒ−Ｃａ −Ｃｕ−０系材料が、特に有効である
。
し実施例］
第１図および第２図を参照しながら、この発明の実施例
を一般的に説明する。
を一般的に説明する。
第１図に示すように、結晶配向性を有するバルク状セラ
ミックス系超電導体またはその前駆体１が、前述したよ
うな方法で作製される。このバルク状セラミックス系超
電導体またはその前駆体１は、たとえば銀または銀合金
からなる金属製パイプ２内に装入される。
ミックス系超電導体またはその前駆体１が、前述したよ
うな方法で作製される。このバルク状セラミックス系超
電導体またはその前駆体１は、たとえば銀または銀合金
からなる金属製パイプ２内に装入される。
次に、第２図に示すように、前述した方法により、縮径
加工が施される。
加工が施される。
そして、第２図に示した構造物は、その後、熱処理され
る。この縮径加工と熱処理とが交互に複数回繰返されて
もよい。
る。この縮径加工と熱処理とが交互に複数回繰返されて
もよい。
このようにして、所望の超電導線材が得られる。
次に、この発明の実施例について、より具体的に説明す
る。
る。
実施例１
フローティングゾーンメルト法によって作製した、直径
５ｍｍのＢ ｉ２ Ｓ ｒ２ Ｃａｌ Ｃｕ２０ｘの組
成を有する、長手方向がＣ軸に垂直に配向したバルク材
料を、内径４．５ｍｍ、外径７ｍｍのＡｇ−１０重量％
Ｐｄ合金パイプに装入し、スェージングと伸線加工と圧
延加工により、幅５ｍｍ。
５ｍｍのＢ ｉ２ Ｓ ｒ２ Ｃａｌ Ｃｕ２０ｘの組
成を有する、長手方向がＣ軸に垂直に配向したバルク材
料を、内径４．５ｍｍ、外径７ｍｍのＡｇ−１０重量％
Ｐｄ合金パイプに装入し、スェージングと伸線加工と圧
延加工により、幅５ｍｍ。
厚さ０．２ｍｍのテープ状線材とした。この線材に、８
４０℃で５０時間の熱処理を施し、上述した圧延加工と
熱処理との繰返し回数が「１回」の試料を得た。以後、
圧延加工と熱処理とを交互に繰返し、その繰返し回数が
「２回」ないし「６回」の試料をそれぞれ得た。これら
試料のそれぞれについて、断面寸法および液体窒素温度
における零磁場での臨界電流密度Ｊｃを測定したところ
、以下の第１表に示すような結果が得られた。
４０℃で５０時間の熱処理を施し、上述した圧延加工と
熱処理との繰返し回数が「１回」の試料を得た。以後、
圧延加工と熱処理とを交互に繰返し、その繰返し回数が
「２回」ないし「６回」の試料をそれぞれ得た。これら
試料のそれぞれについて、断面寸法および液体窒素温度
における零磁場での臨界電流密度Ｊｃを測定したところ
、以下の第１表に示すような結果が得られた。
第１表
他方、比較例として、実施例１で用いたのと同じ銀合金
パイプにＢ ｉ２ Ｓ ｒ２ ＣａｌＣｕ２０Ｘの組成
を有する粉末を充填し、同様の加工および熱処理を施し
た場合は、２０００Ａ／Ｃｍ２といった低いＪｃＬか得
られなかった。
パイプにＢ ｉ２ Ｓ ｒ２ ＣａｌＣｕ２０Ｘの組成
を有する粉末を充填し、同様の加工および熱処理を施し
た場合は、２０００Ａ／Ｃｍ２といった低いＪｃＬか得
られなかった。
また、得られた超電導線材のコアをなしている超電導材
料の見かけ密度は、前者では９９％であるのに対し、後
者では８０％であった。
料の見かけ密度は、前者では９９％であるのに対し、後
者では８０％であった。
さらに、断面の組織観察を行なったところ、前者では、
全域にわたって配向が認められるのに対し、後者では、
コアの中心部において配向が乱れていた。
全域にわたって配向が認められるのに対し、後者では、
コアの中心部において配向が乱れていた。
実施例２
磁場中焼結法により作製した、直径５ｍｍのＹＩ Ｂａ
２ Ｃｕ３０ｘの組成を有する、長手方向がＣ軸に垂直
に配向した焼結体を、内径４．５ｍｍ１外径６ｍｍの銀
パイプに装入し、スェージングと伸線加工と圧延加工に
より、幅４ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのテープ状の線材とし
た。この線材に対して、酸素フロー中で９４０℃で１２
時間、引き続き、酸素フロー中で６５０℃で２４時間の
熱処理を施し、上述した圧延加工と熱処理との繰返し回
数が「１回」の試料を得た。以後、圧延加工と熱処理と
を交互に複数回繰返し、その繰返し回数が「２回」ない
し「４回」の試料をそれぞれ得た。このようにして得ら
れた試料のそれぞれについて、断面寸法および液体窒素
温度における零磁場での臨界電流密度Ｊｃを測定したと
ころ、以下の第２表に示すような結果が得られた。
２ Ｃｕ３０ｘの組成を有する、長手方向がＣ軸に垂直
に配向した焼結体を、内径４．５ｍｍ１外径６ｍｍの銀
パイプに装入し、スェージングと伸線加工と圧延加工に
より、幅４ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのテープ状の線材とし
た。この線材に対して、酸素フロー中で９４０℃で１２
時間、引き続き、酸素フロー中で６５０℃で２４時間の
熱処理を施し、上述した圧延加工と熱処理との繰返し回
数が「１回」の試料を得た。以後、圧延加工と熱処理と
を交互に複数回繰返し、その繰返し回数が「２回」ない
し「４回」の試料をそれぞれ得た。このようにして得ら
れた試料のそれぞれについて、断面寸法および液体窒素
温度における零磁場での臨界電流密度Ｊｃを測定したと
ころ、以下の第２表に示すような結果が得られた。
第２表
比較例として、同じ銀パイプに、同じ組成の超電導材料
を粉末状態で充填し、同様の処理を行なった場合には、
臨界電流密度は１０００ Ａ／ｃｍ２しか得られなかっ
た。
を粉末状態で充填し、同様の処理を行なった場合には、
臨界電流密度は１０００ Ａ／ｃｍ２しか得られなかっ
た。
実施例３
ホットプレス法により作製した、断面が４ｍｍＸ２ｍｍ
のＢ ＊、７Ｐｂ、３Ｓ ｒ、Ｃａ１Ｃｕ１．８０１の
組成を有する、長手方向がＣ軸に垂直に配向した焼結体
を、Ａｇ−２０重量％Ｐｄ合金からなる角形パイプに装
入し、圧延とプレス加工により、幅５ｍｍ、厚さ０．１
ｍｍのテープ状の線材とした。この線材に対して８４５
℃で２００時間の熱処理を施したところ、Ｔｃ＝１１０
に１Ｊ ｃ＝２５０００Ａ／ｃｍ２の特性が得られた。
のＢ ＊、７Ｐｂ、３Ｓ ｒ、Ｃａ１Ｃｕ１．８０１の
組成を有する、長手方向がＣ軸に垂直に配向した焼結体
を、Ａｇ−２０重量％Ｐｄ合金からなる角形パイプに装
入し、圧延とプレス加工により、幅５ｍｍ、厚さ０．１
ｍｍのテープ状の線材とした。この線材に対して８４５
℃で２００時間の熱処理を施したところ、Ｔｃ＝１１０
に１Ｊ ｃ＝２５０００Ａ／ｃｍ２の特性が得られた。
このように、この発明によって得られた超電導線材は、
高い臨界電流密度を有することから、超電導マグネット
や超電導ケーブルに使用すると効果的である。
高い臨界電流密度を有することから、超電導マグネット
や超電導ケーブルに使用すると効果的である。
第１図は、この発明の実施例に含まれるステップを実施
して得られた、バルク状セラミックス系超電導体または
その前駆体１が金属製パイプ２に装入された状態を示す
断面図である。 第２図は、第１図に示された超電導体またはその前駆体
１が金属製パイプ２に装入された状態で縮径加工された
状態を示す断面図である。 図において、１は結晶組織に配向性を有するバルク状セ
ラミックス系超電導体またはその前駆体、２は金属製パ
イプである。
して得られた、バルク状セラミックス系超電導体または
その前駆体１が金属製パイプ２に装入された状態を示す
断面図である。 第２図は、第１図に示された超電導体またはその前駆体
１が金属製パイプ２に装入された状態で縮径加工された
状態を示す断面図である。 図において、１は結晶組織に配向性を有するバルク状セ
ラミックス系超電導体またはその前駆体、２は金属製パ
イプである。
Claims (7)
- （１）セラミックス系超電導材料によって超電導性が与
えられたセラミックス系超電導線材の製造方法であって
、 結晶組織に配向性を有するバルク状セラミックス系超電
導体またはその前駆体を準備するステップと、 前記超電導体またはその前駆体を金属製パイプに装入す
るステップと、 前記金属製パイプに装入された状態で前記超電導体また
はその前駆体を長尺化するため縮径加工するステップと
、 前記縮径加工ステップの後、前記超電導体またはその前
駆体を熱処理するステップと、 を備える、セラミックス系超電導線材の製造方法。 - （２）前記超電導体またはその前駆体を準備するステッ
プは、前記超電導体またはその前駆体の原料を溶融およ
び凝固させるステップを含む、請求項１に記載の超電導
線材の製造方法。 - （３）前記溶融および凝固させるステップは、フローテ
ィングゾーンメルト法を含む、請求項２に記載の超電導
線材の製造方法。 - （４）前記金属製パイプは、銀または銀合金からなる、
請求項１ないし３のいずれかに記載の超電導線材の製造
方法。 - （５）前記銀合金は、Ａｇ−３〜３０重量％Ｐｄ合金で
ある、請求項４に記載の超電導線材の製造方法。 - （６）前記セラミックス系超電導体またはその前駆体は
、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物またはＢｉ−Ｐ
ｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物を含む、請求項１な
いし５のいずれかに記載の超電導線材の製造方法。 - （７）前記縮径加工ステップと前記熱処理ステップとが
交互に複数回繰返される、請求項１ないし６のいずれか
に記載の超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004825A JPH02276113A (ja) | 1989-01-14 | 1990-01-12 | セラミックス系超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-6638 | 1989-01-14 | ||
| JP663889 | 1989-01-14 | ||
| JP2004825A JPH02276113A (ja) | 1989-01-14 | 1990-01-12 | セラミックス系超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02276113A true JPH02276113A (ja) | 1990-11-13 |
Family
ID=11643911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004825A Pending JPH02276113A (ja) | 1989-01-14 | 1990-01-12 | セラミックス系超電導線材の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5627141A (ja) |
| EP (1) | EP0404966B2 (ja) |
| JP (1) | JPH02276113A (ja) |
| CA (1) | CA2024806C (ja) |
| DE (1) | DE69014437T3 (ja) |
| WO (1) | WO1990008389A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2030483C (fr) * | 1990-11-21 | 2000-09-12 | Energie Atomique Du Canada | Methode de fabrication acceleree de fils ou rubans de ceramique supraconductrice |
| DE4118988A1 (de) * | 1991-06-08 | 1992-12-10 | Hoechst Ag | Mit metallischen leitern kontaktierte massivkoerper aus keramischem hochtemperatur-supraleiter-material sowie verfahren zu ihrer herstellung |
| US5683969A (en) * | 1992-05-12 | 1997-11-04 | American Superconductor Corporation | Strongly-linked oxide superconductor and a method of its manufacture |
| FR2706673B1 (fr) * | 1993-06-10 | 1995-08-18 | Alsthom Cge Alcatel | Procédé de fabrication d'un fil gainé en supraconducteur à haute température critique. |
| JP4513567B2 (ja) | 2002-05-24 | 2010-07-28 | 住友電気工業株式会社 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1338396C (en) * | 1987-02-05 | 1996-06-18 | Kazuo Sawada | Process for manufacturing a superconducting wire of compound oxide-type ceramics |
| DE3851070T3 (de) * | 1987-02-28 | 2006-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines Oxid-Verbindungssupraleiterfadens. |
| EP0505015B1 (en) * | 1987-03-13 | 1997-05-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Superconducting wire and method of manufacturing the same |
| EP0283312A3 (en) * | 1987-03-20 | 1990-09-26 | Fujikura Ltd. | Method of producing a superconducting wire and a superconducting wire produced according to the same |
| EP0285108B1 (en) * | 1987-03-31 | 1993-09-15 | Sumitomo Electric Industries Limited | Method of producing superconducting wire |
| US4952554A (en) * | 1987-04-01 | 1990-08-28 | At&T Bell Laboratories | Apparatus and systems comprising a clad superconductive oxide body, and method for producing such body |
| US5100865A (en) * | 1987-04-17 | 1992-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fabrication of sintered oxide superconducting wires |
| US4956334A (en) * | 1987-05-01 | 1990-09-11 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for preparing a single crystal of lanthanum cuprate |
| JPS63285812A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-22 | Toshiba Corp | 酸化物超電導線材の製造方法 |
| US5157017A (en) * | 1987-06-12 | 1992-10-20 | At&T Bell Laboratories | Method of fabricating a superconductive body |
| EP0297707A3 (en) * | 1987-06-27 | 1989-11-08 | Fujikura Ltd. | Superconductive electric wire and method for making it |
| US5106825A (en) * | 1987-07-31 | 1992-04-21 | Olin Corporation | Fabrication of superconducting wire and product |
| AU598692B2 (en) * | 1987-08-21 | 1990-06-28 | Furukawa Electric Co. Ltd., The | Method of manufacturing superconductive products |
| WO1989006432A1 (en) * | 1987-12-25 | 1989-07-13 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Superconductive wire and cable having high current density, and method of producing them |
| DE68912792T2 (de) * | 1988-02-26 | 1994-05-19 | Hitachi Ltd | Verfahren zur Herstellung eines hochtemperaturoxid supraleitenden Werkstoffs. |
| US4980964A (en) * | 1988-08-19 | 1991-01-01 | Jan Boeke | Superconducting wire |
-
1990
- 1990-01-11 DE DE69014437T patent/DE69014437T3/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-11 CA CA002024806A patent/CA2024806C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-11 WO PCT/JP1990/000022 patent/WO1990008389A1/ja active IP Right Grant
- 1990-01-11 EP EP90901675A patent/EP0404966B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-12 JP JP2004825A patent/JPH02276113A/ja active Pending
-
1995
- 1995-05-22 US US08/446,347 patent/US5627141A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0404966B1 (en) | 1994-11-30 |
| DE69014437T2 (de) | 1995-07-06 |
| US5627141A (en) | 1997-05-06 |
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| EP0404966B2 (en) | 1999-04-07 |
| DE69014437D1 (de) | 1995-01-12 |
| EP0404966A4 (en) | 1992-01-29 |
| DE69014437T3 (de) | 1999-08-19 |
| WO1990008389A1 (en) | 1990-07-26 |
| CA2024806A1 (en) | 1990-07-15 |
| CA2024806C (en) | 1997-02-25 |
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