JPH0312313A - 超電導セラミックスファイバの製造方法 - Google Patents
超電導セラミックスファイバの製造方法Info
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- JPH0312313A JPH0312313A JP1148117A JP14811789A JPH0312313A JP H0312313 A JPH0312313 A JP H0312313A JP 1148117 A JP1148117 A JP 1148117A JP 14811789 A JP14811789 A JP 14811789A JP H0312313 A JPH0312313 A JP H0312313A
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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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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- Inorganic Fibers (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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、電力、通信ケーブルやマグネットコイルに用
いられる超電導セラミックスファイバの製造方法１；関
するもである。
いられる超電導セラミックスファイバの製造方法１；関
するもである。
従来、超電導セラミックスファイバなどの超電導線材は
、例えば「銀シースバイブ仲線法」によ、り製造されて
いる。この方法では、まず原料としてＢ ｉＯ、Ｓ ｒ
ＣＯ１Ｃａ ＣＯＳＣｕ ０２３ ３
３ 等が秤量、混合された後、予備焼結されて微粉末に粉砕
される。次いで、この原料混合粉末を銀（Ａｇ ）パイ
プに充填した後、冷間加工を経て伸線され、細径化され
る。しかる後、その線材を熱処理することにより、超電
導現象を呈する線材とされている。
、例えば「銀シースバイブ仲線法」によ、り製造されて
いる。この方法では、まず原料としてＢ ｉＯ、Ｓ ｒ
ＣＯ１Ｃａ ＣＯＳＣｕ ０２３ ３
３ 等が秤量、混合された後、予備焼結されて微粉末に粉砕
される。次いで、この原料混合粉末を銀（Ａｇ ）パイ
プに充填した後、冷間加工を経て伸線され、細径化され
る。しかる後、その線材を熱処理することにより、超電
導現象を呈する線材とされている。
しかしながら、従来の製造方法では下記のような問題が
あった。第１は、パイプを冷間加工によって伸線してい
るため、長尺な線材を連続して得られないことである。
あった。第１は、パイプを冷間加工によって伸線してい
るため、長尺な線材を連続して得られないことである。
第２は、原料混合粉末又は、仮焼後の粉末をパイプに充
填して伸線しているため、パイプの内部で原料混合粉末
が途切れることがあり、従って十分な細径化ができない
ことである。第３は、低Ｔ と高Ｔ 相の・２種以上の
超電ＣＣ 導結晶相が存在する材料（例えばＢＩ Ｓｒ ＣａＣｕ
Ｏ系）では、高Ｔ 相の単相化が非常に困難になること
である。
填して伸線しているため、パイプの内部で原料混合粉末
が途切れることがあり、従って十分な細径化ができない
ことである。第３は、低Ｔ と高Ｔ 相の・２種以上の
超電ＣＣ 導結晶相が存在する材料（例えばＢＩ Ｓｒ ＣａＣｕ
Ｏ系）では、高Ｔ 相の単相化が非常に困難になること
である。
本発明者は上記課題の解決のため鋭意研究を重ねた結果
、長尺であって可撓性が高く、しかも優れた超電導特性
を呈する超電導セラミックスファイバの製造方法を見出
した。
、長尺であって可撓性が高く、しかも優れた超電導特性
を呈する超電導セラミックスファイバの製造方法を見出
した。
この製造方法においては、まず第１工程として、超電導
酸化物を構成し得る原料混合粉末が用意され、公知の固
相反応法（粉末固相法）などによって超伝導組成の母材
が形成される。ここで、固相反応法とは原料混合粉末を
所定量秤量、仮焼および粉砕の後にプレス成型、焼結を
行ない母材を得るものである。
酸化物を構成し得る原料混合粉末が用意され、公知の固
相反応法（粉末固相法）などによって超伝導組成の母材
が形成される。ここで、固相反応法とは原料混合粉末を
所定量秤量、仮焼および粉砕の後にプレス成型、焼結を
行ない母材を得るものである。
このようにして得られた酸化物超電導体は、高Ｔ 相お
よび低Ｔ 相の２種以上の超電導結晶相ｅ
Ｃを有することが知られている
。例えば、ＢＩ系の材料としてのＢｉ Ｓｒ Ｃａ
２ Ｃｕ ａ Ｏ組成の２ 超電導体では、公知の４端子法で電気特性を測定すると
第１図のようになる。すなわち、低Ｔ。〜８０にと高Ｔ
〜１１０にの２つの超電導結晶相を有している。ここ
で、これら２つの結晶相の融、点は互いに異なり、例え
ば上記Ｂｉ系材料では低Ｔ 相は８７７℃、高Ｔ 相は
８９５℃である。
よび低Ｔ 相の２種以上の超電導結晶相ｅ
Ｃを有することが知られている
。例えば、ＢＩ系の材料としてのＢｉ Ｓｒ Ｃａ
２ Ｃｕ ａ Ｏ組成の２ 超電導体では、公知の４端子法で電気特性を測定すると
第１図のようになる。すなわち、低Ｔ。〜８０にと高Ｔ
〜１１０にの２つの超電導結晶相を有している。ここ
で、これら２つの結晶相の融、点は互いに異なり、例え
ば上記Ｂｉ系材料では低Ｔ 相は８７７℃、高Ｔ 相は
８９５℃である。
Ｃ
本発明はこのような結晶相聞の融点の相違に着目し、よ
り高い融点の結晶相、すなわち高Ｔ 相のみ（単一相）
からなるファイバを実現すべく、下記の第２および第３
工程を採用する。
り高い融点の結晶相、すなわち高Ｔ 相のみ（単一相）
からなるファイバを実現すべく、下記の第２および第３
工程を採用する。
すなわち、本発明の第２工程として、超伝導組成の母材
を第２図のような紡糸装置にセットし、所望の外径のフ
ァイバに線引きする。第２図に示すように、母材１は石
英製のダミー棒２に固着され、この母材１は石英管３に
挿入される。そして、石英管３の外側にはヒーター４が
設けられている。
を第２図のような紡糸装置にセットし、所望の外径のフ
ァイバに線引きする。第２図に示すように、母材１は石
英製のダミー棒２に固着され、この母材１は石英管３に
挿入される。そして、石英管３の外側にはヒーター４が
設けられている。
ダミー棒２が母材送り装置５によって下降されると、そ
のダミー棒２の先端の母材１はヒーター４で加熱され、
線引きが始められる。線引きされたファイバ６はキャプ
スタン７を経由して、巻取部８に巻き取られる。このと
きの線引き温度は、母材１の有する高Ｔ 結晶相と低Ｔ
結晶相の間のＣＣ 温度に設定される。これにより、低Ｔ 相のみが溶融（
部分溶融）されて母材１に加工性が付与され、ファイバ
６に線引される。また、高Ｔ 相は種結晶としてファイ
バ６中に残留する。
のダミー棒２の先端の母材１はヒーター４で加熱され、
線引きが始められる。線引きされたファイバ６はキャプ
スタン７を経由して、巻取部８に巻き取られる。このと
きの線引き温度は、母材１の有する高Ｔ 結晶相と低Ｔ
結晶相の間のＣＣ 温度に設定される。これにより、低Ｔ 相のみが溶融（
部分溶融）されて母材１に加工性が付与され、ファイバ
６に線引される。また、高Ｔ 相は種結晶としてファイ
バ６中に残留する。
次に、第３工程として、線引きされたファイバの熱処理
を行なう。熱処理条件については、低Ｔ 相から高Ｔ
相の結晶を十分に成長させるたＣＣ めに、高Ｔ 相の融点直下の温度であることが望ましい
。これにより、線引き後のファイバに残留していた高Ｔ
結晶相を種結晶として高Ｔ 相がＣ 結晶成長し、単相化されることになる。なお、熱処理の
温度および時間は材料によって異なるものであり、実質
的に高Ｔ 相で単相化されたファイバが得られるような
条件に設定される。
を行なう。熱処理条件については、低Ｔ 相から高Ｔ
相の結晶を十分に成長させるたＣＣ めに、高Ｔ 相の融点直下の温度であることが望ましい
。これにより、線引き後のファイバに残留していた高Ｔ
結晶相を種結晶として高Ｔ 相がＣ 結晶成長し、単相化されることになる。なお、熱処理の
温度および時間は材料によって異なるものであり、実質
的に高Ｔ 相で単相化されたファイバが得られるような
条件に設定される。
本発明によれば、２種以上の超電導結晶相を有する超電
導体をこれら融点間の温度で加熱することにより、部分
溶融して加工性が付与されてファイバに線引きされる。
導体をこれら融点間の温度で加熱することにより、部分
溶融して加工性が付与されてファイバに線引きされる。
次に、線引き後のファイバを熱処理することにより、残
留していた高Ｔ 相の結晶を種結晶として結晶成長させ
、単一相からなるファイバとされる。
留していた高Ｔ 相の結晶を種結晶として結晶成長させ
、単一相からなるファイバとされる。
、〔実施例〕
以下、本発明の好適な実施例を説明する。
まず、Ｂｌ Ｏ，５ｒＣＯ、ＣａＣＯ３お２３
３ よびＣｕＯを Ｂｌ ：Ｓｒ ：Ｃａ ：Ｃｕ −２： ２ ： ２ ： ３ となるように秤量し、混合した。この混合された粉末を
８００℃で１０時間仮焼し、粉砕した後にロッド状にプ
レス成型した。次に、このロッドを８４０℃で５０時間
焼成し、外径が４龍φで長さが６０ ｍｍの酸化物超電
導体ロッドとした。
３ よびＣｕＯを Ｂｌ ：Ｓｒ ：Ｃａ ：Ｃｕ −２： ２ ： ２ ： ３ となるように秤量し、混合した。この混合された粉末を
８００℃で１０時間仮焼し、粉砕した後にロッド状にプ
レス成型した。次に、このロッドを８４０℃で５０時間
焼成し、外径が４龍φで長さが６０ ｍｍの酸化物超電
導体ロッドとした。
このロッドにつき、公知の４端子法を用いて電気抵抗の
温度依存性を調べたところ、Ｔ が１１０にとなる結晶
相と８０にとなる結晶相を有していることがわかった。
温度依存性を調べたところ、Ｔ が１１０にとなる結晶
相と８０にとなる結晶相を有していることがわかった。
そこで、このロッドを石英製のダミー棒の先端にセット
し、第２図のような装置で線引きした。このとき、ロッ
ドは８８０℃に加熱して線引きし、直径１５０μｍで長
さが１ｍのファイバを得た。
し、第２図のような装置で線引きした。このとき、ロッ
ドは８８０℃に加熱して線引きし、直径１５０μｍで長
さが１ｍのファイバを得た。
次に、このファイバを熱処理炉に入れ、８８５°Ｃで１
００時間の熱処理を行なった後、炉内で放冷した。この
ようにして得られた超電導セラミックスファイバの特性
（臨界温度Ｔ ）を、公知の４端子法で測定したところ
、Ｔ （Ｒ−０）一１１０°にの超電導特性を得た。
００時間の熱処理を行なった後、炉内で放冷した。この
ようにして得られた超電導セラミックスファイバの特性
（臨界温度Ｔ ）を、公知の４端子法で測定したところ
、Ｔ （Ｒ−０）一１１０°にの超電導特性を得た。
以上、詳細に説明したように、２種以上の超電導結晶相
を有する超電導体をこれら融点間の温度で加熱すること
により、加工性が付与されてファイバに線引きされ、線
引き後のファイバを熱処理することにより、残留してい
た高Ｔ 相の結晶を種結晶として結晶成長させ、単一相
からなるファイバとされる。このため、難加工性の材料
である酸化物超電導体を連続的に線引きでき、しかも高
Ｔ 相を単相化できるという効果がある。
を有する超電導体をこれら融点間の温度で加熱すること
により、加工性が付与されてファイバに線引きされ、線
引き後のファイバを熱処理することにより、残留してい
た高Ｔ 相の結晶を種結晶として結晶成長させ、単一相
からなるファイバとされる。このため、難加工性の材料
である酸化物超電導体を連続的に線引きでき、しかも高
Ｔ 相を単相化できるという効果がある。
第１図は仕込み組成がＢ１２５「２Ｃａ２Ｃｕ ３０の
酸化物超電導体の電気抵抗の温度依存性を示す図、第２
図はファイバを線引きするための紡糸装置を示す図であ
る。
酸化物超電導体の電気抵抗の温度依存性を示す図、第２
図はファイバを線引きするための紡糸装置を示す図であ
る。
Claims (1)
- 低Ｔ＿Ｃ相と高Ｔ＿Ｃ相の少なくとも２種の超電導結晶
相を有する超電導組成の母材を得る第１工程と、前記超
電導結晶相の各々の融点間の温度に前記母材を加熱して
ファイバに線引きする第２工程と、前記ファイバを前記
高Ｔ＿Ｃ相の融点以下の温度での熱処理によって高Ｔ＿
Ｃ結晶相を成長させ、超電導セラミックスファイバとす
る第３工程とを備えることを特徴とする超電導セラミッ
クスファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148117A JPH0312313A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 超電導セラミックスファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148117A JPH0312313A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 超電導セラミックスファイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312313A true JPH0312313A (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=15445640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1148117A Pending JPH0312313A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 超電導セラミックスファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0312313A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0465395A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-03-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導繊維状単結晶およびその製造方法 |
| KR19990007409A (ko) * | 1997-06-30 | 1999-01-25 | 호시노 히로아키 | 내연기관의 연소촉진 보조장치 |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1148117A patent/JPH0312313A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0465395A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-03-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導繊維状単結晶およびその製造方法 |
| KR19990007409A (ko) * | 1997-06-30 | 1999-01-25 | 호시노 히로아키 | 내연기관의 연소촉진 보조장치 |
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