JPH03192613A - 酸化物超電導線材とその製造方法 - Google Patents

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） この発明は、酸化物超電導線材とその製造方法に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、エネルギー
貯蔵、核融合炉用マグネット、送電システム、磁気浮上
列車、ＭＨＩ断層映像装置等に適用される酸化物超電導
体の長尺線材とその製造方法に関するものである。

（従来の技術とその課題） 近年、超電導材料についての研究開発は長足の進歩をと
げてきており、特に、高Ｔｃの酸化物高温超電導体の登
場以来、今後の発展に大きな期待が寄せられている。

この酸化物超電導体としては、すでにＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系（Ｔｃ〜９ＯＫ）、Ｂｉ−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系
（Ｔｃユ１１０　Ｋ）　、Ｔｊ　−ＢａＣａ−Ｃｕ−０
系等が知られており、これらの酸化物はＴｃが高いのみ
ならず、上部臨界磁場Ｈｃ２も従来の金属系材料に比べ
て高く、高磁界発生用マグネットへの適用が期待されて
いる。

従来、これらの酸化物超電導体を線材化する方法として
は金属シース（特に銀シース）に酸化物超電導体の粉末
を詰め、冷間加工で線状やテープ状に加工した後に焼結
を行って線材を製造する方法が知られている。また、こ
れらの線材の内部における酸化物の微細組繊を配向させ
るために、度焼結を行った後に再びプレスや平ロール加
工により一軸方向圧縮を加え、最終焼結を行う方法もす
でに知られている。

しかしながら、これらの従来の線材化法の場合には、特
性の優れた短尺線材をその特性を損わずに長尺化するこ
とが龍しいという欠点があった。

特性の優れた線材をｆｘ！３ｆｔするためには、上記し
た通り、−度焼結を加え、プレス圧縮した後に再度焼結
するという、いわゆる配向処理が不可欠となっているが
、従来の一軸圧縮のための手段であるプレス圧縮、ある
いは平ロール加工によっては、特性の優れた長尺の超電
導線材を製造することは難しかった。それというのも、
プレス圧縮の方法は長尺線材の製造に適用することがで
きず、また、配向処理工程において平ロール加工を加え
ることは横割れを発生するために特性の劣化が避けられ
なかったからである。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、長尺線材の製造工程において配向処理を行って特性
の向上を図る際に、上記した横割れの発生を防ぎ、均質
で特性の優れた長尺線材を提供することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、線材製
造の最終段階における熱処理の前に、金属シース酸化物
のテープまたは平角線材の両面に金属テープを配設して
平ロール加工してなることを特徴とする酸化物超電導線
材を提供する。

また、この発明は、そのための製造方法を提供する。

すなわち、この発明は、上記した通りの金属シース酸化
物のテープまたは平角線材の両面に金属テープを配設し
て平ロール加工することにより、金属シース酸化物テー
プの長さ方向の伸びを抑え、横割れの発生を防止し、ま
た特性の向上を図ることができるとの知見に基づいて完
成されたものである。

この点について詳しく説明すると、金属シース酸化物テ
ープ線材を製造するにあたり、最終焼結の前に平ロール
加工する方法はすでに知られているが、この従来の方法
を長尺線材化に適用するに際しては、たとえば第１図に
示したように、金属シース酸化物テープ（１）には、長
さ方向（Ａ）への伸びのなめに横割れ（２）の発生が避
けられなかった。しかしながら、この発明によって金属
シース酸化物テープ（１）、もしくは平角線材の両面に
金属テープ（３）を配設して平ロール加工する場合には
、この横割れの発生が抑えられ、さらには特性の向上も
可能となる。

この場合の金属テープ（３）としては、その厚さを０．
０５〜５市程度とすることが好ましく、またその素材と
しては、銅基合金あるいは鉄基合金を好適なものとして
例示することができる。線材を巻取り可能とするように
その厚みや素材について適宜に選択する。

テープ線材あるいは平角線材の横方向への拡がりを一層
容易にするために、酸化物テープ線材または酸化物平角
線材と金属テープとの間に潤滑材を塗布するようにして
もよい。

また、第２図に示したように、圧延ローラ（４）の周囲
に、回転する金属テープ（３）の閉ループを楕成し、そ
の間に酸化物のテープ（２）または平角線材を通すよう
にしてもよい。

この場合においてもプレス圧縮と同様の圧縮効果をもた
らし、長尺化にともなう横割れを防止し、線材の特性向
上を図ることができる。

なお、配向処理工程において、焼結と次の焼結との間に
一軸方向圧縮を加える手段として、通常の平ロール加工
をある程度加えた後にこの発明の方法による金属テープ
配設平ロール加工を行ってもよい。こうすることにより
、線材化工程を簡略化することができ、しかもテープ、
または平角線材の形状を良好とすることもできる。

この発明が対象とする酸化物超電導線材としては、特に
Ｂｉ酸化物系のものが好適な対象となるが、もちろん、
それに限定されることはない。

Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｂ　１−Ｐｂ５ｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系、その他の元素成分を含有するＢ１酸化
物系がこの方法によって効果的に長尺化されることにな
る。

（実施例） 次に実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明
する。

実施例Ｉ Ｂ　ｉ　＋、ａ　Ｐｂｏ２５ｒｚ　Ｃａｚ２Ｃｕｘ　Ｏ
ｘ粉末を銀シースに詰めて１關φの線に加工した後に平
ロール加工によって０．４　ｍｎ　Ｘ　２　ｒｍのテー
プに加工し、８４０℃×３６時間の焼結を行った。

このテープを、厚さ１圓の真ちゅうテープではさみ、か
つ、界面に潤滑油を塗布して厚さ０．１５Ｘ５ｍ＋のテ
ープにまで平ロール加工した。これを最終的に８４０℃
Ｘ３６時間焼結し、Ｊｃの測定を行った。その結果、Ｊ
ｃ　（７７に、ＯＴ）は１２．０ＯＯＡ／−の値が得ら
れた。

比較のために、真ちゅうテープではさまずに、０．１５
甫Ｘ２．５ｎｍのテープにまで平ロール加工し、８４０
°Ｃ×３６時間の最終焼結を行ったものについてもＪｃ
を測定した。その結果、Ｊｃは、、３．０００　Ａ／ｃ
ｄにしかすぎなかった。横割れも発生した。

この発明の長尺線材のＪｃは４倍も向上してい」る、ま
た、横割れの発生もない。

実施例２ 実施例１と同様にして、０．４　ｃｍ　Ｘ　２　ｒｍの
テープに加工して８４０℃Ｘ３６時間の焼結を行った後
に、通常の平ロール加工により０．２１１１１Ｘ２１Ｗ
＋のテープに加工し、次に厚さ１面の真ちゅうテープで
はさみ、０．１５ｍ＋　Ｘ　０．３５ｍｍのテープに平
ロール加工した。

同様に最終焼結を行い、１３，５００Ａ／−のＪｃを得
な。横割れは認められなかった。

実施例３ Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：１：２となるように
配合して作成した粉末を実施例１と同様の方法によって
テープ加工した。

焼結温度は８７０℃×３６時間とした。

その結果、Ｊｃとして１９，０ＯＯＡ／ｃｄの好結果を
得た。また、横割れも認められなかった。

実施例４ 実施例２と同様にして、Ｂｉ系酸化物テープ線材を冷間
加工により作成し、８３０℃×１５時間、続いて８５０
℃×１５時間の一次焼結を行った。このテープを厚さ０
，２市のステンレステープではさんで平ロール加工を行
った後、８８０℃Ｘ２０時間＋８５０℃×５０時間の２
次焼結を行った。この線材のＪｃは１２Ｔ、　４．２　
Ｋで、６Ｘ１０’Ａ／ｄであった。長尺線材の横割れは
発生しなかった。

（発明の効果） この発明により、上記した通り、長尺テープ加工時の伸
びによる横割れを防ぎ、プレス圧縮を加えたと同様の特
性向上効果をもたらず。

これまで困難であってＢ１酸化物系長尺線材の実現が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、長尺線材加工時の横割れの発生とこの発明に
よるその防止作用を示した斜視図である。 第２図は、この発明の閉ループ金属テープを用いる場合
の方法を示した側面図である。 １・・・金属シース酸化物テープ ２・・・横割れ ３・・・金属テープ ４・・・圧延ローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）線材製造工程の最終段階における熱処理の前に、
   金属シース酸化物のテープまたは平角線材の両面に金属
   テープを配設して平ロール加工してなることを特徴とす
   る酸化物超電導線材。
2. （２）請求項（１）の線材の製造において、厚さ０．０
   ５〜５ｍｍの金属テープを配設して平ロール加工してな
   ることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。
3. （３）テープまたは平角線材と金属テープとの界面に潤
   滑剤を塗布してなる請求項（２）記載の製造方法。
4. （４）通常の平ロール加工と、金属テープを配設しての
   平ロール加工とを組合わせてなる請求項（２）記載の製
   造方法。
5. （５）金属テープが銅基合金または鉄基合金テープから
   なる請求項（２）記載の製造方法。
6. （６）圧延ローラの周囲に回転する金属テープの閉ルー
   プを構成し、その間に酸化物テープまたは平角線材を挿
   入して平ロール加工する請求項（２）記載の製造方法。