JPH03261008A - 酸化物超伝導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導線材の製造方法Info
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- JPH03261008A JPH03261008A JP2058284A JP5828490A JPH03261008A JP H03261008 A JPH03261008 A JP H03261008A JP 2058284 A JP2058284 A JP 2058284A JP 5828490 A JP5828490 A JP 5828490A JP H03261008 A JPH03261008 A JP H03261008A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は 酸化物高温超伝導体の製造方法に関し 特に
酸化物高温超伝導線材の製造方法に関するものである
。
酸化物高温超伝導線材の製造方法に関するものである
。
従来の技術
Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−○系に代表される酸化物超伝
導材料（よ 超伝導機構の詳細は明かではない方丈 転
移温度が液体窒素温度以上と高く、各種エレクトロニク
ス分野への応用が期待されている。
導材料（よ 超伝導機構の詳細は明かではない方丈 転
移温度が液体窒素温度以上と高く、各種エレクトロニク
ス分野への応用が期待されている。
特に液体窒素温度以上で使用できる超伝導線材が実現さ
れれば その応用が一気に促進されることが期待される
。
れれば その応用が一気に促進されることが期待される
。
本発明及び従来の酸化物超伝導体の線材化（よ第１図に
示すように 通常焼結した超伝導体の素材を粉砕して形
成した粉末体を金属パイプ中に充填し これを伸線する
ことにより達成される。
示すように 通常焼結した超伝導体の素材を粉砕して形
成した粉末体を金属パイプ中に充填し これを伸線する
ことにより達成される。
これらの素材（よ 結晶中に含まれる酸素原子の置数
焼結条件よって、絶縁体（もしくは半導体）超伝導体の
変化を示す。
焼結条件よって、絶縁体（もしくは半導体）超伝導体の
変化を示す。
そこで良好な超伝導材料を得るに（よ 伸線した場合の
結晶性の向上並びに焼結条件の制御が必要である。
結晶性の向上並びに焼結条件の制御が必要である。
これまでに得られている線材の超伝導材料の製造方法に
おいて（よ 焼、結体と同根 形成された線材に対する
熱処理高温プロセスと徐冷プロセスにより、その超伝導
特性を実現していｔも発明が解決しようとする課題 超伝導線材に要求される最も重要な要素となる臨界電流
密度に関して、その製法が基本的に焼結体と同様である
ために 焼結体と同様に小さな値しか得られていない状
況にあり、 ピニングによりこの超伝導特性を改善する
ことが望まれていたしかしながら新しく発見された酸化
物高温超伝導体に於ける磁束に対するピン止めの機構（
戴 現在のところほとんど解明されておらず、効果的な
ピン止め中心を制御性良く作製することは困難であり、
従って、この種の線材の超伝導臨界電流密度もなかなか
改善の見通しが得られていなかった本発明はかかる従来
の課題を解決するために提案されたものであり、均質で
結晶性が制御され高性能で、線材の信頼性と長期安定性
を確保した酸化物超伝導線材の製造方法を提供すること
を目的とする。
おいて（よ 焼、結体と同根 形成された線材に対する
熱処理高温プロセスと徐冷プロセスにより、その超伝導
特性を実現していｔも発明が解決しようとする課題 超伝導線材に要求される最も重要な要素となる臨界電流
密度に関して、その製法が基本的に焼結体と同様である
ために 焼結体と同様に小さな値しか得られていない状
況にあり、 ピニングによりこの超伝導特性を改善する
ことが望まれていたしかしながら新しく発見された酸化
物高温超伝導体に於ける磁束に対するピン止めの機構（
戴 現在のところほとんど解明されておらず、効果的な
ピン止め中心を制御性良く作製することは困難であり、
従って、この種の線材の超伝導臨界電流密度もなかなか
改善の見通しが得られていなかった本発明はかかる従来
の課題を解決するために提案されたものであり、均質で
結晶性が制御され高性能で、線材の信頼性と長期安定性
を確保した酸化物超伝導線材の製造方法を提供すること
を目的とする。
課題を解決するための手段
本発明にかかる酸化物超伝導線材は Ｘ線照射、酸素雰
囲気下での熱処理によって結晶性の向上や酸素含有量の
制御が可能である。
囲気下での熱処理によって結晶性の向上や酸素含有量の
制御が可能である。
本発明で（よ 結晶性の制御の処理の仕方としてＸ線照
射を線材伸線と同時に あるいは線材伸線を中断して行
（＼ 結晶化促進処理の仕方として酸素雰囲気下での熱
処理を線材伸線と同時に あるいは線材伸線を中断して
行う。
射を線材伸線と同時に あるいは線材伸線を中断して行
（＼ 結晶化促進処理の仕方として酸素雰囲気下での熱
処理を線材伸線と同時に あるいは線材伸線を中断して
行う。
すなわ板 線材伸線工程とＸ線照射による結晶性の側塊
及び結晶性向上処理工程とを交互に繰り返すことで、
かかる従来の課題を解決したものである。
及び結晶性向上処理工程とを交互に繰り返すことで、
かかる従来の課題を解決したものである。
により、高性能の超伝導線材を制御性、安定性良く実現
しようとする点に大きな特色がある。
しようとする点に大きな特色がある。
作用
酸化物超伝導体においてｉ；ｉ Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−０系に代表されるように その結晶構造と作製条
件により超伝導特性が変化する。
Ｃｕ−０系に代表されるように その結晶構造と作製条
件により超伝導特性が変化する。
臨界電流密度を含めた超伝導特性は 結晶性制御並びに
焼成条件の最適化によっである程度改善することは出来
る。
焼成条件の最適化によっである程度改善することは出来
る。
しかしながら基本的には臨界電流密度（よ 結晶材料中
のピン止め中心の配置を設計することが出来なければ向
上は望めな鶏 Ｂｉ系あるいはＹ超超伝導体Ａ−Ｂ−Ｃｕ−○ｉ′Ｌ
結晶構造や組成式がまだ明確には決定されていない方
丈 結晶性がよく制御されたものほど、超伝導転移温度
が高いとされている。
のピン止め中心の配置を設計することが出来なければ向
上は望めな鶏 Ｂｉ系あるいはＹ超超伝導体Ａ−Ｂ−Ｃｕ−○ｉ′Ｌ
結晶構造や組成式がまだ明確には決定されていない方
丈 結晶性がよく制御されたものほど、超伝導転移温度
が高いとされている。
また焼結体において（よ 酸素雰囲気下での８００℃以
上の高温処理に続く、 １００℃／時以下の徐冷プロセ
スによって結晶状態の安定化と酸素の供給（熱処理）が
行われている。
上の高温処理に続く、 １００℃／時以下の徐冷プロセ
スによって結晶状態の安定化と酸素の供給（熱処理）が
行われている。
そして結晶性の高い複合酸化物超伝導体方丈 初期特性
並びに長期的安定性に優れており、形成中あるいは直後
の結晶法 および酸素含有量の制御がより良好な超伝導
特性をもたらすことが確認されている。
並びに長期的安定性に優れており、形成中あるいは直後
の結晶法 および酸素含有量の制御がより良好な超伝導
特性をもたらすことが確認されている。
本発明者ら（よ 酸化物超伝導体に対する結晶性制御な
らびに結晶性向上ための処理を、上述の複合酸化物超伝
導体形歳時またはその後にＸ線照射を行へ 更にその照
射屯 あるいは照射後に適切な熱処理を行なうことによ
り、良好な超伝導特性を有する酸化物超伝導材料を制御
法 安定性良く実現できることを見いだした つまり、Ｘ線照射により、焼結体材料中に制御制よく結
晶欠陥が導入され これが磁束に対するピン止め中心と
なり得ると考えられも そしてこれを超伝導線材形成に対して応用することによ
り発明に至ったものである。
らびに結晶性向上ための処理を、上述の複合酸化物超伝
導体形歳時またはその後にＸ線照射を行へ 更にその照
射屯 あるいは照射後に適切な熱処理を行なうことによ
り、良好な超伝導特性を有する酸化物超伝導材料を制御
法 安定性良く実現できることを見いだした つまり、Ｘ線照射により、焼結体材料中に制御制よく結
晶欠陥が導入され これが磁束に対するピン止め中心と
なり得ると考えられも そしてこれを超伝導線材形成に対して応用することによ
り発明に至ったものである。
実施例
以下に本発明の実施例の効果から説明する。
焼結した酸化物高温超伝導材料で形成したターゲットを
用いてスパッタリング蒸着して、基板上に結晶性のＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−〇薄膜を形成する。
用いてスパッタリング蒸着して、基板上に結晶性のＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−〇薄膜を形成する。
この薄膜に 〈イ）Ｒｈ管球をもちいたＸ線照射による
結晶性制御処理と、薄膜形成後直ちに形成槽内に酸素ガ
スを導入Ｌ 焼結体と同様の徐冷プロセスによる後処
理の画処理を全く施さない場合、 （ロ）Ｒｈ管球をも
ちいたＸ線照射による結晶性制御処理を施さない場合、
（ハ）Ｒｈ管球をもちいたＸ線照射による結晶性制御
処理と薄膜形成後直ちに形成槽内に酸素ガスを導入し
焼結体と同様の徐冷プロセスによる後処理としての熱処
理を全て施した場合Ｑ それぞれの抵抗率の温度依存性
を第２図（ａは（イ）の場合、 ｂは（ロ）の場合モし
てＣは（ハ）の場合）に示す。
結晶性制御処理と、薄膜形成後直ちに形成槽内に酸素ガ
スを導入Ｌ 焼結体と同様の徐冷プロセスによる後処
理の画処理を全く施さない場合、 （ロ）Ｒｈ管球をも
ちいたＸ線照射による結晶性制御処理を施さない場合、
（ハ）Ｒｈ管球をもちいたＸ線照射による結晶性制御
処理と薄膜形成後直ちに形成槽内に酸素ガスを導入し
焼結体と同様の徐冷プロセスによる後処理としての熱処
理を全て施した場合Ｑ それぞれの抵抗率の温度依存性
を第２図（ａは（イ）の場合、 ｂは（ロ）の場合モし
てＣは（ハ）の場合）に示す。
またそれぞれの場合の結晶性を示すＸ線回折図形を、第
３図（ａ）、 （ｂ）そして（ｃ）に示も第２図から熱
処理のみの場合（ロ）に比べ 本発明の結晶性制御処理
を用いた場合（ハ）に（よより一層の超伝導特性の向上
が得られることがわかる。
３図（ａ）、 （ｂ）そして（ｃ）に示も第２図から熱
処理のみの場合（ロ）に比べ 本発明の結晶性制御処理
を用いた場合（ハ）に（よより一層の超伝導特性の向上
が得られることがわかる。
また第３図からは結晶性制御処理により、薄膜のＣ面配
向性が向上し結晶性が良くなること、そして熱処理によ
り面間隔が減少すること等を確認しｔも このＸ線照射による結晶性制御処理と、熱処理を複合酸
化物線材形成工程の一部として組み入れる必要がある。
向性が向上し結晶性が良くなること、そして熱処理によ
り面間隔が減少すること等を確認しｔも このＸ線照射による結晶性制御処理と、熱処理を複合酸
化物線材形成工程の一部として組み入れる必要がある。
このことから本発明者ら（よ 超伝導線材形成に於て、
結晶性制弧 及び結晶性向上のためのＸ線照射処理の仕
方として、 （ニ）線材伸線直後の後処理として行う、
（ホ）線材伸線と同時に行う、あるい（戴（へ）線材
伸線を中断して行う、ずなわ坂 線材伸線工程と結晶性
制猟 及び向上処理工程とを交互に繰り返すといった大
別して３種類の方法を試へ いずれも全く結晶性制弧
及び結晶性向上処理を施さない場合に比べ 特性が優れ
た超伝導線材を得ることが出来ることを確認したまず、
本発明者ら（よ 複合酸化物線材形成中にＸ線照射を行
ない線材形成後、酸素雰囲気中で後処理として加熱処理
を施せば 良好な超伝導特性を得ることができることを
確認しｔも 本発明者ら（よ 更に Ｘ線照蝕 及び熱処理により線
材の結晶性が向上じ かつこの結晶性が超伝導特性を保
ったままで改善される熱処理の温度範囲力曳 常温以上
のある限られた温度範囲であることを発見し 結晶性制
御と結晶性向上のための熱処理（よ この温度範囲で一
定時間行うことによって、最も効率的かつ簡便に行える
ことを発見し氾 この効果（よ これらの処理を、酸化物粉末の伸線を中
断して行う、すなわム 伸線工程と結晶性側塊 及び結
晶性向上処理のための熱処理工程とを、交互に繰り返す
場合にも見られることを本発明者らは確言忍した これらの結晶性制弧 及び結晶性向上のための熱処理を
施すべき温度（よ 線材の構成元素の種類によっても異
なるたべ 各場合について最適なものを選ぶ必要がある
力ｔ 本発明者らは９００℃以下３００℃以上の温度範
囲にあることを確認したな抵 処理時間についてＬ 素
材の種販 線径に応じて必要最小限の値が存在する。
結晶性制弧 及び結晶性向上のためのＸ線照射処理の仕
方として、 （ニ）線材伸線直後の後処理として行う、
（ホ）線材伸線と同時に行う、あるい（戴（へ）線材
伸線を中断して行う、ずなわ坂 線材伸線工程と結晶性
制猟 及び向上処理工程とを交互に繰り返すといった大
別して３種類の方法を試へ いずれも全く結晶性制弧
及び結晶性向上処理を施さない場合に比べ 特性が優れ
た超伝導線材を得ることが出来ることを確認したまず、
本発明者ら（よ 複合酸化物線材形成中にＸ線照射を行
ない線材形成後、酸素雰囲気中で後処理として加熱処理
を施せば 良好な超伝導特性を得ることができることを
確認しｔも 本発明者ら（よ 更に Ｘ線照蝕 及び熱処理により線
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ったままで改善される熱処理の温度範囲力曳 常温以上
のある限られた温度範囲であることを発見し 結晶性制
御と結晶性向上のための熱処理（よ この温度範囲で一
定時間行うことによって、最も効率的かつ簡便に行える
ことを発見し氾 この効果（よ これらの処理を、酸化物粉末の伸線を中
断して行う、すなわム 伸線工程と結晶性側塊 及び結
晶性向上処理のための熱処理工程とを、交互に繰り返す
場合にも見られることを本発明者らは確言忍した これらの結晶性制弧 及び結晶性向上のための熱処理を
施すべき温度（よ 線材の構成元素の種類によっても異
なるたべ 各場合について最適なものを選ぶ必要がある
力ｔ 本発明者らは９００℃以下３００℃以上の温度範
囲にあることを確認したな抵 処理時間についてＬ 素
材の種販 線径に応じて必要最小限の値が存在する。
一方、結晶性制御処理並びに熱処理を施すという点から
だけで（よ 結晶性制御処理と熱処理と（戴線材伸線と
同時に行うのが最も望ましい方丈 線材伸線過程の種類
によっては 処理温度が伸線のために使用されるシース
材料により限定されるために十分な効果が得られな八
あるいは高エネルギーの酸素がかえって悪影響を及ぼす
場合もあることが確言忍されｔも そこで本発明者ら（よ むしろ結晶性制御処理と９− １〇− 熱処理を線材伸線を中断して行う、すなわち線材伸線工
程と結晶性制御処理と熱処理工程とを交互に繰り返しな
がら行なった場合の方に 同等もしくはそれ以上の効果
が得られることを確認し丸ところで高温超伝導酸化物で
は その結晶粒は板状であるので、そのテープ線材を、
第１図に示すような線材形成槽中で圧延ローｈ、 あ
るいはプレス装置で伸線加工する場合に 一方向に圧縮
することにより、その結晶面を揃えることが可能になる
。
だけで（よ 結晶性制御処理と熱処理と（戴線材伸線と
同時に行うのが最も望ましい方丈 線材伸線過程の種類
によっては 処理温度が伸線のために使用されるシース
材料により限定されるために十分な効果が得られな八
あるいは高エネルギーの酸素がかえって悪影響を及ぼす
場合もあることが確言忍されｔも そこで本発明者ら（よ むしろ結晶性制御処理と９− １〇− 熱処理を線材伸線を中断して行う、すなわち線材伸線工
程と結晶性制御処理と熱処理工程とを交互に繰り返しな
がら行なった場合の方に 同等もしくはそれ以上の効果
が得られることを確認し丸ところで高温超伝導酸化物で
は その結晶粒は板状であるので、そのテープ線材を、
第１図に示すような線材形成槽中で圧延ローｈ、 あ
るいはプレス装置で伸線加工する場合に 一方向に圧縮
することにより、その結晶面を揃えることが可能になる
。
このようにして形成された線材（よ 良好な結晶性を有
しており、薄膜はどではないにし水 その超伝導特性に
於て改善された特性を示す。
しており、薄膜はどではないにし水 その超伝導特性に
於て改善された特性を示す。
つまり多結晶状態の線材ではある力曳 その１つ１つの
結晶粒の結晶性が改善されていると考えられる。
結晶粒の結晶性が改善されていると考えられる。
本発明のＸ線照射の効果（よ 結晶性がよい程大きくな
ることを確認しており、線材に於いてもこのような工程
との複合により、その特性改善が更に効果的となること
が確認された 複合酸化物線材形成において、−殻内に行なわれている
手法として、多芯線を形成する方法がとられる方丈 こ
の場合に於いてＬ 本発明のＸ線照射による特性改善法
は 多芯線の各々に適用することによりその効果を発揮
させることが可能となる。
ることを確認しており、線材に於いてもこのような工程
との複合により、その特性改善が更に効果的となること
が確認された 複合酸化物線材形成において、−殻内に行なわれている
手法として、多芯線を形成する方法がとられる方丈 こ
の場合に於いてＬ 本発明のＸ線照射による特性改善法
は 多芯線の各々に適用することによりその効果を発揮
させることが可能となる。
以上の効果（よ 超伝導材料としてＰｂを含む場合につ
いても適応可能である。
いても適応可能である。
Ｂｉ系やＴｌ系の超伝導体ば Ｐｂを添加することによ
りその作製が容易となることが知られている方丈 本発
明のＸ線照射に対して、ｐｂがその効果を妨げるのでは
ないかと考えられる。
りその作製が容易となることが知られている方丈 本発
明のＸ線照射に対して、ｐｂがその効果を妨げるのでは
ないかと考えられる。
しかしながら、以外にもＰｂを含んだ超伝導体に対して
Ｌ 本発明の効果が得られることを見いだし九 具体的実施例 酸化物粉末はＴｌ系の場合Ｂａ○、ＣａＯ，ＣＵ○の混
合粉末を酸素気流中で９００ｔ、 １０時間仮焼し
その後ＴｌａＯｓの粉末を混合し アルミするつぼ中で
焼結して作製しｆ。
Ｌ 本発明の効果が得られることを見いだし九 具体的実施例 酸化物粉末はＴｌ系の場合Ｂａ○、ＣａＯ，ＣＵ○の混
合粉末を酸素気流中で９００ｔ、 １０時間仮焼し
その後ＴｌａＯｓの粉末を混合し アルミするつぼ中で
焼結して作製しｆ。
１
２−
この焼結の条件は８００〜９００℃、 １〜５時間であ
った この原料粉末を金属パイプに充填して複合体をつくり、
それを機械加工により細線化し 熱処理を行って超伝導
線材を作る方法（よ クンツラー（Ｋｕｎｚｌｅｒ）法
と呼ばｈ ＮｂａＳｎやＮｂ５Ａ１などの金属間化合
物超伝導体の線材化の代表的な手法である。
った この原料粉末を金属パイプに充填して複合体をつくり、
それを機械加工により細線化し 熱処理を行って超伝導
線材を作る方法（よ クンツラー（Ｋｕｎｚｌｅｒ）法
と呼ばｈ ＮｂａＳｎやＮｂ５Ａ１などの金属間化合
物超伝導体の線材化の代表的な手法である。
外径１０ｍ＠ 肉厚０．５ｍｍの銀パイプに酸化物粉
末をおよそ３ｇ／ｃｍ２の密度で充填しスウエージ伸線
により直径３．０ｍｍまで縮径したの板 ロール圧延に
より厚さＯ，１ｍｍ以下までテープ状に加工しｔも 多芯線の場合に（よ ３６本の芯線を上記と同様の方法
により形成して予め用意し これをまとめて銀シースに
積めて同様の、縮機 伸線を行うことによりテープ線材
が得られた Ｘ線照射はＲｈ管球を用いて行へ 酸素雰囲気中での熱
処理と併せてその効果を検討したＲｈ管球を用いたＸ線
照射による結晶性向上処理と、線材形成後直ちに形成槽
内に酸素ガスを導入し 焼結体と同様の徐冷プロセスに
よる後処理としての酸化処理を全く施さない場合（ト）
、Ｒｈ管球をもちいたＸ線照射による結晶性向上処理を
施さない場合（チ）、Ｒｈ管球をもちいたＸ線照射によ
る結晶性向上処理と線材形成後直ちに形成槽内に酸素ガ
スを導入し 焼結体と同様の徐冷プロセスによる後処理
としての酸化処理を全て施した場合（す）について調べ
た結果 酸化処理のみの場合（ヂ）に比べ Ｘ線照射を
用いた場合（す〉には より一層の超伝導特性の向上が
得られることがわかった またそれぞれの場合の結晶性を示すＸ線回折結果から、
Ｘ線照射により熱処理後の線材のＣ軸配向性が向上し結
晶性が良くなること、そして酸化処理により面間隔が減
少することが確認されｔも本発明者らＩｔ Ｘ線照射
処理と酸化処理の仕方として、 （ヌ）線材形成後の後
処理として行う、（ル）線材形成と同時に行う、あるい
は （ヲ）線材形成を中断して行う、すなわ板 線材形
成工３− ４− 程とＸ線照射処理工程と酸化処理工程とを交互に周期的
に繰り返すといった大別して３種類の方法を試み７−ｏ
（ヲ）の線材形成工程とＸ線照射処理工程と酸化処理工
程とを、交互に周期的に繰り返す場合、 ■周期に圧延
する厚さを約０．３ｍｍ以下としへ 酸化処理法（ヌ）および（ヲ）による場合、いずれＬＸ
線照射処理時間を２時限 酸化処理の温度を４５０℃、
処理時間を１時間としｔも（ヌ）、（ル）および（ヲ）
の何れの線材形成工程とＸ線照射処理工程と酸化処理工
程との組合せを用いてｋ 全くＸ線照射処理と酸化処理
を施さない場合に比べ 高い転移温度を得ることが出来
また大きな臨界電流密度が得られることを本発明者ら
は確認しｆら 銀シースに充填する酸化物は 例えばＴｌ系においては
Ｐｂを添加することにより、酸化処理のための熱処理に
於て形成された線材の超伝導特性を改善することができ
た この種の複合酸化物の構成元素の違いによる超５− 伝導特性の変化の詳細は明かではなく、まりＸ線照射処
理と酸化処理の最適条件の変化の詳細も明かではなＬ＼ しかじなかｈＸ線照射処理と酸化処理が超伝導特性に大
きな影響を及ぼすことは間違いなく、本発明は超伝導線
材のＸ線照射処理と酸化処理の工程を確立するものであ
る。
末をおよそ３ｇ／ｃｍ２の密度で充填しスウエージ伸線
により直径３．０ｍｍまで縮径したの板 ロール圧延に
より厚さＯ，１ｍｍ以下までテープ状に加工しｔも 多芯線の場合に（よ ３６本の芯線を上記と同様の方法
により形成して予め用意し これをまとめて銀シースに
積めて同様の、縮機 伸線を行うことによりテープ線材
が得られた Ｘ線照射はＲｈ管球を用いて行へ 酸素雰囲気中での熱
処理と併せてその効果を検討したＲｈ管球を用いたＸ線
照射による結晶性向上処理と、線材形成後直ちに形成槽
内に酸素ガスを導入し 焼結体と同様の徐冷プロセスに
よる後処理としての酸化処理を全く施さない場合（ト）
、Ｒｈ管球をもちいたＸ線照射による結晶性向上処理を
施さない場合（チ）、Ｒｈ管球をもちいたＸ線照射によ
る結晶性向上処理と線材形成後直ちに形成槽内に酸素ガ
スを導入し 焼結体と同様の徐冷プロセスによる後処理
としての酸化処理を全て施した場合（す）について調べ
た結果 酸化処理のみの場合（ヂ）に比べ Ｘ線照射を
用いた場合（す〉には より一層の超伝導特性の向上が
得られることがわかった またそれぞれの場合の結晶性を示すＸ線回折結果から、
Ｘ線照射により熱処理後の線材のＣ軸配向性が向上し結
晶性が良くなること、そして酸化処理により面間隔が減
少することが確認されｔも本発明者らＩｔ Ｘ線照射
処理と酸化処理の仕方として、 （ヌ）線材形成後の後
処理として行う、（ル）線材形成と同時に行う、あるい
は （ヲ）線材形成を中断して行う、すなわ板 線材形
成工３− ４− 程とＸ線照射処理工程と酸化処理工程とを交互に周期的
に繰り返すといった大別して３種類の方法を試み７−ｏ
（ヲ）の線材形成工程とＸ線照射処理工程と酸化処理工
程とを、交互に周期的に繰り返す場合、 ■周期に圧延
する厚さを約０．３ｍｍ以下としへ 酸化処理法（ヌ）および（ヲ）による場合、いずれＬＸ
線照射処理時間を２時限 酸化処理の温度を４５０℃、
処理時間を１時間としｔも（ヌ）、（ル）および（ヲ）
の何れの線材形成工程とＸ線照射処理工程と酸化処理工
程との組合せを用いてｋ 全くＸ線照射処理と酸化処理
を施さない場合に比べ 高い転移温度を得ることが出来
また大きな臨界電流密度が得られることを本発明者ら
は確認しｆら 銀シースに充填する酸化物は 例えばＴｌ系においては
Ｐｂを添加することにより、酸化処理のための熱処理に
於て形成された線材の超伝導特性を改善することができ
た この種の複合酸化物の構成元素の違いによる超５− 伝導特性の変化の詳細は明かではなく、まりＸ線照射処
理と酸化処理の最適条件の変化の詳細も明かではなＬ＼ しかじなかｈＸ線照射処理と酸化処理が超伝導特性に大
きな影響を及ぼすことは間違いなく、本発明は超伝導線
材のＸ線照射処理と酸化処理の工程を確立するものであ
る。
発明の効果
本発明は 超伝導体の線材形成時または形成後に Ｘ線
を照射すると同時または照射後に加熱処理を施す酸化物
超伝導線材の製造方法であるたム酸化物高温超伝導体を
用いる線材の信頼性、長期安定性を確保するプロセスが
提供され 工業上極めて大きな価値を有するものである
。
を照射すると同時または照射後に加熱処理を施す酸化物
超伝導線材の製造方法であるたム酸化物高温超伝導体を
用いる線材の信頼性、長期安定性を確保するプロセスが
提供され 工業上極めて大きな価値を有するものである
。
本発明に用いられる超伝導体（戴 従来の焼結体に比べ
均質かつその結晶性が制御されているが故に 本発明
により非常に高性能の超伝導線材が実現できる。
均質かつその結晶性が制御されているが故に 本発明
により非常に高性能の超伝導線材が実現できる。
効率的かつ簡便な結晶性制御処理を見いだしているとこ
ろに大きな特色がある。
ろに大きな特色がある。
６−
第１図は本発明の一実施例の超伝導線材の製造装置の基
本構成阻 第２図は本発明の結晶性制御処理と熱処理に
基づく超伝導体の超伝導特性を示す電気抵抗率の温度依
存性を示す阻 第３図（ａ）、（ｂ）、 （ｃ）は本
発明の結晶性制御処理と熱処理に基づく超伝導体の結晶
性を示すＸ線回折図であり、第３図（ａ）はＸ線照射及
び後処理を施していない場合のＸ線回折阻 第３図（ｂ
）、 （Ｃ）は従来の後処理のみを行った場合のＸ線
回折図と本発明のＸ線照射と後処理とを行った場合のＸ
線回折図である。
本構成阻 第２図は本発明の結晶性制御処理と熱処理に
基づく超伝導体の超伝導特性を示す電気抵抗率の温度依
存性を示す阻 第３図（ａ）、（ｂ）、 （ｃ）は本
発明の結晶性制御処理と熱処理に基づく超伝導体の結晶
性を示すＸ線回折図であり、第３図（ａ）はＸ線照射及
び後処理を施していない場合のＸ線回折阻 第３図（ｂ
）、 （Ｃ）は従来の後処理のみを行った場合のＸ線
回折図と本発明のＸ線照射と後処理とを行った場合のＸ
線回折図である。
Claims (5)
- （１）Ａ−Ｂ−Ｃｕ−Ｏで表わされる酸化物超伝導体の
線材の形成時または形成後に、Ｘ線を照射すると同時ま
たは照射後に加熱処理を施すことを特徴とする、酸化物
超伝導線材の製造方法。 ここにＡは、Ｔｌ、Ｂｉ、Ｙおよびランタン系列元素（
原子番号５７〜７１）のうちの少なくとも一種、ＢはI
Iａ族元素のうち少なくとも一種の元素を示す。 - （２）Ａ−Ｂ−Ｐｂ−Ｃｕ−Ｏで表わされる酸化物超伝
導体の線材の形成時または形成後に、Ｘ線を照射すると
同時または照射後に加熱処理を施すことを特徴とする、
酸化物超伝導線材の製造方法。 ここにＡは、Ｔｌ、Ｂｉ、Ｙおよびランタン系列元素（
原子番号５７〜７１）のうちの少なくとも一種、ＢはI
Iａ族元素のうち少なくとも一種の元素を示す。 - （３）線材形成の工程として、線材伸線工程と、Ｘ線照
射工程と、熱処理工程との３工程を交互に繰り返すこと
を特徴とする、請求項１もしくは２何れかに記載の酸化
物超伝導線材の製造方法。 - （４）線材伸線工程において、焼結材料を粉砕した後、
銀パイプに充填して伸線し、縮径したことを特徴とする
、請求項３記載の酸化物超伝導線材の製造方法。 - （５）熱処理工程における加熱温度を、３００℃以上、
９００℃以下とすることを特徴とする、請求項３記載の
酸化物超伝導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058284A JPH03261008A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 酸化物超伝導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058284A JPH03261008A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 酸化物超伝導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03261008A true JPH03261008A (ja) | 1991-11-20 |
Family
ID=13079895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058284A Pending JPH03261008A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 酸化物超伝導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03261008A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999000854A1 (en) * | 1997-06-28 | 1999-01-07 | Bicc Public Limited Company | Manufacture of superconducting tapes |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01234323A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Yokogawa Electric Corp | 高温超電導薄膜 |
| JPH01252567A (ja) * | 1987-03-26 | 1989-10-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックス系酸化物超電導物質成型体の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2058284A patent/JPH03261008A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252567A (ja) * | 1987-03-26 | 1989-10-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックス系酸化物超電導物質成型体の製造方法 |
| JPH01234323A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Yokogawa Electric Corp | 高温超電導薄膜 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999000854A1 (en) * | 1997-06-28 | 1999-01-07 | Bicc Public Limited Company | Manufacture of superconducting tapes |
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