JPH03266312A - セラミックス超電導導体用複合体の加工方法 - 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ｊ 本発明はケーブル、マグネット。シールド、電流り一下
などに用いられるセラミックス超電導導体を製造する際
の機械加工に適した超電導導体用複合体の加工方法に関
する。

「従来の技術１ 高温超電導の技術分野において、Ｙ系、Ｂ１系、ＴＩ系
など、液体窒素温度を越える高臨界温度（Ｔｃ）のセラ
ミックス超電導体が知られている。

かかるセラミックスａ電導体を、たとえば、線状体に加
工するとき、金属シース法を用いるのが般である。

この金属シース法によるとき、Ａｇ系、Ｃｕ系のごとく
熱伝導性と電気伝導性とを有する金属製のバイブ内に超
電導体となるセラミ−２クスの原料を充填し、これに引
抜、押出、圧延、スェージングなどの機械的茫性加工を
施して、所要の形状、寸法を有する複合線材をつくり、
その複合線材を熱処理してセラミ−７クスＢ！導導体と
する。

こうして形成されるセラミックス超電導導体の断面形状
は、楕円形を含む円形、四角形で代表ぎれる多角形が殆
どであり、これを束ねた多心線あるいは　これを積層し
た多層線なども試作、検討されている。

「発明が解決しようとする課題Ｊ 従来の機械加工手段を介して既述の超電導導体を作製す
るとき、断面が円形からなる線状体の外径が４・さくな
るとか、あるいは、断面が扁平四角形（テープ形）から
なる線状体の厚さが小さくなると、超電導導体の長さ方
向、幅方向にわたるセラミックス層の厚さが不均一にな
り１セラミックス層の表裏に凹凸が生じる。

これを示した第３図（Ａ）　（Ｂ）において、同図の複
合体１では、金属シース２で覆われたセラミックス３が
、長さ方向、幅方向の両方にわたり凹凸している。ちな
みに、このような加工不良は、線状体（テープ）の厚さ
が０．１〜０．２ｍｒａ程度になると顕著にあられれる
。

その結果、上記複合体１を熱処理して得られる超電導導
体の特性も、これの長さ方向に変動し均一特性のものが
得られない。

本発明はこのような技術的課題に鑑み、線状体内におけ
るセラミックスの寸法、形状が均一化した高特性のセラ
ミックス超電導導体を得ることのできる超電導体用複合
体の加工方法を提供しようとするものである。

「課題を解決するための手段ｊ 本発明は所期の目的を達成するため、超電導体となるセ
ラミックスの原料と金属との複合体を機械加工する方法
において、対をなす圧延ロールと、これら圧延ロール間
を通過するセラミックス−金属系複合体とのうち、少な
くともその一方に、室温での動粘性係数が２００ｃｓｔ
以上の潤滑材を施し、かつ、対をなす圧延ロールによる
複合体の圧延部に超音波振動を与えて当該複合体を圧延
加工することを特徴とする。

１作用」 本発明方法において取り扱うセラミックス−金属系の複
合体は、たとえば、超電導体となるセラミックスの原料
（粉末）を金属パイプ内に充填してこれを減面加工し、
さらに、その加工物を圧延してテープ状にしたものであ
る。

本発明方法において上記複合体を機械加工するとき、第
１図に例示する圧延加工手段を用いる。

第１図において、対をなす圧延ローラ１１．１２が周知
の駆動手段、伝動系を介して所定方向に回転するように
なっており、超音波振動子１３が一方の圧延ローラ１１
側に備えられており、潤滑材２２が図示しない塗布手段
を介して複合体２１の表裏面に塗布されている。

第１図に例示した圧延加工手段の場合、潤滑材２２が塗
布された複合体２１を一対の圧延ローラ１１．１２間に
向けて給送するとともに、超音波振動子１３を稼働させ
て、再圧延ロール１１．１２による複合体２１の圧延部
１４に超音波振動を与える。

こうした場合、潤滑材２２を介した加圧作用、超音波振
動子１３からの超音波振動作用により、複合体２１は、
金属内のセラミックスをも含め、均一な厚さに圧延加工
される。

したがって、かかる機械加工後の複合体２１を熱処理す
ることにより、長さ方向にわたる特性が均一化したセラ
ミックス超電導導体が得られる。

上記において、複合体２１に塗布する潤滑材２２の動粘
性係数（室温）は２００ｃｓｔ以上であることを要し、
これ以下の値では、既述の効果を期待することができな
い。

この潤滑材２２は、圧延ローラ１．１．１２の周面に塗
布してもよく、複合体２１、圧延ローラ１ｚ、１２の両
方に塗布してもよい。

超音波振動子１３の場合は、再圧延ローラ１１．１２の
少なくとも一方、または、複合体２１のいずれに装着さ
れてもよく、あるいは、これらの全てに装着されてもよ
い。

上述したセラミックス−金属系複合体２■の機械加工を
複数回に分けて実施するとき、初回から本発明方法を適
用する必要はなく、たとえば、複合体２１の厚さが０．
５〜１．０１程度になるまでは既成の加工法で複合体２
１の機械加工し、それ以降から本発明方法を適用すれば
よい。

「実　施　例ｊ 本発明に係るセラミックス超電導導体用複合体の加工方
法を、具体的な実施例とその比較例に基づいて説明する
。

はじめ、セラミックスからなる超電導系の原料粉末とし
て、Ｂｉ２Ｏ：＋、５ｒＣＯ：＋、ＣａＣ０：＋、Ｃｕ
Ｏを２：２：１：２モル比で配合かつ混合し、これを大
気中において８００℃、２０昨間で仮焼した。

つぎに、上記仮焼粉末を内径１５＋＋＋＋＋φ、外径２
０＋＊ｍφのＡｇパイプ内に充填し、これを減面加工し
て外径５ｍｍφの複合体をつくった。

さらに、上記複合体を平ロールにより圧延して厚さ０．
５■のテープ状複合体とした。

その後、上記テープ状複合体を、たとえば、第１図のご
とき圧延加工手段により圧延して、厚さ０．１ｍ＋ｍに
仕上げた。

このとき、本発明の実施例１〜４では、金側とも潤滑材
、超音波振動子を併用し、比較例１では、潤滑材、超音
波振動子を併用し、比較例２ででは、潤滑材のみを用い
た。

さらに、上記のようにして得たテープ状複合体を８５０
℃にて３０時間熱処理し、セラミックス超電導導体とし
た。

これら実施例１〜４、比較例１．２から得られた各セラ
ミックス超電導導体について、液体窒素中、０磁場にお
ける臨界電流密度（Ｊｃ）を測定したところ、法衣に示
す結果が得られた。

実施例２、比較例２のセラミックス超電導導体について
、これらの長さ方向にわたるＪｃ分布を調べた結果は、
第２図に示す通りである。

表 上記の表から明らかなように、本発明の実施例１〜４に
よるセラミックス超電導導体は、０磁場でのＪｃがいず
れも高特性を示しているが、比較例１．２によるセラミ
ックス超電導導体は、上記特性値が劣っている。

これは、第２図の３０分布によっても裏づけられている
。

さらに、各個のセラミックス超電導導体について、その
断面を顕微鏡観察したところ、本発明の実施例１〜４で
は、金属内の長さ方向にわたるセラミックス層の厚さが
均一であったが、比較例のものは、上記セラミックス層
の厚さがかなり不均一になっていった。

１発明の効果Ｊ 以上説明した通り、本発明に係る加工方法は対をなす圧
延ロールを介してセラミックス−金属系の複合体を圧延
加工するとき、当該複合体に潤滑材（室温での動粘性係
数＝２００　ｃｓｔ以上）を施し、かつ、当該複合体の
圧延部に超音波振動を４えるから、金属内のセラミック
スをも含め、上記複合体を均一な厚さに圧延加工するこ
とができ、ひいては、特性のよいセラミック超電導導体
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る加工方法の一実施例を示した断面
図、第２図は本発明の実施例とその比較例におけるセラ
ミック超電導導体のＪｃ分布図、第３図（Ａ）　（Ｂ）
は従来の圧延手段により加工されたセラミックス−金属
系複合体の断面斜視図である。 １１・・・・・・圧延ローラ １２・・・・・・圧延ローラ １３・・・・・・超音波振動子 １４・・・・・・圧延部 ２１・・・・・・複合体 ２２・・・・・・潤滑材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超電導体となるセラミックスの原料と金属との複合体を
   機械加工する方法において、対をなす圧延ロールと、こ
   れら圧延ロール間を通過するセラミックス−金属系複合
   体とのうち、少なくともその一方に、室温での動粘性係
   数が２００ｃｓｔ以上の潤滑材を施し、かつ、対をなす
   圧延ロールによる複合体の圧延部に超音波振動を与えて
   当該複合体を圧延加工することを特徴とするセラミック
   ス超電導導体用複合体の加工方法。