JPH03501663A - 超伝導線用被覆材料 - Google Patents
超伝導線用被覆材料Info
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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。
Description
【発明の詳細な説明】
超伝導線用被覆材料
本発明は請求項1の上位概念に相応する超伝導線用複機材料に関する。
工業的に使用可能な超伝導線においては超伝導酸化物は金属からなる被覆により
取り巻かれていなければならない。この金属核種材料は多くの1要な課題を満足
させなければならなり:
酸化物の超伝導特性の局所損失における加熱を攻少にし、及びこうして全ユニッ
トの超伝導性が転移温度を越えることにより失なわれることのないようにし、も
ろい起伝導酸化物を、製造の腺、又は超伝導の作動においてローレンツ力により
生じる回避不可能な機械的負荷に対して保護する。
更に、この被板材料は超伝導核を300に′fc下まわる温度で天気に対して窒
気密に密尉し、こうI−て酸素含量を貯蔵におりても、作動においても保持l−
なければならない。
丁ぺての公知のB。2〉15テス2の高磁場超伝導体は著しい脆さにおいてぎわ
だってAる。この特性は導栖製造に著しく影Vを及はす。YBa2Cu3O7又
はこれから誘導された酸化物(希土類によるYのtIK換)のよ5な高磁場超伝
導体(Hochfsldsupralaicer )の導栂は現在粉末技術法に
よってのみ製造することができる。
この際、すでに形成された(前反応した)超伝導相を金属管中に充填し、圧縮し
、変形工程、例えばハンマー加工、圧延又は延伸により直径約11mの細線にす
る。
どのような方法で、変形工程が起伝導相中で詳細には経過するかは知られていな
込、シかしながら変形の結果は転移温度T0及び臨界電流密度J0の測定により
証明することができる。
YBa2Cu30ワ及びこれから誘導される酸化物にお(八てTcは一定である
が、超伝導相の量及び臨界電流密度Jcは変形度が上昇する程低下する。超伝導
性は強め変形にお込て完全に消失する。最初の超伝導性を後でふたたび獲得する
ためには、常法で800℃をうわまわる温度で、しばしば約り00℃〜最高94
0℃で行なわれる回復熱処理が必要であり、これに酸化熱処理が続く。
高磁場超伝導線の製造のために、被覆材料としては、従来はぼ完全に純粋な銀を
使用する( Proc、 1゜European Workshop on H
lgh Tc 5upercOnauctorsand Potential
Applications 、P、 Dubots等署、第163頁、G、Ba
rani等著、Th137頁、R,Flukig@r等着、第131頁並びにB
、 Jin等着、Appl、 Phys、 Lett、 ig 51巻、198
7年、第203頁)。
多くの理由により、純銀はこの目的のために好適である。純銀は延性であり、そ
の融点は空気中で960.8°Cで、純粋な酸素雰囲気中では939°Cであり
、熱処理において酸化物系超伝導体と反応せず、かつ400℃を超える温度にお
いて酸素に関して透過性である。経済的な観点からは銀の値段は予定している使
用目的にとってなお認めることができると思われる。
ジン(Jin )等は、被覆材料としてニッケル/金からなる拡散バリヤーを有
する銅を提案している;l−かしながら、銅は逆行しない酸化鋼の形成のために
あまり好適ではなり0
前記の回復熱処理はYBa2Cu3O7の型の超伝導体において、はとんどの堝
合酸紫雰囲気中で銀の慇点をわずかに下まわる温度で実施する。次いで、この回
復熱処理に約400°C〜701:1℃における酸化熱処理が続き、この工程で
は、900℃で約2%である、酸化物系超伝導材料YBa2Cu3O7の酸素損
失が再び補充される。
我々の研究によれば、超伝導YBa2C+λ307−bの臨界電流密度は、−後
熱処理を900℃、液高9,59℃ではなく、銀が酸素雰囲気中すでに浴融する
940℃〜1030℃の範囲で実施する時、著しく高められると込うことが明ら
かになった。
こうして、本発明の課題は、少なくとも銀とI′f1様に前記の有利な特性を示
すが、より高い温度で溶mlする超伝導組用複機材料を見力出し、この被覆材料
を用すて回復熱処理を940℃を越え、1030°Cまでの温度における最適温
度範囲で実施することを可能にすることである。
この被覆材料の値段は銀の値段をあまり越えてはならなり0
この課題は、その融点が純銀の融点を越える銀合金を被覆材料として使用するこ
とにより本発明において鱗決する。そのような銀合金は、銀に金、パラジウム、
白金、マンガン及びチタンからなる群の元素少なくとも11!lを合金すること
により製造することができる。
次の表中には融点が少なくとも1000℃を示す銀合金を例示する。
表
合金 組成*) 融 点
Ag−AuAu55重量−% 1000 ℃Ag−MnMn23重量−% 10
00 ℃Mn31重量−% 1071 ℃
hg−PdPd10重量−% 1000 ℃Pd 20.!量−% 1070
℃
Ag−Pt I’t 2ox量−% 10DD ℃Pt35!量−% 1050
℃
Ag−TiT1331[童0% 1017 ℃リ Ag:10011に%に対す
る差
純銀の前記の有利な特性は前記の群から選択された合金成分の混合によりマイナ
スの影響は受けない。
次の実施例が示すよ5に、より高められた回復熱処理温度により臨界電流密度J
。は著しく高められる。
釦の有利な特性を有し、かつその融点が、最適な結果の達成のための回復熱処理
を実施しなげればならない温度より高IA被扱材料を用いる時だけ、回復熱処理
温度を従来使用した温度約900℃、最高939℃をうわまわる値に高めること
ができる。
次に実施例につき本発明の詳細な説明する。
例 1
YBa2Cu307−粉末を充填した、Pd8重量%を有する銀/パラジウム合
金からなる管(12X1.5an)’z延伸することにより超伝導線が裏遺され
た。延伸後、この被覆材料は外径1−15mm及び内径0.85inを示す。
回復熱処理を温度970℃及び熱処理時間80分で行なった。その後、酸化熱処
理を行ない、この際6時間、温度680℃に148時間、温度550℃に保持し
た。どちらの熱処理も酸素雰囲気下に実施した。このように製造した超伝導−は
(横断面に関して)450 A/cm2の臨界1jL侃密度を達成した。この値
はジン等により公開された、銀からなる被撫材料を用いて、900℃および60
0℃の回復−および酸化熱処理で達せられた値Jc−175A/crn2より明
らかに高い。
例 2
YBa2Cu307−粉末を充填した、IP(L20.ii量%’tff有する
銀/パラジウム合金からなる管(12X1m□m)を延伸するこ之により超伝導
線を製造した。延伸後、この被覆材料は外径0.4龍及び壁厚り、03mmを示
す。
回復熱処理を熱処理時間75分間で99C1℃の温度で行なった。その後、酸化
熱処理工程を異なる6つの温度で行なった:
1)680℃/6時間
2)550℃/24時間
3)450℃/48時間
どちらの熱処理も酸素雰囲気下で行なった。
このように製造した超伝導線は(横断面に関して)680 A/cm”の臨界電
流密度を達成した。
田!!)謹査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)1.製造の際に、延伸又は類似の方法により変形され、 2.その超伝導材料は酸化物からなり、2.1その超伝導性は変形の際に低下し 、2.2最初の超伝導性を回復させるために又は更に改良するために、これにあ とからの酸化熱処理の前に同復熱処理をほどこさなければならない超伝導線のた めの被覆材料において、被覆材料として融点が純銀の融点をうわまわる銀合金が 使用されていることを特徴とする超伝導線用被覆材料。 2.銀に金、パラジウム、白金、マンガン及びチタンの群からなる元素少なくと も1種が合金されている請求項1による被覆材料。 3.合金のために添加する元素の濃度が、被覆材料の融点が回復熱処理のための 最適温度をうわまわるように選択されている請求項2による被覆材料。
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