JPH0378915A - 酸化物系超電導線の製造方法 - Google Patents
酸化物系超電導線の製造方法Info
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- JPH0378915A JPH0378915A JP1213084A JP21308489A JPH0378915A JP H0378915 A JPH0378915 A JP H0378915A JP 1213084 A JP1213084 A JP 1213084A JP 21308489 A JP21308489 A JP 21308489A JP H0378915 A JPH0378915 A JP H0378915A
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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
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。
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）
本発明は安定した超電導特性を有する酸化物系超電導線
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
（従来の技術）
一般に酸化物系超電導線は、常法の製造工程で得られる
複合酸化物超電導粉末を、融点が比較的高い富展延性の
金属被覆材、例えばＡｇパイプ、 Ｃｕバイブ等に充填
し、伸線加工により０．５〜０．１ｍφ程度の細径線材
とした後所定の処理条件下にて焼結処理することにより
製造されている。
複合酸化物超電導粉末を、融点が比較的高い富展延性の
金属被覆材、例えばＡｇパイプ、 Ｃｕバイブ等に充填
し、伸線加工により０．５〜０．１ｍφ程度の細径線材
とした後所定の処理条件下にて焼結処理することにより
製造されている。
（発明が解決しようとする課Ｂ）
しかしかかる従来の方法により製造された酸化物系超電
導線材は、上述の如く面相焼結処理によるものが主流で
あり、その結晶粒界中に多くのウィークリンク即ち弱結
合構造を含み、充分な値の臨界電流密度（Ｊｃ）を持つ
のものが得られないことが多い。
導線材は、上述の如く面相焼結処理によるものが主流で
あり、その結晶粒界中に多くのウィークリンク即ち弱結
合構造を含み、充分な値の臨界電流密度（Ｊｃ）を持つ
のものが得られないことが多い。
そして又、わづかな外部磁界により該臨界電流密度（Ｊ
ｃ）が急激に低下してしまうことがあるなど、上記酸化
物系超電導線の実用性を阻害する問題があった。
ｃ）が急激に低下してしまうことがあるなど、上記酸化
物系超電導線の実用性を阻害する問題があった。
（課題を解決するための手段）
ここに発明者等は、上記酸化物系超電導線の超電導特性
、特に臨界電流密度の向上に関して鋭意検討を重ねた結
果、特定の超電導材料の保持構成及び熱処理条件の設定
により驚くほどの効果がもたらされることを見出し、こ
の発明を完成したものである。
、特に臨界電流密度の向上に関して鋭意検討を重ねた結
果、特定の超電導材料の保持構成及び熱処理条件の設定
により驚くほどの効果がもたらされることを見出し、こ
の発明を完成したものである。
即ち本発明は、所望の金属芯材が同心状に、又は多芯が
長手方向に挿入保持された富展延性金属被覆材を用い、
該金属芯材及び同心状に配置された被覆材間において複
合酸化物系超電導材料が厚さ０．００１〜ｌａｗの範囲
のテープ又は線状に同心状に、又は多芯が保持された構
造とし、これを上記複合酸化物系超電導材料の融点を超
え、金属被覆材の融点以下の温度で加熱保持し、次に前
記加熱保持温度より２０〜１５０℃低温に冷却し該温度
に保持する熱処理を施すことを特徴とする酸化物系超電
導線の製造方法である。
長手方向に挿入保持された富展延性金属被覆材を用い、
該金属芯材及び同心状に配置された被覆材間において複
合酸化物系超電導材料が厚さ０．００１〜ｌａｗの範囲
のテープ又は線状に同心状に、又は多芯が保持された構
造とし、これを上記複合酸化物系超電導材料の融点を超
え、金属被覆材の融点以下の温度で加熱保持し、次に前
記加熱保持温度より２０〜１５０℃低温に冷却し該温度
に保持する熱処理を施すことを特徴とする酸化物系超電
導線の製造方法である。
この発明において、富展延性金属被覆材としては一最に
使用されるＡｇパイプ、 Ｃｕバイブ等が同様に用いら
れる。それら被覆材の断面形状に特に限定はなく、円形
、楕円形、四辺形を含む多角形筒状体が含まれる。これ
らの被覆材中にその長手方向に配置される芯材も適宜円
形、楕円形及び多角形のものを相互に組合せて使用する
ことが好ましい。
使用されるＡｇパイプ、 Ｃｕバイブ等が同様に用いら
れる。それら被覆材の断面形状に特に限定はなく、円形
、楕円形、四辺形を含む多角形筒状体が含まれる。これ
らの被覆材中にその長手方向に配置される芯材も適宜円
形、楕円形及び多角形のものを相互に組合せて使用する
ことが好ましい。
又第１図の如く上記円筒体の異径品の数本１ａ。
ｌｂ、ｌｃを同心状に配置し、中心部に円形芯２を配置
した構造、又同様に第２図の如く四辺形部３ａ、３ｂと
中心部の四辺形芯４との組合せ構造、更に第３図の如く
１本の円筒体５中に複数の円形芯６ａ、６ｂ・・・を配
置した多芯構造とし、上記被覆材間及び被覆材と芯体間
に超電導材料７が充填された構成とする。
した構造、又同様に第２図の如く四辺形部３ａ、３ｂと
中心部の四辺形芯４との組合せ構造、更に第３図の如く
１本の円筒体５中に複数の円形芯６ａ、６ｂ・・・を配
置した多芯構造とし、上記被覆材間及び被覆材と芯体間
に超電導材料７が充填された構成とする。
上記複合酸化物系超電導材料７の厚さを０．００１〜ｌ
Ｉｎ１１１のものとする手段としては常法の如く圧延加
工等により行われる。
Ｉｎ１１１のものとする手段としては常法の如く圧延加
工等により行われる。
上記０．００１−１ ａｍの厚さに限定する理由は、１
ｍｍを超えると、後記熱処理時の半溶融後の徐冷時にお
いて複合酸化物超電導体材料の結晶が一方向に大きく成
長しにくくなり、その結果強固にＣ軸配向した結晶構造
が形成されないためであり、又０．００１−未満では、
加工上の問題、即ち酸化物超電導材料の充填作業性の低
下、及び熱処理後の複合酸化物超電導材料層の切断によ
る特性低下を招くことがあるからである。
ｍｍを超えると、後記熱処理時の半溶融後の徐冷時にお
いて複合酸化物超電導体材料の結晶が一方向に大きく成
長しにくくなり、その結果強固にＣ軸配向した結晶構造
が形成されないためであり、又０．００１−未満では、
加工上の問題、即ち酸化物超電導材料の充填作業性の低
下、及び熱処理後の複合酸化物超電導材料層の切断によ
る特性低下を招くことがあるからである。
次にこの発明において、上述の熱処理に際して、先ず複
合酸化物超電導材料の融点を超え金属被覆材の融点以下
の温度に保持する理由は、この温度保持により前記複合
酸化物超電導材料を一旦半溶融状態として適切な結晶の
再配列を行わせるためであり、次にこの保持温度から該
保持温度より２０〜１５０°Ｃ低温に徐冷する理由は、
この処理によって生成した複合酸化物超電導材料の結晶
が一方向に大きく生長し強化されるからである。
合酸化物超電導材料の融点を超え金属被覆材の融点以下
の温度に保持する理由は、この温度保持により前記複合
酸化物超電導材料を一旦半溶融状態として適切な結晶の
再配列を行わせるためであり、次にこの保持温度から該
保持温度より２０〜１５０°Ｃ低温に徐冷する理由は、
この処理によって生成した複合酸化物超電導材料の結晶
が一方向に大きく生長し強化されるからである。
（作 用）
この発明においては、富農延性の金属芯材及び同心状に
配置された被覆材間において複合酸化物系超電導材料が
厚さ０．００１〜ｌｌｌｌ１１の範囲のテープ又は線状
に保持された同心状又は大導体化構造とし、これを上記
複合酸化物系超電導材料の融点を超え、金属被覆材の融
点以下の温度で加熱保持し、次に前記加熱保持温度より
２０〜１５０°Ｃ低温に冷却し該温度に保持する熱処理
が施される結果、複合酸化物超電導材料の結晶が線材長
手方向に大きく生長し、強くＣ軸配向した結晶構造とな
り、結晶粒界の上記弱結合が減少され更に結跣アライメ
ントの改善が行われる。
配置された被覆材間において複合酸化物系超電導材料が
厚さ０．００１〜ｌｌｌｌ１１の範囲のテープ又は線状
に保持された同心状又は大導体化構造とし、これを上記
複合酸化物系超電導材料の融点を超え、金属被覆材の融
点以下の温度で加熱保持し、次に前記加熱保持温度より
２０〜１５０°Ｃ低温に冷却し該温度に保持する熱処理
が施される結果、複合酸化物超電導材料の結晶が線材長
手方向に大きく生長し、強くＣ軸配向した結晶構造とな
り、結晶粒界の上記弱結合が減少され更に結跣アライメ
ントの改善が行われる。
これらの結果が臨界電流密度（Ｊｃ）及び該臨界電流密
度の磁界依存性（Ｊｃ−Ｂ）を向上させることになる。
度の磁界依存性（Ｊｃ−Ｂ）を向上させることになる。
（実施例）
以下実施例によりこの発明を具体的に説明する。
実施例１〜４．比較例１〜２
外径９１φ、内径６Ｗ−のＡｇ製円筒外皮材中に外径１
ｍφ内径４ｍφのＡｇ製の中間円筒体を中心に１．２
ａｍφのＡｇ製の芯材を配置し、それらの間隙に所望の
組成としたＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ −０複合酸化物超
電導材料（融点９００℃）を充填し、圧延加工を行って
次表１の超電導材料厚さを有する超電導線材を得た。
ｍφ内径４ｍφのＡｇ製の中間円筒体を中心に１．２
ａｍφのＡｇ製の芯材を配置し、それらの間隙に所望の
組成としたＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ −０複合酸化物超
電導材料（融点９００℃）を充填し、圧延加工を行って
次表１の超電導材料厚さを有する超電導線材を得た。
これら超電導線材を９１０℃で３０分保持し、次に一２
°（／＋ｉｉｎにて８５０°Ｃにまで徐冷し３０時間保
持し超電導線を得た。得られた超電導線について常法に
より臨界温度（Ｔｃ）及び臨界電流密度（Ｊｃ）を測定
し結果を同表に示した。
°（／＋ｉｉｎにて８５０°Ｃにまで徐冷し３０時間保
持し超電導線を得た。得られた超電導線について常法に
より臨界温度（Ｔｃ）及び臨界電流密度（Ｊｃ）を測定
し結果を同表に示した。
表１
１の範囲を外れる比較例はいづれもＪｃ値が低く、又そ
の磁界による低下もより太き（安定していないことが明
らかであった。
の磁界による低下もより太き（安定していないことが明
らかであった。
実施例５〜７．比較例３〜５
上記実施例３と同様にして作った２層構造の超電導線材
を用い、保持温度（ｉｔ）及び徐冷後の保持温度（Ｔ２
）を次表２の如く変えた外は同様に行って超電導線を得
、同様に特性を測定し結果を同表２に示した。
を用い、保持温度（ｉｔ）及び徐冷後の保持温度（Ｔ２
）を次表２の如く変えた外は同様に行って超電導線を得
、同様に特性を測定し結果を同表２に示した。
上表１の結果によれば超電導材厚さが０．００１〜表２
された被覆材間において複合酸化物系超電導材料上表２
の結果によれば、徐冷温度が低過ぎた比較例３．当初の
保持温度が超電導材料の融点に満たない比較例４及び５
はいづれもＴｃ及びＪｃ値が低くかつ不安定なものであ
った。
の結果によれば、徐冷温度が低過ぎた比較例３．当初の
保持温度が超電導材料の融点に満たない比較例４及び５
はいづれもＴｃ及びＪｃ値が低くかつ不安定なものであ
った。
（発明の効果）
この発明は上述の如く、芯材及び同心状に配置化物系超
電導材料の融点を超え、金属被覆材の融点以下の温度で
加熱保持し、次に前記加熱保持温度より２０〜１５０°
Ｃ低温に冷却し該温度に保持した熱処理により、上述の
臨界電流密度及びその磁界依存性が著しく向上されるな
ど超電導特性に優れかつ安定したものが得られる効果が
あり工業的利用効果は非常に大きい。
電導材料の融点を超え、金属被覆材の融点以下の温度で
加熱保持し、次に前記加熱保持温度より２０〜１５０°
Ｃ低温に冷却し該温度に保持した熱処理により、上述の
臨界電流密度及びその磁界依存性が著しく向上されるな
ど超電導特性に優れかつ安定したものが得られる効果が
あり工業的利用効果は非常に大きい。
第１図〜第３図は本発明実施態様の数例を説明するため
の超電導線断面図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、３ａ、３ｂ、５−被覆材２．４，６
ａ、６ｂ・・・芯材、７・・・超電導材料。
の超電導線断面図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、３ａ、３ｂ、５−被覆材２．４，６
ａ、６ｂ・・・芯材、７・・・超電導材料。
Claims (1)
- 所望の金属芯材が同心状に、又は多芯が長手方向に挿入
保持された富展延性金属被覆材を用い、該金属芯材及び
同心状に配置された被覆材間において複合酸化物系超電
導材料が厚さ０．００１〜１ｍｍの範囲のテープ又は線
状に同心状に、又は多芯が保持された構造とし、これを
上記複合酸化物系超電導材料の融点を超え、金属被覆材
の融点以下の温度で加熱保持し、次に前記加熱保持温度
より２０〜１５０℃低温に冷却し該温度に保持する熱処
理を施すことを特徴とする酸化物系超電導線の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1213084A JPH0378915A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 酸化物系超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1213084A JPH0378915A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 酸化物系超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378915A true JPH0378915A (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16633289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1213084A Pending JPH0378915A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 酸化物系超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0378915A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0581366A1 (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-02 | CISE S.p.A. | Process of producing a coaxial electrical cable with ceramic superconductor material having a high transition temperature |
-
1989
- 1989-08-21 JP JP1213084A patent/JPH0378915A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0581366A1 (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-02 | CISE S.p.A. | Process of producing a coaxial electrical cable with ceramic superconductor material having a high transition temperature |
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