JPH0412004A - 酸化物超電導体線材の製造方法 - 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］ 本発明は超電導機器に用いる酸化物超電導体線材の製造
方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来の酸化物超電導体線材は例えばトガノらのジャパニ
ーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（
Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉ
ｅｄＰｈｙｓｉｃｓ）、Ｖｏｌ　、２７．Ｎｏ、１、ｐ
ｐ１４５〜４７（１９８８）のように、ゾル−ゲル法、
スクリーン印刷法、ドクターブレード法、銀シース線法
などによってテープ状の形状に作製していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、酸化物超電導体は結晶軸に対して印加される磁
界の方向によって臨界電流密度が大きく変化するという
特性がある。一方、酸化物超電導体線材の臨界電流密度
を向上させるためには結晶軸の配向性を高める必要があ
る。従って、従来の超電導体線材のテープ状の形状では
線材に印加される磁界の方向によってその臨界電流密度
が大きく変わるという問題点があった。

本発明は係る問題点を解決するためになされたもので、
酸化物超電導体線材に印加される磁界の方向によって線
材の臨界電流密度が変化することがない酸化物超電導体
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］ 本発明に係る酸化物超電導体線材の製造方法は、テープ
状金属基板表面にゾル−ゲル法などで作製した酸化物超
電導用粘性原料を塗布する工程と、焼成することによっ
てテープ状金属基板表面に酸化物超電導膜を作製する工
程と、プレスしてから熱処理する工程と、テープをその
長手方向に沿って折り曲げた後プレスしてがら熱処理す
る工程と、テープをその長手方向に沿って巻く工程と、
伸線して熱処理する工程とを含むものであり、線材の長
手方向と垂直なすべての方向に対して酸化物超電導体の
Ｃ軸配向性を高めることができる。

［作　　用］ 本発明における製造方法によって製造された酸化物超電
導体線材は、線材の長手方向と垂直なすべての方向に酸
化物超電導体のＣ軸が高密度で配向するようになるので
、線材の臨界電流密度が向上すると共に線材に印加され
る磁界の方向によって線材の臨界電流密度が変化しなく
なるという作用がある。

［実　施　例］ 以下に実施例を挙げて本発明方法を更に具体的に説明す
る。

実施例１ 硝酸ビスマス０．９７ｇをグリセリン１０ｍ１に溶解し
、硝酸ストロンチウム０．４３ｇ、＃酸カルシウム０．
３５ｙ、酢酸＆ｌ１１０．６０ｇを水５０ｍ１に溶解し
た。これらを混合した後、ここに酢酸２０ｍＮを添加し
た。これを加熱、撹拌してゾル−ゲル法による酸化物超
電導用粘性原料を得た。上記粘性原料をテープ状銀基板
（幅５ｃｍ、長さＬｏＣｍ、厚さ０　、１　ｍｍ＞両面
に塗布、乾燥した後、大気中８７０℃で２時間熱処理し
、更に１トン／Ｃｍ２でプレスしてから大気中８７０℃
で４時間熱処理するという工程を３回繰り返すことによ
ってテープ状銀基板上に酸化物超電導膜を作製した。こ
れを第１図（ａ　）に示すようにしてテープの長手方向
に沿って酸化物超電導膜同士が接するように左右対象に
折り曲げて重ね合わせた６次に、これを５トン／ｃｍ”
でプレスしてから大気中８７０℃で２０時間熱処理する
という工程を２回縁り返した。次に、これを第１図（ｂ
）のようにしてテープの長手方向に沿って酸化物超電導
膜同士が強く接合するように巻いた。これを大気中８７
０°Ｃで２０時面熱処理した。次に、これを伸線した後
、大気中８７０°Ｃで１５時間熱処理することによって
本発明の実施例の１つである酸化物超電導体線材を作製
した。

直流四端子法によって７７にで磁界中における臨界電流
密度を測定した。結果を第２図の曲線（ａ）に、また、
印加する磁界の方向を９０’変えたときの結果を第３図
の曲線（ａ）に示す。

実施例２ ビスマスエトキシド６．８８ｇとストロンチウムエトキ
シド３．５５ｙとカルシウムエトキシド２６０ｇと銅エ
トキシド４．６１ｙとを蒸留したアルコールに溶解し、
エタノールトリアミン５Ｉ＃１を加えて乾燥窒素気流中
８０℃で１２時間撹拌した。

ここに水：塩酸ごエタノール−に〇、０１：１０とした
混合溶媒を適宜添加した後大気解放下６０℃で８時間撹
拌してゾル−ゲル法による酸化物超電導用粘性原料を得
た。上記粘性原料をテープ状銀基板（幅５ｃｍ、長さ１
０ｃｍ、厚さ０　、１　ｍｍ）両面に塗布、乾燥した後
大気中８７０℃で３時間熱処理し、更に１トン／ｃｍ２
てプレスしてから大気中８７０°Ｃで４時間熱処理する
という工程を２回繰り返すことによって銀基板上に酸化
物超電導膜を作製した。これを第１図（ａ＞のようにし
てテープの長手方向に沿って酸化物超電導膜同士が接す
るように左右対象に折り曲げて重ね合わせた。

次に、これを５トン／ｃｍ２てプレスしてから大気中８
７０℃で２０時間熱処理するという工程を２回繰り返し
た。次に、これを第１図（ｂ）のようにしてテープの長
手方向に沿って酸化物超電導膜同士が強く接合するよう
に巻いた。これを大気中８７０°Ｃで２０時間熱処理す
ることによって本発明の実施例の１つである酸化物超電
導体線材を作製した。直流四端子法によって７７にで磁
界中における臨界電流密度を測定した。結果を第２図の
曲線（ｂ）に、また、印加する磁界の方向を９０゜変え
たときの結果を第３図の曲線（ｂ）に示す。

実施例３ 硝酸ビスマス０．９７ｇをエチレングリコール１０−！
に溶解し、酢酸ストロンチウム０．４３１！、酢酸カル
シウム０．３５ｇ、酢酸銅０．６０ｇを水５０ｍｆｆ１
に溶解した。これらを混合した後、ここにシュウ酸２０
ｍ１を添加した。これを加熱、撹拌してゾル−ゲル法に
よる酸化物超電導用粘性原料を得た。上記粘性原料をテ
ープ状銀基板（幅５ＣＩ１１、長さ１０ｃＩ１．厚さ０
　、１　＋＊ｉ）両面に塗布、乾燥した後、大気中８７
０℃で２時間熱処理し、更に１トン／ｃｍ２でプレスし
てから大気中８７０℃で４時間熱処理する工程を３回繰
り返すことによって銀基板上に酸化物超電導膜を作製し
た後、５トン／ｃｍ２でプレスしてから大気中８７０°
Ｃで２０時間熱処理する工程を２回繰り返した。次に、
これを第１図（ｂ）のようにしてテープの長手方向に沿
って酸化物超電導膜同士が強く接合するように巻いた。

これを大気中８７０℃で２０時間熱処理することによっ
て、本発明の実施例の１つである酸化物超電導体線材を
作製した。直流四端子法によって７７にで磁界中におけ
る臨界電流密度を測定した。結果を第２図の曲線（ｃ）
に、また、印加する磁界の方向を９０°変えたときの結
果を第３図の曲１ｉＬ（ｃ）に示す。

実施例４ ビスマス、ストロンチウム、カルシウム、銅の各酸化物
を元素比が２＝２・２：３となるように混合し、仮焼き
・粉砕して酸化物超電導体粉末を得た。ここにトリクロ
ロエチレン、ポリビニルブチラール、ソルビタントリオ
レートの混合物を加えて混合してスラリー状原料をテー
プ状銀基板（幅５ｃｍ、長さ１０ｃｍ、厚さ０　、１　
＋＋＋１１）両面に塗布、乾燥した後、大気中８７０℃
で４時間熱処理し、更に１トン／　ｅ　Ｉｌｌ　２でプ
レスしてから大気中８７０℃で４時間熱処理する工程を
２回繰り返すことによって銀基板上に酸化物超電導膜を
作製した。これを第１１ｆｆｉ（ａ）のようにしてテー
プの長手方向に沿って酸化物超電導膜同士が接するよう
に左右対象に折り曲げて重ね合わせた０次に、これを５
トン／ｅｍ２でプレスしてから大気中８７０℃で２０時
間熱処理する工程を２回繰り返した。次に、これを第１
図（ｂ）のようにしてテープの長手方向に沿って酸化物
超電導膜同士が強く接合するように巻いた。これを大気
中８７０℃で２０時間熱処理することによって本発明の
実施例の１つである酸化物超電導体線材を作製した。直
流四端子法によって７７にで磁界中における臨界を流密
層を測定した。

結果を第２図の曲線（ｄ）に、また、印加する磁界の方
向を９０°変えたときの結果を第３（２１の曲線（ｄ）
に示す。

比較例１ ビスマス、ストロンチウム、カルシウム、銅の各酸化物
を元素比が２：２：２：３となるように混合し、仮焼き
及び粉砕して酸化物超電導体粉末を得た。ここにトリク
ロロエチレン、ポリビニルブチラール、ソルビタントリ
オレートの混合物を加えて混合した。得られたスラリー
をスクリーン印刷法によってテープ状銀基板（幅１ｃ＋
ｗ、長さ１０ｅ論、厚さ０　、１　ｍｍ）上に塗布、乾
燥した後大気中８７０℃で１時間熱処理し、更に１トン
／ｃＩＩ１２でプレスしてから大気中８７０℃で４時間
熱処理することによって従来の酸化物超電導体線材の形
状であるテープ状酸化物超電導体線材を作製した。

直流四端子法によって７７にで磁界中における臨界電流
密度を測定した。結果を第２図の曲線（ｅ）に、また、
印加する磁界の方向を９０°変えたときの結果を第３０
の曲線（ｅ）に示す。

比較例２ 硝酸ビスマス０．９７ｙをグリセリン１０ｍｆｆに溶解
し、酢酸ストロンチウム０．４．３ｇ、酢酸カルシウム
０．３５ｙ、酢酸銅０．６０ｇを水５０ｍ１に溶解した
。これらを混合した後、ここに酢酸２０ｍ１を添加した
。これを加熱、撹拌してゾル−ゲル法による酸化物超電
導用粘性原料を得た。上記粘性原料をテープ状銀基板（
幅１ｃｍ、長さ１０ｅ…、厚さ０１１）上に塗布、乾燥
した後、大気中８７０℃で１時間熱処理し、更に１トン
／ｃｍ２でプレスしてから大気中８７０℃で４時間熱処
理する工程を３回繰り返すことによって従来の酸化物超
電導体線材の形状であるテープ状酸化物超電導体線材を
作製した。直流四端子法によって７７にで磁界中におけ
る臨界電流密度を測定した。結果を第２図の曲線（ｆ）
に、また、印加する磁界の方向を９０°変えたときの結
果を第３図に示す。

第２図及び第３図から明らかなように、本発明によって
作製した酸化物超電導体線材は従来のテープ状酸化物超
電導体線材とは異なり、印加磁界方向による臨界電流密
度の差がなくなった。

本明細書の実施例としてはビスマス系酸化物超電導体（
Ｂ　ｉｚ　Ｓ　ｒ２ｃ　ａｒｃ　ｕ：ｌ○７−０）を挙
げたが、本発明方法はビスマス系酸化物超電導体にとど
まらず全ての酸化物超電導体について適用することがで
きる。

本発明に用いる酸化物超電導用粘性原料としてはゾル−
ゲル法やスクリーン印刷法などによって作製されるもの
を広く用いることができる。

また、本発明に用いる金属基板としては元素周期率表中
ＩＶＡ族から■Ｂ族までの金属のうち少なくとも１種類
のものの単体及び合金のテープ状、シート状もしくはパ
イプ状のものを用いることができる。また、テープ状金
属基板を巻いたことによって生じる継目を各種ロウ材に
よって接着することによって本発明による酸化物超電導
体線材の機械的強度を向上させることができる。

なお、本発明方法における焼成条件（温度、時間等）や
プレス条件等の諸条件は酸化物超電導体の組成等に依存
して適宜選択することがてきる。

［発明の効果］ 本発明によって作製した酸化物超電導体線材では、酸化
物超電導体層のＣ軸が線材の長手方向と垂直なすべての
方向に高密度に配向するようになるので、線材の臨界電
流密度が向上すると共に線材に印加される磁界の方向に
よって線材の臨界電流密度が変化しなくなるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の概略図であり、第２図は本発明の
実施例及び比較例で得られた酸化物超電導体線材の臨界
電流密度の磁界依存性を示すグラフであり、第３図は本
発明の実施例及び比較例で得られた酸化物超電導体線材
の臨界電流密度の磁界依存性（磁界の印加方向が第２図
から９０°変化）を示すグラフである。 代　　理　　人　　曾　　我　　道　　照第２図 １ｉｒ！３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、酸化物超電導体線材の製造方法において、テープ状
   金属基板表面にゾル−ゲル法などで作製した酸化物超電
   導用粘性原料を塗布する工程と、焼成することによって
   テープ状金属基板表面に酸化物超電導膜を作製する工程
   と、プレスしてから熱処理する工程と、テープをその長
   手方向に沿って折り曲げた後プレスしてから熱処理する
   工程と、テープをその長手方向に沿って巻く工程と、伸
   線して熱処理する工程とを含むことを特徴とする酸化物
   超電導体線材の製造方法。