JPH04138626A - 酸化物超電導線の連続製法 - 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、長尺体を得るようにした酸化物超電導線の連
続製法に関する。

従来の技術及び課題 従来、酸化物超電導線の製造方法としては、銀チューブ
に酸化物超電導体の粉末を充填したのち冷間加工して線
やテープ等の線材形態とし、その線材化加工体を加熱処
理したのちプレス処理し、再度加熱処理して酸化物超電
導体の粉末を焼結させる方法が知られていた。

前記のプレス処理により、得られる酸化物超電導線の臨
界電流密度を向上させることができ、そのためプレス処
理と加熱処理を繰り返し施して臨界電流密度のより向上
をはかる方法も提案されている。

しかしながら、プレス処理による制約のため得られる酸
化物超電導線が通常３〜５ｃ１１単位に区分され、長尺
体の形成が困難な問題点があった。

本発明は、プレス工程を導入しつつ酸化物超電導線の連
続製造を達成して長尺体の形成を可能とすることを課題
とする。

課題を解決するための手段 本発明は、酸化物超電導体の粉末を充填してなる貴金属
チューブ、ないしその線材化加工体の長尺体を一定速度
で加熱炉に導入する工程、加熱処理した長尺体をアキュ
ムレータによる蓄積制御下に間欠的に順次プレス処理す
る工程、形成したプレス処理体を再びアキュムレータに
よる蓄積制御下に一定速度で加熱炉に導入し、通過させ
て貴金属の融点未満の温度で加熱処理して当該酸化物超
電導体の粉末を焼結させる工程を有することを特徴とす
る酸化物超電導線の連続製法を提供するものである。

作用 酸化物超電導体の粉末を貴金属チューブに充填してその
貴金属の融点未満の温度で加熱処理することにより、酸
化物超電導体のバルク体を形成することができる。

一方、プレス工程の前後にアキュムレータを設けて、長
尺体、ないしプレス処理体を蓄積制御することにより、
プレス工程における貴金属チューブ、ないしその線材化
加工体の間欠的な走行、ないし停止の要求と、焼結工程
におけるプレス処理体の連続的な走行の要求を満足させ
ることができる。

前記の結果、酸化物超電導線の連続的な製造が可能にな
り、酸化物超電導線の長尺体を形成することができる。

発明の構成要素の例示 添付図面に本発明による製造工程例を示した。

この例によれば、酸化物超電導体の粉末を充填してなる
貴金属チューブ９を送出し機１より連続的に供給しつつ
加熱炉２に導入して、酸化物超電導体の粉末を仮焼処理
、ないし本焼結処理する。

次いで、その処理体９１をピンチロール３に連続的に導
入して冷間加工し、線やテープ等の線材形態としたのち
、その線材化加工体９２をアキュムレータ４に連続的に
導入する。

アキュムレータ４に導入した線材化加工体９２は、他端
より一軸加圧プレス機５に間欠的に供給して順次にプレ
ス処理する。

従ってアキュムレータ４では、その通過長さ調節機能を
介した蓄積制御下に、線材化加工体９２の連続的な受入
と、断続的な送出しを達成する。

前記により形成したプレス処理体９３は、次にアキュム
レータ６にプレス処理に応じて間欠的に導入し、他端よ
り加熱炉７に連続的に供給して貴金属の融点未満の温度
で加熱処理し、当該酸化物超電導体の粉末を焼結させて
酸化物超電導線９４とし、これを巻取り機８に巻取る。

従ってアキュムレータ６では、その通過長さ調節機能を
介した蓄積制御下に、プレス処理体９３の断続的な受入
と、連続的な一定速度の送出しを達成する。

本発明において酸化物超電導体の粉末としては適宜なも
のを用いてよい。例えば、ＹＢａ２　Ｃｕ３０□やＹｉ
−ｂ　Ｂａ、Ｃｕｂｅの如きＹ系酸化物超電導体、Ｂａ
、、に、ＢｉＯ３の如きＢａ系酸化物超電導体、Ｎｄ　
２−ｅ　Ｃｅ　ｓ　Ｃｕ　Ｏｔの如きＮｄ系酸化物超電
導体、Ｂ１２−ｔ　Ｐｂｔ　５ｒ２Ｃａ２ＣＬＩ３０ｈ
やＢ１２５ｒ２Ｃａｔ−１Ｃｕｔ　ＯＪの如きＢｉ系酸
化物超電導体、その化Ｌａ系酸化物超電導体、Ｔ１系酸
化物超電導体、ｐｂ系酸化物超電導体などからなる粉末
のいずれも用いつる。また前記のＹ等の成分を他の希土
類元素で置換したもの、ないしＢａ等の成分を他のアル
カリ土類金属で置換したもの、あるいは０成分をＦなど
で置換したもの、さらにはそれらのピンニングセンター
含有系のものなどからなる粉末も用いうる。粉末の粒径
は１００μＩ以下、就中０．１〜１０μｍが適当である
が、これに限定されない。

前記したピンニングセンター含有系の酸化物超電導体は
、そのピンニングセンターによる磁束のピン止め効果に
より高い磁場下においても大きな臨界電流密度を示す利
点をもつ。

かかる酸化物超電導体の形成は、溶融方式例えば、酸化
物超電導体を部分溶融させた。のち方向凝固させるＭＴ
Ｇ法（Ｍｅｌｔ−Ｔｅｘｔｕｒｅｄ−Ｇｒｏｗｔｈ　）
や、酸化物超電導組成の原料粉末を溶融させたのち急冷
し、ついで半溶融温度に加熱して部分溶融させたのち徐
冷するＱＭＧ法（Ｑｕｅｎｃｈ−ａｎｄ−Ｍｅｌｔ−Ｇ
ｒｏｗｔｈ）、あるいは酸化物超電導体形成用の原料粉
末を適当な組成で仮焼後、加熱溶融させて急冷し、形成
された凝固物を粉砕後その粉末を成形体として半溶融温
度で部分溶融させて徐冷するＭＰＭＧ法（Ｍｅｌｔ−Ｐ
ｏｉｉｄｅｒｉｎｇ−Ｍｅｌｔ−Ｇｒｏｗｔｈ　）など
により行うことができる。前記のＭＰＭＧ法においては
酸化物超電導体の粉末とピンニングセンターとなる非酸
化物超電導体の粉末を混合し、これを仮焼してなるもの
に加熱溶融以下の措置を施す方式などによってもピンニ
ングセンター含有の酸化物超電導体を形成することがで
きる。本発明では、後者の方式を含むＭＰＭＧ法などに
より形成した、ピンニングセンターが超電導相中に微細
な状態で均質に分散しているものが好ましく用いうる。

本発明においては、線材化加工性や、形成される酸化物
超電導体における酸素含有量等の点より貴金属チューブ
が用いられる。その貴金属としては例えば、銀、金、白
金や、Ａｇ−２０％Ｐｔ、Ａｇ２Ｏ％Ｐｄの如きそれら
の高融点合金などがあげられる。

本発明においては、酸化物超電導体の粉末を充填した貴
金属チューブ（９）の長尺体を間欠的なプレス処理（５
）の対象としてもよいし、かかる貴金属チューブを例え
ばピンチロールで圧延する方式や、ダイス孔を介して伸
線処理する方式等の適宜な方式で丸線やリボン状等に加
工してなる線材化加工体（９２）の長尺体を間欠的なプ
レス処理の対象としてもよい。

本発明は、アキュムレータ（６）によるプレス処理体（
９３）の蓄８１制御下に、間欠走行によるプレス処理（
５）と、その後の連続走行による加熱処理（７）を達成
して酸化物超電導線を連続製造するものである。かかる
走行特性の達成は、例えば少なくとも１回のプレス処理
分を蓄積しうるアキュムレータを用いて、そのアキュム
レータに蓄積された１回のプレス処理分を、間欠走行に
より新たに供給される１回のプレス処理分の延べ速度に
対応させて一定速度で送出すことにより行うことができ
る。

前記において、間欠走行によるプレス処理とその後の連
続走行による加熱処理は、得られる酸化物超電導線の品
質を安定、ないし向上させるべく必要に応じて複数回を
繰り返してもよい。その場合、加熱処理工程と次のプレ
ス処理工程の間にピンチロール等による冷間加工工程を
介在させてもよい。

上記の実施例においては、加熱処理（７）して得た酸化
物超電導線９４をピンチロール３に戻して所定回数循環
させることにより、必要な回数のプレス処理と加熱処理
を施すことができる。

なお、酸化物超電導体の粉末をバルク化して一体化させ
るための焼結処理は、貴金属の融点未満の温度で行われ
る。

発明の効果 本発明によれば、プレス処理された酸化物超電導線を連
続して製造することがすへ。従って、プレス加工により
臨界電流密度が高められた酸化物超電導線の長尺体を効
率的に得ることができる。

実施例ｌ Ｂ１２−ｂ　Ｐｂｂ　Ｓｒ２　Ｃａ２ＣＬＩ３０Ｘ　（
ｂ　＝０．６）からなる粒径０．１−１０μ信の粉末を
肉厚０．２ｍ、直径５ｍ＋の銀チューブに充填してなる
ものを、それを巻取った送出機より８００〜８５０℃に
加熱した加熱炉（１０ｍ長）に一定速度（０，１ｍ／時
間）で導入しついでピンチロールに導入して圧延し輻３
０閣、厚さ０．８＋ｗ（被覆銀層の厚さ１５０ｕｍ　）
のテープ形態とした。

次に、得られたテープ状線材をアキュムレータに連続供
給しつつ、他端より間欠的に送出して一軸加圧プレス機
に導入し、順次プレス処理した。

得られたプレス処理体を後続のアキュムレータに間欠的
に供給しつつ、他端より前記の一定速度で連続的に送出
して８００〜９００℃の加熱炉（４ｍ長）に導入して酸
化物超電導線を得た。

前記において、−軸加工プレス機によるプレス圧は２０
ｔ／ｃＩｌｉとした。

得られた酸化物超電導線の臨界温度は１０５にであり、
臨界電流密度は２０，０ＯＯＡ／ｃｄ　（７７，３Ｋ　
）であった。

なお、臨界温度は０　、１　Ａ　／　ｃｊの電流密度下
、液体ヘリウムで冷却しなから４端子法により電気抵抗
の温度による変化を測定し、電圧端子間の発生電圧がＯ
となったときの温度である。また、臨界電流密度はパワ
ーリードと共に液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を
あげて４端子法により電圧端子間の電圧の印加電流によ
る変化を測定し、ＸＹレコーダーにおいて１μＶ／（Ｊ
の電圧が出現したときの電流値を超電導体の断面積で除
した値である（以下同じ）。

実施例２ ＹＢａ２Ｃｕ３０ｘの粉末１００部（重量部、以下同じ
）とＹ２　ＢａＣｕ０ｙの粉末３０部を混合し、これを
仮焼後、その粉砕物を１２００〜１４００℃に加熱して
溶融させたのち銅製金型（常温）にて急冷し、形成され
た凝固物を粉砕してその粉末を１１００℃で加熱処理し
たのち徐冷してピンニングセンター含有の酸化物超電導
体からなるバルク体を得、それを粉砕して形成した粒径
０．１〜１０μ−の粉末を肉厚０　、２　ｍ　、直径５
ＩＩＩＩ１１の銀チューブに充填してなるものを、それ
を巻取った送出様より８００〜９００℃に加熱した酸素
気流中の加熱炉に一定速度（１ｍ／時間）で導入し、つ
いでピンチロールに導入して圧延し輻３０１１厚さ０．
８＋ｗ（被覆銀層の厚さ１５０μｍ）のテープ形態とし
た。

次に、得られたテープ状線材をアキュムレータに連続供
給しつつ、他端より間欠的に送出して−軸加圧プレス機
に導入し、順次プレス処理した。

得られたプレス処理体を後続のアキュムレータに間欠的
に供給しつつ、他端より前記の一定速度で連続的に送出
して８７０〜９３０℃の酸素気流中の加熱炉に導入して
酸化物超電導線を得た。

前記において、−軸加工プレス機によるプレス圧は３０
ｔ／ｃ−とじた。

前記で得た酸化物超電導線の臨界温度、及び種々の磁場
の下での臨界電流密度を表に示した。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の工程例を示した説明図である。 １：送出し機 ２．７：加熱炉 ３：ピンチロール ４．６：アキュムレータ ５ニ一軸加圧プレス機 ８：巻取り機 ９：酸化物超電導体粉末充填 の貴金属チューブ ９３ニブレス処理体 ９４二酸化物超電導線 特許出願人　　三菱電線工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、酸化物超電導体の粉末を充填してなる貴金属チュー
   ブ、ないしその線材化加工体の長尺体を一定速度で加熱
   炉に導入する工程、加熱処理した長尺体をアキュムレー
   タによる蓄積制御下に間欠的に順次プレス処理する工程
   、形成したプレス処理体を再びアキュムレータによる蓄
   積制御下に一定速度で加熱炉に導入し、通過させて貴金
   属の融点未満の温度で加熱処理して当該酸化物超電導体
   の粉末を焼結させる工程を有することを特徴とする酸化
   物超電導線の連続製法。