JPH04149913A - Bi系酸化物複合超電導線材 - Google Patents

Bi系酸化物複合超電導線材

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JPH04149913A
JPH04149913A JP2272159A JP27215990A JPH04149913A JP H04149913 A JPH04149913 A JP H04149913A JP 2272159 A JP2272159 A JP 2272159A JP 27215990 A JP27215990 A JP 27215990A JP H04149913 A JPH04149913 A JP H04149913A
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Shiyuwarutsu Jiyasuteiin
ジャスティーン シュワルツ
Hisashi Sekine
関根 久
Robaato Deitoritsuku Danieru
ダニエル ロバート ディトリック
Toshihisa Asano
浅野 稔久
Tadashi Inoue
井上 廉
Hiroshi Maeda
弘 前田
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  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、Bi系酸化物複合超電導線材に関するもの
である。さらに詳しくは、この発明は、超電導特性を向
上させることのできるBi系酸化物複合超電導線材に関
するものである。
(従来の技術) 酸化物超電導体については、La系、Y系、Bl系およ
びTI系がこれまでに見出されてきており、その実用化
についての研究も盛んに行われてきてもいる。これらの
酸化物超電導体の中でも、臨界温度等の超電導特性が良
好で、最も実用的であると注目されているものがBi系
酸化物超電導体である。
このBi系酸化物超電導体をたとえば線材として製造す
る場合には、従来では、銀シース法が広く採用されてき
ている。
銀シース線は、 ■ 長尺線材が作りやすい。
■ 多芯線にしやすい。
■ シースした銀を安定化材として利用することができ
る。
などの種々の実用上の利点を有しているものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記したような実用上有利とされる銀シ
ース法により製造したBi系酸化物超電導線材の場合に
も、ドクターブレード法によるテープ線材と比較すると
、その臨界電流密度(Jc)が実際には省っているとい
う欠点がある。
この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の銀シース法によるBi系酸化物超電導線材
の欠点を解消し、酸化物と銀の配置を適正化し、両者間
の界面となる面積を増加させて、超電導特性を向上させ
ることのできるBi系酸化物複合超電導線材を提供する
ことを目的としている。
(課題を解決するための手段) この発明は、上記の課題を解決するものとして、銀の鞘
の中にBi系酸化物超電導体で囲まれた銀の核を有して
なることを特徴とするBi系酸化物複合超電導線材を提
供する。
またこの発明は、上記したBi系酸化物複合超電導線材
の外側をBi系酸化物超電導体で囲み、さらにその外側
を銀で囲んでなることを特徴とするBi系酸化物複合超
電導線材を提供するものでもある。
対象としてのBi系酸化物超電導体としては、B l 
2 S r2 CaCu20xXBi2Sr2Ca2C
u30x 、(B l、P b)   S r2Ca2
Cu30xをはじめとして、さらにB1−Tl系、その
他の各種の組成のものが含まれる。
なかでも、B ] 2S r 2Ca Cuzoxは、
この発明によって大きな特性改善が認狛られるものであ
る。
これらのBi系酸化物超電導体においては、結晶の配向
性と結晶粒界での電気的結合の改善が臨界電流特性を向
上させるた約に不可欠である。結晶を配向させる方法と
しては、部分的に酸化物を溶融させて結晶の核を形成さ
せ、次第に冷却する過程においてその結晶を一方向に成
長させる方法が有効である。この時に、酸化物が溶融す
るだけでは、Bi−’)ッチの液相が存在するのみで反
応が余り進まないが、そこに銀が存在すると、この銀が
触媒的効果を発揮し、酸化物の融点を下げ、反応を促進
させ、しかも生成する液相や析出する超電導相の組成を
均質化させる。この銀の作用効果により、非超電導相の
量が減少し、結晶の高配向性が実現する。
この発明の複合線材においては、そのような銀の作用効
果をさらに向上させ、銀とBi系酸化物超電導体との界
面を増加させるために、上記したような構造とする。
(実施例) 以下、実施例を示し、この発明のBi系酸化物複合超電
導線材についてさらに詳しく説明する。
実施例1〜4 13 i 20G、  S r COs、  Ca C
O3およびCuO粉末を、各々、Bi :Sr :Ca
 :Cu2:2:1:2の比に混合し、800℃で20
時間仮焼した後、室温まで急冷し、粉砕して粉末とした
(仮焼粉A)。この仮焼粉Aの一部を550℃で15時
間熱処理した(仮焼粉B)。
外径10mm、長さ7cmの銀の丸棒に、深さ5.5c
m、内径7mmの穴を開け、また、残りの1.5cmの
部分に直径2闘の開けた後、直径2 mm。
長さ7cmの銀の棒を挿入した。このような構造を有す
る複合管を4本用意し、その各々を150℃で20時間
焼鈍した。
このうちの2本の複合管には仮焼粉Aを詰め、また別の
2本の複合管には仮焼粉Bを詰めた。この後に、中央お
よび軸方向に2mmの穴を開けた鋼枠を各々の複合管に
取付け、銀棒を固定し、さらに仮焼粉Aまたは仮焼粉B
を各々封込め、溝ロール線引き加工により外径が1mm
になるまで伸線した。
仮焼粉Aおよび仮焼粉Bを詰めた線材の1本ずつについ
ては、さらに外径が0.8+y+mになるまで伸線した
。この間、線材の伸びが10倍になる毎に、150℃で
1,5時間の焼鈍を行った。この後に、最終厚さを0.
1〜0.15mmまで加工した。
残りの2本の線材については、平ロール加工により、最
終厚さ0.1〜0.6mmまで加工した。なお、この間
において、最終厚さより0.1〜0.15mmだけ厚い
段階で、850℃で15時間の熱処理を行った。
このようにして最終厚さに加工した後に、850〜89
0℃でB i2s r2cacuz08の超電導相を生
成させる熱処理を行った。
以上の試料について示したものが表1である。
また、これらの試料について臨界電流密度(Jc)を測
定し、その結果を磁界との関係で示したものが第1図の
(a)(b)(c)(d)である。
後述する比較例との対比からも明らかなように、臨界電
流密度(Jc)が向上することが確認された。
表 比較例1 従来の銀シース法により、実施例1〜4と同一組成の超
電導相を有し、銀芯のないBi系超電導線材を作製した
。この超電導線材について、実施例1〜4と同様に、臨
界電流密度(Jc)を測定した。
その結果を示したものが第1図の(e)である。
臨界電流密度(Jc)は、この発明の超電導線材よりも
劣っていた。
実施例5 第2図および第3図に示したような銀芯(1)の周りに
鎖管(2)(3)を同軸上に配設した複合管を作製し、
これを150℃で2時間焼鈍した後、その空隙(4)に
実施例1〜4で作製した仮焼粉を詰め、中央に開口部(
5)を有する鋼枠(6)を取付けた。この複合管を溝ロ
ール線引き加工した後に、平ロール加工によりテープ状
に冷間加工し、さらに熱処理を行った。この間の焼鈍お
よび熱処理は、実施例1〜4と同様にした。
このようにして作製した線材から短尺試料を切出し、臨
界温度(Tc)および臨界電流密度(Jc)を測定した
。臨界温度(Tc)および臨界電流密度(Jc)はとも
に優れていた。
実施例6 実施例1〜5で作製した丸線を2.5cmの長さに切出
し、これらのうち外径0.8mm以上のものについては
、外側の銀を加熱した硝酸9対沸酸1の混酸に浸し、外
径0.7〜0.8mmまで取去った。このように処理し
た線材を30〜50本束ね、外径7 mm、長さ5 c
m、 内径5.2mm、深さ3.5cmの鎖管に詰め、
実施例1〜4と同様の冷間伸線を行い、厚さ0.2〜0
.8mmの多芯線テープとした後に、熱処理した。得ら
れたテープの臨界温度(Tc)および臨界電流密度(J
c)を測定したところ、ともに特性に優れたものであっ
た。
実施例7 B 1203+  pbo、PbzOa、SrCO3゜
Ca C03およびCuO粉末を、各々、B】:Pb 
: Sr :Ca :Cu=1.8:0.4: 2 :
 2 :3の比に混合したものを800〜850℃で仮
焼し、室温にまで急冷した後に、粉砕し、仮焼粉とした
これを実施例1〜5で用いた複合管に詰め、実施例1〜
4と同様の工程で伸線し、実施例6と同様にして多芯線
を作製した。
得られた多芯線の臨界温度(Tc)および臨界電流密度
(Jc)を測定したところ、ともに特性に優れたもので
あった。
もちろんこの発明は、以上の例によって限定されるもの
ではない。複合管の大きさ、形状および構造、加工方式
およびその条件、また、熱処理条件等の細部については
様々な態様が可能であることはいうまでもない。
(発明の効果) 以上詳しく説明した通り、この発明によって、高磁界中
でも大きな臨界電流密度(Jc)の電流を流すことので
きる超電導特性の向上したBi系酸化物複合超電導線材
が提供される。この線材は、超電導変圧器、超電導発電
機、超電導電力貯蔵機、精密磁界用超電導磁石、交流用
超電導磁石、磁気浮上交通システム用超電導磁石、磁気
推進用超電導磁石、超電導送電等への応用が期待される
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の81系酸化物複合超電導線材と従
来の銀シース法によるBl系酸化物超電導線材の磁界(
B)と臨界電流密度(Jc)との関係を示した相関図で
ある。 第2図および第3図は、各々、複合管の一実施例を示し
た断面図および斜視図である。 1・・・銀  芯 2.3・・・銀  管 4・・・空  隙 5・・・開口部 6・・・銅  栓 特許出願人 科学技術庁金属材料技術研究所長新  居
  和  嘉 第 図 B (Tesla) 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)銀の鞘の中にBi系酸化物超電導体で囲まれた銀
    の核を有してなることを特徴とするBi系酸化物複合超
    電導線材。 (2)請求項(1)記載のBi系酸化物複合超電導線材
    の外側をBi系酸化物超電導体で囲み、さらにその外側
    を銀で囲んでなることを特徴とするBi系酸化物複合超
    電導線材。(3)請求項(1)または(2)記載の酸化
    物超電導体がBi_2Sr_2CaCu_2O_x、B
    i_2Sr_2Ca_2Cu_3O_x、または(Bi
    、Pb)_2Sr_2Ca_2Cu_3O_xであるB
    i系酸化物複合超電導線材。 (4)請求項(1)または(2)記載のBi系酸化物複
    合超電導線材を多数束ね、多芯線構造としてなることを
    特徴とするBi系酸化物複合超電導線材。
JP2272159A 1990-10-12 1990-10-12 Bi系酸化物複合超電導線材 Expired - Lifetime JP2667972B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01163913A (ja) * 1987-12-19 1989-06-28 Toshiba Corp 酸化物超電導線の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01163913A (ja) * 1987-12-19 1989-06-28 Toshiba Corp 酸化物超電導線の製造方法

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