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Info
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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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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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
(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。
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
。
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
。
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
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)
- 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2272159A JP2667972B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | Bi系酸化物複合超電導線材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2272159A JP2667972B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | Bi系酸化物複合超電導線材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04149913A true JPH04149913A (ja) | 1992-05-22 |
JP2667972B2 JP2667972B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=17509914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2272159A Expired - Lifetime JP2667972B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | Bi系酸化物複合超電導線材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2667972B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01163913A (ja) * | 1987-12-19 | 1989-06-28 | Toshiba Corp | 酸化物超電導線の製造方法 |
-
1990
- 1990-10-12 JP JP2272159A patent/JP2667972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01163913A (ja) * | 1987-12-19 | 1989-06-28 | Toshiba Corp | 酸化物超電導線の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2667972B2 (ja) | 1997-10-27 |
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