JPH04269405A - 酸化物超電導線の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線の製造方法Info
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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
- Inorganic Fibers (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Wire Processing (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導体のファ
イバを金属でコートする方式により長尺体の連続形成を
可能とした酸化物超電導線の製造方法に関する。
イバを金属でコートする方式により長尺体の連続形成を
可能とした酸化物超電導線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、銀チューブに酸化物超電導体の粉
末を充填し、それを線引して圧延したのち焼結処理する
酸化物超電導線の製造方法が知られていた。
末を充填し、それを線引して圧延したのち焼結処理する
酸化物超電導線の製造方法が知られていた。
【０００３】しかしながら、粉末をチューブ中に高密度
に充填することが困難で、空気等の混入を避けえず、焼
結膨れを生じることや長さ方向の均質性に劣ることのほ
か、得られる酸化物超電導線が超電導特性、特に臨界電
流密度に劣る問題点があった。また、粉末の充填作業に
多労力を要し、充填性の限界から長尺体の形成が困難な
問題点があった。
に充填することが困難で、空気等の混入を避けえず、焼
結膨れを生じることや長さ方向の均質性に劣ることのほ
か、得られる酸化物超電導線が超電導特性、特に臨界電
流密度に劣る問題点があった。また、粉末の充填作業に
多労力を要し、充填性の限界から長尺体の形成が困難な
問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、長尺体の連
続形成が可能で、長さ方向の均質性や超電導特性に優れ
る酸化物超電導線を焼結膨れの問題なく製造することを
課題とする。
続形成が可能で、長さ方向の均質性や超電導特性に優れ
る酸化物超電導線を焼結膨れの問題なく製造することを
課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化物超電導
体からなるファイバを、金属溶融液中に導入して金属コ
ート層を付設し、それを加熱して酸化物超電導体を焼結
処理することを特徴とする酸化物超電導線の製造方法を
提供するものである。
体からなるファイバを、金属溶融液中に導入して金属コ
ート層を付設し、それを加熱して酸化物超電導体を焼結
処理することを特徴とする酸化物超電導線の製造方法を
提供するものである。
【０００６】
【作用】ファイバを金属溶融液中に導入する方式により
、金属コート内に酸化物超電導素材を高密度に、かつ空
気等の混入なく、しかも均質に設けることができ、長尺
体を連続的に形成することができる。また焼結処理によ
り、ガラス質体等の超電導体化、金属溶融液中への導入
による酸化物超電導体の変質の修正、圧延処理等により
粉末化したもののバルク化などが達成され、超電導特性
の向上がはかられる。
、金属コート内に酸化物超電導素材を高密度に、かつ空
気等の混入なく、しかも均質に設けることができ、長尺
体を連続的に形成することができる。また焼結処理によ
り、ガラス質体等の超電導体化、金属溶融液中への導入
による酸化物超電導体の変質の修正、圧延処理等により
粉末化したもののバルク化などが達成され、超電導特性
の向上がはかられる。
【０００７】
【実施例】図１に、本発明の製造方法を例示した。３が
酸化物超電導体からなるファイバ、４が金属溶融液、６
が金属コート層を付設したファイバ、８が焼結処理用の
加熱炉である。なお、１はファイバ形成用のガラス棒、
２は線引処理用の加熱ヒータ、５はダイス、７は圧延用
のロール、９は巻取り機である。
酸化物超電導体からなるファイバ、４が金属溶融液、６
が金属コート層を付設したファイバ、８が焼結処理用の
加熱炉である。なお、１はファイバ形成用のガラス棒、
２は線引処理用の加熱ヒータ、５はダイス、７は圧延用
のロール、９は巻取り機である。
【０００８】本発明においては先ず、酸化物超電導体か
らなるファイバに金属コート層を付設する。酸化物超電
導体からなるファイバ３の形成は例えば、酸化物超電導
体からなる棒体を加熱下に軟化させて（２）、線引処理
する方式などにより行うことができる。本発明において
は、前記ファイバの形態としてテープ状等の扁平体など
も含まれる。扁平体の形成は例えば、断面を矩形とした
棒体を用いる方式などにより行うことができる。
らなるファイバに金属コート層を付設する。酸化物超電
導体からなるファイバ３の形成は例えば、酸化物超電導
体からなる棒体を加熱下に軟化させて（２）、線引処理
する方式などにより行うことができる。本発明において
は、前記ファイバの形態としてテープ状等の扁平体など
も含まれる。扁平体の形成は例えば、断面を矩形とした
棒体を用いる方式などにより行うことができる。
【０００９】酸化物超電導体からなる線引処理用の棒体
としては、ガラス質のものが好ましく用いられる。ガラ
ス質の棒体は、例えば酸化物超電導体の溶融液を急冷凝
固させる方式などにより得ることができる。線引処理に
供する棒体の直径は通常０．１〜１０ｍｍ程度であり、
形成するファイバの直径は通常１０〜５００μｍ程度で
ある。もちろん、前記に限定するものでない。
としては、ガラス質のものが好ましく用いられる。ガラ
ス質の棒体は、例えば酸化物超電導体の溶融液を急冷凝
固させる方式などにより得ることができる。線引処理に
供する棒体の直径は通常０．１〜１０ｍｍ程度であり、
形成するファイバの直径は通常１０〜５００μｍ程度で
ある。もちろん、前記に限定するものでない。
【００１０】ファイバを形成する酸化物超電導体の種類
については特に限定はない。その例としては、ＹＢａ２
Ｃｕ３ＯｙやＹ１−ｘＢａｘＣｕＯｙの如きＹ系酸化物
超電導体、Ｂａ１−ｘＫｘＢｉＯ３の如きＢａ系酸化物
超電導体、Ｎｄ２−ｘＣｅｘＣｕＯｙの如きＮｄ系酸化
物超電導体、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏｙ、Ｂｉ２−ｘ
ＰｂｘＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙの如きＢｉ系酸化物超電
導体、その他Ｌａ系酸化物超電導体、Ｔｌ系酸化物超電
導体、Ｐｂ系酸化物超電導体などがあげられる。
については特に限定はない。その例としては、ＹＢａ２
Ｃｕ３ＯｙやＹ１−ｘＢａｘＣｕＯｙの如きＹ系酸化物
超電導体、Ｂａ１−ｘＫｘＢｉＯ３の如きＢａ系酸化物
超電導体、Ｎｄ２−ｘＣｅｘＣｕＯｙの如きＮｄ系酸化
物超電導体、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏｙ、Ｂｉ２−ｘ
ＰｂｘＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙの如きＢｉ系酸化物超電
導体、その他Ｌａ系酸化物超電導体、Ｔｌ系酸化物超電
導体、Ｐｂ系酸化物超電導体などがあげられる。
【００１１】また、前記のＹ等の成分を他の希土類元素
で置換したものや、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Ｏ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。
で置換したものや、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Ｏ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。
【００１２】金属コート層の付設は、酸化物超電導体か
らなるファイバを金属の溶融液中に導入することにより
行われる。コート用の金属としては例えば、銀、金、白
金、かかる金属を含有する合金、就中、銀・白金合金、
銀・パラジウム合金の如き高融点合金などが好ましく用
いられる。形成するコート層の厚さは適宜に決定してよ
いが、一般には５〜２００μｍとされる。コート層の厚
さ制御は、例えば図例の如きダイス５を通過させる方式
などにより行うことができる。
らなるファイバを金属の溶融液中に導入することにより
行われる。コート用の金属としては例えば、銀、金、白
金、かかる金属を含有する合金、就中、銀・白金合金、
銀・パラジウム合金の如き高融点合金などが好ましく用
いられる。形成するコート層の厚さは適宜に決定してよ
いが、一般には５〜２００μｍとされる。コート層の厚
さ制御は、例えば図例の如きダイス５を通過させる方式
などにより行うことができる。
【００１３】金属コート層を付設したファイバは、次に
加熱して酸化物超電導体を焼結処理する。焼結処理は、
金属コート層付設工程の後続工程として連続的に行って
もよいし、別個の独立した工程として行ってもよい。
加熱して酸化物超電導体を焼結処理する。焼結処理は、
金属コート層付設工程の後続工程として連続的に行って
もよいし、別個の独立した工程として行ってもよい。
【００１４】本発明においては焼結処理に先立ち、必要
に応じて金属コート層を付設したファイバに圧延処理を
施してもよい。圧延処理には、図例の如きピンチロール
７などの適宜な装置を用いることができる。また焼結処
理に先立ち、プレス処理を施してもよい。プレス処理は
、品質の安定化、ないし向上に有効である。プレス処理
は複数回繰り返してもよく、その場合には前後のプレス
処理間に加熱工程が設けられる。
に応じて金属コート層を付設したファイバに圧延処理を
施してもよい。圧延処理には、図例の如きピンチロール
７などの適宜な装置を用いることができる。また焼結処
理に先立ち、プレス処理を施してもよい。プレス処理は
、品質の安定化、ないし向上に有効である。プレス処理
は複数回繰り返してもよく、その場合には前後のプレス
処理間に加熱工程が設けられる。
【００１５】焼結処理は、金属コート層が脱落しない温
度範囲において、酸化物超電導体の種類に応じた適宜な
温度で行ってよい。一般には７００〜１２００℃である
。焼結処理により、酸化物超電導体の結晶配向化やその
向上等がはかられて優れた超電導特性が発現する。また
、金属コート層内の酸化物超電導体が圧延処理等のため
粉末化している場合には、バルク化して連続体化される
。なお焼結処理は、金属コート層を付設したファイバ、
ないしその圧延体等の加工体をコイル等の二次形態とし
たものに対して施してもよい。
度範囲において、酸化物超電導体の種類に応じた適宜な
温度で行ってよい。一般には７００〜１２００℃である
。焼結処理により、酸化物超電導体の結晶配向化やその
向上等がはかられて優れた超電導特性が発現する。また
、金属コート層内の酸化物超電導体が圧延処理等のため
粉末化している場合には、バルク化して連続体化される
。なお焼結処理は、金属コート層を付設したファイバ、
ないしその圧延体等の加工体をコイル等の二次形態とし
たものに対して施してもよい。
【００１６】前記により、図２や図３に例示した形態な
どで代表される酸化物超電導線が得られる。形成する酸
化物超電導線の断面形態は、適宜に決定することができ
る。得られた酸化物超電導線は、しなやかさに優れ、図
示の如く適宜な巻取り機９に巻取ることができる。なお
、図２、図３において１０、１２が金属コート層、１１
、１３が酸化物超電導体の層である。
どで代表される酸化物超電導線が得られる。形成する酸
化物超電導線の断面形態は、適宜に決定することができ
る。得られた酸化物超電導線は、しなやかさに優れ、図
示の如く適宜な巻取り機９に巻取ることができる。なお
、図２、図３において１０、１２が金属コート層、１１
、１３が酸化物超電導体の層である。
【００１７】ちなみに、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏｙ系
酸化物超電導体の粉末を溶融させたのち、その溶融液を
急冷凝固させて形成した直径約１ｍｍのガラス棒の一端
を、外部ヒータで４５０〜５００℃に加熱して軟化させ
つつ、それを線引処理して直径８０μｍのガラス質のフ
ァイバを得た。
酸化物超電導体の粉末を溶融させたのち、その溶融液を
急冷凝固させて形成した直径約１ｍｍのガラス棒の一端
を、外部ヒータで４５０〜５００℃に加熱して軟化させ
つつ、それを線引処理して直径８０μｍのガラス質のフ
ァイバを得た。
【００１８】次に、前記のファイバを、溶融銀（９８０
〜１０００℃）中に浸漬し、ダイス孔を通過させて厚さ
２０μｍのコート層を有する線素材（直径１２０μｍ）
を形成した。
〜１０００℃）中に浸漬し、ダイス孔を通過させて厚さ
２０μｍのコート層を有する線素材（直径１２０μｍ）
を形成した。
【００１９】ついで、前記の線素材を加熱炉に導入し、
８５０〜８９０℃で約５０時間焼結処理して酸化物超電
導線を得た。得られた酸化物超電導線の臨界温度は８２
Ｋであり、臨界電流密度は４５００Ａ／ｃｍ２（７７．
３Ｋ）であった。
８５０〜８９０℃で約５０時間焼結処理して酸化物超電
導線を得た。得られた酸化物超電導線の臨界温度は８２
Ｋであり、臨界電流密度は４５００Ａ／ｃｍ２（７７．
３Ｋ）であった。
【００２０】一方、比較のために、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣ
ｕ２Ｏｙ系酸化物超電導体の仮焼粉末を銀チューブに充
填し、それを線引後圧延して形成した幅３ｍｍ、厚さ０
．２ｍｍ（超電導粉末層の厚さ１００μｍ）のテープを
、８５０〜８９０℃で約５０時間焼結処理して得た超電
導テープ線材の臨界温度は８０Ｋであり、臨界電流密度
は１８００Ａ／ｃｍ２（７７．３Ｋ）であった。
ｕ２Ｏｙ系酸化物超電導体の仮焼粉末を銀チューブに充
填し、それを線引後圧延して形成した幅３ｍｍ、厚さ０
．２ｍｍ（超電導粉末層の厚さ１００μｍ）のテープを
、８５０〜８９０℃で約５０時間焼結処理して得た超電
導テープ線材の臨界温度は８０Ｋであり、臨界電流密度
は１８００Ａ／ｃｍ２（７７．３Ｋ）であった。
【００２１】なお前記において、臨界温度は０．１Ａ／
ｃｍ２の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法
で電気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧
が０となったときの温度である。
ｃｍ２の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法
で電気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧
が０となったときの温度である。
【００２２】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上げて、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、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μｖ／ｃｍ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
。
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、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、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μｖ／ｃｍ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
。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、酸化物超電導層を金属
層で包囲した形態の酸化物超電導線を焼結膨れなく、か
つ連続的に安定して得ることができる。また、得られる
酸化物超電導線が長さ方向の均質性に優れて、超電導特
性、特に臨界電流密度に優れており、しなやかさに優れ
ている。
層で包囲した形態の酸化物超電導線を焼結膨れなく、か
つ連続的に安定して得ることができる。また、得られる
酸化物超電導線が長さ方向の均質性に優れて、超電導特
性、特に臨界電流密度に優れており、しなやかさに優れ
ている。
【図１】実施例の説明図。
【図２】酸化物超電導線を例示した断面図。
【図３】他の酸化物超電導線を例示した断面図。
３：酸化物超電導体からなるファイバ
４：金属の溶融液
６：金属コート層付きファイバ
８：焼結処理用の加熱炉
１０、１２：金属コート層
１１、１３：酸化物超電導体の層
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化物超電導体からなるファイバを、
金属溶融液中に導入して金属コート層を付設し、それを
加熱して酸化物超電導体を焼結処理することを特徴とす
る酸化物超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050495A JPH04269405A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050495A JPH04269405A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269405A true JPH04269405A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12860513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050495A Pending JPH04269405A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04269405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6235685B1 (en) * | 1998-11-13 | 2001-05-22 | International Superconductivity Technology Center | Production method of joints of superconducting oxide and normal conductor |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3050495A patent/JPH04269405A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6235685B1 (en) * | 1998-11-13 | 2001-05-22 | International Superconductivity Technology Center | Production method of joints of superconducting oxide and normal conductor |
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