JPH0447611A - 酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線材の製造方法Info
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- JPH0447611A JPH0447611A JP2153427A JP15342790A JPH0447611A JP H0447611 A JPH0447611 A JP H0447611A JP 2153427 A JP2153427 A JP 2153427A JP 15342790 A JP15342790 A JP 15342790A JP H0447611 A JPH0447611 A JP H0447611A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は、酸化物超電導線材の製造方法に関する。
(従来の技術)
BednorzとMullerによるLa系の発見に端
を発した一連の高Tc酸化物超電導体の出現によって、
超電導材料の臨界温度は、はじめて77、Hの液体窒素
温度を越えるに至った。もし、酸化物超電導体が液体窒
素冷却の状態において、従来の金属系超電導体に匹敵す
る超電導特性を発揮するならば、lrk体ヘリウム冷却
のための高度な極低温技術を必要とする金属系超電導体
に比べて、その応用の範囲は格段に広がるものと期待さ
れている。
を発した一連の高Tc酸化物超電導体の出現によって、
超電導材料の臨界温度は、はじめて77、Hの液体窒素
温度を越えるに至った。もし、酸化物超電導体が液体窒
素冷却の状態において、従来の金属系超電導体に匹敵す
る超電導特性を発揮するならば、lrk体ヘリウム冷却
のための高度な極低温技術を必要とする金属系超電導体
に比べて、その応用の範囲は格段に広がるものと期待さ
れている。
さて、酸化物超電導体の応用分野の1つの柱は、電力・
産業エレクトロニクス機器の分野である。
産業エレクトロニクス機器の分野である。
これらの分野への応用の可能性は多岐にわたるが、その
大部分においては、金属シース材内部に酸化物超電導体
を充填した、いわゆる線材の形で利用されるものと考え
られる。
大部分においては、金属シース材内部に酸化物超電導体
を充填した、いわゆる線材の形で利用されるものと考え
られる。
上述したような線材の製造方法に関しては、種々の手法
が提案されているが、現在のところ、粉末法と呼ばれる
方法が最も一般的である。粉末法は、仮焼した酸化物超
電導体の粉末をシースとなる金属管内に充填し、スウエ
ージングやドローイングによって減面加工を施して伸線
し、最終的な熱処理を行って超電導線材とする方法であ
る。
が提案されているが、現在のところ、粉末法と呼ばれる
方法が最も一般的である。粉末法は、仮焼した酸化物超
電導体の粉末をシースとなる金属管内に充填し、スウエ
ージングやドローイングによって減面加工を施して伸線
し、最終的な熱処理を行って超電導線材とする方法であ
る。
ところで、酸化物超電導体からなる実用導体には、数百
から数千アンペアの大きな電流を流すことが必要になる
。このような大電流を効率よく流すためには、導体の臨
界電流密度(J c)、特に磁界中でのJcが大きいと
いうことが重要である。
から数千アンペアの大きな電流を流すことが必要になる
。このような大電流を効率よく流すためには、導体の臨
界電流密度(J c)、特に磁界中でのJcが大きいと
いうことが重要である。
具体的な値としては、IOTの磁界中で1.0’A/c
−程度のJcが必要であると言われている。
−程度のJcが必要であると言われている。
ここで、Jcを向上させる要因は、一般に3つあると考
えられている。1つは酸化物超電導体コアの密度、もう
1つは結晶粒の配向性、そしてもう 1つは超電導相
の存在分率である。3つの条件のうち超電導相の存在分
率は、粉末法の製造工程の熱処理条件によって大きく影
響される。各酸化物超電導体は複合酸化物であり、この
ような多元系においては、わずかな熱処理温度や雰囲気
の違いで生成する相がまったく異なるということが多い
。したがって、熱処理工程の条件は慎重に選定しなくて
はならない。わずかな温度や雰囲気の違いで、得られた
酸化物超電導線材の超電導特性、特にJcが大きく変化
する。
えられている。1つは酸化物超電導体コアの密度、もう
1つは結晶粒の配向性、そしてもう 1つは超電導相
の存在分率である。3つの条件のうち超電導相の存在分
率は、粉末法の製造工程の熱処理条件によって大きく影
響される。各酸化物超電導体は複合酸化物であり、この
ような多元系においては、わずかな熱処理温度や雰囲気
の違いで生成する相がまったく異なるということが多い
。したがって、熱処理工程の条件は慎重に選定しなくて
はならない。わずかな温度や雰囲気の違いで、得られた
酸化物超電導線材の超電導特性、特にJcが大きく変化
する。
そこで、実際に酸化物超電導体の熱処理を行おうとする
場合には、上記した理由から使用し、た酸化物超電導体
の系について、温度や雰囲気等の熱処理条件に対する生
成相の様子を十分に知る必要がある。すなわち、酸化物
超電導体を構成する元素の系の状態図を参照して、目的
とする超電導相が最も多くなるような条件を明らかにす
ることが、基本的手続きとして重要である。各酸化物超
電導体の系についての状態図は徐々に報告されてきてお
り、また簡易的なものは簡単な実験でこれを定めること
もできる。
場合には、上記した理由から使用し、た酸化物超電導体
の系について、温度や雰囲気等の熱処理条件に対する生
成相の様子を十分に知る必要がある。すなわち、酸化物
超電導体を構成する元素の系の状態図を参照して、目的
とする超電導相が最も多くなるような条件を明らかにす
ることが、基本的手続きとして重要である。各酸化物超
電導体の系についての状態図は徐々に報告されてきてお
り、また簡易的なものは簡単な実験でこれを定めること
もできる。
現状の酸化物超電導体の熱処理は、上述したような酸化
物超電導体を構成する元素の系の状態図から熱処理温度
や雰囲気を決定し、その条件に基づいて行うことが一般
的である。
物超電導体を構成する元素の系の状態図から熱処理温度
や雰囲気を決定し、その条件に基づいて行うことが一般
的である。
(発明が解決しようとする課題)
ところで、粉末状の酸化物超電導体や、ペレット等のバ
ルク状の酸化物超電導体の熱処理については、上記した
状態図に基づく熱処理条件によって、おおよそ良好な結
果が得られており、得られる相は状態図に示されている
ものとほぼ一致している。
ルク状の酸化物超電導体の熱処理については、上記した
状態図に基づく熱処理条件によって、おおよそ良好な結
果が得られており、得られる相は状態図に示されている
ものとほぼ一致している。
一方、上述したような粉末法による酸化物超電導線Hの
製造時においても、従来は熱処理温度や雰囲気等の熱処
理条件は、粉末やバルク体の酸化物超電導体を製造する
際の条件と同一条件で行うことが一般的であり、状態図
上の最適条件に選ばれることが多い。そして、そのよう
な熱処理条件て作製された試料の超電導特性で、線月と
してのJcが比較されたり、さらにはどの酸化物超電導
体の系が実用化に向いているかが議論されてきた。
製造時においても、従来は熱処理温度や雰囲気等の熱処
理条件は、粉末やバルク体の酸化物超電導体を製造する
際の条件と同一条件で行うことが一般的であり、状態図
上の最適条件に選ばれることが多い。そして、そのよう
な熱処理条件て作製された試料の超電導特性で、線月と
してのJcが比較されたり、さらにはどの酸化物超電導
体の系が実用化に向いているかが議論されてきた。
しかしながら、粉末やバルク体と同じ熱処理で得られた
酸化物超電導線材においては、粉末やバルク体で得られ
た生成相と同等の生成相を得ることが困難とされており
、粉末やバルク体と同等の生成相を得ることが可能な酸
化物超電導線材に対する最適な熱処理条件を見出だすこ
とが急務とされている。
酸化物超電導線材においては、粉末やバルク体で得られ
た生成相と同等の生成相を得ることが困難とされており
、粉末やバルク体と同等の生成相を得ることが可能な酸
化物超電導線材に対する最適な熱処理条件を見出だすこ
とが急務とされている。
例えば副系酸化物超電導体には、超電導を示す化合物と
して、Bh 5r2CaCu20 W (低Tc相、
T c−80K)と、B105r2ca2Cu30 K
(高Tc相、T c−108K)が存在する。超電
導性の面からみると、高Te相の存在分率が高いほど線
材のJcは向上するため、できるかぎり高Tc相の存在
分率を高めることか望ましいが、現状の酸化物超電導線
材の製造方法では、高Tc相の存在分率を十分に高める
ことは困難であった。
して、Bh 5r2CaCu20 W (低Tc相、
T c−80K)と、B105r2ca2Cu30 K
(高Tc相、T c−108K)が存在する。超電
導性の面からみると、高Te相の存在分率が高いほど線
材のJcは向上するため、できるかぎり高Tc相の存在
分率を高めることか望ましいが、現状の酸化物超電導線
材の製造方法では、高Tc相の存在分率を十分に高める
ことは困難であった。
本発明は、上述したような課題に対処するためになされ
たもので、金属シース材を有する酸化物超電導線材にお
いて、粉末やバルク体等の酸化物超電導体と同等の生成
相(臨界温度特性)を付与することを可能にした酸化物
超電導線材の製造方法を提供することを目的とするもの
である。
たもので、金属シース材を有する酸化物超電導線材にお
いて、粉末やバルク体等の酸化物超電導体と同等の生成
相(臨界温度特性)を付与することを可能にした酸化物
超電導線材の製造方法を提供することを目的とするもの
である。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段と作用)
すなわち本発明の酸化物超電導線材の製造方法は、金属
シース管内に酸化物超電導体の構成元素を所定の比率で
含有する原料粉末を充填する工程と、この原料粉末が充
填された金属シース管に酸素分圧が15%〜30%の範
囲の雰囲気中で熱処理を施す工程とを有する酸化物超電
導線材の製造方法において、前記熱処理工程における処
理温度を、前記酸化物超電導体を構成する元素の系の状
態図で、目的とする超電導相の存在分率が最大となるよ
うな温度よりも、5℃〜25℃低い温度に設定すること
を特徴としている。
シース管内に酸化物超電導体の構成元素を所定の比率で
含有する原料粉末を充填する工程と、この原料粉末が充
填された金属シース管に酸素分圧が15%〜30%の範
囲の雰囲気中で熱処理を施す工程とを有する酸化物超電
導線材の製造方法において、前記熱処理工程における処
理温度を、前記酸化物超電導体を構成する元素の系の状
態図で、目的とする超電導相の存在分率が最大となるよ
うな温度よりも、5℃〜25℃低い温度に設定すること
を特徴としている。
酸化物超電導体としては、多数のものが知られているが
、本発明においては、Y系に代表される希土類元素含有
の酸化物超電導体、La−8r−Cu−0系、B1−3
r−Ca−Cu−0系、Tl−Ba−Ca−Cu−0系
、Nd−Ce−CuO系の酸化物超電導体等、各種の酸
化物超電導体を適用することが可能である。
、本発明においては、Y系に代表される希土類元素含有
の酸化物超電導体、La−8r−Cu−0系、B1−3
r−Ca−Cu−0系、Tl−Ba−Ca−Cu−0系
、Nd−Ce−CuO系の酸化物超電導体等、各種の酸
化物超電導体を適用することが可能である。
上記希土類元素含有の酸化物超電導体は、超電導状態を
実現できるものであればよく、例えばRE M2 CL
I307−J (REは YSLas 5eSNds
Sms Eu。
実現できるものであればよく、例えばRE M2 CL
I307−J (REは YSLas 5eSNds
Sms Eu。
Gd5Dy、 Ilo、Er、 Tm、 Yb5Lu等
の希土類元素から選ばれた少なくとも 1種の元素を、
MはBa、 Sr。
の希土類元素から選ばれた少なくとも 1種の元素を、
MはBa、 Sr。
Caから選ばれた少なくとも 1種の元素を、δは酸素
欠陥を表し通常1以下の数、Cuの一部はTI、V%C
rs Mn、 Fe、 Co、Nl5Znなどで置換可
能)で表される酸化物等が例示される。
欠陥を表し通常1以下の数、Cuの一部はTI、V%C
rs Mn、 Fe、 Co、Nl5Znなどで置換可
能)で表される酸化物等が例示される。
また、Bi系の酸化物超電導体は、
化学式: Di25r2Ca2Cu> O。
: B12(Sr、Ca)3CU20 。
等で実質的に表されるものであり、またTI系の酸化物
超電導体は、 化学式: TI2 Ba2ca2Cu30 。
超電導体は、 化学式: TI2 Ba2ca2Cu30 。
TI2 (Ba、Ca)q Cu20 y等で
実質的に表されるものである。
実質的に表されるものである。
また、」1記したような酸化物超電導体にAgを添加し
たものを使用してもよい。Agの添加は、いずれの系に
おいても超電導特性、特に臨界電流密度の改善に有効で
ある。
たものを使用してもよい。Agの添加は、いずれの系に
おいても超電導特性、特に臨界電流密度の改善に有効で
ある。
さらに、!3i系酸化物超電導体に関しては、旧の一部
をpbで置換したものを使用してもよい。このpbの添
加により臨界温度か110に程度の高Te相が生成しや
すくなる。Tcが高いほど液体窒素冷却時の超電導特性
は向上するため、高Tc相の体積分1は大きいほどよい
。ただし、高TC相の体積分率は、pbの置換量に比例
するわけではなく、50%を超えると急激に減少してし
まうため、pbによる旧の置換量は5〜5096程度が
よく、より好ましくは10〜30%の範囲である。
をpbで置換したものを使用してもよい。このpbの添
加により臨界温度か110に程度の高Te相が生成しや
すくなる。Tcが高いほど液体窒素冷却時の超電導特性
は向上するため、高Tc相の体積分1は大きいほどよい
。ただし、高TC相の体積分率は、pbの置換量に比例
するわけではなく、50%を超えると急激に減少してし
まうため、pbによる旧の置換量は5〜5096程度が
よく、より好ましくは10〜30%の範囲である。
本発明の酸化物超電導線材の製造方法においては、まず
目的とする酸化物超電導体の構成元素を所定の比率で含
有する原料粉末を金属シース管内に充填する。
目的とする酸化物超電導体の構成元素を所定の比率で含
有する原料粉末を金属シース管内に充填する。
ここで、上記原料粉末は、酸化物超電導体の構成元素の
単体または炭酸塩や酸化物などの化合物を所定のモル比
で混合し、この混合物を酸素雰囲気中で仮焼した後、こ
れを粉砕することによって得た酸化物超電導体板焼粉等
が使用される。
単体または炭酸塩や酸化物などの化合物を所定のモル比
で混合し、この混合物を酸素雰囲気中で仮焼した後、こ
れを粉砕することによって得た酸化物超電導体板焼粉等
が使用される。
また、金属シース管としては、内部の酸化物超電導体に
よって酸化されず、かつ電気的な良導体である、銀、金
、白金、銅およびそれらの合金等が例示される。
よって酸化されず、かつ電気的な良導体である、銀、金
、白金、銅およびそれらの合金等が例示される。
次に、上記酸化物超電導体の原料粉末を充填した金属シ
ース管に、減面加工や伸線加工等を施して所望とする線
材形状とした後、超電導特性向上のための熱処理を施す
。
ース管に、減面加工や伸線加工等を施して所望とする線
材形状とした後、超電導特性向上のための熱処理を施す
。
上記熱処理は、酸素分圧が15%〜30%の範囲の雰囲
気中、例えば大気中において、使用した酸化物超電導体
を構成する元素の系の状態図で、目的とする超電導相の
存在分率が最大となるような温度よりも、5℃〜25℃
低い温度で行う。
気中、例えば大気中において、使用した酸化物超電導体
を構成する元素の系の状態図で、目的とする超電導相の
存在分率が最大となるような温度よりも、5℃〜25℃
低い温度で行う。
上記した熱処理温度の限定理由について述べる。
酸化物超電導体の熱処理時における超電導相の生成には
、酸素濃度が大きく影響する。金属シス管を白゛する酸
化物超電導線材の大気中における熱処理時の酸素濃度は
、第2図に示すように、金属シース管1の影響によって
、金属シース管1内の酸素分圧、すなわち酸化物超電導
体2に影響を及ぼす酸素のポテンシャルは、雰囲気3中
のそれよりも大幅に低下しているものと考えられる。こ
のように、金属ソース管1内 ることによって、結果的に粉末やバルク状試料を熱処理
する際に、雰囲気の酸素分圧を減少させたのと同し効果
が得られる。
、酸素濃度が大きく影響する。金属シス管を白゛する酸
化物超電導線材の大気中における熱処理時の酸素濃度は
、第2図に示すように、金属シース管1の影響によって
、金属シース管1内の酸素分圧、すなわち酸化物超電導
体2に影響を及ぼす酸素のポテンシャルは、雰囲気3中
のそれよりも大幅に低下しているものと考えられる。こ
のように、金属ソース管1内 ることによって、結果的に粉末やバルク状試料を熱処理
する際に、雰囲気の酸素分圧を減少させたのと同し効果
が得られる。
そして、酸素分圧を減少させた場合には、大気中におい
て決定した状態図で示される最適温度より、低温側に熱
処理温度を移行させることによって、状態図による熱処
理条件と同等の効果が得られる。よって、金属シース管
を有する酸化物超電導体は、粉末やバルク状の試料と比
較して、より低い温度で超電導相の存在分率が最大とな
るものと考えられる。
て決定した状態図で示される最適温度より、低温側に熱
処理温度を移行させることによって、状態図による熱処
理条件と同等の効果が得られる。よって、金属シース管
を有する酸化物超電導体は、粉末やバルク状の試料と比
較して、より低い温度で超電導相の存在分率が最大とな
るものと考えられる。
そして、状態図によって決定された最適熱処理]]
温度から5℃〜25℃低い温度範囲が、上記した理由か
ら金属シース管を有する酸化物超電導体の最適熱処理温
度となる。この温度幅は、酸化物超電導体の系によって
多少異なるが、いずれの系でも、この温度範囲内に最適
な線材の熱処理温度が存在し、状態図によって決定され
た最適熱処理温度からの低下温度が5℃未満であっても
、またそれより25℃を超えて低く設定しても、いずれ
も状態図によって決定された最適熱処理条件と同等の条
件からのずれが大きくなるため、目的とする超電導相の
存在分率が低下してしまう。
ら金属シース管を有する酸化物超電導体の最適熱処理温
度となる。この温度幅は、酸化物超電導体の系によって
多少異なるが、いずれの系でも、この温度範囲内に最適
な線材の熱処理温度が存在し、状態図によって決定され
た最適熱処理温度からの低下温度が5℃未満であっても
、またそれより25℃を超えて低く設定しても、いずれ
も状態図によって決定された最適熱処理条件と同等の条
件からのずれが大きくなるため、目的とする超電導相の
存在分率が低下してしまう。
酸化物超電導体の一例として、Bl系またはpbを添加
した同系酸化物超電導体の線材について、その熱処理条
件を具体的に示すと、835℃〜8500Cの範囲とす
ることか好ましい。さらに好ましい熱処理湿度は842
℃±3℃であり、この温度範囲であればほぼ100%の
高Tc用が約100時間程度の熱処理で生成する。
した同系酸化物超電導体の線材について、その熱処理条
件を具体的に示すと、835℃〜8500Cの範囲とす
ることか好ましい。さらに好ましい熱処理湿度は842
℃±3℃であり、この温度範囲であればほぼ100%の
高Tc用が約100時間程度の熱処理で生成する。
ここで、pbを添加したB1−8r−Ca−Cu−0系
について、粉末状態の試料の温度と相の存在分率の関係
を第1図に示す。この状態図を定めるにあたっては、3
0%のpbを添加した粉末試料をPiの試料皿にいれて
、いくつかの温度で数時間保持し、引き続いて液体窒素
中で急冷したものをX線回折により分析することによっ
て、生成相同定を行った。その際の試料の雰囲気は大気
中とした。なお、本発明においては、特に付記のないか
ぎり、状態図と大気中で決定した状態図を示すものとす
る。
について、粉末状態の試料の温度と相の存在分率の関係
を第1図に示す。この状態図を定めるにあたっては、3
0%のpbを添加した粉末試料をPiの試料皿にいれて
、いくつかの温度で数時間保持し、引き続いて液体窒素
中で急冷したものをX線回折により分析することによっ
て、生成相同定を行った。その際の試料の雰囲気は大気
中とした。なお、本発明においては、特に付記のないか
ぎり、状態図と大気中で決定した状態図を示すものとす
る。
第1図に示した状態図によれば、同系酸化物超電導体の
高Tc用( 2223相)の存在分率を最大にする熱処
理条件は、大気中において850℃〜860℃の温度範
囲であるが、金属シース管を有する線Hの最適熱処理温
度は、これよりも10〜15℃低い温度範囲にあること
になる。
高Tc用( 2223相)の存在分率を最大にする熱処
理条件は、大気中において850℃〜860℃の温度範
囲であるが、金属シース管を有する線Hの最適熱処理温
度は、これよりも10〜15℃低い温度範囲にあること
になる。
また、本発明の製造方法における熱処理は、大気中にお
いて行うことによっても、十分にその効果が得られるが
、若干酸素分圧の高い雰囲気中で行うことが好ましい。
いて行うことによっても、十分にその効果が得られるが
、若干酸素分圧の高い雰囲気中で行うことが好ましい。
ただし、雰囲気操作を行う必要かないことから、一般に
は大気中で行うことが容易である。
は大気中で行うことが容易である。
(実施例)
次に、本発明の実施例について説明する。
実施例1
pbを添加した同系酸化物超電導体の高Tc用の銀シー
ステープを作製した。
ステープを作製した。
出発材料としたのは、シュウ酸塩共沈法によって調整し
た微粒粉である。組成は、IPC分析の結果、旧:Pb
:Sr:Ca:Cu−1.72+0.34+1.83:
1.97:8.13であった。この出発粉を100gは
どMgO製の試料皿に入れ、大気中にて800℃×40
時間の仮焼を行った。仮焼後、得られた塊を粉砕して仮
焼粉とした。
た微粒粉である。組成は、IPC分析の結果、旧:Pb
:Sr:Ca:Cu−1.72+0.34+1.83:
1.97:8.13であった。この出発粉を100gは
どMgO製の試料皿に入れ、大気中にて800℃×40
時間の仮焼を行った。仮焼後、得られた塊を粉砕して仮
焼粉とした。
仮焼粉の粒径は50〜100μm程度であった。
なお、上記仮焼粉の相をX線回折によって調べたところ
、同系酸化物超電導体の低Tc相とCa2PbO 4
、CuOの混合相であることが分った。
、同系酸化物超電導体の低Tc相とCa2PbO 4
、CuOの混合相であることが分った。
次に、上記仮焼粉を外径Bmmφ、内径5mmφの銀チ
ューブに充填し、ドローイングとローリングによって、
幅2.1+nm,厚さC1.1.5+nmのテープ材と
した。この時点でのテープ材のコアの相を同じくX線回
折で調べたところ、第3図に示すように、はとんとアモ
ルファスに近いことが分った。これは結晶質であった(
反焼粉が、繰り返し機械加工を受けることによりメカニ
カルグラインディングの効果でアモルファス化したもの
と思われる。
ューブに充填し、ドローイングとローリングによって、
幅2.1+nm,厚さC1.1.5+nmのテープ材と
した。この時点でのテープ材のコアの相を同じくX線回
折で調べたところ、第3図に示すように、はとんとアモ
ルファスに近いことが分った。これは結晶質であった(
反焼粉が、繰り返し機械加工を受けることによりメカニ
カルグラインディングの効果でアモルファス化したもの
と思われる。
次いで、上記テープ材を大気中で熱処理した。
熱処理は835℃,842℃、850℃,860℃の各
温度条件ドて行った。熱処理時間は、50時間を単位と
し、これを繰り返すことにより最長200時間の熱処理
とした。テープ+イは長尺のものを裁断し、1511m
長のものとして熱処理を施した。なお、842℃て熱処
理したテープ材の一部は、50時間の最初の熱処理を終
えた時点で、ハンドプレスによって中間プレス加1−を
施し、さらに条件に応じて熱処理を施した。
温度条件ドて行った。熱処理時間は、50時間を単位と
し、これを繰り返すことにより最長200時間の熱処理
とした。テープ+イは長尺のものを裁断し、1511m
長のものとして熱処理を施した。なお、842℃て熱処
理したテープ材の一部は、50時間の最初の熱処理を終
えた時点で、ハンドプレスによって中間プレス加1−を
施し、さらに条件に応じて熱処理を施した。
上記した各種条件下て熱処理を終えた試料は、液体窒素
中に浸漬して77K 、 OTでの臨界電流1cを測定
し、テープコアの断面積で徐して臨界電流密度Jcを求
めた。上記した各種熱処理条件に対するJcの値を、第
1表にまとめて示す。
中に浸漬して77K 、 OTでの臨界電流1cを測定
し、テープコアの断面積で徐して臨界電流密度Jcを求
めた。上記した各種熱処理条件に対するJcの値を、第
1表にまとめて示す。
(以下余白)
第
表
*:
842℃×50時間で熱処理後、
プレス処理。
引き続
き
842℃で最長
150時間熱処理。
第1表に示す結果から、842℃で熱処理した試料か最
もJcが高いことが、また同時に行ったX線回折の結果
(第4図)から、この842℃での試)、1がBi系酸
化物超電導体の高TQ相の存在分率が最も高い(はぼ1
00%)ことが分った。
もJcが高いことが、また同時に行ったX線回折の結果
(第4図)から、この842℃での試)、1がBi系酸
化物超電導体の高TQ相の存在分率が最も高い(はぼ1
00%)ことが分った。
これらの結果からpbを添加したBi系酸化物超電導体
の高Tc用の銀シーステープでは、大気中での熱処理温
度として835〜850℃の範囲か好ましく、さらに好
ましくは842℃付近か望ましいことが分る。
の高Tc用の銀シーステープでは、大気中での熱処理温
度として835〜850℃の範囲か好ましく、さらに好
ましくは842℃付近か望ましいことが分る。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、粉末法によって酸
化物超電導線材を製造する際に、最適熱処理条件か金属
シース管の影響によってその内部で状態図のそれからシ
フトすることを補償できる。
化物超電導線材を製造する際に、最適熱処理条件か金属
シース管の影響によってその内部で状態図のそれからシ
フトすることを補償できる。
これにより、望ましい超電導相の存在分率がほぼ100
%に近い、Jcの高い酸化物超電導線材を得ることがr
iJ能となる。
%に近い、Jcの高い酸化物超電導線材を得ることがr
iJ能となる。
第1図はpbを添加したBi系酸化物超電導体の相状態
図、第2図は金属シース管を有す酸化物超電導線材の酸
素分圧の状態を模式的に示す図、第3図は本発明の一実
施例における工程途中での酸化物超電導体のX線回折結
果を示すグラフ、第4図はその熱処理後の酸化物超電導
体のX線回折結果を示すグラフである。 1・・・・・・金属シース管、2・・・・・・酸化物超
電導体、3・・・・・雰囲気。 出願人 株式会社 東芝
図、第2図は金属シース管を有す酸化物超電導線材の酸
素分圧の状態を模式的に示す図、第3図は本発明の一実
施例における工程途中での酸化物超電導体のX線回折結
果を示すグラフ、第4図はその熱処理後の酸化物超電導
体のX線回折結果を示すグラフである。 1・・・・・・金属シース管、2・・・・・・酸化物超
電導体、3・・・・・雰囲気。 出願人 株式会社 東芝
Claims (3)
- (1)金属シース管内に酸化物超電導体の構成元素を所
定の比率で含有する原料粉末を充填する工程と、この原
料粉末が充填された金属シース管に酸素分圧が15%〜
30%の範囲の雰囲気中で熱処理を施す工程とを有する
酸化物超電導線材の製造方法において、 前記熱処理工程における処理温度を、前記酸化物超電導
体を構成する元素の系の状態図で、目的とする超電導相
の存在分率が最大となるような温度よりも、5℃〜25
℃低い温度に設定することを特徴とする酸化物超電導線
材の製造方法。 - (2)請求項1記載の酸化物超電導線材の製造方法にお
いて、 前記酸化物超電導体がBi系酸化物超電導体であり、前
記熱処理工程における処理温度が835℃〜850℃の
範囲であることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方
法。 - (3)請求項1記載の酸化物超電導線材の製造方法にお
いて、 前記熱処理工程を大気中にて行うことを特徴とする酸化
物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2153427A JPH0447611A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2153427A JPH0447611A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0447611A true JPH0447611A (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=15562278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2153427A Pending JPH0447611A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0447611A (ja) |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP2153427A patent/JPH0447611A/ja active Pending
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