JPH0462721A - セラミックス超電導線 - Google Patents
セラミックス超電導線Info
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- JPH0462721A JPH0462721A JP2173363A JP17336390A JPH0462721A JP H0462721 A JPH0462721 A JP H0462721A JP 2173363 A JP2173363 A JP 2173363A JP 17336390 A JP17336390 A JP 17336390A JP H0462721 A JPH0462721 A JP H0462721A
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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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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】
［産業上の利用分野］
この発明は、超電導コイル、超電導ケーブル等に使用さ
れ得るセラミックス超電導線に関するもので、特に、安
定化ジルコニア基材上にビスマス系酸化物超電導膜を形
成してなるセラミックス超電導線に関するものである。
れ得るセラミックス超電導線に関するもので、特に、安
定化ジルコニア基材上にビスマス系酸化物超電導膜を形
成してなるセラミックス超電導線に関するものである。
［従来の技術］
ビスマス系（Ｂ ｉ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系）酸化物
超電導物質は、超電導状態になる臨界温度か１１０に程
度であり、液体窒素中での実用化が有望視されている。
超電導物質は、超電導状態になる臨界温度か１１０に程
度であり、液体窒素中での実用化が有望視されている。
ビスマス系超電導物質を線材化する方法としては、金属
パイプ中に超電導物質の原料を充填し、これを減面加工
する方法や、長尺の基材上に酸化物超電導材料の層を形
成し、それによって線材化する方法、などが知られてい
る。特に後者の場合、優れた特性を示す超電導体が得ら
れている。この後者の方法において、酸化物超電導層を
形成するため、たとえば、蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ。
パイプ中に超電導物質の原料を充填し、これを減面加工
する方法や、長尺の基材上に酸化物超電導材料の層を形
成し、それによって線材化する方法、などが知られてい
る。特に後者の場合、優れた特性を示す超電導体が得ら
れている。この後者の方法において、酸化物超電導層を
形成するため、たとえば、蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ。
レーザアブレーション等の気相法を適用することができ
る。
る。
［発明が解決しようとする課題］
このようなセラミックス超電導線において、超電導層を
その上に形成するための基材は、長尺で可撓性を有して
いることが必要である。また、このようなセラミックス
超電導線において高い臨界電流密度を得るためには、高
い熱処理を施す必要がある。超電導層を成膜するとき、
基材の温度を６００℃以上とし、成膜後、さらに８００
°Ｃ以上の温度て熱処理を行なう必要がある。
その上に形成するための基材は、長尺で可撓性を有して
いることが必要である。また、このようなセラミックス
超電導線において高い臨界電流密度を得るためには、高
い熱処理を施す必要がある。超電導層を成膜するとき、
基材の温度を６００℃以上とし、成膜後、さらに８００
°Ｃ以上の温度て熱処理を行なう必要がある。
しかしながら、このように高温で熱処理を行なうと、基
材と超電導層との間で拡散反応を生じ、形成した酸化物
物質の超電導特性か劣化することがしばしばある。特に
、金属材料を基材として用いた場合、この傾向が著しい
。
材と超電導層との間で拡散反応を生じ、形成した酸化物
物質の超電導特性か劣化することがしばしばある。特に
、金属材料を基材として用いた場合、この傾向が著しい
。
それゆえに、この発明の目的は、高温での熱処理によっ
ても、上述した拡散反応による影響が少なく、したがっ
て、超電導特性に優れた、セラミックス超電導線を提供
しようとすることである。
ても、上述した拡散反応による影響が少なく、したがっ
て、超電導特性に優れた、セラミックス超電導線を提供
しようとすることである。
［課題を解決するための手段］
上述した技術的課題を解決するためには、まず、基材と
して、金属材料ではなくセラミックスを用いることが好
ましい。耐熱性があり、可撓性を有するセラミックス基
材として、Ｙ、Ｃｅ、ＣａまたはＭｇ元素を添加し安定
化させた安定化ジルコニア基材が知られている。このよ
うに、安定化のために添加されるべき元素中、Ｙまたは
Ｃｅ元素は、ビスマス系酸化物超電導物質と反応しやす
く、その超電導特性を著しく低下させるが、Ｃａまたは
Ｍ ｇ元素は、超電導特性を低下させないことを見出し
、この発明に到達したものである。
して、金属材料ではなくセラミックスを用いることが好
ましい。耐熱性があり、可撓性を有するセラミックス基
材として、Ｙ、Ｃｅ、ＣａまたはＭｇ元素を添加し安定
化させた安定化ジルコニア基材が知られている。このよ
うに、安定化のために添加されるべき元素中、Ｙまたは
Ｃｅ元素は、ビスマス系酸化物超電導物質と反応しやす
く、その超電導特性を著しく低下させるが、Ｃａまたは
Ｍ ｇ元素は、超電導特性を低下させないことを見出し
、この発明に到達したものである。
すなわち、この発明は、可撓性を有する安定化ジルコニ
ア基材上にビスマス系酸化物超電導膜を形成したセラミ
ックス超電導線であって、前記安定化ジルコニア基材が
、Ｃａ元素またはＭｇ元素を添加し安定化させたもので
あることを特徴としている。
ア基材上にビスマス系酸化物超電導膜を形成したセラミ
ックス超電導線であって、前記安定化ジルコニア基材が
、Ｃａ元素またはＭｇ元素を添加し安定化させたもので
あることを特徴としている。
［作用］
安定化ジルコニアにおいて、安定化のために添加される
べきＣａ元素またはＭｇ元素は、ビスマス系酸化物超電
導物質との反応がそれほど生しないか、あるいは、反応
しても超電導特性に及ぼす影響が小さい。このため、こ
のような基材上に、ビスマス系酸化物超電導膜すなわち
Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超電導膜を形成し、熱処
理しても、その超電導特性が低下することが避けられる
。
べきＣａ元素またはＭｇ元素は、ビスマス系酸化物超電
導物質との反応がそれほど生しないか、あるいは、反応
しても超電導特性に及ぼす影響が小さい。このため、こ
のような基材上に、ビスマス系酸化物超電導膜すなわち
Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超電導膜を形成し、熱処
理しても、その超電導特性が低下することが避けられる
。
［実施例］
以下の表に示すような安定化元素の添加条件をそれぞれ
有するジルコニアの各テープ上に、ＢｉＳ ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−０系酸化物超電導層を、ＲＦマグネトロンスパッ
タ法により形成し、熱処理を行なった。このときの成膜
条件および熱処理条件は、次のとおりである。
有するジルコニアの各テープ上に、ＢｉＳ ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−０系酸化物超電導層を、ＲＦマグネトロンスパッ
タ法により形成し、熱処理を行なった。このときの成膜
条件および熱処理条件は、次のとおりである。
成膜条件
ターゲット： Ｂ ｉ３ Ｓ ｒ２ Ｃａ２ Ｃｕ３０
ｘ成成膜塵・７００°Ｃ ＲＦパワー＝５０Ｗ ガス圧：１０ｍＴｏｒｒ ターゲット・テープ間距離：５０ｍｍ 膜厚：１μｍ 熱処理条件 大気中 ８５０℃で１時間保持 このようにして得られた各試料につき４端子法により、
抵抗が零になる臨界温度（Ｔｃ）を測定し、それらの結
果も、以下の表に示している。
ｘ成成膜塵・７００°Ｃ ＲＦパワー＝５０Ｗ ガス圧：１０ｍＴｏｒｒ ターゲット・テープ間距離：５０ｍｍ 膜厚：１μｍ 熱処理条件 大気中 ８５０℃で１時間保持 このようにして得られた各試料につき４端子法により、
抵抗が零になる臨界温度（Ｔｃ）を測定し、それらの結
果も、以下の表に示している。
（以下余白）
上記表から明らかなように、Ｂ１−３ｒ−ＣａＣｕ−０
系酸化物超電導層の超電導特性は、ジルコニアを安定化
させるために添加する元素によって大きく影響すること
がわかった。
系酸化物超電導層の超電導特性は、ジルコニアを安定化
させるために添加する元素によって大きく影響すること
がわかった。
実施例のように、Ｃａ元素またはＭｇ元素を添加したジ
ルコニア基材を用いた場合、９８Ｋまたは９６にといっ
た高い臨界温度が得られている。
ルコニア基材を用いた場合、９８Ｋまたは９６にといっ
た高い臨界温度が得られている。
これに対して、比較例として、Ｙ元素またはＣｅ元元素
添加したジルコニア基材を用いた場合、５０Ｋまたは４
４にといった著しく低い臨界温度しか得られていない。
添加したジルコニア基材を用いた場合、５０Ｋまたは４
４にといった著しく低い臨界温度しか得られていない。
また、別の比較例として、添加元素を含まないジルコニ
ア基材を用いた場合には、９９にといった高い臨界温度
を示しており、このことから、ジルコニア自身には、超
電導層の超電導特性を低下させる要因がないことがわか
る。しかしながら、添加元素を含まないジルコニア基材
は、曲げに対して弱く、セラミックス超電導線として実
用化することは困難である。
ア基材を用いた場合には、９９にといった高い臨界温度
を示しており、このことから、ジルコニア自身には、超
電導層の超電導特性を低下させる要因がないことがわか
る。しかしながら、添加元素を含まないジルコニア基材
は、曲げに対して弱く、セラミックス超電導線として実
用化することは困難である。
なお、上述した実施例では、テープ状の安定化ジルコニ
ア基材を用いたが、この発明において用いられる基材は
、テープ状のものに限定されるものではなく、たとえば
、丸線、ファイバ状のものでもよく、その断面形状は任
意である。
ア基材を用いたが、この発明において用いられる基材は
、テープ状のものに限定されるものではなく、たとえば
、丸線、ファイバ状のものでもよく、その断面形状は任
意である。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、可撓性があり、長尺
の安定化ジルコニア基材上に、優れた超電導特性をもっ
てＢ ｉ−Ｓ ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超電導物質を形成
してなるセラミックス超電導線を得ることができる。し
たがって、このようなセラミックス超電導線は、ケーブ
ル、マグネット等に対して実用化を図ることができる。
の安定化ジルコニア基材上に、優れた超電導特性をもっ
てＢ ｉ−Ｓ ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超電導物質を形成
してなるセラミックス超電導線を得ることができる。し
たがって、このようなセラミックス超電導線は、ケーブ
ル、マグネット等に対して実用化を図ることができる。
特許出願人 住友電気工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 可撓性を有する安定化ジルコニア基材上にビスマス系
酸化物超電導膜を形成した、セラミックス超電導線にお
いて、 前記安定化ジルコニア基材が、Ｃａ元素またはＭｇ元素
を添加し安定化させたものであることを特徴とする、セ
ラミックス超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173363A JPH0462721A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | セラミックス超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2173363A JPH0462721A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | セラミックス超電導線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462721A true JPH0462721A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15959016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2173363A Pending JPH0462721A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | セラミックス超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462721A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5350958A (en) * | 1991-01-17 | 1994-09-27 | Yoshihiro Ohnishi | Superconducting rotating machine, a superconducting coil, and a superconducting generator for use in a lighting equipment using solar energy |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2173363A patent/JPH0462721A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5350958A (en) * | 1991-01-17 | 1994-09-27 | Yoshihiro Ohnishi | Superconducting rotating machine, a superconducting coil, and a superconducting generator for use in a lighting equipment using solar energy |
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