JPH05114320A - セラミツクス超電導導体の製造方法 - Google Patents

セラミツクス超電導導体の製造方法

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JPH05114320A
JPH05114320A JP3302464A JP30246491A JPH05114320A JP H05114320 A JPH05114320 A JP H05114320A JP 3302464 A JP3302464 A JP 3302464A JP 30246491 A JP30246491 A JP 30246491A JP H05114320 A JPH05114320 A JP H05114320A
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JP
Japan
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tape
ceramic
width
shaped composite
superconducting conductor
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Pending
Application number
JP3302464A
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English (en)
Inventor
Sukeyuki Kikuchi
祐行 菊地
Kiyoshi Nemoto
清 根本
Chikushi Hara
築志 原
Hideo Ishii
英雄 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導体構成が容易で、超電導性の劣化を防止し
たセラミックス超電導導体の製造方法を提供する。 【構成】 1本または数本のセラミックス超電導体1を
金属2内に設けたテープ状複合体3を、金属製丸棒また
はパイプ等の芯材4の外周に所望本数を同心円状に、螺
旋状に巻くか、縦添えするかして所望層数巻き付けてセ
ラミックス超電導導体を製造する方法において、前記テ
−プ状複合体3として複合体3内のセラミックス超電導
体1の幅が内側層から、外側層に向かう程巾広いものを
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電力ケ−ブル等のような
高圧の電力輸送に適用可能なセラミックス超電導導体の
製造方法に関するもので、特に導体の構成が簡潔で超電
導体の特性劣化を防止したセラミックス超電導導体の製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、Y−Ba−Cu−O系、Bi−
(Pb)−Sr−Ca−Cu−O系、Tl−Ba−Ca
−Cu−O系などのように液体窒素温度を越えるTcを
有するセラミックス超電導体が知られている。このよう
なセラミックス超電導体の各分野への利用を目指すべく
種々の形状に成型することが検討されている。例えば、
線材に成型する場合には一般に金属シ−ス法が用いられ
ている。これはセラミックス超電導体となり得る原料を
金属パイプ内に充填して複合ビレットとし、これを断面
減少加工して所望形状、寸法に仕上げ、しかる後、熱処
理を行ってセラミックス超電導導体とするものである。
【0003】この方法で得られる線材の形状としては、
断面が丸型、楕円形、四角形、テ−プ状、或はこれらを
複数本束ねた多芯線材、さらに、金属内にセラミックス
超電導体が同芯円筒状または渦巻状に配置された構造の
多層線材なども種々試作検討されている。この場合、使
用される金属の材質としては熱伝導性、電気伝導性に優
れた材料、例えばAg、Ag合金、Cu等が適するが、
酸素透過性の点でAg、Ag合金を用いる例が多い。ま
た、断面減少加工法としては、得られる線材の形状に応
じて押し出し、圧延、引き抜き、スウエ−ジング等の従
来の塑性加工法がそのまま適用される。
【0004】近年、このようなセラミックス超電導導体
を電力ケ−ブル等のような電力輸送用導体に適用するこ
とが検討されており、具体的に実施化されたものとして
図7(a)に示すように、金属B内にセラミックス超電
導体Aが内蔵されているテープ状複合体Cを複数本積層
した構造のセラミック超電導導体や、同図(b)に示す
ように、形状、構造が全く同一であるテ−プ状複合体C
を金属製丸棒またはパイプ等の芯材Dの外周に複数本を
同心円状に複数層巻き付けた構造のセラミックス超電導
導体がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図7(b)の
ようにテープ状複合体Cを芯材Dの外周に巻き付ける場
合、前記テープ状複合体Cが全て同じ形状、構造のもの
であるため、例えば、数mm幅の比較的幅の狭いテ−プ
状複合体Cを使用する場合にはテープ状複合体Cの数が
多くなりすぎて作業性が悪くなる。反対に比較的幅の広
いテ−プ状複合体Cを複数本、複数層巻き付ける場合に
は、テープ状複合体C内のセラミック超電導体Aの幅も
広くなるので作業性は向上するが、内側層にあるテープ
状複合体C内のセラミックス超電導体Aに大きな曲げ歪
みが付与されてしまう。その結果、同超電導体Aの幅方
向(芯材Dの外周方向)にも微細なクラック等が生じ、
得られるセラミックス超電導導体の超電導特性が劣化す
るという問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックス超
電導導体の製造方法は、図1、2に示すように1本また
は数本のセラミックス超電導体1が金属2内に設けられ
ているテープ状複合体3を、金属製丸棒またはパイプ等
の芯材4の外周に所望本数を同心円状に螺旋状に巻く
か、縦添えするかして所望層数設けるセラミックス超電
導導体の製造方法において、前記テ−プ状複合体3とし
て複合体3内のセラミックス超電導体1の幅が、内側層
から外側層に向かう程巾広いものを用いることを特徴と
するものである。
【0007】
【作用】本発明のセラミックス超電導導体の製造方法で
は、図1、2に示すように内側層用のテープ状複合体3
内のセラミックス超電導体1の幅が狭いため、径の小さ
な芯材4に巻き付けても、同セラミックス超電導体1に
曲げによる大きな歪みが加わらず、クラックが生じにく
くなる。さらに外側層用のテ−プ状複合体3内のセラミ
ックス超電導体1の幅が広い(テープ状複合体3の幅も
広くできる)ので、テープ状複合体3が巻き易く、作製
が容易になる。
【0008】
【実施例1】本発明のセラミックス超電導導体の製造方
法の一実施例を図1に示す。先ず、Bi23 、Pb
O、SrCO3 、CaCO3 、CuOなどの一次原料粉
をモル比で2、2、2、3となるように配合、混合した
後、大気中800℃×50h仮焼成し、さらに粉砕して
平均粒径約5μmの仮焼粉を作成する。これを図3に示
したような金属2(Ag)の治具8の通孔9内に充填し
て複合ビレット10とした。この複合ビレット10を断
面減少加工して図4に示すようなテ−プ厚1.0mmの
テ−プ状複合導体3を作成した。断面減少加工の方法は
押し出し、引き抜き、スウエ−ジング、圧延等が適用で
きるが、最終工程は圧延加工を行なうことが望まれる。
これに熱処理と断面減少加工を2回繰り返し施して、テ
−プ厚が0.2mmで幅が20mmのテ−プ状複合体3
とした。同様の方法で、セラミックス超電導体1の幅が
2、5、14mmであるテ−プ状複合体3(図5)を作
製し、同じ幅のテ−プ状複合体3を4本1組として図1
のように、外径25mmφ、内径19mmφの銀パイプ
(芯材4)の外周に3層にして巻き付けた。このときテ
−プ状複合体3内のセラミックス超電導体1の幅が狭い
ものが内側に、広いものが外側になるようにした。
【0009】このとき、セラミックス超電導体1に付加
される曲げ歪み率を0.4%以下となるように巻き付け
るのが望ましい。それ以上では超電導体1に微細なクラ
ックが生じ、超電導特性が低下するためである。また、
テ−プ状複合体3の巻つけピッチは特に制約はなく、適
宜選定できる。また所望層数巻きをつけた後、その上に
例えば金属のテ−プを抑え巻きすることも本発明の範囲
内である。このようにして作製したセラミックス超電導
導体に熱処理を施した後、そのIcを測定したところ超
電導導体の全長が1mでIc=75Aの値が得られた。
【0010】
【実施例2】幅が80mmであり、内部のセラミックス
超電導体1の幅が10、20、30mmである3種類の
テープ状複合体3を前記実施例1と同様の方法で作成し
た。そして、幅が10mmのセラミックス超電導体1は
金属2内に6列、20mmのものは4列、30mmのも
のは3列に等間隔で並列に配列した。このテ−プ状複合
体3を外径25mmφ、内径19mmφの銀パイプ(芯
材4)に巻き付けた。このときセラミックス超電導体1
の幅が狭いテ−プ状複合体3が内側となるように、三層
に同芯円状に積層した。このセラミックス超電導導体に
熱処理を施した。このセラミックス超電導導体は全長が
1mでIc=77.5Aの値が得られた。
【0011】
【実施例3】実施例1で作製した平均粒径約5μmの仮
焼粉を用い、これを図6(a)に示したようなAg(金
属2)製の治具8の受溝12に同図(b)のように充填
した後、Ag製の板を同治具8の前後と上部にかぶせ
て、EB封着を行い複合ビレット10とした。この複合
ビレット10を圧延加工によりテ−プ厚が1.0mmの
テ−プ状複合体3を作成した。これを熱処理と圧延加工
を2回繰り返して、テ−プ厚が0.2mmで幅が80m
mのテ−プ状複合体3とした。このときテ−プ状複合体
3内のセラミックス超電導体1の幅を10mm、20m
m、30mmのものを3種類作製した。これを実施例2
と同様に銀パイプ(芯材)にセラミックス超電導体1の
幅が狭いテ−プ状複合体3が内側となるようにして同芯
円状に沿わせ、且つ3層に積層した。このセラミックス
超電導導体に熱処理を施した。このセラミックス超電導
導体は全長が1mでIc=81Aの値が得られた。
【0012】
【実施例4】実施例1で作製した平均粒径約5μmの仮
焼粉を、外径25mmφ、内径20mmφのAgパイプ
(金属2)内に充填して複合ビレットとし、同複合ビレ
ットをスウエ−ジング加工、溝ロ−ル加工及び、圧延加
工により、テ−プ厚1.0mmで幅が2mm、4mm及
び6mmのテ−プ状複合導体3を作成した。これは熱処
理と圧延加工を2回繰り返し施して、テ−プ厚が0.2
mmで幅が3mm、5mm及び7mmの3種類のテ−プ
状複合体3とし、外径25mmφ、内径19mmφの銀
パイプ(芯材4)に図2のごとく螺旋状に巻き付けた。
このとき、内側から1層目はテ−プ幅が3mmで25
枚、2層目はテ−プ幅が5mmで15枚、3層目はテ−
プ幅が7mmで11枚を各々並列に並べてセラミックス
超電導導体とした。このセラミックス超電導導体に熱処
理を施した後、Icの測定を行なった結果、このセラミ
ックス超電導導体は全長1mでIc=100Aの値が得
られた。
【0013】
【比較例】比較のために、前記実施例1と同様の方法で
テ−プ厚0.2mm、幅3mmのテ−プ状複合体3を作
成した。これを外径25mmφ、内径19mmφ、長さ
1mの銀パイプ(芯材4)に、1層当り25枚を1組と
して、螺旋状に巻き付け、それを3層に積層した。この
セラミックス超電導導体に熱処理を施し、Icの測定を
行ったところ55Aの値が得られた。
【0014】
【発明の効果】本発明のセラミックス超電導導体の製造
方法では、芯材4の外周に積層するテープ状複合体3の
うち、内側層用のテープ状複合体3内のセラミックス超
電導体1の幅が外側層用のテープ状複合体3のものより
狭いので、芯材4の外周に巻いたときに曲げによる歪が
少なく、クラックが生じにくいので、Ic特性の優れた
セラミックス超電導導体が製造される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法によるセラミックス超電導導体一実
施例を示す斜視図。
【図2】本発明方法によるセラミックス超電導導体の他
の実施例を示す斜視図。
【図3】テープ状複合体を製造するための仮焼粉を充填
する治具の一例を示す正面図。
【図4】図3の治具に仮焼粉を充填した複合ビレットを
断面減少加工して作製したテープ状複合体の正面図。
【図5】幅の異なるセラミックス超電導体を持つ3種類
のテープ状複合体を組合わせた状態の正面図。
【図6】同図(a)はテープ状複合体を製造するための
セラミックス超電導体を充填する治具の他の例を示す斜
視図、同図(b)はその治具にセラミックス超電導体を
充填した状態の斜視図。
【図7】同図(a)、(b)は従来方法にて得られる従
来のセラミックス超電導導体の異なる例を示す斜視図。
【符号の説明】 1 セラミックス超電導体 2 金属 3 テープ状複合体 4 芯材
フロントページの続き (72)発明者 原 築志 東京都調布市西つつじケ丘2丁目4番1号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 石井 英雄 東京都調布市西つつじケ丘2丁目4番1号 東京電力株式会社技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1本または数本のセラミックス超電導体
    1がマトリックス金属2内に設けられているテープ状複
    合体3を、金属製丸棒またはパイプ等の芯材4の外周に
    所望本数を同心円状に、螺旋状に巻くか、縦添えするか
    して所望層数設けるセラミックス超電導導体の製造方法
    において、前記テ−プ状複合体3として複合体3内のセ
    ラミックス超電導体1の幅が、内側層から外側層に向か
    う程巾広いものを用いること特徴とするセラミックス超
    電導導体の製造方法。
JP3302464A 1991-10-22 1991-10-22 セラミツクス超電導導体の製造方法 Pending JPH05114320A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2444090A (en) * 2006-11-24 2008-05-28 David Peter Lee Elecrical conductor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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