JPH05114509A - 酸化物超電導コイルの製造方法 - Google Patents
酸化物超電導コイルの製造方法Info
- Publication number
- JPH05114509A JPH05114509A JP30404491A JP30404491A JPH05114509A JP H05114509 A JPH05114509 A JP H05114509A JP 30404491 A JP30404491 A JP 30404491A JP 30404491 A JP30404491 A JP 30404491A JP H05114509 A JPH05114509 A JP H05114509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tape body
- superconducting coil
- powder
- oxide
- oxide superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 臨界電流密度等の超電導特性に優れてマグネ
ット等に好適なパンケーキ型の酸化物超電導コイルを焼
結膨れなく安定に、かつ容易に得ること。 【構成】 酸化物超電導体の粉末を金属層で被覆してな
るテープ体をリール（５）に重畳状態に巻回し、その巻
回物（４）を外径膨脹の拘束下（３）に加熱処理して酸
化物超電導体の粉末を焼結させる酸化物超電導コイルの
製造方法。
ット等に好適なパンケーキ型の酸化物超電導コイルを焼
結膨れなく安定に、かつ容易に得ること。 【構成】 酸化物超電導体の粉末を金属層で被覆してな
るテープ体をリール（５）に重畳状態に巻回し、その巻
回物（４）を外径膨脹の拘束下（３）に加熱処理して酸
化物超電導体の粉末を焼結させる酸化物超電導コイルの
製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導特性に優れてマ
グネット等に好適なパンケーキ型の酸化物超電導コイル
を焼結膨れなく製造する方法に関する。
グネット等に好適なパンケーキ型の酸化物超電導コイル
を焼結膨れなく製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図３に例示の如く、酸化物超電導
体の粉末を金属層６で被覆してなるテープ体が知られて
いた。本発明者は、かかるテープ体をパンケーキ型に巻
回してそれを加熱処理し、酸化物超電導体の粉末を焼結
させて焼結体７とし、酸化物超電導コイルを製造するこ
とを試みた。
体の粉末を金属層６で被覆してなるテープ体が知られて
いた。本発明者は、かかるテープ体をパンケーキ型に巻
回してそれを加熱処理し、酸化物超電導体の粉末を焼結
させて焼結体７とし、酸化物超電導コイルを製造するこ
とを試みた。
【０００３】しかしながら、当該テープ体の加熱焼結時
に膨れ６１（膨張部）を生じ、パンケーキ形態が壊れて
コイルに加工できず、超電導特性も低下することが判明
した。かかる膨れの発生は、数１０cm以上のテープ体の
場合に特に顕著である。一方、テープ体の場合、酸化物
超電導体粉末の焼結とプレス処理の繰返しで超電導特
性、特に臨界電流密度の向上をはかりうるが、パンケー
キ型に巻回したものに対してはプレス処理を施すことが
困難で、臨界電流密度等の向上を図ることができない問
題点があった。
に膨れ６１（膨張部）を生じ、パンケーキ形態が壊れて
コイルに加工できず、超電導特性も低下することが判明
した。かかる膨れの発生は、数１０cm以上のテープ体の
場合に特に顕著である。一方、テープ体の場合、酸化物
超電導体粉末の焼結とプレス処理の繰返しで超電導特
性、特に臨界電流密度の向上をはかりうるが、パンケー
キ型に巻回したものに対してはプレス処理を施すことが
困難で、臨界電流密度等の向上を図ることができない問
題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、超電導特性
に優れるパンケーキ型の酸化物超電導コイルを焼結膨れ
なく製造することを課題とする。
に優れるパンケーキ型の酸化物超電導コイルを焼結膨れ
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
体の粉末を金属層で被覆してなるテープ体をリールに重
畳状態に巻回し、その巻回物を外径膨脹の拘束下に加熱
処理して酸化物超電導体の粉末を焼結させることを特徴
とする酸化物超電導コイルの製造方法を提供するもので
ある。
体の粉末を金属層で被覆してなるテープ体をリールに重
畳状態に巻回し、その巻回物を外径膨脹の拘束下に加熱
処理して酸化物超電導体の粉末を焼結させることを特徴
とする酸化物超電導コイルの製造方法を提供するもので
ある。
【０００６】
【作用】当該テープ体をリールに重畳状態に巻回し、そ
の巻回物を外径膨脹の拘束下に加熱処理することによ
り、焼結膨れの発生が防止され、またその拘束力が加熱
により膨脹しようとするテープ体に対し半径方向の圧縮
応力として作用し、プレス処理と同等の効果が発生する
ためか超電導特性を向上させることができる。
の巻回物を外径膨脹の拘束下に加熱処理することによ
り、焼結膨れの発生が防止され、またその拘束力が加熱
により膨脹しようとするテープ体に対し半径方向の圧縮
応力として作用し、プレス処理と同等の効果が発生する
ためか超電導特性を向上させることができる。
【０００７】
【実施例】図１に、本発明の製造方法の実施例を示し
た。１がボルト、２がナット、３が拘束フランジ、４が
テープ体の巻回物、５がリールである。また図２に、そ
れにより得られる酸化物超電導コイル４'を示した。前
記のボルト１、ナット２、拘束フランジ３、及びリール
５のそれぞれは、酸化物超電導体の粉末を焼結する際の
加熱温度に耐えるようセラミック等の耐熱性材料で形成
されている。
た。１がボルト、２がナット、３が拘束フランジ、４が
テープ体の巻回物、５がリールである。また図２に、そ
れにより得られる酸化物超電導コイル４'を示した。前
記のボルト１、ナット２、拘束フランジ３、及びリール
５のそれぞれは、酸化物超電導体の粉末を焼結する際の
加熱温度に耐えるようセラミック等の耐熱性材料で形成
されている。
【０００８】前記の実施例においては、酸化物超電導体
の粉末を金属層で被覆してなるテープ体をリール５に重
畳状態に巻回して巻回物４を形成し、その巻回物４をリ
ール５と共に拘束フランジ３に隙間が殆ど形成されない
ように装着し、それをボルト１とナット２で固定し、そ
の状態で加熱処理してテープ体内の酸化物超電導体の粉
末を焼結するようになっている。従って加熱による巻回
物４の外径膨脹は、拘束フランジ３により拘束される。
本発明においては、加熱処理時における重畳巻回物の外
径膨脹を拘束できる適宜な形態の焼結用装置としてよ
い。
の粉末を金属層で被覆してなるテープ体をリール５に重
畳状態に巻回して巻回物４を形成し、その巻回物４をリ
ール５と共に拘束フランジ３に隙間が殆ど形成されない
ように装着し、それをボルト１とナット２で固定し、そ
の状態で加熱処理してテープ体内の酸化物超電導体の粉
末を焼結するようになっている。従って加熱による巻回
物４の外径膨脹は、拘束フランジ３により拘束される。
本発明においては、加熱処理時における重畳巻回物の外
径膨脹を拘束できる適宜な形態の焼結用装置としてよ
い。
【０００９】本発明において用いる、酸化物超電導体の
粉末を金属層で被覆してなるテープ体の形成は、例えば
酸化物超電導体の粉末を金属チューブに充填し、それを
ピンチロール等の適宜な圧延手段で扁平化処理する方式
などにより行うことができる。テープ体に対してはプレ
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。また、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。
粉末を金属層で被覆してなるテープ体の形成は、例えば
酸化物超電導体の粉末を金属チューブに充填し、それを
ピンチロール等の適宜な圧延手段で扁平化処理する方式
などにより行うことができる。テープ体に対してはプレ
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。また、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。
【００１０】テープ体における酸化物超電導体の粉末の
粒径は、１００μm以下、就中０.１〜１０μmが適当で
ある。その粉末は、例えば酸化物超電導体の焼結体を粉
砕することにより得ることができる。テープ体における
金属層としては、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からなるものが好ましい。
粒径は、１００μm以下、就中０.１〜１０μmが適当で
ある。その粉末は、例えば酸化物超電導体の焼結体を粉
砕することにより得ることができる。テープ体における
金属層としては、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からなるものが好ましい。
【００１１】テープ体の形成に用い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、Ｂi2
Ｓr2ＣaＣu2ＯyやＢi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃu3Ｏyの如きＢi
系酸化物超電導体、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃu4Ｏy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、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。
種類については特に限定はない。その例としては、Ｂi2
Ｓr2ＣaＣu2ＯyやＢi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃu3Ｏyの如きＢi
系酸化物超電導体、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃu4Ｏy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、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。
【００１２】また、前記のＢi等の成分を他の希土類元
素で置換したもの、Ｓr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。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法（Melt
Powdering Melt Growth）などにより得ることができ
る。
素で置換したもの、Ｓr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。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法（Melt
Powdering Melt Growth）などにより得ることができ
る。
【００１３】本発明においてはテープ体をパンケーキ型
に重畳させた巻回物を焼結対象とするが、その巻回物の
形成に際しては必要に応じてテープ体間等に絶縁層が設
けられる。その絶縁層は、予め金属チューブないしテー
プ体の外側に施してもよいし、絶縁層を介在させつつテ
ープ体を巻回してもよい。絶縁層は、加熱処理時に消失
することがないよう例えばセラミック粉末やグリーンシ
ートなどの無機系絶縁材で形成される。
に重畳させた巻回物を焼結対象とするが、その巻回物の
形成に際しては必要に応じてテープ体間等に絶縁層が設
けられる。その絶縁層は、予め金属チューブないしテー
プ体の外側に施してもよいし、絶縁層を介在させつつテ
ープ体を巻回してもよい。絶縁層は、加熱処理時に消失
することがないよう例えばセラミック粉末やグリーンシ
ートなどの無機系絶縁材で形成される。
【００１４】テープ体内の酸化物超電導体の粉末をバル
ク化して一体化させるための加熱処理は、従来に準じて
行うことができる。従って、一般には７００〜１２００
℃の温度で加熱処理される。加熱処理を施すことによ
り、テープ体を介して酸化物超電導体がパンケーキ型の
重畳形態で巻回した酸化物超電導コイルが得られる。そ
の酸化物超電導コイルは、超電導マグネットなどとして
好ましく用いることができる。
ク化して一体化させるための加熱処理は、従来に準じて
行うことができる。従って、一般には７００〜１２００
℃の温度で加熱処理される。加熱処理を施すことによ
り、テープ体を介して酸化物超電導体がパンケーキ型の
重畳形態で巻回した酸化物超電導コイルが得られる。そ
の酸化物超電導コイルは、超電導マグネットなどとして
好ましく用いることができる。
【００１５】実施例１ Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2Ｏy系酸化物超電導体の粒径０.１〜１
０μmの粉末を、肉厚１.０mm、直径７.０mmの銀チュー
ブに充填し、それをピンチロールで圧延して幅３mm、厚
さ０.２mm（超電導部の厚さ１００μm）、長さ１ｍのテ
ープ体に加工した後、それを直径２cmの芯を有するリー
ルに重畳させて巻回し、そのパンケーキ型の巻回物を図
１に示した形態の拘束フランジにリールごと装着してボ
ルトとナットで固定し、それを８５０〜８９０℃で約５
０時間加熱して焼結処理し、酸化物超電導コイルを得
た。得られた酸化物超電導コイルは、そのテープ体に焼
結膨れは認められず、テープ体が均一な層としてパンケ
ーキ型に重畳するものであった。また、その臨界温度は
８５Ｋであり、臨界電流密度は１２０００Ａ／cm2（７
７.３Ｋ）であった。
０μmの粉末を、肉厚１.０mm、直径７.０mmの銀チュー
ブに充填し、それをピンチロールで圧延して幅３mm、厚
さ０.２mm（超電導部の厚さ１００μm）、長さ１ｍのテ
ープ体に加工した後、それを直径２cmの芯を有するリー
ルに重畳させて巻回し、そのパンケーキ型の巻回物を図
１に示した形態の拘束フランジにリールごと装着してボ
ルトとナットで固定し、それを８５０〜８９０℃で約５
０時間加熱して焼結処理し、酸化物超電導コイルを得
た。得られた酸化物超電導コイルは、そのテープ体に焼
結膨れは認められず、テープ体が均一な層としてパンケ
ーキ型に重畳するものであった。また、その臨界温度は
８５Ｋであり、臨界電流密度は１２０００Ａ／cm2（７
７.３Ｋ）であった。
【００１６】一方、比較のために、テープ体をリールに
巻回した単なる巻回状態で加熱処理したほかは前記実施
例１に準じて焼結体を得た。しかし得られたものは、巻
回物としたテープ体の多数の個所での焼結膨れのために
当初の巻回形態を留めず、形態の点から酸化物超電導コ
イルとして実用できるものでなかった。またその臨界温
度は８０Ｋであり、臨界電流密度は５０００Ａ／cm
2（７７.３Ｋ）であった。
巻回した単なる巻回状態で加熱処理したほかは前記実施
例１に準じて焼結体を得た。しかし得られたものは、巻
回物としたテープ体の多数の個所での焼結膨れのために
当初の巻回形態を留めず、形態の点から酸化物超電導コ
イルとして実用できるものでなかった。またその臨界温
度は８０Ｋであり、臨界電流密度は５０００Ａ／cm
2（７７.３Ｋ）であった。
【００１７】なお前記において、臨界温度は０.１Ａ／m
m2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。
m2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。
【００１８】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。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、金属被覆型のテープ体
の重畳巻回物を外径膨脹の拘束下に加熱処理するように
したので、焼結膨れの発生を防止でき、超電導特性、就
中臨界電流密度に優れるパンケーキ型の酸化物超電導コ
イルを安定して、かつ容易に得ることができる。
の重畳巻回物を外径膨脹の拘束下に加熱処理するように
したので、焼結膨れの発生を防止でき、超電導特性、就
中臨界電流密度に優れるパンケーキ型の酸化物超電導コ
イルを安定して、かつ容易に得ることができる。
【図１】実施例の断面説明図。
【図２】本発明による酸化物超電導コイルを例示した斜
視図。
視図。
【図３】焼結膨れの部分断面説明図。
１：ボルト ２：ナット ３：拘束フランジ ４：テー
プ体の巻回物 ５：リール ４'：酸化物超電導コイル
プ体の巻回物 ５：リール ４'：酸化物超電導コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化物超電導体の粉末を金属層で被覆し
てなるテープ体をリールに重畳状態に巻回し、その巻回
物を外径膨脹の拘束下に加熱処理して酸化物超電導体の
粉末を焼結させることを特徴とする酸化物超電導コイル
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30404491A JPH05114509A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 酸化物超電導コイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30404491A JPH05114509A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 酸化物超電導コイルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114509A true JPH05114509A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17928376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30404491A Pending JPH05114509A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 酸化物超電導コイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05114509A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277322A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Toshiba Corp | 高温超電導コイル、これを用いた高温超電導マグネットおよび高温超電導マグネットシステム |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP30404491A patent/JPH05114509A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277322A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Toshiba Corp | 高温超電導コイル、これを用いた高温超電導マグネットおよび高温超電導マグネットシステム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10128428B2 (en) | Ternary molybdenum chalcogenide superconducting wire and manufacturing thereof | |
| JPH05114509A (ja) | 酸化物超電導コイルの製造方法 | |
| US6381832B1 (en) | Process for the production of a superconducting wire having a stacked structure | |
| JPH05101723A (ja) | 酸化物超電導線の製造方法 | |
| JPH05114313A (ja) | 超電導限流線及びその製造方法 | |
| JP3015389B2 (ja) | 超電導コイルの製造方法 | |
| JPH06139848A (ja) | 酸化物高温超電導線材の製造方法 | |
| JP3721392B2 (ja) | 高温超電導線材の製造方法 | |
| JP3029153B2 (ja) | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPH0676650A (ja) | 酸化物超電導線素材及びその超電導線 | |
| JPH05101724A (ja) | 酸化物超電導線の製造方法 | |
| JPH04337213A (ja) | 多層セラミックス超電導導体の製造方法 | |
| JPH07105765A (ja) | 酸化物超電導線素材の製造方法及び酸化物超電導線 | |
| JPH07115018A (ja) | 酸化物超電導絶縁コイルの製造方法 | |
| JPH0757570A (ja) | 酸化物超電導絶縁コイルの製造方法及びその素材 | |
| JPS63272017A (ja) | セラミツクス系超電導マグネツトの製造方法 | |
| JP2979546B2 (ja) | 酸化物超電導コイルの製造方法 | |
| JP3086237B2 (ja) | 酸化物超電導線の製造方法 | |
| JPH0215514A (ja) | 酸化物超電導導体および超電導マグネットの製造方法 | |
| DE19752863C1 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochtemperatursupraleitenden Verbunddrähten | |
| JP2979547B2 (ja) | 酸化物超電導コイルの製造方法 | |
| JPH0668729A (ja) | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPH06309967A (ja) | 酸化物超電導線の製造方法 | |
| JPH06302236A (ja) | 酸化物超電導線の製造方法 | |
| JPH04138626A (ja) | 酸化物超電導線の連続製法 |