JPH0512935A - セラミツクス超電導導体 - Google Patents

セラミツクス超電導導体

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JPH0512935A
JPH0512935A JP3183457A JP18345791A JPH0512935A JP H0512935 A JPH0512935 A JP H0512935A JP 3183457 A JP3183457 A JP 3183457A JP 18345791 A JP18345791 A JP 18345791A JP H0512935 A JPH0512935 A JP H0512935A
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JP
Japan
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ceramic
superconductor
ceramics
metal pipe
composite
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Pending
Application number
JP3183457A
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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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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Publication of JPH0512935A publication Critical patent/JPH0512935A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケ−ブル等の電力応用に適用可能であり、熱
処理工程、或は冷却工程におけるテ−プ状複合体の超電
導特性の劣化が無く、優れた超電導特性を具備したセラ
ミックス超電導導体を実現する。 【構成】 図1に示すように金属パイプ1の周壁中間2
内にセラミックス超電導体3が同心円状に内蔵し、同金
属パイプ1が長さ方向に波付けした。 【効果】 セラミックス超電導体3を金属パイプ1の周
壁中間2内に同心円状に内蔵してあるので、ワインドリ
アクト法による熱処理工程において、従来のようにシ−
ト状複合体がたわむことがない。金属パイプ1が長さ方
向に波付けされているので、冷却過程における収縮が波
の湾曲で吸収され、クエンチしにくく、超電導特性が劣
化しにくい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はケ−ブル等に適用可能な
セラミックス超電導導体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、YBaCuO系、Bi(Pb)S
rCaCuO系、TlBaCaCuO系等のように、液
体窒素温度を越えるTcの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応用・利
用を目指して同超電導体を種々の形状に成形することが
検討されている。例えばセラミックス超電導体により線
状体を作製する場合には一般に金属シ−ス法が用いられ
ている。これは超電導体となるセラミックスの原料を金
属パイプ内に充填し、同パイプを断面減少加工して所望
形状、寸法に仕上げた後、所定の条件で熱処理するもの
である。前記線材の形状としては断面が丸型、楕円形、
四角形、テ−プ状等、或はこれらを複数本束ねたような
形状の多芯型、更にはセラミックス超電導体が金属の内
部に渦巻状、同心円状に配置された多層線材等も試作検
討されている。金属パイプの材質としては熱電導性、電
気電導性に優れた材料、例えばAg,Ag合金、Cu,
Cu合金等が使用できるが、酸素透過性の点でAg,A
g合金を用いる例が多い。断面減少加工としては得られ
る線材の形状に応じて押出、圧延、スウェ−ジング、引
抜等従来の加工法がそのまま適用されている。このよう
なセラミックス超電導導体をケ−ブル等のような電力分
野に応用すべく検討が行なわれている。このような応用
には、例えば図5(a)に示したように金属A内にセラ
ミックス超電導体Bが配置されているテ−プ状複合体C
を複数枚積層してそのまま用いたり、同図(b)のよう
にパイプの芯材Dの外周に、前記テ−プ状複合体Cを複
数枚螺旋状に巻付けたり、又は縦添え包被したりして導
体を形成しているにすぎない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図5(a)に示す構造
の超電導導体は断面積が大きくなるため、比較的大電流
用に使用すると内部に熱が蓄積され易く、クエンチし易
いという欠点がある。図5(b)に示すテ−プ状複合体
Cを複数枚螺旋状に巻付けた構造の超電導導体では、セ
ラミックス超電導体の原料を一般に用いられるワインド
リアクト法によりセラミックス超電導体とする場合、ワ
インドリアクト法の熱処理工程で巻付けたテ−プ状複合
体Cがたるみ易く、これにより得られる超電導導体の超
電導特性の低下をもたらすという問題がある。更に、長
手方向両端を固定して冷却した場合、その収縮力が導体
に影響し、よって超電導特性が劣化するという欠点もあ
った。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は、ケ−ブル等の電力応用
に適用可能であり、しかも熱処理工程、或は冷却工程に
おけるテ−プ状複合体の超電導特性の劣化が生ぜず、優
れた超電導特性を発揮するセラミックス超電導導体を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックス超
電導導体は、前述した欠点を改善するために種々実験を
重ね、鋭意研究した結果開発されたものであり、図1に
示すように金属パイプ1の周壁中間2内にセラミックス
超電導体3が同心円状に内蔵され、同金属パイプ1が長
さ方向に波付けされているものである。本発明のセラミ
ックス超電導導体の外径は電流の容量に応じて適宜決定
できる。また、セラミックス超電導体の種類にも制約は
無く、Y系,Bi系,Tl系等いずれを用いてもよい。
本発明のセラミックス超電導導体は、ワインドリアクト
法により製造されるものだけでなく、リアクトアンドワ
インド法により製造されるものでもよい。
【0006】本発明のセラミックス超電導導体は、例え
ば、次のようにして製造する。先ず、金属とセラミック
スとの、比較的幅が広く、厚さが厚いシ−ト状複合体を
製作しておく。このシ−ト状複合体の製作方法としては
種々の方法を適用できる。例えば図2(a)に示したよ
うな断面形状が円形の金属パイプ1、或は同図(b)に
示したような角型の金属パイプ1内に、超電導体となる
セラミックスの原料を充填して複合ビレットを作製す
る。この場合、セラミックスの原料としては酸化物炭酸
塩等のような一次原料粉を使用し、その一次原料粉を仮
焼成して充填するか、或は同一次原料粉を圧縮成形し、
それを燒結した後に挿入してビレットとすることもでき
る。このようにして作製した複合ビレットを圧延加工等
の塑性加工を施して所望形状、寸法のテ−プ状複合体と
する。シ−ト状複合体を製作する他の方法としては、金
属のシ−トを連続的に走行させながら、その上に超電導
体となるセラミックスの原料を供給し、更にその上に金
属シ−トを配置した後、必要に応じて圧延加工を行なっ
て作製することもできる。或は2枚の金属シ−ト間にセ
ラミックスの原料を供給しても良い。この場合、セラミ
ックスの原料は粉末として供給したり、或は溶射法、溶
融物の塗布法等いずれの方法で供給してもよい。次に、
前記のようにして製作したテ−プ状複合体4を、例え
ば、その長さ方向を軸としてパイプ状にフォ−ミングし
て図3に示したようなパイプ状に仕上げる。この場合、
テ−プ状複合体の幅方向両端部5、6はシ−ム溶接等の
手段で接合しておくことが望ましい。得られたパイプ状
複合体に波付け加工を行なって図1に示したような形状
に仕上げる。然る後、所定の熱処理を行なってセラミッ
クス超電導導体とする。
【0007】本発明のセラミックス超電導導体は次の方
法でも製造することができる。図4に示したような形状
のビレットを作製しておき、これを押出し、スウェ−ジ
ング等の塑性加工を行なって図1に示したようなパイプ
状複合体にし、このパイプ状複合体に波付け加工を行な
って図4に示したような形状に仕上げる。この場合はパ
イプ状状複合体の幅方向両端部の溶接は省略することが
できる。然る後、所定の熱処理を行なってセラミックス
超電導導体とする。この熱処理前に必要に応じて断面減
少加工を行なっても差し支えない。
【0008】本発明のセラミックス超電導導体は次の方
法でも製造することができる。円筒状の金属材料の外周
に、金属とセラミックス超電導体とのテ−プ状複合体を
縦添え包被させるか又は螺旋状に巻き付け、その外側に
金属材料を被覆し、その後、必要に応じて断面減少加工
を行ない、しかる後、波付け加工、所定の熱処理を行な
う。
【0009】
【作用】本発明のセラミックス超電導導体は、セラミッ
クス超電導体3を金属パイプ1の周壁中間2内に同心円
状に内蔵してあるので、セラミックス超電導体3が内蔵
されているテ−プ状複合体Cを心材の外周に巻く場合の
ように、ワインドリアクト法による熱処理工程におい
て、シ−ト状複合体がたわむといったことがない。本発
明のセラミックス超電導導体では、金属パイプ1が長さ
方向に波付けされているので、冷却過程における収縮が
波の湾曲で吸収され、超電導特性を劣化することがな
い。
【0010】
【実施例1】Bi23 ,PbO,SrCO3 ,CaC
3 ,CuOの一次原料粉を用いて配合、混合、仮焼、
粉砕して平均粒径約5μmの2223系のBi系セラミ
ックス超電導体の仮焼粉を作製した。これを図2(b)
に示したようなAg製パイプに充填した後、圧延加工し
て幅約100mm、厚さ約4mmのシ−ト状複合体を作
製した。これをパイプ状にフォ−ミング加工しながらそ
の幅方向両端部をシ−ム溶接して、外径約30mmφ、
肉厚約4mmのパイプ状に仕上げた。これに山と谷の差
が2.5mm、ピッチ約30mmの波付け加工を施し
た。しかる後、大気中で830℃×50h熱処理を行っ
て前記2223系Bi系セラミックス超電導体仮焼粉を
セラミックス超電導導体とした。このセラミックス超電
導導体について液体窒素中、0磁場におけるIcを測定
した結果、約100(A)の優れた特性が得られた。
【0011】
【実施例2】幅約50mm、厚さ約2mmのAg製シ−
ト2枚の間に実施例1で得られた2223系Bi系セラ
ミックス超電導体の仮焼粉を供給した後、圧延加工を行
なって幅約70mm、厚さ約2.5mmのシ−ト状複合
体を作製した。これをパイプ状にフォ−ミング成形しな
がらその両端部をシ−ム溶接して、外径約20mmφ、
肉厚約2.5mmのパイプ状に仕上げた。これに山と谷
の差が2mm、ピッチ約20mmの波付け加工を施し
た。しかる後、大気中で830℃×50h熱処理を行な
って前記2223系Bi系セラミックス超電導体の仮焼
粉をセラミックス超電導体とした。このセラミックス超
電導体について液体窒素中、O磁場におけるIcを測定
した結果、約75(A)の優れた特性が得られた。
【0012】
【比較例1】実施例1とほぼ同様にして幅20mm,厚
さ4mmのシ−ト状複合体を作製した。このシ−ト状複
合体を実施例1とほぼ同一断面積となるように5枚積層
した後、実施例1と同一条件で熱処理して前記2223
系Bi系セラミックス超電導体仮焼粉をセラミックス超
電導導体とした。このセラミックス超電導導体について
液体窒素中、0磁場におけるIcを測定した結果、48
(A)であり本発明に比較して劣るものであった。
【0013】
【比較例2】実施例1と同様な方法で、幅約5mm,厚
さ1mmのシ−ト状複合体を作製した。これを外径30
mmφ、内径25mmφにAg製パイプ上に1層当り1
2枚、全4層巻き付けて、実施例1とほぼ同一断面積と
なるように構成した。これを実施例1と同一条件で熱処
理して前記2223系Bi系セラミックス超電導体の仮
焼粉をセラミックス超電導導体とした。このセラミック
ス超電導導体について液体窒素中、0磁場におけるIc
を測定した結果、56(A)であり本発明に比較して劣
るものであった。
【0014】
【発明の効果】本発明のセラミックス超電導導体は、熱
処理工程、冷却工程における超伝導体を含むテ−プ線材
にたわみが生じ無いので、クエンチしにくく、超電導導
特性の劣化がほとんどない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のセラミックス超電導導体の1実施例を
示す縦断面図。
【図2】同図(a)(b)は本発明のセラミックス超電
導導体に使用されるシ−ト状複合体用金属パイプの異な
る例の斜視図。
【図3】本発明のセラミックス超電導導体に使用される
シ−ト状複合体をパイプ状にフォ−ミングした状態の斜
視図。
【図4】本発明のセラミックス超電導導体に使用される
シ−ト状複合体用ビレットの斜視図。
【図5】同図(a)(b)は従来のセラミックス超電導
導体の異なる例の斜視図。
【符号の説明】
1 金属パイプ 2 周壁中間 3 セラミックス超電導体 4 シ−ト状複合体
───────────────────────────────────────────────────── 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)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 金属パイプ1の周壁中間2内にセラミッ
    クス超電導体3が同心円状に内蔵され、同金属パイプ1
    が長さ方向に波付けされていることを特徴とするセラミ
    ックス超電導導体。
JP3183457A 1991-06-28 1991-06-28 セラミツクス超電導導体 Pending JPH0512935A (ja)

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JP3183457A JPH0512935A (ja) 1991-06-28 1991-06-28 セラミツクス超電導導体

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JP3183457A JPH0512935A (ja) 1991-06-28 1991-06-28 セラミツクス超電導導体

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JPH0512935A true JPH0512935A (ja) 1993-01-22

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JP3183457A Pending JPH0512935A (ja) 1991-06-28 1991-06-28 セラミツクス超電導導体

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102280939A (zh) * 2011-08-30 2011-12-14 浙江世锋新能源开发有限公司 大功率直流储电站

Cited By (1)

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