JPH05144340A - 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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- JPH05144340A JPH05144340A JP3335732A JP33573291A JPH05144340A JP H05144340 A JPH05144340 A JP H05144340A JP 3335732 A JP3335732 A JP 3335732A JP 33573291 A JP33573291 A JP 33573291A JP H05144340 A JPH05144340 A JP H05144340A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸化物超電導体が緻密な組織を成し、あるい
はＡg シースなどと酸化物超電導体とが良好な界面状態
が保持され、もって超電導電流の流れ易さが大幅に改善
された酸化物超電導線材を容易に製造し得る酸化物超電
導線材の製造方法の提供を目的とする。 【構成】 Ａg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合
金製チューブ内に酸化物超電導性成分の粉末を充填する
工程と、前記酸化物超電導性成分の粉末を充填したチュ
ーブに室温下で鍛造，線引，圧延の少なくともいずれか
一つの加工を施す工程と、前記加工を施した加工体に高
温度下で線引，圧延の少なくともいずれか一つの加工を
施す工程とを具備することを特徴とし、あるいはＡg ，
Ａu ，Ｐt，Ｐd もしくはこれらの合金製チューブを融
点〜５００℃で熱処理工程と、前記熱処理したチューブ
内に酸化物超電導性成分の粉末を充填する工程と、前記
酸化物超電導性成分の粉末を充填したチューブに鍛造，
線引，圧延の加工を施す工程と、前記加工した加工体を
熱処理する工程とを具備することを特徴とする。
はＡg シースなどと酸化物超電導体とが良好な界面状態
が保持され、もって超電導電流の流れ易さが大幅に改善
された酸化物超電導線材を容易に製造し得る酸化物超電
導線材の製造方法の提供を目的とする。 【構成】 Ａg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合
金製チューブ内に酸化物超電導性成分の粉末を充填する
工程と、前記酸化物超電導性成分の粉末を充填したチュ
ーブに室温下で鍛造，線引，圧延の少なくともいずれか
一つの加工を施す工程と、前記加工を施した加工体に高
温度下で線引，圧延の少なくともいずれか一つの加工を
施す工程とを具備することを特徴とし、あるいはＡg ，
Ａu ，Ｐt，Ｐd もしくはこれらの合金製チューブを融
点〜５００℃で熱処理工程と、前記熱処理したチューブ
内に酸化物超電導性成分の粉末を充填する工程と、前記
酸化物超電導性成分の粉末を充填したチューブに鍛造，
線引，圧延の加工を施す工程と、前記加工した加工体を
熱処理する工程とを具備することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導線材の製
造方法に係り、さらに詳しくは臨界電流密度の高い酸化
物超電導線材を容易に得ることが可能な酸化物超電導線
材の製造方法に関する。
造方法に係り、さらに詳しくは臨界電流密度の高い酸化
物超電導線材を容易に得ることが可能な酸化物超電導線
材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、Ｙ1 Ｂa 2 Ｃu 3 Ｏ7-x やＢ
i 2 Ｓr 2 Ｃa 1 Ｃu 2 Ｏ8+x で示される酸化物超電導
体については、前記酸化物超電導性成分を溶融・凝固さ
せて、高い臨界電流密度Ｊc が得られている。すなわ
ち、Ｙ1 Ｂa 2 Ｃu 3 Ｏ7-x の場合は、ペレット状の試
料を１０５０℃程度に加熱・溶融し、その後１℃／hr程
度の速度で徐冷・凝固させることによって、酸化物超電
導体を成す酸化物結晶粒界の界面接合の良好化ないし良
好な配向によって、７７ K，OTで１０4 A／cm2 程度の
臨界電流密度Ｊc を呈する酸化物超電導線体が得られ
る。また、Ｂi 2 Ｓr 2 Ｃa 1 Ｃu 2 Ｏ8+x の場合も、
たとえばＡg 板やセラミック板面に、前記酸化物超電導
性成分を塗布した後、８９０℃程度に加熱・溶融し、そ
の後１０℃／hr程度の速度で８７０℃まで徐冷すること
によって、前記基板面上に厚さ２０μm程度のａ−ｂ面
が配向した組織を成し、７７ K，OTで１０4 A／cm2 程
度の臨界電流密度Ｊc を呈する酸化物超電導線体が得ら
れる。
i 2 Ｓr 2 Ｃa 1 Ｃu 2 Ｏ8+x で示される酸化物超電導
体については、前記酸化物超電導性成分を溶融・凝固さ
せて、高い臨界電流密度Ｊc が得られている。すなわ
ち、Ｙ1 Ｂa 2 Ｃu 3 Ｏ7-x の場合は、ペレット状の試
料を１０５０℃程度に加熱・溶融し、その後１℃／hr程
度の速度で徐冷・凝固させることによって、酸化物超電
導体を成す酸化物結晶粒界の界面接合の良好化ないし良
好な配向によって、７７ K，OTで１０4 A／cm2 程度の
臨界電流密度Ｊc を呈する酸化物超電導線体が得られ
る。また、Ｂi 2 Ｓr 2 Ｃa 1 Ｃu 2 Ｏ8+x の場合も、
たとえばＡg 板やセラミック板面に、前記酸化物超電導
性成分を塗布した後、８９０℃程度に加熱・溶融し、そ
の後１０℃／hr程度の速度で８７０℃まで徐冷すること
によって、前記基板面上に厚さ２０μm程度のａ−ｂ面
が配向した組織を成し、７７ K，OTで１０4 A／cm2 程
度の臨界電流密度Ｊc を呈する酸化物超電導線体が得ら
れる。
【０００３】一方、（Ｂi ，Ｐb ）2 Ｓr 2 Ｃa 2 Ｃu
3 Ｏ10+Xで示される酸化物超電導線材が、７７ K，OTで
２万 A／cm2 を超える高い臨界電流密度Ｊc を示す旨報
告されている。そして、この種の酸化物超電導線材は、
いわゆる粉末法によって製造されている。すなわち、前
記酸化物超電導性成分の粉末をＡg 管内に充填し、これ
に鍛造，線引，圧延などの機械加工を施して得た線やテ
ープを、８００〜８５０℃の温度で熱処理後、さらに室
温でプレス加工もしくは圧延加工を施してから熱処理す
る工程を複数回繰り返すことによって所要の酸化物超電
導線材を製造している。この製造方法で得られる酸化物
超電導線材は、この酸化物超電導線材を成す酸化物結晶
が圧延方向によく配向するため、超電導電流が流れ易く
なって前記のように高い臨界電流密度Ｊc を呈すること
になる。
3 Ｏ10+Xで示される酸化物超電導線材が、７７ K，OTで
２万 A／cm2 を超える高い臨界電流密度Ｊc を示す旨報
告されている。そして、この種の酸化物超電導線材は、
いわゆる粉末法によって製造されている。すなわち、前
記酸化物超電導性成分の粉末をＡg 管内に充填し、これ
に鍛造，線引，圧延などの機械加工を施して得た線やテ
ープを、８００〜８５０℃の温度で熱処理後、さらに室
温でプレス加工もしくは圧延加工を施してから熱処理す
る工程を複数回繰り返すことによって所要の酸化物超電
導線材を製造している。この製造方法で得られる酸化物
超電導線材は、この酸化物超電導線材を成す酸化物結晶
が圧延方向によく配向するため、超電導電流が流れ易く
なって前記のように高い臨界電流密度Ｊc を呈すること
になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】より高い臨界電流密度
Ｊc を得るため上記方法を組合わせたもの、すなわちＹ
1 Ｂa 2 Ｃu 3 Ｏ7-x やＢi 2 Ｓr 2 Ｃa1 Ｃu 2 Ｏ
8+x で示される酸化物超電導体粉末を、たとえばＡg ，
Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合金製のチューブ内
に充填し、鍛造，線引，圧延などの機械加工を施した
後、チューブ内で溶融・凝固させる酸化物超電導線材を
得る手段も考えられるが、現状では臨界電流密度Ｊc が
高々数１００ A／cm2 のオーダーである。
Ｊc を得るため上記方法を組合わせたもの、すなわちＹ
1 Ｂa 2 Ｃu 3 Ｏ7-x やＢi 2 Ｓr 2 Ｃa1 Ｃu 2 Ｏ
8+x で示される酸化物超電導体粉末を、たとえばＡg ，
Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合金製のチューブ内
に充填し、鍛造，線引，圧延などの機械加工を施した
後、チューブ内で溶融・凝固させる酸化物超電導線材を
得る手段も考えられるが、現状では臨界電流密度Ｊc が
高々数１００ A／cm2 のオーダーである。
【０００５】また、ペレットの溶融法やＢi 2 Ｓr 2 Ｃ
a 2 Ｃu 3 Ｏ10+X粉末法テープは、いずれの場合も、高
い臨界電流密度Ｊc を呈するとはいえ、その臨界電流密
度Ｊc が１０4 A ／cm2 のオーダーで、薄膜型の臨界電
流密度Ｊc 値に較べ１〜２桁小さい値であって、実用上
その改善が望まれる。つまり、この種の酸化物超電導線
材を素材として構成する各種装置の大容量化ないしコン
パクト化などの観点からは、さらに性能ないし機能のア
ップが望ましいからである。
a 2 Ｃu 3 Ｏ10+X粉末法テープは、いずれの場合も、高
い臨界電流密度Ｊc を呈するとはいえ、その臨界電流密
度Ｊc が１０4 A ／cm2 のオーダーで、薄膜型の臨界電
流密度Ｊc 値に較べ１〜２桁小さい値であって、実用上
その改善が望まれる。つまり、この種の酸化物超電導線
材を素材として構成する各種装置の大容量化ないしコン
パクト化などの観点からは、さらに性能ないし機能のア
ップが望ましいからである。
【０００６】ところで、前記酸化物超電導体（線材）の
臨界電流密度Ｊc 値が、薄膜型の場合に較べて劣る原因
としては、次のような事情が考えられる。たとえば鍛
造，線引，圧延などの加工を施してＡg シース内で溶融
・凝固させた場合は、図８に、その断面組織を模式図
（ａ）並びに顕微鏡写真（ｂ）で示すごとく、不均一な
凝固に起因して酸化物超電導線材１内部に大きなポア２
が多数個発生・内蔵していることにより、電流の流れが
阻害されて、臨界電流密度Ｊc の低減を招来する。一
方、いわゆる粉末法によって製造された、酸化物超電導
線材の場合は、図９に断面組織を模式図（ａ）並びに顕
微鏡写真（ｂ）で示すごとく、Ａg シース３と酸化物超
電導線材１との界面状態の凹凸が挙げられる。すなわ
ち、超電導電流の流れ易さは、前記したように結晶の配
向性に大きく影響され、Ａg シース３と酸化物超電導線
材１との界面近傍では良好に結晶が配向しているため、
高い臨界電流密度Ｊc を呈するが、界面の一部に凹凸が
存在すると、その凹凸によって電流の流れが阻害され
て、臨界電流密度Ｊc の低減を招来する。
臨界電流密度Ｊc 値が、薄膜型の場合に較べて劣る原因
としては、次のような事情が考えられる。たとえば鍛
造，線引，圧延などの加工を施してＡg シース内で溶融
・凝固させた場合は、図８に、その断面組織を模式図
（ａ）並びに顕微鏡写真（ｂ）で示すごとく、不均一な
凝固に起因して酸化物超電導線材１内部に大きなポア２
が多数個発生・内蔵していることにより、電流の流れが
阻害されて、臨界電流密度Ｊc の低減を招来する。一
方、いわゆる粉末法によって製造された、酸化物超電導
線材の場合は、図９に断面組織を模式図（ａ）並びに顕
微鏡写真（ｂ）で示すごとく、Ａg シース３と酸化物超
電導線材１との界面状態の凹凸が挙げられる。すなわ
ち、超電導電流の流れ易さは、前記したように結晶の配
向性に大きく影響され、Ａg シース３と酸化物超電導線
材１との界面近傍では良好に結晶が配向しているため、
高い臨界電流密度Ｊc を呈するが、界面の一部に凹凸が
存在すると、その凹凸によって電流の流れが阻害され
て、臨界電流密度Ｊc の低減を招来する。
【０００７】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、酸化物超電導体が緻密な組織を成し、あるいはＡ
g シースなどと酸化物超電導体とが良好な界面状態が保
持され、もって超電導電流の流れ易さが大幅に改善され
た酸化物超電導線材を容易に製造し得る酸化物超電導線
材の製造方法の提供を目的とする。
ので、酸化物超電導体が緻密な組織を成し、あるいはＡ
g シースなどと酸化物超電導体とが良好な界面状態が保
持され、もって超電導電流の流れ易さが大幅に改善され
た酸化物超電導線材を容易に製造し得る酸化物超電導線
材の製造方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る酸化物超電
導線材の製造方法は、Ａg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくは
これらの合金製チューブ内に酸化物超電導性成分の粉末
を充填する工程と、前記酸化物超電導性成分の粉末を充
填したチューブに室温下で鍛造，線引，圧延の少なくと
もいずれか一つの加工を施す工程と、前記加工を施した
加工体に高温度下で線引，圧延の少なくともいずれか一
つの加工を施す工程とを具備することを特徴とし、ある
いはＡg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合金製チ
ューブを融点〜５００℃で熱処理する工程と、前記熱処
理したチューブ内に酸化物超電導性成分の粉末を充填す
る工程と、前記酸化物超電導性成分の粉末を充填したチ
ューブに鍛造，線引，圧延の加工を施す工程と、前記加
工した加工体を熱処理する工程とを具備することを特徴
とする。
導線材の製造方法は、Ａg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくは
これらの合金製チューブ内に酸化物超電導性成分の粉末
を充填する工程と、前記酸化物超電導性成分の粉末を充
填したチューブに室温下で鍛造，線引，圧延の少なくと
もいずれか一つの加工を施す工程と、前記加工を施した
加工体に高温度下で線引，圧延の少なくともいずれか一
つの加工を施す工程とを具備することを特徴とし、ある
いはＡg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合金製チ
ューブを融点〜５００℃で熱処理する工程と、前記熱処
理したチューブ内に酸化物超電導性成分の粉末を充填す
る工程と、前記酸化物超電導性成分の粉末を充填したチ
ューブに鍛造，線引，圧延の加工を施す工程と、前記加
工した加工体を熱処理する工程とを具備することを特徴
とする。
【０００９】ここで、チューブとしては、Ａg ，Ａu ，
Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合金製が選ばれる。その理
由は高音で酸素との反応がないためであり、また酸化物
超電導性成分の粉末の充填に先立ってのチューブの熱処
理温度を、チューブを構成する金属の融点〜５００℃に
選ぶのは、この温度範囲を外れると結晶粒の成長が所望
通りに成されないからである。
Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合金製が選ばれる。その理
由は高音で酸素との反応がないためであり、また酸化物
超電導性成分の粉末の充填に先立ってのチューブの熱処
理温度を、チューブを構成する金属の融点〜５００℃に
選ぶのは、この温度範囲を外れると結晶粒の成長が所望
通りに成されないからである。
【００１０】
【作用】Ａg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの合金
製チューブ内に酸化物超電導性成分の粉末を充填し、こ
の酸化物超電導性成分の粉末を充填したチューブに鍛
造，線引，圧延の加工を施して酸化物超電導線材を製造
するに当たり、（ａ）前記鍛造，線引，圧延の少なくと
もいずれか一つの加工を室温で行い、かつ少なくとも線
引，圧延のいずれかの加工を高温度下で行うことによっ
て、酸化物超電導体においてポアなどが容易に解消さ
れ、緻密な組織を有する酸化物超電導線材が形成され
る。また（ｂ）前記酸化物超電導性成分の粉末を充填す
るに先立ってＡg，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの
合金製チューブを融点〜５００℃で熱処理することによ
って、チューブの結晶粒が粗大化するため、鍛造，線
引，圧延加工，熱処理後もチューブ面と酸化物超電導体
とは平滑性の良好な界面を呈する酸化物超電導線材が形
成される。
製チューブ内に酸化物超電導性成分の粉末を充填し、こ
の酸化物超電導性成分の粉末を充填したチューブに鍛
造，線引，圧延の加工を施して酸化物超電導線材を製造
するに当たり、（ａ）前記鍛造，線引，圧延の少なくと
もいずれか一つの加工を室温で行い、かつ少なくとも線
引，圧延のいずれかの加工を高温度下で行うことによっ
て、酸化物超電導体においてポアなどが容易に解消さ
れ、緻密な組織を有する酸化物超電導線材が形成され
る。また（ｂ）前記酸化物超電導性成分の粉末を充填す
るに先立ってＡg，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれらの
合金製チューブを融点〜５００℃で熱処理することによ
って、チューブの結晶粒が粗大化するため、鍛造，線
引，圧延加工，熱処理後もチューブ面と酸化物超電導体
とは平滑性の良好な界面を呈する酸化物超電導線材が形
成される。
【００１１】
【実施例】以下、図１〜図７を参照して本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１２】実施例１ Ｙ2 Ｏ3 ，Ｂa ＣＯ3 ，Ｃu Ｏの各粉末を、モル比で
０．５：２：３の割合で混合し、この混合粉末を９００
℃で２４hr仮焼した後、ボールミルで粉砕してからプレ
スでペレット状に成型し、この成型体に再度、仮焼・粉
砕処理を施して仮焼粉末を得た。次いで、前記仮焼粉末
を外径６mm，内径４mmのＡg −３０at％Ｐd 合金製チュ
ーブ（融点，１１５０℃）内に充填して、これに鍛造，
線引加工を施して外径 2mmの線材を得た。
０．５：２：３の割合で混合し、この混合粉末を９００
℃で２４hr仮焼した後、ボールミルで粉砕してからプレ
スでペレット状に成型し、この成型体に再度、仮焼・粉
砕処理を施して仮焼粉末を得た。次いで、前記仮焼粉末
を外径６mm，内径４mmのＡg −３０at％Ｐd 合金製チュ
ーブ（融点，１１５０℃）内に充填して、これに鍛造，
線引加工を施して外径 2mmの線材を得た。
【００１３】一方、図１に要部構成を断面的に示す高温
線引き炉４を用意した。すなわち、加熱源４ａを備えた
筒状炉体本体４ｂと、この筒状炉体本体４ｂ内に着脱可
能なダイス支持体４ｃによって配置されたセラミック製
ダイス（たとえばＳｉＣ製）４ｄと、前記筒状炉体本体
４ｂ内の線引き側に配置・装着された冷却ガス用の石英
管製コイル４ｅと、線材４ｆの挿通路をを残して筒状炉
体本体４ｂの両端側をそれぞれ封止する封止断熱体４ｇ
とを具備して成る高温線引き炉４を用意した。そして、
前記高温線引き炉４の筒状炉体本体4b内の温度が、図２
に示す温度分布を呈するようにセットし、１mm／hrの速
度で線材４ｆの線引き加工を行い外径１．８mmの線材と
した。このとき、セラミック製ダイス４ｄ位置の温度が
１０５０℃で、セラミック製ダイス４ｄ位置から線引き
方向に１１０mm離れた位置の温度９４０℃の温度勾配で
あるため、セラミック製ダイス４ｄで線引きされた線材
４ｆは１℃／hrの速度で徐冷されている。上記高温での
線引き加工で外径１．８mmに加工した線材４ｆ′を、別
の炉内に収容し酸素気流中６００℃で，４８hr熱処理し
て酸化物超電導線材を得た。
線引き炉４を用意した。すなわち、加熱源４ａを備えた
筒状炉体本体４ｂと、この筒状炉体本体４ｂ内に着脱可
能なダイス支持体４ｃによって配置されたセラミック製
ダイス（たとえばＳｉＣ製）４ｄと、前記筒状炉体本体
４ｂ内の線引き側に配置・装着された冷却ガス用の石英
管製コイル４ｅと、線材４ｆの挿通路をを残して筒状炉
体本体４ｂの両端側をそれぞれ封止する封止断熱体４ｇ
とを具備して成る高温線引き炉４を用意した。そして、
前記高温線引き炉４の筒状炉体本体4b内の温度が、図２
に示す温度分布を呈するようにセットし、１mm／hrの速
度で線材４ｆの線引き加工を行い外径１．８mmの線材と
した。このとき、セラミック製ダイス４ｄ位置の温度が
１０５０℃で、セラミック製ダイス４ｄ位置から線引き
方向に１１０mm離れた位置の温度９４０℃の温度勾配で
あるため、セラミック製ダイス４ｄで線引きされた線材
４ｆは１℃／hrの速度で徐冷されている。上記高温での
線引き加工で外径１．８mmに加工した線材４ｆ′を、別
の炉内に収容し酸素気流中６００℃で，４８hr熱処理し
て酸化物超電導線材を得た。
【００１４】こうして得た酸化物超電導線材について、
７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc を測定したところ、１
０２４０ A／cm2 と高い値を示した。また、この酸化物
超電導線材を径方向に切断して断面状態を、顕微鏡写真
で評価・観察したところ図３の断面組織を示す模式図
（ａ）並びにその顕微鏡写真（ｂ）に示すごとく、酸化
物超電導体１は、緻密でポア３のない組織を形成してい
た。
７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc を測定したところ、１
０２４０ A／cm2 と高い値を示した。また、この酸化物
超電導線材を径方向に切断して断面状態を、顕微鏡写真
で評価・観察したところ図３の断面組織を示す模式図
（ａ）並びにその顕微鏡写真（ｂ）に示すごとく、酸化
物超電導体１は、緻密でポア３のない組織を形成してい
た。
【００１５】なお、上記では高温加工として線引きを行
ったが、セラミック製ダイス４ｄの代わりにセラミック
製ロールを用いて、高温圧延加工を行っても同様の結果
が得られた。
ったが、セラミック製ダイス４ｄの代わりにセラミック
製ロールを用いて、高温圧延加工を行っても同様の結果
が得られた。
【００１６】実施例２ Ｂi 2 Ｏ3 ，Ｓr ＣＯ3 ，Ｃa ＣＯ3 ，Ｃu Ｏの各粉末
を、モル比で１：２：１：２の割合で混合し、この混合
粉末を８００℃で２４hr仮焼した後、ボールミルで粉砕
してからプレスでペレット状に成型し、この成型体に再
度、仮焼・粉砕処理を施して仮焼粉末を得た。次いで、
前記仮焼粉末を外径６mm，内径４mmのＡg 製チューブ内
に充填して、これに鍛造，線引加工を施して外径２mmの
線材を得た。
を、モル比で１：２：１：２の割合で混合し、この混合
粉末を８００℃で２４hr仮焼した後、ボールミルで粉砕
してからプレスでペレット状に成型し、この成型体に再
度、仮焼・粉砕処理を施して仮焼粉末を得た。次いで、
前記仮焼粉末を外径６mm，内径４mmのＡg 製チューブ内
に充填して、これに鍛造，線引加工を施して外径２mmの
線材を得た。
【００１７】外径２mmの線材について、実施例１の場合
と同様の高温線引き炉４を用い、その高温線引き炉４の
筒状炉体本体４ｂ内の温度が、図４に示す温度分布を呈
するようにセットし、１mm／hrの速度で線材４ｆの線引
き加工を行い外径１．８mmの線材とし、酸化物超電導体
が長手方向に配向した組織を有する酸化物超電導線材を
得た。このとき、セラミック製ダイス4d位置の温度が８
９０℃で、セラミック製ダイス４ｄ位置から線引き方向
に20mm離れた位置の温度８７０℃の温度勾配であるた
め、セラミック製ダイス4dで線引きされた線材4fは１℃
／hrの速度で徐冷されている。
と同様の高温線引き炉４を用い、その高温線引き炉４の
筒状炉体本体４ｂ内の温度が、図４に示す温度分布を呈
するようにセットし、１mm／hrの速度で線材４ｆの線引
き加工を行い外径１．８mmの線材とし、酸化物超電導体
が長手方向に配向した組織を有する酸化物超電導線材を
得た。このとき、セラミック製ダイス4d位置の温度が８
９０℃で、セラミック製ダイス４ｄ位置から線引き方向
に20mm離れた位置の温度８７０℃の温度勾配であるた
め、セラミック製ダイス4dで線引きされた線材4fは１℃
／hrの速度で徐冷されている。
【００１８】こうして得た酸化物超電導線材について、
７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc を測定したところ、１
１２００ A／cm2 と高い値を示した。
７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc を測定したところ、１
１２００ A／cm2 と高い値を示した。
【００１９】なお、上記では高温加工として線引きを行
ったが、セラミック製ダイス４ｄの代わりにセラミック
製ロールを用いて、高温圧延加工を行っても同様の結果
が得られた。図５は高温圧延加工を行って製造した酸化
物超電導線材を径方向に切断して断面状態を、模式図
（ａ）並びに顕微鏡写真（ｂ）で評価・観察したもの
で、酸化物超電導体１は、緻密でポア２のない組織を形
成していた。
ったが、セラミック製ダイス４ｄの代わりにセラミック
製ロールを用いて、高温圧延加工を行っても同様の結果
が得られた。図５は高温圧延加工を行って製造した酸化
物超電導線材を径方向に切断して断面状態を、模式図
（ａ）並びに顕微鏡写真（ｂ）で評価・観察したもの
で、酸化物超電導体１は、緻密でポア２のない組織を形
成していた。
【００２０】実施例３ Ｂi 2 Ｏ3 ，Ｐｂｏ，Ｓr ＣＯ3 ，Ｃa ＣＯ3 ，Ｃu Ｏ
の各粉末を、モル比で０．９：０．３：２：２：３の割
合で混合し、この混合粉末を８００℃で２４hr仮焼した
後、ボールミルで粉砕してからプレスでペレット状に成
型し、この成型体に再度、仮焼・粉砕処理を施して仮焼
粉末を得た。一方、予め９００℃で１hr加熱処理した外
径 6mm，内径４mmのＡg 製チューブを用意し、このＡg
製チューブ内に、前記仮焼粉末を充填して、これに鍛
造，線引圧延加工を施して厚さ０．１mmのテープ状線材
を得た。これを８４５℃，24hr熱処理してから、プレス
加工，８４５℃，５０hr熱処理する工程を２回繰り返し
てテープ状酸化物超電導線材を製造した。
の各粉末を、モル比で０．９：０．３：２：２：３の割
合で混合し、この混合粉末を８００℃で２４hr仮焼した
後、ボールミルで粉砕してからプレスでペレット状に成
型し、この成型体に再度、仮焼・粉砕処理を施して仮焼
粉末を得た。一方、予め９００℃で１hr加熱処理した外
径 6mm，内径４mmのＡg 製チューブを用意し、このＡg
製チューブ内に、前記仮焼粉末を充填して、これに鍛
造，線引圧延加工を施して厚さ０．１mmのテープ状線材
を得た。これを８４５℃，24hr熱処理してから、プレス
加工，８４５℃，５０hr熱処理する工程を２回繰り返し
てテープ状酸化物超電導線材を製造した。
【００２１】こうして得たテープ状酸化物超電導線材に
ついて、７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc を測定したと
ころ、５万 A／cm2 と高い値を示した。また、このテー
プ状酸化物超電導線材を径方向に切断して断面状態を、
模式図（ａ）並びに顕微鏡写真（ｂ）で評価・観察した
ところ図６に示すごとく、酸化物超電導体１とＡg シー
ス３との界面に凹凸がほとんど認められなかった。な
お、従来の方法で製造したテープ状線材について、径方
向に切断した断面状態を、顕微鏡写真で評価・観察した
結果は、図１０に模式図（ａ）並びに顕微鏡写真（ｂ）
で示すごとく、Ａg シース３との界面に凹凸が認められ
る。
ついて、７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc を測定したと
ころ、５万 A／cm2 と高い値を示した。また、このテー
プ状酸化物超電導線材を径方向に切断して断面状態を、
模式図（ａ）並びに顕微鏡写真（ｂ）で評価・観察した
ところ図６に示すごとく、酸化物超電導体１とＡg シー
ス３との界面に凹凸がほとんど認められなかった。な
お、従来の方法で製造したテープ状線材について、径方
向に切断した断面状態を、顕微鏡写真で評価・観察した
結果は、図１０に模式図（ａ）並びに顕微鏡写真（ｂ）
で示すごとく、Ａg シース３との界面に凹凸が認められ
る。
【００２２】実施例４ 実施例３で得た仮焼粉末を、予め４００〜９３０℃で１
hr加熱処理した外径６mm，内径４mmのＡg 製チューブ
（融点９７０℃）を用意し、このＡg 製チューブ内に充
填して、これに実施例３の場合と同様な条件で鍛造，線
引加工を施して厚さ０．１mmのテープ状線材を得た。こ
れを８４５℃，２４hr熱処理してから、プレス加工，８
４５℃，５０hr熱処理する工程を２回繰り返してテープ
状酸化物超電導線材を製造した。
hr加熱処理した外径６mm，内径４mmのＡg 製チューブ
（融点９７０℃）を用意し、このＡg 製チューブ内に充
填して、これに実施例３の場合と同様な条件で鍛造，線
引加工を施して厚さ０．１mmのテープ状線材を得た。こ
れを８４５℃，２４hr熱処理してから、プレス加工，８
４５℃，５０hr熱処理する工程を２回繰り返してテープ
状酸化物超電導線材を製造した。
【００２３】図７は前記製造工程において、Ａg 製チュ
ーブを予備加熱したときの温度と製造したテープ状酸化
物超電導線材の７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc との関
係を示したもので、予備加熱温度を５００℃以上に設定
した場合、高い臨界電流密度Ｊc 値を示した。
ーブを予備加熱したときの温度と製造したテープ状酸化
物超電導線材の７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc との関
係を示したもので、予備加熱温度を５００℃以上に設定
した場合、高い臨界電流密度Ｊc 値を示した。
【００２４】また、前記においてＡg 製チューブの代わ
りに、Ａg −１０at％Ｐd 製チューブ（融点１０７０
℃）を用いた他は、同様の条件で加工熱処理して酸化物
超電導線材を製造した。このテープ状酸化物超電導線材
について、７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc を測定した
ところ、前記図７に図示した場合と同様に、チューブの
予備加熱温度を５００℃以上に設定した場合、高い臨界
電流密度Ｊc 値を示した。 なお、前記Ａg チューブお
よびＡg −１０at％Ｐd 製チューブは、いずれも予めの
加熱処理によって、それぞれチューブの結晶粒の成長が
すすんでおり、酸化物超電導体１とＡg シース３との界
面に凹凸がほとんど認められなかった（界面が良好な平
滑性を呈していた。
りに、Ａg −１０at％Ｐd 製チューブ（融点１０７０
℃）を用いた他は、同様の条件で加工熱処理して酸化物
超電導線材を製造した。このテープ状酸化物超電導線材
について、７７ K，OTでの臨界電流密度Ｊc を測定した
ところ、前記図７に図示した場合と同様に、チューブの
予備加熱温度を５００℃以上に設定した場合、高い臨界
電流密度Ｊc 値を示した。 なお、前記Ａg チューブお
よびＡg −１０at％Ｐd 製チューブは、いずれも予めの
加熱処理によって、それぞれチューブの結晶粒の成長が
すすんでおり、酸化物超電導体１とＡg シース３との界
面に凹凸がほとんど認められなかった（界面が良好な平
滑性を呈していた。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る酸化物
超電導線材の製造方法によれば、高温での最終的な減面
加工によって、チューブ内の酸化物超電導体が緻密な組
織を呈するため、または減面加工に先立ってチューブを
アニーリングしておくことに伴う結晶粒の成長（粗大
化）で、最終的な減面加工および加熱処理後も、チュー
ブとの界面が平滑でスムース態様を呈するため、いずれ
も高い臨界電流密度Ｊc を保持・発揮する酸化物超電導
線材を確実に得ることができる。
超電導線材の製造方法によれば、高温での最終的な減面
加工によって、チューブ内の酸化物超電導体が緻密な組
織を呈するため、または減面加工に先立ってチューブを
アニーリングしておくことに伴う結晶粒の成長（粗大
化）で、最終的な減面加工および加熱処理後も、チュー
ブとの界面が平滑でスムース態様を呈するため、いずれ
も高い臨界電流密度Ｊc を保持・発揮する酸化物超電導
線材を確実に得ることができる。
【図１】本発明に係る酸化物超電導線材の製造に用いる
高温線引き炉の要部構成例を示す断面図。
高温線引き炉の要部構成例を示す断面図。
【図２】本発明に係る酸化物超電導線材の製造例におけ
る高温線引き炉の温度分布を示す曲線図。
る高温線引き炉の温度分布を示す曲線図。
【図３】（ａ）本発明に係る酸化物超電導線材の製造例
において製造した酸化物超電導線材の金属組織を示す模
式図、（ｂ）はその顕微鏡写真。
において製造した酸化物超電導線材の金属組織を示す模
式図、（ｂ）はその顕微鏡写真。
【図４】本発明に係る酸化物超電導線材の他の製造例に
おける高温線引き炉の温度分布を示す曲線図。
おける高温線引き炉の温度分布を示す曲線図。
【図５】（ａ）は本発明に係る酸化物超電導線材の他の
製造例において製造した酸化物超電導線材の金属組織を
示す模式図、（ｂ）はその顕微鏡写真。
製造例において製造した酸化物超電導線材の金属組織を
示す模式図、（ｂ）はその顕微鏡写真。
【図６】（ａ）は本発明に係る酸化物超電導線材のさら
に他の製造例において製造した酸化物超電導線材の金属
組織を示す模式図、（ｂ）はその顕微鏡Ｘ線写真。
に他の製造例において製造した酸化物超電導線材の金属
組織を示す模式図、（ｂ）はその顕微鏡Ｘ線写真。
【図７】本発明に係る酸化物超電導線材の製造例におい
てチューブの予備熱処理温度と製造した酸化物超電導線
材の臨界電流密度との関係例を示す特性図。
てチューブの予備熱処理温度と製造した酸化物超電導線
材の臨界電流密度との関係例を示す特性図。
【図８】（ａ）は従来の酸化物超電導線材の製造例にお
いて製造した酸化物超電導線材の金属組織を示す模式
図、（ｂ）はその顕微鏡写真。
いて製造した酸化物超電導線材の金属組織を示す模式
図、（ｂ）はその顕微鏡写真。
【図９】（ａ）は従来の他の製造例において製造した酸
化物超電導線材の金属組織を示す模式図、（ｂ）はその
顕微鏡写真。
化物超電導線材の金属組織を示す模式図、（ｂ）はその
顕微鏡写真。
【図１０】（ａ）は従来の酸化物超電導線材の製造例に
おいて製造した酸化物超電導線材の金属組織を示す模式
図、（ｂ）はその顕微鏡写真。
おいて製造した酸化物超電導線材の金属組織を示す模式
図、（ｂ）はその顕微鏡写真。
【符号の説明】 １…酸化物超電導体、２…ポア、３…Ａg ／Ａg 合金製
のチューブ（シース）、４…高温線引き炉、４ａ…加熱
源、４ｂ…筒状炉体本体、４ｃ…ダイス支持体、４ｄ…
セラミック製ダイス、４ｅ…冷却用石英管製コイル、４
ｆ…線材、４ｆ′…高温線引き加工された線材、４ｇ…
断熱材。
のチューブ（シース）、４…高温線引き炉、４ａ…加熱
源、４ｂ…筒状炉体本体、４ｃ…ダイス支持体、４ｄ…
セラミック製ダイス、４ｅ…冷却用石英管製コイル、４
ｆ…線材、４ｆ′…高温線引き加工された線材、４ｇ…
断熱材。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれら
の合金製チューブ内に酸化物超電導性成分の粉末を充填
する工程と、前記酸化物超電導性成分の粉末を充填した
チューブに室温下で鍛造，線引，圧延の少なくともいず
れか一つの加工を施す工程と、前記加工を施した加工体
に高温度下で線引，圧延の少なくともいずれか一つの加
工を施す工程とを具備することを特徴とする酸化物超電
導線材の製造方法。 - 【請求項２】 Ａg ，Ａu ，Ｐt ，Ｐd もしくはこれら
の合金製チューブを融点〜５００℃で熱処理する工程
と、前記熱処理したチューブ内に酸化物超電導性成分の
粉末を充填する工程と、前記酸化物超電導性成分の粉末
を充填したチューブに鍛造，線引，圧延の加工を施す工
程と、前記加工した加工体を熱処理する工程とを具備す
る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 |
|---|---|---|---|
| JP3335732A JPH05144340A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3335732A JPH05144340A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144340A true JPH05144340A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=18291857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3335732A Pending JPH05144340A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144340A (ja) |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP3335732A patent/JPH05144340A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010410 |