JPH05159647A - 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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- JPH05159647A JPH05159647A JP3349518A JP34951891A JPH05159647A JP H05159647 A JPH05159647 A JP H05159647A JP 3349518 A JP3349518 A JP 3349518A JP 34951891 A JP34951891 A JP 34951891A JP H05159647 A JPH05159647 A JP H05159647A
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導線材の周面に安定化材を均一な厚さで
密着性良く被覆することができ、接触抵抗が小さい酸化
物超電導線材を製造することができる酸化物超電導線材
の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 酸化物超電導組成のセラミック線材を溶融及
び凝固により線径２ｍｍ以下にし、この線材の周面に
０．３Ａ／ｄｍ2以上の電流密度でＣｕを電気メッキ
し、このＣｕメッキ層の上に、０．３Ａ／ｄｍ2以上の
電流密度でＡｇを電気メッキする。
密着性良く被覆することができ、接触抵抗が小さい酸化
物超電導線材を製造することができる酸化物超電導線材
の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 酸化物超電導組成のセラミック線材を溶融及
び凝固により線径２ｍｍ以下にし、この線材の周面に
０．３Ａ／ｄｍ2以上の電流密度でＣｕを電気メッキ
し、このＣｕメッキ層の上に、０．３Ａ／ｄｍ2以上の
電流密度でＡｇを電気メッキする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＢｉ−Ｓｉ−Ｃａ−Ｃｕ
−Ｏ系（以下、ＢＳＣＣＯ系ともいう）超電導組成の焼
結体を出発原料とする酸化物超電導線材の製造方法に関
し、特にその外周面に安定化材として、接触抵抗が小さ
い複合メッキ層（Ｃｕ層及びＡｇ層から構成される）を
備えた酸化物超電導線材の製造方法に関する。
−Ｏ系（以下、ＢＳＣＣＯ系ともいう）超電導組成の焼
結体を出発原料とする酸化物超電導線材の製造方法に関
し、特にその外周面に安定化材として、接触抵抗が小さ
い複合メッキ層（Ｃｕ層及びＡｇ層から構成される）を
備えた酸化物超電導線材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸化物超電導線材は以下に示す方
法により製造されている。即ち、先ず、超電導組成の酸
化物粉末を加圧成形して成形体を得る。次に、この成形
体を銀等の金属パイプ中に充填して封入する。次に、こ
の金属パイプを所望の線径に伸線加工する。次いで、加
熱処理を施すことにより、芯部の粉末成形体を焼結させ
る。
法により製造されている。即ち、先ず、超電導組成の酸
化物粉末を加圧成形して成形体を得る。次に、この成形
体を銀等の金属パイプ中に充填して封入する。次に、こ
の金属パイプを所望の線径に伸線加工する。次いで、加
熱処理を施すことにより、芯部の粉末成形体を焼結させ
る。
【０００３】このようにして製造された酸化物超電導線
材においては、芯部の酸化物超電導体が金属で被覆され
ているため、この被覆部の金属が超電導線材の安定化材
として作用する。つまり、酸化物超電導体は、超電導状
態での電気抵抗は存在しないが、何らかの外乱要因で常
電導状態に遷移したときに、その電気抵抗は通常の金属
導体よりも著しく高くなる。この常電導遷移時における
高抵抗状態及びこれによる線材の焼損を防止するため
に、酸化物超電導体を被覆する安定化材が必要となる。
従って、安定化材としては、通常、低温域で電気抵抗が
低いＡｌ、Ｃｕ及びＡｇ等の金属が使用されている。な
お、上述の酸化物超電導線材の製造方法において、前記
金属パイプとして銀パイプを使用た場合は、特に銀シー
ス法とよばれている。
材においては、芯部の酸化物超電導体が金属で被覆され
ているため、この被覆部の金属が超電導線材の安定化材
として作用する。つまり、酸化物超電導体は、超電導状
態での電気抵抗は存在しないが、何らかの外乱要因で常
電導状態に遷移したときに、その電気抵抗は通常の金属
導体よりも著しく高くなる。この常電導遷移時における
高抵抗状態及びこれによる線材の焼損を防止するため
に、酸化物超電導体を被覆する安定化材が必要となる。
従って、安定化材としては、通常、低温域で電気抵抗が
低いＡｌ、Ｃｕ及びＡｇ等の金属が使用されている。な
お、上述の酸化物超電導線材の製造方法において、前記
金属パイプとして銀パイプを使用た場合は、特に銀シー
ス法とよばれている。
【０００４】しかしながら、上述した酸化物超電導線材
の製造方法においては、以下に示す欠点がある。
の製造方法においては、以下に示す欠点がある。
【０００５】（１）粉末成形体の充填密度の差異によっ
て、芯部の線径にバラツキが生じやすい。
て、芯部の線径にバラツキが生じやすい。
【０００６】（２）この線材の超電導現象が発生する部
分（即ち、芯部）の線径を測定するためには、被覆部の
銀を剥ぎ取る必要がある。
分（即ち、芯部）の線径を測定するためには、被覆部の
銀を剥ぎ取る必要がある。
【０００７】（３）酸化物超電導体からなる芯部が焼結
体であるため、僅かな曲げ応力によりこの部分にクラッ
クが生じやすい。
体であるため、僅かな曲げ応力によりこの部分にクラッ
クが生じやすい。
【０００８】（４）酸化物超電導体からなる芯部が焼結
体であるため、この部分に多数の空隙が存在すると共に
結晶粒が微細なことから、粒界面積が大きく、高い臨界
電流密度を得ることが困難である。
体であるため、この部分に多数の空隙が存在すると共に
結晶粒が微細なことから、粒界面積が大きく、高い臨界
電流密度を得ることが困難である。
【０００９】そこで、焼結体からなる酸化物超電導組成
の線材を形成した後、この線材を局部的に溶融し、その
後凝固させることにより所望の線径の酸化物超電導線材
を得る溶融法が提案されている（R.S.Feigelson,et.a
l., Science 第240巻,1642頁,1988年及びA,Kurosaka,e
t,al., Appl.Phys,Lett.第55(4)巻,I4頁 July,1989年
等）。この溶融法には、以下に示す利点がある。
の線材を形成した後、この線材を局部的に溶融し、その
後凝固させることにより所望の線径の酸化物超電導線材
を得る溶融法が提案されている（R.S.Feigelson,et.a
l., Science 第240巻,1642頁,1988年及びA,Kurosaka,e
t,al., Appl.Phys,Lett.第55(4)巻,I4頁 July,1989年
等）。この溶融法には、以下に示す利点がある。
【００１０】（１）空隙が少なく、ａｂ面が育成方向に
配向している結晶構造の線材を得ることができるので、
容易に高臨界電流密度を得ることができる。
配向している結晶構造の線材を得ることができるので、
容易に高臨界電流密度を得ることができる。
【００１１】（２）製造時に線径をモニタしながら線材
を形成することができるため、線材の線径を均一にする
ことが容易である。また、製造後の線材の線径を非破壊
で測定することができる。
を形成することができるため、線材の線径を均一にする
ことが容易である。また、製造後の線材の線径を非破壊
で測定することができる。
【００１２】（３）焼結体で構成される線材に比して、
可撓性が優れている。
可撓性が優れている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た溶融法による酸化物超電導線材の製造方法には以下に
示す問題点がある。即ち、溶融法により製造された酸化
物超電導線材は、常電導状態に遷移した場合のことを考
慮して、その周面に安定化材を被覆する必要がある。こ
の必要性にも拘らず、現在のところ溶融法によって製造
された酸化物超電導線材の周面に安定化材を被覆する技
術は確立されていない。
た溶融法による酸化物超電導線材の製造方法には以下に
示す問題点がある。即ち、溶融法により製造された酸化
物超電導線材は、常電導状態に遷移した場合のことを考
慮して、その周面に安定化材を被覆する必要がある。こ
の必要性にも拘らず、現在のところ溶融法によって製造
された酸化物超電導線材の周面に安定化材を被覆する技
術は確立されていない。
【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、Ｂｉ系酸化物超電導組成の焼結体を出発原
料として溶融及び凝固の工程を経て製造された線材を芯
材とし、この芯材の周面に安定化材が均一な厚さで且つ
良好な密着性で被覆された酸化物超電導線材を製造する
ことができる酸化物超電導線材の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
のであって、Ｂｉ系酸化物超電導組成の焼結体を出発原
料として溶融及び凝固の工程を経て製造された線材を芯
材とし、この芯材の周面に安定化材が均一な厚さで且つ
良好な密着性で被覆された酸化物超電導線材を製造する
ことができる酸化物超電導線材の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１５】
【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、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超
電導組成のセラミックス線材を酸化雰囲気中にてその融
点以上の温度に加熱して溶融部を形成し、この溶融部か
ら融液を連続的に引き出して凝固させ、線径が２ｍｍ以
下の線材を形成する工程と、得られた線材の外周面に
０．３Ａ／ｄｍ2以上の電流密度でＣｕを電気メッキし
てＣｕメッキ層を被覆する工程と、このＣｕメッキ層の
上に０．３Ａ／ｄｍ2 以上の電流密度でＡｇを電気メッ
キしてＡｇメッキ層を形成する工程とを有することを特
徴とする。
導線材の製造方法は、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超
電導組成のセラミックス線材を酸化雰囲気中にてその融
点以上の温度に加熱して溶融部を形成し、この溶融部か
ら融液を連続的に引き出して凝固させ、線径が２ｍｍ以
下の線材を形成する工程と、得られた線材の外周面に
０．３Ａ／ｄｍ2以上の電流密度でＣｕを電気メッキし
てＣｕメッキ層を被覆する工程と、このＣｕメッキ層の
上に０．３Ａ／ｄｍ2 以上の電流密度でＡｇを電気メッ
キしてＡｇメッキ層を形成する工程とを有することを特
徴とする。
【００１６】
【作用】本願発明者等は、Ｂｉ系酸化物超電導組成の原
料線材を溶融し、その後凝固させて得た線材が室温にお
いて電気伝導体であること、更に焼結体に比較して緻密
な結晶構造となっていることに着目し、この線材の周面
への電気メッキによる金属の被覆を種々試みた。メッキ
用金属としては、電気メッキ処理が容易で、しかも工業
的な規模で使用可能なＡｇ及びＣｕを選定した。これに
より、以下の事実が判明した。
料線材を溶融し、その後凝固させて得た線材が室温にお
いて電気伝導体であること、更に焼結体に比較して緻密
な結晶構造となっていることに着目し、この線材の周面
への電気メッキによる金属の被覆を種々試みた。メッキ
用金属としては、電気メッキ処理が容易で、しかも工業
的な規模で使用可能なＡｇ及びＣｕを選定した。これに
より、以下の事実が判明した。
【００１７】（１）線径を２ｍｍ以下としたＢｉ系超電
導線材に、電流密度を０．３Ａ／ｄｍ2 以上に設定して
Ａｇ又はＣｕを電気メッキすることにより、超電導線材
の周面にＡｇ層又はＣｕ層を均一な厚さで形成すること
ができる。
導線材に、電流密度を０．３Ａ／ｄｍ2 以上に設定して
Ａｇ又はＣｕを電気メッキすることにより、超電導線材
の周面にＡｇ層又はＣｕ層を均一な厚さで形成すること
ができる。
【００１８】（２）Ａｇの電気メッキよりも、Ｃｕの電
気メッキによって形成されたメッキ層の方が芯材である
Ｂｉ系酸化物超電導体に対する密着性が優れており、接
触抵抗が小さい。
気メッキによって形成されたメッキ層の方が芯材である
Ｂｉ系酸化物超電導体に対する密着性が優れており、接
触抵抗が小さい。
【００１９】（３）また、Ａｇの方がＣｕよりも酸化雰
囲気中で安定である。従って、Ｂｉ系酸化物超電導体に
電気メッキによってＣｕを被覆した後、その外周面にＡ
ｇメッキ層を形成した複合メッキ層とする。この場合
に、Ｃｕメッキ層とＡｇメッキ層との間に接触抵抗があ
ると考えられるが、Ａｇの電気メッキ時の電流密度を
０．３Ａ／ｄｍ2 以上に設定することにより、Ｃｕのみ
の単層メッキ層と同等レベルの接触抵抗を得ることがで
きる。
囲気中で安定である。従って、Ｂｉ系酸化物超電導体に
電気メッキによってＣｕを被覆した後、その外周面にＡ
ｇメッキ層を形成した複合メッキ層とする。この場合
に、Ｃｕメッキ層とＡｇメッキ層との間に接触抵抗があ
ると考えられるが、Ａｇの電気メッキ時の電流密度を
０．３Ａ／ｄｍ2 以上に設定することにより、Ｃｕのみ
の単層メッキ層と同等レベルの接触抵抗を得ることがで
きる。
【００２０】次に、本発明における各数値限定の理由に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２１】（１）線径の限定理由 Ｂｉ系酸化物超電導組成の原料線材から溶融及び凝固の
工程を経てその線径が２ｍｍを超える酸化物超電導線材
を製造しようとすると、ａｂ面が線材の長手方向に配向
した結晶構造の線材を得ることが極めて困難であり、配
向性が劣化する。従って、超電導線材の臨界電流密度が
低下してしまう。また、線径が２ｍｍを超えたＢｉ系酸
化物超電導線材は、電気メッキ工程において、厚さが均
一であり且つ密着性が良好なメッキ層を形成することが
困難である。従って、原料線材から溶融及び凝固の工程
を経て形成した線材の線径は２ｍｍ以下であることが必
要である。
工程を経てその線径が２ｍｍを超える酸化物超電導線材
を製造しようとすると、ａｂ面が線材の長手方向に配向
した結晶構造の線材を得ることが極めて困難であり、配
向性が劣化する。従って、超電導線材の臨界電流密度が
低下してしまう。また、線径が２ｍｍを超えたＢｉ系酸
化物超電導線材は、電気メッキ工程において、厚さが均
一であり且つ密着性が良好なメッキ層を形成することが
困難である。従って、原料線材から溶融及び凝固の工程
を経て形成した線材の線径は２ｍｍ以下であることが必
要である。
【００２２】（２）電気メッキ時の電流密度の限定理由 Ｃｕ層及びＡｇ層を電気メッキにより形成するに際し、
電流密度が０．３Ａ／ｄｍ2 未満の場合は、Ｂｉ系超電
導線材の線径が２ｍｍ以下であっても、厚さが均一であ
ると共に密着性が良好なＣｕメッキ層及びＡｇメッキ層
を形成することが困難である。従って、Ｃｕメッキ及び
Ａｇメッキ時の電流密度は０．３Ａ／ｄｍ2 以上である
ことが必要である。
電流密度が０．３Ａ／ｄｍ2 未満の場合は、Ｂｉ系超電
導線材の線径が２ｍｍ以下であっても、厚さが均一であ
ると共に密着性が良好なＣｕメッキ層及びＡｇメッキ層
を形成することが困難である。従って、Ｃｕメッキ及び
Ａｇメッキ時の電流密度は０．３Ａ／ｄｍ2 以上である
ことが必要である。
【００２３】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００２４】図１は本発明の実施例において使用する超
電導細線の製造装置を示す断面図である。
電導細線の製造装置を示す断面図である。
【００２５】超電導組成の焼結体からなる原料線材１は
その上端を原料線材供給用駆動軸８に取り付けられた線
材ホルダ６ａに固定され、その長手方向を垂直にして支
持されている。また、供給用駆動軸８の下方には引き下
げ用駆動軸７が配置されており、引き下げ用駆動軸７に
取付けられた線材ホルダ６ｂには引き下げ用ガイド線材
２が固定されている。この供給用駆動軸８及び引き下げ
用駆動軸７は、夫々駆動装置（図示せず）により所定の
相対速度を有して連動して上下動することができる。
その上端を原料線材供給用駆動軸８に取り付けられた線
材ホルダ６ａに固定され、その長手方向を垂直にして支
持されている。また、供給用駆動軸８の下方には引き下
げ用駆動軸７が配置されており、引き下げ用駆動軸７に
取付けられた線材ホルダ６ｂには引き下げ用ガイド線材
２が固定されている。この供給用駆動軸８及び引き下げ
用駆動軸７は、夫々駆動装置（図示せず）により所定の
相対速度を有して連動して上下動することができる。
【００２６】この原料線材１の通過域には、筒状の加熱
炉９がその軸方向を垂直にし、原料線材１を取り囲むよ
うにして配置されている。この加熱炉９にはコイル状の
発熱体１０が内設されていて、この発熱体１０に適宜の
電源から給電して発熱体１０を抵抗発熱させることによ
り、加熱炉９の内側に位置する原料線材１等を所定の温
度に加熱するようになっている。
炉９がその軸方向を垂直にし、原料線材１を取り囲むよ
うにして配置されている。この加熱炉９にはコイル状の
発熱体１０が内設されていて、この発熱体１０に適宜の
電源から給電して発熱体１０を抵抗発熱させることによ
り、加熱炉９の内側に位置する原料線材１等を所定の温
度に加熱するようになっている。
【００２７】加熱炉９の内側には、溶融用抵抗発熱コイ
ル４が原料線材１の下降域に介在して配設されている。
この抵抗発熱コイル４は、例えば直径が０．２乃至２．
０ｍｍの白金線をコイル状に成形したものである。ま
た、コイル４の下方に隣接して抵抗発熱線５ｂが配設さ
れており、この抵抗発熱線５ｂも、例えば直径が０．１
乃至０．５ｍｍの白金線をコイル４と同軸的に１回巻回
して成形されている。コイル４及び発熱線５ｂは適宜の
電源から給電されるようになっており、このコイル４及
び発熱線５ｂに通電して抵抗発熱させることにより、こ
のコイル４及び発熱線５ｂに囲まれた部分の原料線材１
をその融点以上の温度に加熱して溶融させることができ
る。これにより得られた溶融物はコイル４及び発熱線５
ｂに囲まれた領域内に溶融物の濡れの性質を利用して表
面張力により保持され、溶融部３が形成される。
ル４が原料線材１の下降域に介在して配設されている。
この抵抗発熱コイル４は、例えば直径が０．２乃至２．
０ｍｍの白金線をコイル状に成形したものである。ま
た、コイル４の下方に隣接して抵抗発熱線５ｂが配設さ
れており、この抵抗発熱線５ｂも、例えば直径が０．１
乃至０．５ｍｍの白金線をコイル４と同軸的に１回巻回
して成形されている。コイル４及び発熱線５ｂは適宜の
電源から給電されるようになっており、このコイル４及
び発熱線５ｂに通電して抵抗発熱させることにより、こ
のコイル４及び発熱線５ｂに囲まれた部分の原料線材１
をその融点以上の温度に加熱して溶融させることができ
る。これにより得られた溶融物はコイル４及び発熱線５
ｂに囲まれた領域内に溶融物の濡れの性質を利用して表
面張力により保持され、溶融部３が形成される。
【００２８】更に、コイル４の中心部直下には、パイプ
５ａがコイル４と同軸的に、即ちその長手方向を鉛直に
して配置されている。このパイプ５ａは例えば外径が
０．１乃至２．５ｍｍ、内径が０．０５乃至２．０ｍｍ
の白金製であり、抵抗発熱線５ｂに固定されている。な
お、このパイプ５ａも発熱線５ｂの抵抗発熱により原料
線材１の融点以上の温度に加熱される。このようにパイ
プ５ａが溶融部３の下端に接触して配設されているの
で、溶融部３の毛細管の原理によりパイプ５ａの下端ま
で浸透する。
５ａがコイル４と同軸的に、即ちその長手方向を鉛直に
して配置されている。このパイプ５ａは例えば外径が
０．１乃至２．５ｍｍ、内径が０．０５乃至２．０ｍｍ
の白金製であり、抵抗発熱線５ｂに固定されている。な
お、このパイプ５ａも発熱線５ｂの抵抗発熱により原料
線材１の融点以上の温度に加熱される。このようにパイ
プ５ａが溶融部３の下端に接触して配設されているの
で、溶融部３の毛細管の原理によりパイプ５ａの下端ま
で浸透する。
【００２９】また、このコイル４及びパイプ５ａの配置
位置及びその周囲は酸化性雰囲気に保持されるようにな
っている。これは、例えば、加熱炉９の全体を酸化性ガ
スの雰囲気中においてもよいし、コイル４及びパイプ５
ａの周囲に酸化性ガスを吹きつけることによってもよ
い。
位置及びその周囲は酸化性雰囲気に保持されるようにな
っている。これは、例えば、加熱炉９の全体を酸化性ガ
スの雰囲気中においてもよいし、コイル４及びパイプ５
ａの周囲に酸化性ガスを吹きつけることによってもよ
い。
【００３０】なお、コイル４、抵抗発熱線５ｂ及びパイ
プ５ａは前述の如く白金から成形したものに限定するも
のではないが、この酸化性雰囲気中で使用できるもので
あることが必要である。
プ５ａは前述の如く白金から成形したものに限定するも
のではないが、この酸化性雰囲気中で使用できるもので
あることが必要である。
【００３１】次に、上述した製造装置を使用した酸化物
超電導線材の製造方法について説明する。
超電導線材の製造方法について説明する。
【００３２】先ず、ＢＳＣＣＯ系酸化物粉末の成形体を
Ａｇパイプに充填封入した後、このパイプをスウェージ
ングにより縮径加工して線材化する。その後、表層のＡ
ｇシースを硝酸メタノールで溶解する。
Ａｇパイプに充填封入した後、このパイプをスウェージ
ングにより縮径加工して線材化する。その後、表層のＡ
ｇシースを硝酸メタノールで溶解する。
【００３３】次に、残存した酸化物線材を、温度が例え
ば７８０℃の酸化雰囲気中で１０時間加熱処理すること
により、ＢＳＣＣＯ系酸化物の焼結体からなる原料線材
１を得る。
ば７８０℃の酸化雰囲気中で１０時間加熱処理すること
により、ＢＳＣＣＯ系酸化物の焼結体からなる原料線材
１を得る。
【００３４】次に、この原料線材１の上端を前述の線材
ホルダ６ａに固定し、供給駆動軸８を下降させて原料線
材１の下端がコイル４内に嵌合するように原料線材１を
配置する。一方、パイプ５ａの内径より細い引き下げ用
ガイド線材２の上端部をパイプ５ａ内に挿入し、その下
端部を線材ホルダ６ｂに固定する。そして、コイル４及
びパイプ５ａの周囲に酸化性ガスを供給しつつ、予熱用
発熱体１０に通電して加熱炉９内の原料線材１を例えば
７００℃以上の温度に加熱する。また、溶融用抵抗発熱
コイル４に通電して原料線材１を局部的に加熱し、溶融
させる。これにより、コイル４に囲まれた領域に溶融部
３が形成される。また、パイプ支持用抵抗発熱線５ｂに
も通電してこれを原料線材１の融点以上の温度に加熱す
る。
ホルダ６ａに固定し、供給駆動軸８を下降させて原料線
材１の下端がコイル４内に嵌合するように原料線材１を
配置する。一方、パイプ５ａの内径より細い引き下げ用
ガイド線材２の上端部をパイプ５ａ内に挿入し、その下
端部を線材ホルダ６ｂに固定する。そして、コイル４及
びパイプ５ａの周囲に酸化性ガスを供給しつつ、予熱用
発熱体１０に通電して加熱炉９内の原料線材１を例えば
７００℃以上の温度に加熱する。また、溶融用抵抗発熱
コイル４に通電して原料線材１を局部的に加熱し、溶融
させる。これにより、コイル４に囲まれた領域に溶融部
３が形成される。また、パイプ支持用抵抗発熱線５ｂに
も通電してこれを原料線材１の融点以上の温度に加熱す
る。
【００３５】次に、供給用駆動軸８及び引き下げ用駆動
軸７を相互間に所定の相対速度を有して下降させる。溶
融部３の融液はパイプ５ａ内を浸透して下降し、その下
端からパイプ外に出て降温し、細線形状に凝固して酸化
物超電導線材１１が得られる。この酸化物超電導線材１
１は引き下げ用駆動軸７の下降により下方に搬出され
る。一方、原料線材１は供給用駆動軸８の下降により加
熱炉９へその上側から連続的に供給される。このように
して、線径が２ｍｍ以下の酸化物超電導線材１１を連続
的に製造する。
軸７を相互間に所定の相対速度を有して下降させる。溶
融部３の融液はパイプ５ａ内を浸透して下降し、その下
端からパイプ外に出て降温し、細線形状に凝固して酸化
物超電導線材１１が得られる。この酸化物超電導線材１
１は引き下げ用駆動軸７の下降により下方に搬出され
る。一方、原料線材１は供給用駆動軸８の下降により加
熱炉９へその上側から連続的に供給される。このように
して、線径が２ｍｍ以下の酸化物超電導線材１１を連続
的に製造する。
【００３６】次に、上述した実施例方法により、実際に
酸化物超電導線材を製造してその特性を試験した結果に
ついて説明する。実施例１ 上述した方法により、Ｂｉ系酸化物超電導組成からなる
線径４ｍｍの焼結体ロッドを出発原料とし、これを溶融
した後、線径が１ｍｍのＢｉ系酸化物超電導線材を得
た。次に、シアン浴中でＣｕの電気メッキを行った。こ
の電気メッキは線材の外周面に理論上約５μｍ厚さのメ
ッキ層が得られるまで通電した。その後、同様にシアン
浴中でＡｇの電気メッキを行い、Ｃｕメッキ層の外周面
に理論上約５０μｍ厚さのＡｇメッキ層が得られるまで
通電した。Ｃｕ及びＡｇの電気メッキ条件を夫々下記表
１及び表２に示す。
酸化物超電導線材を製造してその特性を試験した結果に
ついて説明する。実施例１ 上述した方法により、Ｂｉ系酸化物超電導組成からなる
線径４ｍｍの焼結体ロッドを出発原料とし、これを溶融
した後、線径が１ｍｍのＢｉ系酸化物超電導線材を得
た。次に、シアン浴中でＣｕの電気メッキを行った。こ
の電気メッキは線材の外周面に理論上約５μｍ厚さのメ
ッキ層が得られるまで通電した。その後、同様にシアン
浴中でＡｇの電気メッキを行い、Ｃｕメッキ層の外周面
に理論上約５０μｍ厚さのＡｇメッキ層が得られるまで
通電した。Ｃｕ及びＡｇの電気メッキ条件を夫々下記表
１及び表２に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】実施例２ 出発原料の焼結体ロッドの線径を８ｍｍとし、線径２ｍ
ｍのＢｉ系酸化物超電導線材を得たこと以外は、実施例
１と同様の条件で製造した。
ｍのＢｉ系酸化物超電導線材を得たこと以外は、実施例
１と同様の条件で製造した。
【００４０】実施例３ 線径が０．５ｍｍのＢｉ系酸化物超電導線材を得た後、
Ｃｕの電気メッキを０．３Ａ／ｄｍ2 の電流密度で行っ
たこと以外は、実施例１と同様の条件で製造した。
Ｃｕの電気メッキを０．３Ａ／ｄｍ2 の電流密度で行っ
たこと以外は、実施例１と同様の条件で製造した。
【００４１】実施例４ Ａｇの電気メッキにおいて、電流密度を０．３Ａ／ｄｍ
2としたこと以外は、実施例１と同様の条件で製造し
た。
2としたこと以外は、実施例１と同様の条件で製造し
た。
【００４２】比較例１ 上述した装置のパイプ５ａとして、外径３．５ｍｍ、内
径３．０ｍｍの白金パイプを使用し、線径が３ｍｍのＢ
ｉ系酸化物超電導線材を得たこと以外は、実施例２と同
一の条件で製造した。
径３．０ｍｍの白金パイプを使用し、線径が３ｍｍのＢ
ｉ系酸化物超電導線材を得たこと以外は、実施例２と同
一の条件で製造した。
【００４３】比較例２ Ｃｕの電気メッキにおいて、電流密度を０．２Ａ／ｄｍ
2 としたこと以外は、実施例３と同一の条件である。
2 としたこと以外は、実施例３と同一の条件である。
【００４４】比較例３ Ａｇの電気メッキにおいて、電流密度を０．２Ａ／ｄｍ
2 としたこと以外は、実施例４と同一の条件で製造し
た。
2 としたこと以外は、実施例４と同一の条件で製造し
た。
【００４５】比較例４ Ｃｕメッキを施さないこと以外は、実施例１と同一の条
件で製造した。この線材はＡｇメッキ層のみを超電導線
材に被覆したものであ。
件で製造した。この線材はＡｇメッキ層のみを超電導線
材に被覆したものであ。
【００４６】このようにして得た実施例及び比較例の各
線材について、芯材のＢｉ系酸化物超電導線材と被覆部
のメッキ層との密着性及びメッキ層厚さの均一性につい
て調べた。その結果を下記表３に示す。なお、密着性に
ついては、Ａｇメッキ後の線材（長さ５０ｍｍ）をメチ
ルアルコール中で３０分間超電波撹拌し、Ａｇメッキ層
が剥離するか否かを観察することにより判定した。ま
た、メッキ層の厚さの均一性については、実施例及び比
較例の線材（長さ５０ｍｍ）の縦断面の顕微鏡写真を撮
影し、この写真を用いてメッキ層の厚さを測定した。
線材について、芯材のＢｉ系酸化物超電導線材と被覆部
のメッキ層との密着性及びメッキ層厚さの均一性につい
て調べた。その結果を下記表３に示す。なお、密着性に
ついては、Ａｇメッキ後の線材（長さ５０ｍｍ）をメチ
ルアルコール中で３０分間超電波撹拌し、Ａｇメッキ層
が剥離するか否かを観察することにより判定した。ま
た、メッキ層の厚さの均一性については、実施例及び比
較例の線材（長さ５０ｍｍ）の縦断面の顕微鏡写真を撮
影し、この写真を用いてメッキ層の厚さを測定した。
【００４７】
【表３】
【００４８】この表３から明らかなように、実施例１〜
４及び比較例４においては、メッキ層の密着性が良好で
あると共に、メッキ層の厚さの均一性も良好である。そ
こで、均一なメッキ層が得られた実施例１〜４及び比較
例４についてメッキ層と芯線部のＢｉ系酸化物超電導体
との接触抵抗を測定した。接触抵抗の測定法として３端
子法を使用した。その測定方法を図２に示す。即ち、Ｂ
ｉ系酸化物超電導体２０の表面上に、メッキ層２１，２
２，２３を相互に分離して形成し、メッキ層２１，２２
から電流リード２４，２５を導出し、メッキ層２２，２
３から電圧リード２６，２７を導出する。そして、電流
リード２４，２５を電源（図示せず）に接続し、電圧リ
ード２６，２７を電圧計（図示せず）に接続した。そし
て、電圧計により測定された電圧値と、電源から供給さ
れる電流の電流値とから接触抵抗を測定した。この、接
触抵抗の測定結果を下記表４に示す。
４及び比較例４においては、メッキ層の密着性が良好で
あると共に、メッキ層の厚さの均一性も良好である。そ
こで、均一なメッキ層が得られた実施例１〜４及び比較
例４についてメッキ層と芯線部のＢｉ系酸化物超電導体
との接触抵抗を測定した。接触抵抗の測定法として３端
子法を使用した。その測定方法を図２に示す。即ち、Ｂ
ｉ系酸化物超電導体２０の表面上に、メッキ層２１，２
２，２３を相互に分離して形成し、メッキ層２１，２２
から電流リード２４，２５を導出し、メッキ層２２，２
３から電圧リード２６，２７を導出する。そして、電流
リード２４，２５を電源（図示せず）に接続し、電圧リ
ード２６，２７を電圧計（図示せず）に接続した。そし
て、電圧計により測定された電圧値と、電源から供給さ
れる電流の電流値とから接触抵抗を測定した。この、接
触抵抗の測定結果を下記表４に示す。
【００４９】
【表４】
【００５０】その結果、実施例１〜４は、比較例４に比
して、室温及び液体窒素中での接触抵抗が小さい。
して、室温及び液体窒素中での接触抵抗が小さい。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、溶融−凝固後の細線材に安定化材としてのＣｕ層及
びＡｇ層を電気メッキにより所定の条件で形成するか
ら、これらの複合層からなる安定化材を細線に均一な厚
さで被覆することができる。また、これらの電気メッキ
により形成した複合層は、密着性が優れ、接触抵抗が極
めて小さい。
ば、溶融−凝固後の細線材に安定化材としてのＣｕ層及
びＡｇ層を電気メッキにより所定の条件で形成するか
ら、これらの複合層からなる安定化材を細線に均一な厚
さで被覆することができる。また、これらの電気メッキ
により形成した複合層は、密着性が優れ、接触抵抗が極
めて小さい。
【図１】本発明の実施例方法を示す模式図である。
【図２】接触抵抗の測定方法を示す模式図である。
１；原料線材 ３；溶融部 ４；コイル ５ａ；パイプ １１；酸化物超電導線材 ２０；Ｂｉ系酸化物超電導体 ２１，２２，２３；メッキ層 ２４，２５；電流リード ２６，２７；電圧リード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨永 晴夫 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 佐治 明 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社技術開発本部電力 技術研究所内 (72)発明者 井上 俊夫 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社技術開発本部電力 技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導組
成のセラミックス線材を酸化雰囲気中にてその融点以上
の温度に加熱して溶融部を形成し、この溶融部から融液
を連続的に引き出して凝固させ、線径が２ｍｍ以下の線
材を形成する工程と、得られた線材の外周面に０．３Ａ
／ｄｍ2 以上の電流密度でＣｕを電気メッキしてＣｕメ
ッキ層を被覆する工程と、このＣｕメッキ層の上に０．
３Ａ／ｄｍ2 以上の電流密度でＡｇを電気メッキしてＡ
ｇメッキ層を形成する工程とを有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 |
|---|---|---|---|
| JP3349518A JP3065411B2 (ja) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3349518A JP3065411B2 (ja) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159647A true JPH05159647A (ja) | 1993-06-25 |
| JP3065411B2 JP3065411B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=18404279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3349518A Expired - Fee Related JP3065411B2 (ja) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3065411B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19964478B4 (de) * | 1999-08-19 | 2012-05-24 | Adelwitz Technologiezentrum Gmbh (Atz) | Verfahren zu metallischen Beschichtung von Hochtemperatur-Supraleitern und Verwendung der Beschichtung |
-
1991
- 1991-12-07 JP JP3349518A patent/JP3065411B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19964478B4 (de) * | 1999-08-19 | 2012-05-24 | Adelwitz Technologiezentrum Gmbh (Atz) | Verfahren zu metallischen Beschichtung von Hochtemperatur-Supraleitern und Verwendung der Beschichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3065411B2 (ja) | 2000-07-17 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |