JPH05190035A - セラミックス超電導々体の製造方法 - Google Patents

セラミックス超電導々体の製造方法

Info

Publication number
JPH05190035A
JPH05190035A JP4023269A JP2326992A JPH05190035A JP H05190035 A JPH05190035 A JP H05190035A JP 4023269 A JP4023269 A JP 4023269A JP 2326992 A JP2326992 A JP 2326992A JP H05190035 A JPH05190035 A JP H05190035A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
raw material
rod
composite billet
subjected
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
Application number
JP4023269A
Other languages
English (en)
Inventor
Sukeyuki Kikuchi
祐行 菊地
Kiyoshi Nemoto
清 根本
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
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP4023269A priority Critical patent/JPH05190035A/ja
Publication of JPH05190035A publication Critical patent/JPH05190035A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超電導特性に優れたセラミックス超電導々体
を効率よく製造する方法を提供する。 【構成】 セラミックス超電導体となし得る原料物質を
予め棒状にCIP成形処理し、得られた棒状原料物質を
金属製パイプ内に充填して複合ビレットとなし、次いで
この複合ビレットに延伸加工を施して所定形状の線素材
となし、この線素材に所定の加熱処理を施すセラミック
ス超電導々体の製造方法において、金属製パイプ内に充
填する棒状原料物質として、最初のCIP成形処理にて
得た棒状原料物質を、 800℃以上の温度で少なくとも1
時間保持し、次いでCIP成形処理する工程を少なくと
も1回施したものを用いることで、金属製パイプに充填
する棒状原料物質が、ガスを含まず、超電導体への反応
の促進された、高密度なものとなり、依って得られるセ
ラミックス超電導々体は、超電導特性に優れたものとな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導特性に優れ、マ
グネットやケーブル等の導体として好適なセラミックス
超電導々体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液体窒素温度で超電導を示すY−
Ba−Cu−O系,Bi−(Pb)−Sr−Ca−Cu
−O系,Tl−Ba−Ca−Cu−O系等のセラミック
ス超電導体が見出され、各分野で実用化研究が進められ
ている。ところでこれらのセラミックス超電導体は脆い
為、これらを線材等に加工するには、加工性に富んだA
g等の金属製パイプにセラミックス超電導体となし得る
原料物質(以下、原料物質と略記する。)を充填して複
合ビレットとなし、この複合ビレットを延伸加工して所
望形状の線素材となし、この線素材に所定の加熱処理を
施して前記原料物質を超電導体に反応せしめてセラミッ
クス超電導々体となす複合加工法が用いられていた。こ
の複合加工法では、前記の線素材は円形,楕円形,四角
形,テープ状等任意の断面形状に加工される。又、前記
のテープ状の線素材は、この複数枚を平行に又は同心状
に又は渦巻状に積層し、次にこれらの積層体を別に用意
した金属製パイプ内に充填して多層複合ビレットとな
し、これらの多層複合ビレットに前述と同じように延伸
加工と加熱処理を施して多層セラミックス超電導々体が
製造されていた。而して前述の原料物質を金属製パイプ
内に充填するには、原料物質をそのままタップ充填する
方法の他、成形品の超電導特性を高める為、原料物質を
一軸プレス法や冷間静水圧圧縮成形処理(以下、CIP
成形処理と称す。)により圧粉成形して密度を高めて充
填する方法がとられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来法により製造されるセラミックス超電導々体
は、原料物質にCIP成形処理を施して密度を高めた原
料物質成形体を用いても、得られるセラミックス超電導
々体は、Jcが精々1000A/cm2(液体窒素中,0磁場)
程度の低い特性のものしか得られなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる状況に
鑑み鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的と
するところは、超電導特性に優れたセラミックス超電導
々体の製造方法を提供することにある。即ち、本発明
は、セラミックス超電導体となし得る原料物質をCIP
成形処理にて棒状に成形し、得られた棒状原料物質を金
属製パイプ内に充填して複合ビレットとなし、次いでこ
の複合ビレットに延伸加工を施して所定形状の線素材と
なし、この線素材に所定の加熱処理を施すセラミックス
超電導々体の製造方法において、金属製パイプ内に充填
する棒状原料物質として、最初のCIP成形処理にて得
た棒状原料物質を 800℃以上の温度で少なくとも1時間
保持し、次いで再度CIP成形処理する工程を少なくと
も1回施したものを用いることを特徴とするものであ
る。
【0005】本発明方法は、セラミックス超電導々体を
複合加工法により製造する際に、金属製パイプ内に充填
する棒状原料物質に、最初のCIP成形処理にて得た棒
状原料物質を 800℃以上の温度で少なくとも1時間保持
する加熱処理を施したのち、再度CIP成形処理する工
程を少なくとも1回施して、前記原料物質を、ガスを含
まず、超電導体への反応の促進した、高密度の棒状原料
物質となし、これを金属製パイプ内に充填して複合ビレ
ットとなし、この複合ビレットに延伸加工と加熱処理を
施して、超電導特性に優れたセラミックス超電導々体を
製造せんとするものである。
【0006】前述のように、最初のCIP成形処理にて
得た棒状原料物質を 800℃以上の温度で少なくとも1時
間保持する加熱処理を施したのち、再度CIP成形処理
する工程を少なくとも1回施すと規定した理由は、1回
目のCIP成形処理は原料物質を棒状体となすだけで、
この棒状原料物質を金属製パイプに充填し複合ビレット
化したのでは、最終的に得られるセラミックス超電導々
体に膨れ等の欠陥が生じてJc等の超電導特性に高い値
が得られず、一方棒状原料物質を 800℃以上の温度で保
持する加熱処理を施したものは、原料物質中のガスの除
去と原料物質の超電導体への反応は促進するが、棒状体
の密度が低く、十分な超電導特性が得られず、次に施す
2回目のCIP成形処理により棒状原料物質の高密度化
が計られ、依って得られるセラミックス超電導々体が高
い超電導特性のものとなる為である。この 800℃以上の
温度で保持する加熱処理と再度CIP成形処理を必要に
応じ順次所望回施すが、2回目以降のCIP成形処理と
800℃以上の温度に保持する加熱処理の工程は、全体で
4〜5回施すのが限度で、これ以上施しても得られるセ
ラミックス超電導々体の超電導特性は飽和する。
【0007】前述のCIP成形処理は、1000Kg/cm2以上
の圧力をかけて行うのが、原料物質層の高密度化が計れ
好ましく、上限は3000〜4000Kg/cm2程度で、これ以上の
圧力を掛けても密度の向上は望めない。又原料物質はC
IP成形処理前に予め一軸プレス法等により所定の形状
に圧粉成形しておくのが作業性に優れ好ましい。本発明
方法において、CIP成形処理した棒状原料物質の加熱
処理条件を 800℃以上の温度で少なくとも1時間施すよ
うに限定した理由は、加熱処理温度が 800℃未満でも又
加熱処理時間が1時間未満でも、棒状原料物質中のガス
の除去並びに原料物質の超電導体への反応が十分になさ
れない為である。尚、CIP成形処理の成形圧力と加熱
処理条件は、処理毎に変えても差し支えない。
【0008】本発明方法において、最初のCIP成形処
理にて得た棒状原料物質を 800℃以上の温度で少なくと
も1時間保持する加熱処理を施したのち、再度CIP成
形処理する工程を少なくとも1回施して得られた棒状原
料物質は、これを金属製パイプ内に充填し、電子ビーム
溶接等により真空封着して複合ビレットとなす。前記金
属製パイプには、任意の金属材料が用いられるが、Ag
又はAg合金が酸素透過性に優れていて、得られるセラ
ミックス超電導々体の特性が向上して好ましい。又金属
製パイプには、円形,四角形,多角形等任意の断面形状
のものが適用される。又前述の多層複合ビレットに施す
延伸加工には、押出、引抜き、スエージング、圧延、鍛
造、プレス圧縮等の任意の加工法が適用できるが、圧延
加工法又はプレス圧縮法が超電導体層の密度をより高め
ることができて好ましい。又延伸加工途中に中間焼鈍を
入れて延伸加工材の加工性を回復させても差し支えな
く、中間焼鈍を入れることにより特性が悪化するような
ことはない。又線素材に施す最後の加熱処理は原料物質
をセラミックス超電導体に完全に反応させる為に行うも
ので、その加熱温度は例えばBi系セラミックス超電導
体の場合は通常 820〜885 ℃の温度範囲である。又前記
の加熱処理は、延伸加工後の線素材をマグネットコイル
等に成形したあと施した方が内部のセラミックス超電導
体層に割れ等が入り難く好ましい。
【0009】本発明方法において、原料物質には、前述
のY系、Bi系、Tl系等のセラミックス超電導体を始
め、酸素含有雰囲気中で加熱処理することによりセラミ
ックス超電導体に反応する中間体、例えばセラミックス
超電導体の構成元素の混合体、又は共沈混合物、又は前
記構成元素の酸化物又は炭酸塩の一次原料粉を各々所定
量配合し混合して混合原料粉となし、この混合原料粉を
仮焼成した酸素欠損型複合酸化物等が用いられる。又前
記混合原料粉は溶液法により作製したものも適用され
る。
【0010】
【作用】本発明方法では、セラミックス超電導体となし
得る原料物質を予め棒状にCIP成形処理し、得られた
棒状原料物質を金属製パイプ内に充填して複合ビレット
となし、次いでこの複合ビレットに延伸加工を施して所
定形状の線素材となし、この線素材に所定の加熱処理を
施すセラミックス超電導々体の製造方法において、金属
製パイプ内に充填する棒状原料物質に、最初のCIP成
形処理後、 800℃以上の温度で少なくとも1時間保持
し、次いで再度CIP成形処理する工程を少なくとも1
回施したものを用いるので、前記棒状原料物質は、ガス
が含有されず、超電導体への反応も促進し、高密度なも
のとなる。依って前記棒状原料物質を金属製パイプ内に
充填して複合ビレットとなし、この複合ビレットに延伸
加工と加熱処理を施して得られるセラミックス超電導々
体は、膨れ等のない密度の高い超電導特性に優れたもの
となる。
【0011】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例1 Bi23 ,PbO,SrCO3 ,CaCO3 ,CuO
等の一次原料粉体をそれぞれBi:Pb:Sr:Ca:
Cuが原子比で1.6:0.4:2:2:3 となるように混合し、こ
の混合粉を大気中で 800℃×50時間仮焼成したのち、こ
の仮焼成体を粉砕して仮焼粉となした。次にこの仮焼粉
にCIP成形処理を施して棒状原料物質となし、この棒
状原料物質に 800℃以上の温度で1〜10時間保持する加
熱処理と再度CIP成形処理する工程を所望回施して外
径19.5mmφの原料物質成形体となした。しかるのちこ
れらの原料物質成形体をそれぞれ外径25mmφ, 内径20
mmφのAg製パイプ内に充填し、これを電子ビーム溶
接により真空封着して複合ビレットとなした。次にこの
複合ビレットをスエージング加工して5mmφの棒材と
なし、この棒材に更に圧延加工を施して幅10mm,厚さ
0.2mmのテープ状線素材となし、このテープ状線素材
に大気中で 830℃×50時間の加熱処理を施して単芯のテ
ープ状セラミックス超電導々体を作製した。尚、圧延加
工途中の厚さ0.5mmのテープ線材に大気中で 830℃×5
0時間の中間焼鈍を施した。
【0012】実施例2 実施例1で作製した各々の複合ビレットをスエージング
加工して外径 6.5mmφの棒材となし、この棒材を7本
束ねて、外径25mmφ, 内径20mmφのAg製パイプ内
に充填し、これを電子ビーム溶接により真空封着して多
芯複合ビレットとなした。次にこの多芯複合ビレットを
4方向ロール圧延により2×3mmの断面角型の線素材
となし、この線素材に大気中で 830℃×50時間の加熱処
理を施して多芯のテープ状のセラミックス超電導々体と
なした。圧延途中の3×4mmの断面角型の圧延材に大
気中で 830℃×50時間の中間焼鈍を施した。
【0013】比較例1 実施例1又は実施例2において、仮焼粉にCIP成形処
理を施して作製した棒状原料物質に 700℃×10時間又は
800℃×0.5 時間の加熱処理を施し、次にCIP成形処
理を施したのち、これらをAg製バイプに充填して複合
ビレットとなした他は、それぞれ実施例1又は実施例2
と同じ方法により単芯又は多芯のテープ状セラミックス
超電導々体を作製した。 比較例2 実施例1又は実施例2において、仮焼粉にCIP成形処
理を施して作製した棒状原料物質をそのまま、又は前記
棒状原料物質に 830℃の温度で10時間保持する加熱処理
を施したのち、これらをそれぞれAg製パイプ内に充填
して複合ビレットとなした他は、実施例1又は実施例2
と同じ方法により単芯又は多芯のテープ状セラミックス
超電導々体を作製した。このようにして製造した各々の
セラミックス超電導々体について、液体窒素中(77
K)、0磁場下で臨界電流密度(Jc)を測定した。結
果を単芯超電導線と多芯超電導線にわけてそれぞれ表1
及び表2に棒状原料物質の製造条件を併記して示した。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】表1及び表2より明らかなように、本発明
方法品(No1〜6,11 〜16) は、膨れ等の欠陥がなく、
Jcも高い値のものであった。尚、No6,16 はCIP成
形処理圧力が低かった為、他のものに較べてJcがやや
低い値のものとなった。他方、比較例品のNo7,17は、
加熱処理温度が 700℃と低かった為、又No8,18は加熱処
理時間が 0.5時間と低かった為、いずれも原料物質中の
ガス抜き及び原料物質の超電導体への反応が十分になさ
れずJcが低下した。又No10,20 は最初のCIP成形処
理後 830℃で10時間加熱処理を行っただけの為原料物質
成形体の密度が十分に高くなくJcが低下した。又、No
9,19 は仮焼粉にCIP成形処理を1回施しただけで、
以後の加熱処理を行わなかった為得られたセラミックス
超電導々体に膨れが生じ、Jcも極めて低い値のものと
なった。
【0017】
【効果】以上述べたように、本発明方法によれば、密度
が高くJc等の超電導特性に優れたセラミックス超電導
々体が得られるもので、工業上顕著な効果を有する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックス超電導体となし得る原料物
    質を冷間静水圧圧縮成形処理にて棒状に成形し、得られ
    た棒状原料物質を金属製パイプ内に充填して複合ビレッ
    トとなし、次いでこの複合ビレットに延伸加工を施して
    所定形状の線素材となし、この線素材に所定の加熱処理
    を施すセラミックス超電導々体の製造方法において、金
    属製パイプ内に充填する棒状原料物質として、最初の冷
    間静水圧圧縮成形処理にて得た棒状原料物質を 800℃以
    上の温度で少なくとも1時間保持し、次いで再度冷間静
    水圧圧縮成形処理する工程を少なくとも1回施したもの
    を用いることを特徴とするセラミックス超電導々体の製
    造方法。
JP4023269A 1992-01-13 1992-01-13 セラミックス超電導々体の製造方法 Pending JPH05190035A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4023269A JPH05190035A (ja) 1992-01-13 1992-01-13 セラミックス超電導々体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4023269A JPH05190035A (ja) 1992-01-13 1992-01-13 セラミックス超電導々体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05190035A true JPH05190035A (ja) 1993-07-30

Family

ID=12105887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4023269A Pending JPH05190035A (ja) 1992-01-13 1992-01-13 セラミックス超電導々体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05190035A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674814A (en) * 1994-11-14 1997-10-07 University Of Chicago Synthesis of increased-density bismuth-based superconductors with cold isostatic pressing and heat treating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674814A (en) * 1994-11-14 1997-10-07 University Of Chicago Synthesis of increased-density bismuth-based superconductors with cold isostatic pressing and heat treating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0832050B1 (en) Multifilamentary BSCCO 2223 oxide superconductor articles and method for their preparation
US6271473B1 (en) Oxide superconductive wire and process for manufacturing the same
US6218340B1 (en) Method of manufacturing superconductors including isostatic pressing
JPH05190035A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JP3029153B2 (ja) 多層セラミックス超電導々体の製造方法
JPH05151843A (ja) 断面角型状の多層セラミツクス超電導々体の製造方法
JPH07282659A (ja) 高温超電導線材の製造方法
JPH01163914A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
AU742588B2 (en) Cryogenic deformation of ceramic superconductors
JPH0850827A (ja) 超伝導体の製造方法
JP3011962B2 (ja) 多芯又は多層セラミックス超電導々体の製造方法
JPH06251929A (ja) 酸化物超電導コイルの製造方法
JPH05166426A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JPH04264315A (ja) 大容量酸化物超電導導体の製造方法
JPH02183918A (ja) 酸化物超電導導体の製造方法
JPH05182540A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JP3033606B2 (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JPH04155715A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JPH05266734A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JPH0668729A (ja) 多層セラミックス超電導々体の製造方法
JPH01128317A (ja) 超電導体線材の製造方法
JPH01163913A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JPH03122918A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JPH06223650A (ja) Bi系酸化物超電導線の製造方法
JPH0554735A (ja) セラミツクス超電導導体の製造方法