JPH05314834A - 酸化物超電導線の製造方法 - Google Patents

酸化物超電導線の製造方法

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JPH05314834A
JPH05314834A JP4143410A JP14341092A JPH05314834A JP H05314834 A JPH05314834 A JP H05314834A JP 4143410 A JP4143410 A JP 4143410A JP 14341092 A JP14341092 A JP 14341092A JP H05314834 A JPH05314834 A JP H05314834A
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JP
Japan
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powder
oxide superconductor
oxide
sintering
amorphous
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Pending
Application number
JP4143410A
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English (en)
Inventor
Takashi Sato
隆士 佐藤
Takayuki Komatsu
高行 小松
Kazumasa Matsushita
和正 松下
Kazuhiko Sawada
和彦 澤田
Makoto Hiraoka
誠 平岡
Junichi Kai
純一 甲斐
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属層で被覆された長尺の酸化物超電導線を
焼結膨れなく、断面形状の均一性や超電導特性に優れる
状態で安定して得ること。 【構成】 酸化物超電導体の粉末と酸化物超電導体のア
モルファス体の粉末との混合物が金属層(1)で被覆さ
れた線材形態物を加熱して、前記混合物を焼結処理
(2)する酸化物超電導線の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結膨れを防止した金
属被覆型の酸化物超電導線の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図4に例示の如く、酸化物超電導
体の粉末を充填してなる金属チューブ又はその偏平体を
加熱処理して前記粉末を焼結させ、被覆金属層1の内部
に酸化物超電導体の焼結体2を有する超電導線の製造方
法が知られていた。
【0003】しかしながら、焼結時に膨れ11(膨張
部)等を生じて均一形状の超電導線が形成されない問題
点があつた。かかる膨れ等の発生は、数10cm以上の長
尺体を得る場合に特に顕著で、超電導特性の低下原因や
コイル等に加工する際の障害となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、長尺体の場
合にも膨れ等の発生なく焼結処理できて、断面形状の均
一性や超電導特性に優れる金属被覆型の酸化物超電導線
の製造方法の開発を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化物超電導
体の粉末と酸化物超電導体のアモルファス体の粉末との
混合物が金属層で被覆された線材形態物を加熱して、前
記混合物を焼結処理することを特徴とする酸化物超電導
線の製造方法を提供するものである。
【0006】
【作用】固相法や共沈法等により調製した超電導相含有
の通例の酸化物超電導体の粉末に、酸化物超電導体の溶
融液を急冷させるなどして形成したアモルファス体の粉
末を配合することにより、長尺体の場合にも膨れ等を生
じることなく焼結処理できて、断面形状の均一性や超電
導特性に優れる金属被覆型の酸化物超電導線が得られ
る。
【0007】前記において、焼結膨れ等が発生しない理
由について本発明者らは、通例の酸化物超電導体の粉末
が焼結時に膨れの原因物質として放出した酸素を、アモ
ルファス体の粉末が酸素欠乏状態であることに基づいて
吸収し、これにより焼結膨れが回避されるものと考えて
いる。
【0008】
【実施例】図1、図2、図3に本発明の製造方法により
得られる酸化物超電導線の断面形態を例示した。1が被
覆金属層、2が酸化物超電導体の粉末と酸化物超電導体
のアモルファス体の粉末との混合物が一体化した焼結体
である。
【0009】本発明において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
r2CaCu2yやBi2-xPbxSr2Ca2Cu3yの如きBi系
酸化物超電導体、YBa2Cu3yやYBa2Cu4yの如き
Y系酸化物超電導体、Ba1-xxBiO3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。
【0010】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。
【0011】超電導相含有の通例の酸化物超電導体の粉
末は、例えば固相法や共沈法等の適宜な方式で調製した
超電導用組成物を焼結処理し、それを粉砕する方法など
により得ることができる。
【0012】酸化物超電導体のアモルファス体の粉末
は、例えば前記の超電導用組成物ないし酸化物超電導体
の溶融液を銅やステンレス等の金属板上に流し出し、該
溶融液を金属ブロック等でプレスすることにより急冷凝
固させそれを粉砕する方法、あるいは回転ロール上に射
出して急冷凝固させそれを粉砕する方法などにより得る
ことができる。なお前記の超電導用組成物等にブドウ糖
の如き還元促進剤を0.05〜20重量%混在させるこ
とにより、得られるアモルファス体における酸素欠乏状
態を高めることができる。
【0013】酸化物超電導体の粉末と酸化物超電導体の
アモルファス体の粉末との混合割合は、焼結時における
酸化物超電導体の粉末の酸素放出量や、酸化物超電導体
のアモルファス体が超電導組成となるために必要な酸素
量などにより決定される。一般には、酸化物超電導体の
粉末100重量部あたり、酸化物超電導体のアモルファ
ス体の粉末10〜1000重量部、就中50〜300重
量部が用いられる。
【0014】なお、酸化物超電導体の粉末と酸化物超電
導体のアモルファス体の粉末との混合に際しては同じ系
統の酸化物超電導体を形成するものが用いられる。混合
は可及的に均質であることが好ましい。混合に用いる粉
末の粒径は100μm以下、就中0.1〜10μmが適当
である。
【0015】酸化物超電導体の粉末等の混合物を金属層
で被覆した線材形態物の形成は、例えば当該混合物を金
属チューブに充填し、それを必要に応じ目的とする超電
導線形態に加工する方法などにより行うことができる。
線材形態への加工は、例えばピンチロール等を介した圧
延処理や、ダイス等を介した伸線処理などの適宜な方式
で行うことができる。
【0016】また線材形態物の形成は、当該混合物を金
属箔等で包装する方法等によっても行うことができ、適
宜な方法で線材形態物を形成してよい。なお線材形態物
の形成に際しては、当該混合物を圧粉成形するなどして
成形体として用いることもできる。成形体は、充填ない
し包装作業性や気体の混入防止性などに優れている。
【0017】当該混合物を被覆する金属としては、適宜
なものを用いてよい。一般には、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
ましく用いられる。
【0018】酸化物超電導線は、線材形態物を加熱して
内蔵の混合物を焼結処理することにより得ることができ
る。本発明においてはその焼結処理に先立ち、被覆金属
層の端部等における開口状態下に加熱処理してガス化成
分を除去してもよい。ガス化のための加熱処理は、乾燥
空気雰囲気、乾燥窒素雰囲気(酸素の含有可)などの乾
燥雰囲気下に行うことが好ましい。
【0019】また被覆金属層を封止した状態で線材形態
物にプレス処理を施し、その後に焼結処理に供してもよ
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。
【0020】焼結処理は、被覆金属層中の酸化物超電導
体の粉末等の混合物をバルク化して一体化させるための
ものである。本発明では、コイル等の二次形態としたも
のに対して焼結処理を施してもよい。焼結の温度は、被
覆金属層の融点未満の温度で行われる。一般には700
〜1200℃である。
【0021】なお焼結処理は、密閉系の耐熱耐圧容器に
焼結対象物を収容するなどして加圧雰囲気下に行っても
よい。加圧雰囲気は、焼結膨れの発生を防止する外圧と
して作用する。
【0022】参考例1 Bi2Sr2CaCu2y系酸化物超電導体(Bi:2,Sr:
2,Ca:0.64,Cu:1.64)の粉砕物を石英ガ
ラス容器に入れ、その容器の外周に配置した電熱ヒータ
ーで1200℃に加熱して粉砕物を溶融させ、それを直
径0.3mmのノズル口より周速度15m/秒で回転する
ステンレスロールの表面に連続的に射出(射出圧2kg/
cm2)し、急冷凝固させて幅約2mm、厚さ約20μmの均
質なアモルファス状の酸化物超電導系テープを得、それ
を粉砕して粒径0.1〜10μmの粉末を調製した。
【0023】なお前記で得た酸化物超電導系テープは超
電導特性を示さなかったが、それを加熱炉に導入し、8
00〜850℃で約30時間加熱処理することにより超
電導性に優れるテープとなり、臨界温度85±0.5
K、臨界電流密度6000±450A/cm2(63K)
を示した。
【0024】参考例2 ブドウ糖を2重量%配合したものを溶融液としてそれを
用いたほか参考例1に準じてアモルファス状の酸化物超
電導系テープを得、それを粉砕して粒径0.1〜10μm
の粉末を調製した。なお得られた酸化物超電導系テープ
は超電導特性を示さなかったが、それを加熱炉に導入
し、800〜850℃で約30時間加熱処理することに
より超電導性に優れるテープとなり、臨界温度85±
0.5K、臨界電流密度6000±450A/cm2(63
K)を示した。
【0025】実施例1 Bi2Sr2CaCu2y系酸化物超電導体(Bi:2,Sr:
2,Ca:0.64,Cu:1.64)の粒径0.1〜1
0μmの粉末100重量部と、参考例1で得た粉末10
0重量部を均一に混合し、その混合物を一端を封止した
肉厚1.0mm、直径7.0mmの銀チューブに充填して、そ
れをダイスを介し直径3mmに伸線処理した。
【0026】次に、前記の伸線処理物をピンチロールで
圧延して幅3mm、厚さ0.2mm(超電導部の厚さ100
μm)、長さ1mのテープに加工したのち850〜89
0℃で約50時間加熱して焼結処理し、酸化物超電導線
を得た。得られた酸化物超電導線に焼結膨れは認められ
なかった。また、その臨界温度は83Kであり、臨界電
流密度は10000A/cm2(63K)であった。
【0027】実施例2 参考例1で得た粉末に代えて参考例2で得た粉末100
重量部を用いたほかは実施例1に準じて酸化物超電導線
を得た。得られた酸化物超電導線に焼結膨れは認められ
なかった。また、その臨界温度は85Kであり、臨界電
流密度は12000A/cm2(63K)であった。
【0028】実施例3 参考例1で得た粉末の使用量を50重量部としたほかは
実施例1に準じて酸化物超電導線を得た。得られた酸化
物超電導線に焼結膨れは認められなかった。また、その
臨界温度は83Kであり、臨界電流密度は10000A
/cm2(63K)であった。
【0029】実施例4 参考例1で得た粉末の使用量を300重量部としたほか
は実施例1に準じて酸化物超電導線を得た。得られた酸
化物超電導線に焼結膨れは認められなかった。また、そ
の臨界温度は82Kであり、臨界電流密度は8000A
/cm2(63K)であった。
【0030】比較例 参考例1で得た粉末を使用しないほかは実施例1に準じ
て酸化物超電導線を得た。しかし、得られた酸化物超電
導線には焼結膨れが多数の個所に認められた。また、そ
の臨界温度は80Kであり、臨界電流密度は5000A
/cm2(63K)であった。
【0031】なお前記において、臨界温度は0.1A/c
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。
【0032】また臨界電流密度は、パワーリードと共に
液体窒素中で減圧しながら63Kに冷却し、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。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、酸化物超電導体のアモ
ルファス体の粉末を混在させて焼結処理する方式とした
ので、焼結膨れのない金属被覆型の酸化物超電導線の長
尺体を、断面形状の均一性及び超電導特性に優れる状態
で安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による酸化物超電導線を例示した部分断
面斜視図。
【図2】本発明による他の酸化物超電導線を例示した断
面図。
【図3】本発明によるさらに他の酸化物超電導線を例示
した断面図。
【図4】従来例の部分断面斜視図。
【符号の説明】
1:被覆金属層 2:酸化物超電導体の焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000003263 三菱電線工業株式会社 兵庫県尼崎市東向島西之町8番地 (72)発明者 佐藤 隆士 新潟県長岡市深沢町1769−1 深沢町宿舎 2−503 (72)発明者 小松 高行 新潟県長岡市七日町790番地 (72)発明者 松下 和正 新潟県長岡市深沢町1769−1 深沢町宿舎 2−203 (72)発明者 澤田 和彦 兵庫県尼崎市東向島西之町8番地 三菱電 線工業株式会社内 (72)発明者 平岡 誠 兵庫県尼崎市東向島西之町8番地 三菱電 線工業株式会社内 (72)発明者 甲斐 純一 兵庫県尼崎市東向島西之町8番地 三菱電 線工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化物超電導体の粉末と酸化物超電導体
    のアモルファス体の粉末との混合物が金属層で被覆され
    た線材形態物を加熱して、前記混合物を焼結処理するこ
    とを特徴とする酸化物超電導線の製造方法。
JP4143410A 1992-05-08 1992-05-08 酸化物超電導線の製造方法 Pending JPH05314834A (ja)

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JP4143410A JPH05314834A (ja) 1992-05-08 1992-05-08 酸化物超電導線の製造方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111145961A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 山东凯盛新材料股份有限公司 聚醚酮酮漆包线的制备方法

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