JPH06131927A - 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

Publication number
JPH06131927A
JPH06131927A JP4276198A JP27619892A JPH06131927A JP H06131927 A JPH06131927 A JP H06131927A JP 4276198 A JP4276198 A JP 4276198A JP 27619892 A JP27619892 A JP 27619892A JP H06131927 A JPH06131927 A JP H06131927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
holes
molded body
shape
wire rod
molding
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
JP4276198A
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 JP4276198A priority Critical patent/JPH06131927A/ja
Publication of JPH06131927A publication Critical patent/JPH06131927A/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

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】Jc特性に優れた長尺の酸化物超電導線材の製
造方法を提供する。 【構成】超電導体の原料粉体を圧縮成形する工程と、得
られた成形体に孔又は溝を設ける工程、前記孔又は溝を
設けた成形体を金属パイプに挿入してビレットを作製す
る工程とを具備する方法である。ビレットは、真空中で
封止することによって作製し、その後、塑性加工して所
望形状・寸法の複合線材に仕上げ、熱処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マグネット、ケーブル
等に適用可能な酸化物超電導線材の製造方法に係り、特
に臨界電流密度(Jc)特性に優れた長尺の酸化物超電
導線材の製造に好適な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】イットリウム系、ビスマス系、タリウム
系等のように、液体窒素温度を越える臨界温度(Tc)
を有する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を応用・利用するために、種
々の形状に成形することが検討されている。
【0003】例えば、線材を作製する場合には、一般に
金属シース法が用いられている。この金属シース法は、
セラミックス超電導体の原料粉体を金属パイプ内に充填
してビレットとし、これを断面減少加工して所望形状・
寸法の複合線材に仕上げ、しかる後熱処理を行なってセ
ラミックス超電導導体とするものである。得られる線材
の断面の形状としては、丸型、楕円形、四角形、テープ
状等、あるいはこれらを複数本束ねたような形状の多芯
線材、さらには金属の内部にセラミックス超電導体が同
心円状又は渦巻状に配置された構造の多層線材等も、種
々試作検討されている。
【0004】一般に上記のような金属シース法によって
酸化物超電導線材を作製した場合、パイプ内の残留ガス
の影響により、熱処理過程において線材の膨れが発生
し、所望の特性が得られない。そのため、真空に封止し
たビレットを用いることも一部検討されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、真空封
止したビレットを用いて酸化物超電導線材を製造する場
合でも、ビレット長が長くなるにしたがって、成形体内
部の残留ガスを排気することが極めて困難になる。すな
わち、線材の長さが短い場合には線材の両端からガスが
除去されるが、線材が長くなるにしたがってその効果が
得にくくなる。そのため、真空排気しない場合に生じる
ような顕著な膨れはなくなるが、数十μm程度のわずか
な膨れが発生して、線材の内部がポーラスになるほか、
金属シースと超電導体との接触が不均一になってJc特
性が低下するという欠点がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、熱処理による膨
れを防止したJc特性に優れた酸化物超電導線材の製造
方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、超電導体の原料粉体を圧縮成形する工
程、前記成形体の外表面に開口する孔又は溝を形成する
工程、この孔又は溝を形成した成形体を金属パイプに挿
入してビレットを作製する工程、このビレットを真空に
封止する工程、真空封止したビレットを塑性加工して複
合線材を得る工程、この複合線材に熱処理を施す工程を
具備する酸化物超電導線材の製造方法を提供する。
【0008】本発明の製造方法に使用するセラミックス
原料粉末は、例えば、酸化物、炭酸塩等の一次原料粉を
所定の組成となるように配合・混合した後、仮焼して得
ることができる。また、前記の一次原料粉を減圧下、窒
素雰囲気下で加熱処理して得られた酸化物、炭酸塩等の
前駆体を原料粉末として用いることも可能である。
【0009】原料粉末を得るための混合粉の仮焼は、7
50〜850℃、好ましくは780〜820℃で行な
う。なお、仮焼の時間は、原料粉末の量にもよるが、5
〜100時間である。また、その前駆体は、650〜8
00℃、好ましくは、700〜750℃、5〜100時
間の加熱処理を行なうことにより得られる。加熱処理
は、100Torr(1.3kPa)以下、好ましくは
1Torr(13Pa)以下の減圧下で行なう。
【0010】本発明の製造方法における成形方法として
は、通常の一軸プレス、又は冷間等方圧加圧(CIP)
成形法等を使用することができ、成形圧力は、通常10
〜500MPa、好ましくは50〜300MPaであ
る。なお、この成形体の断面形状は、ビレット(金属パ
イプ形状)に応じて、丸形、四角形等とすることができ
る。
【0011】本発明の製造方法において圧縮後の成形体
に設ける孔又は溝は、径方向の細かい孔、長さ方向に沿
って連続した溝、又は長さ方向の細かい貫通孔とするこ
とができる。
【0012】以下、図面を参照して、圧縮成形体に設け
る孔又は溝を説明する。
【0013】図1(a)には、半径方向の微細な孔を多
数設けた成形体を示す。成形体11には、長さ方向に所
定の間隔で、微細な孔12が径方向に向かって設けられ
ている。微細な孔12の個数及び間隔は、成形体の寸法
に応じて適宜選択することができるが、同一円周上に2
つ以上の孔を形成する場合には、周方向に等間隔とする
ことが好ましい。孔12の間隔は、成形体の長さ方向
で、好ましくは5〜20mmであり、長さ方向において
同一直線上に形成することもできる。孔12の直径及び
深さは、成形体の大きさに応じて適宜選択することがで
きるが、好ましくは直径0.2〜1.0mm程度、深さ
5〜10mm程度である。なお、孔12は、貫通孔であ
ってもよい。
【0014】図1(b)には、表面上に長さ方向に連続
する溝を設けた成形体を示す。成形体11の表面上の溝
22の本数は、成形体の寸法に応じて適宜選択すること
ができるが、好ましくは2〜10本であり、各溝の間隔
は、成形体11の周方向に等間隔であることが好まし
い。また、溝の幅及び深さは、適宜選択することができ
るが、好ましくは、幅1〜5mm、深さ0.5〜5mm
である。
【0015】図1(c)には、長さ方向に連続する貫通
孔を設けた成形体を示す。成形体11に設けられる貫通
孔32の個数は、成形体の寸法に応じて適宜選択するこ
とができ、各貫通孔は、互いに等間隔で形成することが
好ましい。貫通孔32の直径は、成形体の大きさに応じ
て適宜選択することができるが、好ましくは0.2〜
1.0mm程度である。
【0016】孔又は溝が小さすぎると真空排気が困難に
なり、また、大きすぎると、全体の密度が低下する。
【0017】また、これらの孔又は溝は、図2に示すよ
うに組み合わせて形成することができる。図2(a)に
おいて、成形体11には径方向の孔12と表面の溝22
とが設けられており、図2(b)においては、成形体1
1には径方向の孔12と長さ方向の貫通孔32とが設け
られている。これら孔12と溝22は、連通していても
良い。同様に、孔12と貫通孔32も連通していて良
い。
【0018】孔又は溝の形成方法としては、ドリル加
工、セーパ加工等の通常の機械加工、あるいは、レーザ
ーを用いる方法などが挙げられる。
【0019】孔又は溝を設けた成形体を、あらかじめ作
製した金属パイプ内に挿入し、封入することによってビ
レットを作製する。封入のための手段としては、例えば
電子ビーム溶接を使用することができる。このとき、ビ
レット内部は、130Pa以下、好ましくは13Pa以
下の極力高真空度で封じ切ることが望ましい。なお、こ
こで使用する金属パイプの材質としては、Ag、Ag合
金、Cu、Cu合金等の熱伝導性、電気伝導性に優れた
材料を使用することができるが、酸素透過性、耐酸化性
の点から、Ag、Ag合金が好ましい。
【0020】得られたビレットを塑性加工して所望形
状、寸法の複合線材に仕上げる。塑性加工法として、得
られる線材の形状に応じて押し出し、圧延、引き抜き、
スウェージング等従来の塑性加工法を使用することがで
きるが、これらの方法を組み合わせて用いることもでき
る。なお、塑性加工によって得られる線材の形状として
は、テープ状のほか、丸形、楕円形、四角形等が挙げら
れる。
【0021】塑性加工後の熱処理は、820〜850℃
で10〜200時間、好ましくは、830〜840℃で
20〜100時間行なうと良い。
【0022】また、塑性加工と熱処理とを複数回繰り返
し行なって、酸化物超電導線材を製造することもでき
る。
【0023】
【作用】一般に、通常の一軸プレス、あるいは冷間等方
圧加圧(CIP)成形した成形体は、その表面近傍ほど
密な状態となり、内部ほど粗の状態となる。その結果、
真空封入したビレットを用いても、成形体内部まで真空
排気することは困難になり、得られる線材には、Jc特
性の低下につながる膨れが発生する。
【0024】本発明の製造方法では、超電導体の原料粉
末を圧縮成形し、得られた成形体に孔又は溝を設けた
後、これを用いてビレットを作製して真空に封止し、こ
のビレットに塑性加工及び熱処理を施している。
【0025】このように、成形体に孔又は溝を設けるこ
とによって、成形体内部の残留ガスを容易に排気するこ
とが可能になる。したがって、熱処理過程での酸化物超
電導線材の膨れを防止しすることができ、長さ方向に均
一であって、かつ、高Jc特性を有する酸化物超電導線
材を得ることができる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて、本発明を
より具体的に説明する。
【0027】(実施例1)Bi2 3 、PbO、SrC
3 、CaCO3 、及びCuOからなる一次原料粉末
を、モル比でBi:Pb:Sr:Ca:Cu=1.6:
0.4:2:2:3となるように配合・混合し、大気中
800℃で100時間の仮焼成を行なった。得られた仮
焼粉を300MPaの圧力でCIP成形し、外径14.
5mmφ程度、長さ100mm程度の棒状成形体を作製
した。
【0028】この成形体の長さ方向に5mm間隔ごと
に、図1(a)に示すように、内径1mmφの貫通孔を
合計20個、半径方向に延びるように設けた。貫通孔の
加工方法としてはドリル加工を用いた。この加工後の成
形体を外径25mmφ、内径15mmφのAgパイプに
挿入し、0.013Paの真空中で電子ビーム溶接を行
なって、複合ビレットを得た。この複合ビレットにスウ
ェージング加工、引き抜き加工、及び圧延加工のいずれ
かの加工法によって塑性加工を行なって幅5mm、厚さ
0.2mmのテープ線材に仕上げた。その後、大気中
で、840℃、50時間の熱処理を施した後、再度圧延
加工を行なった。さらに、前記熱処理と同一条件の熱処
理を行なって、最終的に幅5mm、厚さ0.18mmの
Agシーステープ線材を得た。
【0029】得られたテープ線材2mについて、長さ方
向に5cmごとに40点、液体窒素中、0磁場における
Jcを測定した。
【0030】その結果、長さ方向に沿って均一な176
00(A/cm2 )の特性が得られ、この線材には膨れ
は観察されなかった。
【0031】(実施例2)実施例1と同一条件で棒状成
形体を作製し、この棒状成形体の表面上に、図1(b)
に示すように、長さ方向に沿って連続する幅0.5m
m、深さ1mmの溝を10本、ほぼ等間隔となるよう
に、セーパ加工によって設けた。
【0032】この加工後の成形体を用いて、実施例1と
同様にしてビレットを作製し、塑性加工及び熱処理を施
して、実施例1と同様の幅5mm、厚さ0.18mmの
Agシーステープ線材を得た。
【0033】このテープ線材2mmについて、実施例1
と同様にJcを測定した結果、長さ方向に沿って均一な
17800(A/cm2 )の特性が得られ、この線材に
は膨れは観察されなかった。
【0034】(実施例3)実施例1と同一条件で棒状成
形体を作製し、この棒状成形体の内部に、図1(c)に
示すように、長さ方向に沿って連続する内径2mmの貫
通孔を5本、ほぼ等間隔となるように、ドリル加工によ
って設けた。
【0035】この加工後の成形体を用いて、実施例1と
同様にしてビレットを作製し、塑性加工及び熱処理を施
して、実施例1と同様の幅5mm、厚さ0.18mmの
Agシーステープ線材を得た。
【0036】このテープ線材2mmについて、実施例1
と同様にJcを測定した結果、長さ方向に沿って均一な
18900(A/cm2 )の特性が得られ、この線材に
は膨れは観察されなかった。
【0037】(実施例4)実施例1で作製したと同様の
貫通孔を設けた成形体の表面上に、さらに、実施例2で
成形体に設けた溝と同様の溝を、同様の手法で設け、図
2(a)に示すような形状の成形体を得た。
【0038】この加工後の成形体を用いて、実施例1と
同様にしてビレットを作製し、塑性加工及び熱処理を施
して、実施例1と同様の幅5mm、厚さ0.18mmの
Agシーステープ線材を得た。
【0039】このテープ線材2mmについて、実施例1
と同様にJcを測定した結果、長さ方向に沿って均一な
22500(A/cm2 )の特性が得られ、この線材に
は膨れは観察されなかった。
【0040】(実施例5)実施例1で作製したと同様の
貫通孔を設けた成形体に、さらに、実施例3で成形体に
設けた貫通孔と同様の、長さ方向に沿って連続する貫通
孔を同様の手法で設け、図2(b)に示すような形状の
成形体を得た。
【0041】この加工後の成形体を用いて、実施例1と
同様にしてビレットを作製し、塑性加工及び熱処理を施
して、実施例1と同様の幅5mm、厚さ0.18mmの
Agシーステープ線材を得た。
【0042】このテープ線材2mmについて、実施例1
と同様にJcを測定した結果、長さ方向に沿って均一な
20900(A/cm2 )の特性が得られ、この線材に
は膨れは観察されなかった。
【0043】(比較例)実施例1と同一条件で得られた
棒状成形体に孔又は溝を設けない以外は、実施例1と同
様にしてビレットを作製し、塑性加工及び熱処理を施し
て、実施例1と同様の幅5mm、厚さ0.18mmのA
gシーステープ線材を得た。
【0044】このテープ線材2mmについて、実施例1
と同様にJcを測定した結果、5900〜11500
(A/cm2 )と、長さ方向のばらつきが大きく、実施
例と比較して劣った値であった。また、この線材には、
約5〜15μmの膨れが観察された。
【0045】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の製造方法
によると、原料粉末の成形体の外表面に開口する孔又は
溝を設けたので、熱処理による膨れを防止でき、それに
よって、優れたJc特性を有し、長さ方向のJc特性も
安定した長尺酸化物超電導線材を得ることができる。本
発明の方法により得られた線材は、ケーブル、マグネッ
ト等に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法において使用する、孔又は溝を設
けた成形体の一例を示す図。
【図2】本発明の方法において使用する、孔又は溝を設
けた成形体の他の例を示す図。
【符号の説明】
11…成形体,12…径方向の孔,22…溝,32…貫
通孔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超電導体の原料粉体を圧縮成形する工
    程、前記成形体の外表面に開口する孔又は溝を形成する
    工程、この孔又は溝を形成した成形体を金属パイプに挿
    入してビレットを作製する工程、このビレットを真空に
    封止する工程、真空封止したビレットを塑性加工して複
    合線材を得る工程、この複合線材に熱処理を施す工程を
    具備する酸化物超電導線材の製造方法。
JP4276198A 1992-10-14 1992-10-14 酸化物超電導線材の製造方法 Pending JPH06131927A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4276198A JPH06131927A (ja) 1992-10-14 1992-10-14 酸化物超電導線材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4276198A JPH06131927A (ja) 1992-10-14 1992-10-14 酸化物超電導線材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06131927A true JPH06131927A (ja) 1994-05-13

Family

ID=17566059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4276198A Pending JPH06131927A (ja) 1992-10-14 1992-10-14 酸化物超電導線材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06131927A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1995797A2 (en) 2007-05-21 2008-11-26 Hitachi Ltd. Superconductive wire and method for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1995797A2 (en) 2007-05-21 2008-11-26 Hitachi Ltd. Superconductive wire and method for producing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5223478A (en) Hot isostatic processing of high current density high temperature conductors
US5319843A (en) Method of manufacturing a superconductive cable
CA2063283C (en) Method of preparing oxide superconducting wire
JPH06131927A (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
EP1746607B1 (en) Method of producing superconducting wire
JPH01276516A (ja) 高臨界電流密度を有する超電導線材の製造法
JP2895495B2 (ja) 酸化物超電導導体の製造方法
JPH06309967A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JP2554660B2 (ja) 化合物超電導線の製造方法
JPH01163914A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JPH04277410A (ja) テ−プ状多芯セラミックス超電導導体とそれを用いたケ−ブル
JPH07282659A (ja) 高温超電導線材の製造方法
JPH0554731A (ja) 多芯セラミツクス超電導線材およびその製造方法
JPS63279523A (ja) 化合物超電導線の製造方法
JP3033606B2 (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JPH03156811A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JPH01320711A (ja) 酸化物系超電導成形体の製造方法
JP3154239B2 (ja) セラミックス超電導導体の製造方法
JPH06302236A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JPH05266734A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JP2834525B2 (ja) 超電導体マイクロ回路の製造方法
JPH02129812A (ja) セラミックス超電導体製品の製造法
JPH05250938A (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JPH05159641A (ja) 高温超電導線材の製造方法
JPH05190035A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法