JPH0644842A - 多層セラミックス超電導々体の製造方法 - Google Patents
多層セラミックス超電導々体の製造方法Info
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- JPH0644842A JPH0644842A JP3282218A JP28221891A JPH0644842A JP H0644842 A JPH0644842 A JP H0644842A JP 3282218 A JP3282218 A JP 3282218A JP 28221891 A JP28221891 A JP 28221891A JP H0644842 A JPH0644842 A JP H0644842A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バラツキの小さい、高い超電導特性の多層セ
ラミックス超電導々体の製造方法を提供する。 【構成】 金属マトリックス層中に原料物質を層状に複
合した多層複合ビレット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を製造する方法において、
多層複合ビレット内部の少なくとも前記原料物質層１の
周辺の金属マトリックス層を高強度のＡｇ合金材料３で
構成し、外周をＡｇ材料１で構成する。 【効果】 原料物質層１がＡｇ合金材料３で補強される
ので、延伸加工時に原料物質層１に圧縮力が十分加わっ
て原料物質層１は、結晶配向性が良好となり又延伸加工
時の圧縮不足や加熱処理時の発生ガスにより不均一変形
を起こしたりせず、従って得られる多層セラミックス超
電導々体はバラツキの小さい、高い超電導特性のものと
なる。又複合ビレットの外周をＡｇ材料２で構成するの
で、表面は無酸化状態の優れたものとなる。
ラミックス超電導々体の製造方法を提供する。 【構成】 金属マトリックス層中に原料物質を層状に複
合した多層複合ビレット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を製造する方法において、
多層複合ビレット内部の少なくとも前記原料物質層１の
周辺の金属マトリックス層を高強度のＡｇ合金材料３で
構成し、外周をＡｇ材料１で構成する。 【効果】 原料物質層１がＡｇ合金材料３で補強される
ので、延伸加工時に原料物質層１に圧縮力が十分加わっ
て原料物質層１は、結晶配向性が良好となり又延伸加工
時の圧縮不足や加熱処理時の発生ガスにより不均一変形
を起こしたりせず、従って得られる多層セラミックス超
電導々体はバラツキの小さい、高い超電導特性のものと
なる。又複合ビレットの外周をＡｇ材料２で構成するの
で、表面は無酸化状態の優れたものとなる。
Description
【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多層セラミッ
クス超電導々体の製造方法に関する。
グネットやケーブル等の導体として好適な多層セラミッ
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、例えば加工性に富
んだＡｇやＣｕ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を作製し、次いでこの複合ビレ
ットを延伸加工して所望形状の線素材となしたのち、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
導体に反応せしめる複合加工法が用いられている。又こ
の複合加工法により製造されるセラミックス超電導々体
の形状は、断面が円形，楕円形，四角形，テープ状等任
意の形状に加工される。そして例えば、前記のテープ状
のセラミックス超電導々体は、この複数枚を平行に又は
同心状に積層し、又は渦巻状に巻回し、次にこれらの積
層体又は巻回体を別に用意したＡｇ材料製パイプ内に充
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る。
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、例えば加工性に富
んだＡｇやＣｕ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を作製し、次いでこの複合ビレ
ットを延伸加工して所望形状の線素材となしたのち、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
導体に反応せしめる複合加工法が用いられている。又こ
の複合加工法により製造されるセラミックス超電導々体
の形状は、断面が円形，楕円形，四角形，テープ状等任
意の形状に加工される。そして例えば、前記のテープ状
のセラミックス超電導々体は、この複数枚を平行に又は
同心状に積層し、又は渦巻状に巻回し、次にこれらの積
層体又は巻回体を別に用意したＡｇ材料製パイプ内に充
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る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
多層セラミックス超電導々体は、金属マトリックス層が
軟質なＡｇ材料により構成されている為、延伸加工の際
に原料物質層に十分な圧縮力が掛からず、その結果得ら
れる多層セラミックス超電導々体の超電導体層は結晶配
向性に劣る為、超電導特性が低下し、又前述の圧縮不足
や加熱処理時に原料物質から放出するガスによって、図
２に示したように、Ａｇ材料２で構成した金属マトリッ
クス層中のセラミックス超電導体層４の形状が不均一な
ものとなって、超電導特性のバラツキが大きくなるとい
う問題があった。
多層セラミックス超電導々体は、金属マトリックス層が
軟質なＡｇ材料により構成されている為、延伸加工の際
に原料物質層に十分な圧縮力が掛からず、その結果得ら
れる多層セラミックス超電導々体の超電導体層は結晶配
向性に劣る為、超電導特性が低下し、又前述の圧縮不足
や加熱処理時に原料物質から放出するガスによって、図
２に示したように、Ａｇ材料２で構成した金属マトリッ
クス層中のセラミックス超電導体層４の形状が不均一な
ものとなって、超電導特性のバラツキが大きくなるとい
う問題があった。
【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多層セラミックス超電
導々体を製造する方法を提供することにある。即ち、本
発明は、金属マトリックス層中にセラミックス超電導体
となし得る原料物質を多層に複合した多層複合ビレット
を作製し、この多層複合ビレットに延伸加工を施して所
望形状の線素材となし、この線素材に所定の加熱処理を
施す多層セラミックス超電導々体の製造方法において、
多層複合ビレットの前記原料物質層を含まない外周の金
属マトリックス層をＡｇ材料で構成し、前記原料物質層
を含む内部の少なくとも前記原料物質層周辺の金属マト
リックス層を高強度のＡｇ合金材料で構成したことを特
徴とするものである。
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多層セラミックス超電
導々体を製造する方法を提供することにある。即ち、本
発明は、金属マトリックス層中にセラミックス超電導体
となし得る原料物質を多層に複合した多層複合ビレット
を作製し、この多層複合ビレットに延伸加工を施して所
望形状の線素材となし、この線素材に所定の加熱処理を
施す多層セラミックス超電導々体の製造方法において、
多層複合ビレットの前記原料物質層を含まない外周の金
属マトリックス層をＡｇ材料で構成し、前記原料物質層
を含む内部の少なくとも前記原料物質層周辺の金属マト
リックス層を高強度のＡｇ合金材料で構成したことを特
徴とするものである。
【０００５】本発明方法は、多層セラミックス超電導々
体の製造に用いる多層複合ビレットの原料物質層が含ま
れる内部の金属マトリックス層をＡｇ合金材料により構
成してその強度を高め、依って延伸加工時の圧縮力が原
料物質層に十分掛かるようにしてその結晶配向性を高
め、又金属マトリックス層を強度の高いＡｇ合金材料に
より強固に拘束して、延伸加工時の圧縮不足や加熱処理
時のガス放出での原料物質層の不均一変形を防止するよ
うにしたものである。本発明方法において、多層複合ビ
レットの原料物質層を含まない外周の金属マトリックス
層をＡｇ材料で構成した理由は、延伸加工後の加熱処理
時に表面が酸化するのを防止する為である。このＡｇ材
料には、通常の工業用のＡｇ材料が用いられるが、更に
高純度のものを用いても差支えない。本発明方法におい
て、多層複合ビレットの原料物質層を含む内部の少なく
とも原料物質層周辺の金属マトリックス層のＡｇ合金材
料はその強度を外側から内側にかけて高めることによ
り、原料物質層への圧縮力が原料物質層の径方向の配置
位置に依らず均等に掛かるようになり好ましい。又上記
Ａｇ合金材料には任意のＡｇ合金材料が用いられるが、
特には、セラミックス超電導体層と非反応性のＰｄ，Ｒ
ｈ，Ｉｒ，Ｐｔ等を合金元素とするものが好ましい。
体の製造に用いる多層複合ビレットの原料物質層が含ま
れる内部の金属マトリックス層をＡｇ合金材料により構
成してその強度を高め、依って延伸加工時の圧縮力が原
料物質層に十分掛かるようにしてその結晶配向性を高
め、又金属マトリックス層を強度の高いＡｇ合金材料に
より強固に拘束して、延伸加工時の圧縮不足や加熱処理
時のガス放出での原料物質層の不均一変形を防止するよ
うにしたものである。本発明方法において、多層複合ビ
レットの原料物質層を含まない外周の金属マトリックス
層をＡｇ材料で構成した理由は、延伸加工後の加熱処理
時に表面が酸化するのを防止する為である。このＡｇ材
料には、通常の工業用のＡｇ材料が用いられるが、更に
高純度のものを用いても差支えない。本発明方法におい
て、多層複合ビレットの原料物質層を含む内部の少なく
とも原料物質層周辺の金属マトリックス層のＡｇ合金材
料はその強度を外側から内側にかけて高めることによ
り、原料物質層への圧縮力が原料物質層の径方向の配置
位置に依らず均等に掛かるようになり好ましい。又上記
Ａｇ合金材料には任意のＡｇ合金材料が用いられるが、
特には、セラミックス超電導体層と非反応性のＰｄ，Ｒ
ｈ，Ｉｒ，Ｐｔ等を合金元素とするものが好ましい。
【０００６】以下に本発明方法にて用いる多層複合ビレ
ットを図を参照して説明する。図１イ〜ホは本発明にて
用いる多層複合ビレットの態様例を示すそれぞれ横断面
図である。図イに示した多層複合ビレットは金属マトリ
ックス層中に原料物質層１をビレット表面に平行に積層
したもので、原料物質層１を含まない外周の金属マトリ
ックス層をＡｇ材料２により構成し、原料物質１を含む
内部の金属マトリックス層をＡｇ合金材料３により構成
したものである。図ロ，ハ，ニに示した多層複合ビレッ
トは金属マトリックス層中に原料物質層１を渦巻状
（ロ，ハ）又は同心円状（ニ）にそれぞれ配置したもの
で、図イの場合と同じように原料物質層１を含まない外
周の金属マトリックス層をＡｇ材料２により構成し、原
料物質層１を含む内部の金属マトリックス層をＡｇ合金
材料３により構成したものである。図ホ，ヘに示した多
層複合ビレットは、図ロ，ハに示した多層複合ビレット
の原料物質層１を含まない中心部の金属マトリックス層
をＡｇ合金材料３で構成したものである。
ットを図を参照して説明する。図１イ〜ホは本発明にて
用いる多層複合ビレットの態様例を示すそれぞれ横断面
図である。図イに示した多層複合ビレットは金属マトリ
ックス層中に原料物質層１をビレット表面に平行に積層
したもので、原料物質層１を含まない外周の金属マトリ
ックス層をＡｇ材料２により構成し、原料物質１を含む
内部の金属マトリックス層をＡｇ合金材料３により構成
したものである。図ロ，ハ，ニに示した多層複合ビレッ
トは金属マトリックス層中に原料物質層１を渦巻状
（ロ，ハ）又は同心円状（ニ）にそれぞれ配置したもの
で、図イの場合と同じように原料物質層１を含まない外
周の金属マトリックス層をＡｇ材料２により構成し、原
料物質層１を含む内部の金属マトリックス層をＡｇ合金
材料３により構成したものである。図ホ，ヘに示した多
層複合ビレットは、図ロ，ハに示した多層複合ビレット
の原料物質層１を含まない中心部の金属マトリックス層
をＡｇ合金材料３で構成したものである。
【０００７】本発明の多層セラミックス超電導々体の製
造は、例えば、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を施し
てテープ状素材となし、このテープ状素材を別に用意し
た金属製パイプ内に複数枚積層して挿入して多層複合ビ
レットとなし、この多層複合ビレットを所望形状に延伸
加工したのち、所定の加熱処理を施してなされる。又前
述の多層複合ビレットを作製する他の方法としては、原
料物質をバインダーと混練してペースト状物となし、又
は原料物質を融液状となし、このペースト状物又は融液
状物を金属テープ上に塗布してテープ状素材となし、こ
のテープ状素材を平行に又は同心円状に積層し、又は巻
回し、この積層体又は巻回体を金属製パイプ内に充填す
る方法等がある。
造は、例えば、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を施し
てテープ状素材となし、このテープ状素材を別に用意し
た金属製パイプ内に複数枚積層して挿入して多層複合ビ
レットとなし、この多層複合ビレットを所望形状に延伸
加工したのち、所定の加熱処理を施してなされる。又前
述の多層複合ビレットを作製する他の方法としては、原
料物質をバインダーと混練してペースト状物となし、又
は原料物質を融液状となし、このペースト状物又は融液
状物を金属テープ上に塗布してテープ状素材となし、こ
のテープ状素材を平行に又は同心円状に積層し、又は巻
回し、この積層体又は巻回体を金属製パイプ内に充填す
る方法等がある。
【０００８】本発明導体の製造に用いる原料物質には、
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セラミックス超電導体に
合成されるまでの中間体、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
混合して混合原料となし、この混合原料を仮焼成した酸
素欠損型複合酸化物等が用いられる。又原料物質を金属
製パイプ内に充填するには、原料物質をそのまま充填す
る方法の他、原料物質を予めＣＩＰ法等により所定形状
に成形したり、或いはこの成形体を更に加熱焼結して充
填する方法が用いられる。このように原料物質を成形体
や焼結体に加工してから充填すると、得られるセラミッ
クス超電導々体の密度が高まり、Ｊｃ等の特性が一段と
向上する。本発明の多層セラミックス超電導々体を製造
するにあたって、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、一
軸プレス圧縮等の任意の方法が適用できるが、圧延加工
法又はプレス加工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、線素材に施す加熱処理は原料
物質をセラミックス超電導体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
この加熱処理は、延伸加工上がり、つまり線素材の状態
で施してもよいが、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割れ等が入り難く好ましい。
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セラミックス超電導体に
合成されるまでの中間体、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
混合して混合原料となし、この混合原料を仮焼成した酸
素欠損型複合酸化物等が用いられる。又原料物質を金属
製パイプ内に充填するには、原料物質をそのまま充填す
る方法の他、原料物質を予めＣＩＰ法等により所定形状
に成形したり、或いはこの成形体を更に加熱焼結して充
填する方法が用いられる。このように原料物質を成形体
や焼結体に加工してから充填すると、得られるセラミッ
クス超電導々体の密度が高まり、Ｊｃ等の特性が一段と
向上する。本発明の多層セラミックス超電導々体を製造
するにあたって、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、一
軸プレス圧縮等の任意の方法が適用できるが、圧延加工
法又はプレス加工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、線素材に施す加熱処理は原料
物質をセラミックス超電導体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
この加熱処理は、延伸加工上がり、つまり線素材の状態
で施してもよいが、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割れ等が入り難く好ましい。
【０００９】
【作用】本発明方法では、金属マトリックス層中に原料
物質を層状に複合した多層複合ビレットに延伸加工と加
熱処理を施して多層セラミックス超電導々体を製造する
方法において、多層複合ビレット内部の少なくとも原料
物質層周辺の金属マトリックス層を高強度のＡｇ合金材
料により構成するので、多層複合ビレットを延伸加工す
る際に、前記原料物質層に圧縮力が十分加わって、得ら
れる多層セラミックス超電導々体の結晶配向性が良好な
ものとなり、又原料物質層は前記高強度Ａｇ合金材料に
より周辺が拘束されているので、延伸加工時の圧縮不足
や加熱処理時の発生ガスにより不均一変形を起こすよう
なことがなく、従って得られる多層セラミックス超電導
々体はバラツキのない、高い超電導特性のものとなる。
又外周の金属マトリックス層をＡｇ材料で構成するの
で、無酸化状態の表面性状に優れたものとなる。
物質を層状に複合した多層複合ビレットに延伸加工と加
熱処理を施して多層セラミックス超電導々体を製造する
方法において、多層複合ビレット内部の少なくとも原料
物質層周辺の金属マトリックス層を高強度のＡｇ合金材
料により構成するので、多層複合ビレットを延伸加工す
る際に、前記原料物質層に圧縮力が十分加わって、得ら
れる多層セラミックス超電導々体の結晶配向性が良好な
ものとなり、又原料物質層は前記高強度Ａｇ合金材料に
より周辺が拘束されているので、延伸加工時の圧縮不足
や加熱処理時の発生ガスにより不均一変形を起こすよう
なことがなく、従って得られる多層セラミックス超電導
々体はバラツキのない、高い超電導特性のものとなる。
又外周の金属マトリックス層をＡｇ材料で構成するの
で、無酸化状態の表面性状に優れたものとなる。
【００１０】
【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 Ｂｉ2Ｏ3 ，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℃×１００時間
仮焼成したのち、この仮焼成体を粉砕して平均粒径が約
３０μｍの仮焼粉となした。次いでこの仮焼粉をＣＩＰ
成形して外径８ｍｍφの棒材となし、この棒材を外径１
１ｍｍφ、内径８ｍｍφのＡｇ合金材料製丸型パイプに
充填して複合ビレットを作製した。Ａｇ合金材料には、
Ａｇ−Ｐｄ合金，Ａｇ−Ｒｈ合金，Ａｇ−Ｐｔ合金，Ａ
ｇ−Ｉｒ合金のいずれかのＡｇ合金材料を用いた。又そ
れぞれのＡｇ合金材料の合金濃度は、１，２，３，４，
５wt％に変化させた。次にこの複合ビレットに圧延加工
を施して幅１２ｍｍ，厚さ０．５ｍｍのＡｇ合金材料で
シールドされたテープ状素材となし、次いでこのテープ
状素材を９枚積層して、外径１４．５×７ｍｍ，内径１
２．５×５ｍｍのＡｇ製角型パイプ内に挿入して多層複
合ビレットを作製した。次にこの多層複合ビレットを４
方向ロールを用いて圧延加工し、断面寸法が４×２ｍｍ
の線素材となし、次いでこの線素材に大気中で８３０℃
×２００時間の加熱処理を施して多層セラミックス超電
導々体を製造した。Ａｇ製角型パイプに挿入するテープ
状素材の積層の仕方は、中央に濃度の最も高い合金を１
枚配置し、その両側に次に濃度の高い合金を１枚宛配置
し、以下外側程合金濃度の低いものを順次１枚宛配置し
て行った。 実施例２ 実施例１において、仮焼粉を充填する丸型パイプの材料
に、Ａｇに微細なＡｌ2 Ｏ3 又はＭｇＯ又はＺｒＯ2 の
いずれかの酸化物をそれぞれ１，２，４，６，８ vol％
分散させた分散強化型合金を用いた他は、実施例１と同
じ方法により多層セラミックス超電導々体を製造した。 実施例３ 実施例１において、Ａｇ製角型パイプに挿入するテープ
状素材に、濃度が同じＡｇ−Ｐｄ合金でシールドされた
９枚のテープ状素材を用いた他は、実施例１と同じ方法
により多層セラミックス超電導々体を製造した。
る。 実施例１ Ｂｉ2Ｏ3 ，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℃×１００時間
仮焼成したのち、この仮焼成体を粉砕して平均粒径が約
３０μｍの仮焼粉となした。次いでこの仮焼粉をＣＩＰ
成形して外径８ｍｍφの棒材となし、この棒材を外径１
１ｍｍφ、内径８ｍｍφのＡｇ合金材料製丸型パイプに
充填して複合ビレットを作製した。Ａｇ合金材料には、
Ａｇ−Ｐｄ合金，Ａｇ−Ｒｈ合金，Ａｇ−Ｐｔ合金，Ａ
ｇ−Ｉｒ合金のいずれかのＡｇ合金材料を用いた。又そ
れぞれのＡｇ合金材料の合金濃度は、１，２，３，４，
５wt％に変化させた。次にこの複合ビレットに圧延加工
を施して幅１２ｍｍ，厚さ０．５ｍｍのＡｇ合金材料で
シールドされたテープ状素材となし、次いでこのテープ
状素材を９枚積層して、外径１４．５×７ｍｍ，内径１
２．５×５ｍｍのＡｇ製角型パイプ内に挿入して多層複
合ビレットを作製した。次にこの多層複合ビレットを４
方向ロールを用いて圧延加工し、断面寸法が４×２ｍｍ
の線素材となし、次いでこの線素材に大気中で８３０℃
×２００時間の加熱処理を施して多層セラミックス超電
導々体を製造した。Ａｇ製角型パイプに挿入するテープ
状素材の積層の仕方は、中央に濃度の最も高い合金を１
枚配置し、その両側に次に濃度の高い合金を１枚宛配置
し、以下外側程合金濃度の低いものを順次１枚宛配置し
て行った。 実施例２ 実施例１において、仮焼粉を充填する丸型パイプの材料
に、Ａｇに微細なＡｌ2 Ｏ3 又はＭｇＯ又はＺｒＯ2 の
いずれかの酸化物をそれぞれ１，２，４，６，８ vol％
分散させた分散強化型合金を用いた他は、実施例１と同
じ方法により多層セラミックス超電導々体を製造した。 実施例３ 実施例１において、Ａｇ製角型パイプに挿入するテープ
状素材に、濃度が同じＡｇ−Ｐｄ合金でシールドされた
９枚のテープ状素材を用いた他は、実施例１と同じ方法
により多層セラミックス超電導々体を製造した。
【００１１】実施例４ Ｂｉ2Ｏ3 ，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℃×１００時間
仮焼成したのち、この仮焼成体を粉砕して平均粒径が約
３０μｍの仮焼粉となした。次いでこの仮焼粉をＣＩＰ
成形して外径８ｍｍφの棒材となし、この棒材を外径１
１ｍｍφ、内径８ｍｍφのＡｇ−Ｐｄ合金，Ａｇ−Ｒｈ
合金，Ａｇ−Ｐｔ合金，Ａｇ−Ｉｒ合金のいずれかのＡ
ｇ合金材料製の丸型パイプに充填して複合ビレットを作
製した。次にこの複合ビレットに圧延加工を施して幅１
００ｍｍ，厚さ０．３ｍｍのテープ状素材となし、次い
でこのテープ状素材を外径５ｍｍφのＡｇ製丸棒上に２
０層巻回し、この巻回体を外径２５ｍｍ，内径１９ｍｍ
のＡｇ製パイプに充填して多層複合ビレットを作製し
た。次にこの多層複合ビレットにスエージング加工を施
して５ｍｍφの棒材となし、この棒材を圧延加工して断
面が２×３ｍｍの角型の線素材となした。次にこの線素
材に酸素気流中で、８８０〜８４０℃の温度で加熱処理
を施して多層セラミックス超電導々体を製造した。前記
Ａｇ合金材料の合金濃度はいずれも３％とした。 実施例５ 実施例４において、多層複合ビレットにスエージング加
工を施して２ｍｍφの線素材となし、この線素材に加熱
処理を施した他は、実施例５と同じ方法により多層セラ
ミックス超電導々体を製造した。 比較例１ 実施例１又は実施例４において、仮焼粉を充填する丸型
パイプの材料にＡｇ材料を用いてテープ状素材を作製し
た他は、実施例１又は実施例４とそれぞれ同じ方法によ
り多層セラミックス超電導々体を製造した。このように
して得られた各々の多層セラミックス超電導々体につい
て、液体窒素中（７７Ｋ）、０磁場下で、臨界電流（Ｉ
ｃ）を測定した。又Ｉｃ測定後のセラミックス超電導体
層の結晶配向性をＸ線回折法により調査した。更に、セ
ラミックス超電導体層の形状を観察した。結果は表１及
び表２に示した。
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℃×１００時間
仮焼成したのち、この仮焼成体を粉砕して平均粒径が約
３０μｍの仮焼粉となした。次いでこの仮焼粉をＣＩＰ
成形して外径８ｍｍφの棒材となし、この棒材を外径１
１ｍｍφ、内径８ｍｍφのＡｇ−Ｐｄ合金，Ａｇ−Ｒｈ
合金，Ａｇ−Ｐｔ合金，Ａｇ−Ｉｒ合金のいずれかのＡ
ｇ合金材料製の丸型パイプに充填して複合ビレットを作
製した。次にこの複合ビレットに圧延加工を施して幅１
００ｍｍ，厚さ０．３ｍｍのテープ状素材となし、次い
でこのテープ状素材を外径５ｍｍφのＡｇ製丸棒上に２
０層巻回し、この巻回体を外径２５ｍｍ，内径１９ｍｍ
のＡｇ製パイプに充填して多層複合ビレットを作製し
た。次にこの多層複合ビレットにスエージング加工を施
して５ｍｍφの棒材となし、この棒材を圧延加工して断
面が２×３ｍｍの角型の線素材となした。次にこの線素
材に酸素気流中で、８８０〜８４０℃の温度で加熱処理
を施して多層セラミックス超電導々体を製造した。前記
Ａｇ合金材料の合金濃度はいずれも３％とした。 実施例５ 実施例４において、多層複合ビレットにスエージング加
工を施して２ｍｍφの線素材となし、この線素材に加熱
処理を施した他は、実施例５と同じ方法により多層セラ
ミックス超電導々体を製造した。 比較例１ 実施例１又は実施例４において、仮焼粉を充填する丸型
パイプの材料にＡｇ材料を用いてテープ状素材を作製し
た他は、実施例１又は実施例４とそれぞれ同じ方法によ
り多層セラミックス超電導々体を製造した。このように
して得られた各々の多層セラミックス超電導々体につい
て、液体窒素中（７７Ｋ）、０磁場下で、臨界電流（Ｉ
ｃ）を測定した。又Ｉｃ測定後のセラミックス超電導体
層の結晶配向性をＸ線回折法により調査した。更に、セ
ラミックス超電導体層の形状を観察した。結果は表１及
び表２に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】表１及び表２より明らかなように、本発明
方法品（No．１〜24）は、結晶配向性に富み又超電導体
層の形状が良好で、従ってＩｃが高く又バラツキが小さ
いものとなった。中でも外側から内側にかけて合金濃度
を高めたものは、超電導体層が径方向でバランスよく圧
縮加工されて超電導特性が特に優れたものとなった。Ａ
ｇ合金材料の強度、つまりＡｇ合金材料濃度の影響（N
o．８〜12）は、合金濃度があまり高いものはＩｃが低
下した。これは金属マトリックス層の電気・熱伝導性が
低下して耐クエンチ特性が劣化した為である。又多層複
合ビレットの延伸加工をスエージャーのみで行ったもの
（No．19〜24）は、圧延を入れたもの（No．13〜18）よ
り圧縮力が弱く、特性がやや低下した。他方、比較例品
（No．25〜27）は、いずれもＩｃが低く、バラツキの大
きいものであった。これは金属マトリックス層が低強度
のＡｇ材料であった為、セラミックス超電導体層に圧縮
力が十分に掛からず、その結果結晶配向性が低下し又超
電導体層が不均一変形した為である。
方法品（No．１〜24）は、結晶配向性に富み又超電導体
層の形状が良好で、従ってＩｃが高く又バラツキが小さ
いものとなった。中でも外側から内側にかけて合金濃度
を高めたものは、超電導体層が径方向でバランスよく圧
縮加工されて超電導特性が特に優れたものとなった。Ａ
ｇ合金材料の強度、つまりＡｇ合金材料濃度の影響（N
o．８〜12）は、合金濃度があまり高いものはＩｃが低
下した。これは金属マトリックス層の電気・熱伝導性が
低下して耐クエンチ特性が劣化した為である。又多層複
合ビレットの延伸加工をスエージャーのみで行ったもの
（No．19〜24）は、圧延を入れたもの（No．13〜18）よ
り圧縮力が弱く、特性がやや低下した。他方、比較例品
（No．25〜27）は、いずれもＩｃが低く、バラツキの大
きいものであった。これは金属マトリックス層が低強度
のＡｇ材料であった為、セラミックス超電導体層に圧縮
力が十分に掛からず、その結果結晶配向性が低下し又超
電導体層が不均一変形した為である。
【００１５】
【効果】以上述べたように、本発明方法によれば、表面
性状に優れ、又バラツキの小さい高Ｉｃの多層セラミッ
クス超電導々体が得られ、工業上顕著な効果を奏する。
性状に優れ、又バラツキの小さい高Ｉｃの多層セラミッ
クス超電導々体が得られ、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】本発明方法にて用いる多層複合ビレットの態様
例を示す横断面図である。
例を示す横断面図である。
【図２】従来の多層複合ビレットを用いて製造した多層
セラミックス超電導々体の横断面図である。
セラミックス超電導々体の横断面図である。
１ 原料物質層 ２ Ａｇ材料 ３ Ａｇ合金材料 ４ セラミックス超電導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 清 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 木下 隆 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 宇野 直樹 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 金属マトリックス層中にセラミックス超
電導体となし得る原料物質を多層に複合した多層複合ビ
レットを作製し、この多層複合ビレットに延伸加工を施
して所望形状の線素材となし、この線素材に所定の加熱
処理を施す多層セラミックス超電導々体の製造方法にお
いて、多層複合ビレットの前記原料物質層を含まない外
周の金属マトリックス層をＡｇ材料で構成し、前記原料
物質層を含む内部の少なくとも前記原料物質層周辺の金
属マトリックス層を高強度のＡｇ合金材料で構成したこ
とを特徴とする多層セラミックス超電導々体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3282218A JPH0644842A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 多層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 |
|---|---|---|---|
| JP3282218A JPH0644842A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0644842A true JPH0644842A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=17649600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3282218A Pending JPH0644842A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644842A (ja) |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP3282218A patent/JPH0644842A/ja active Pending
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