JPH0711722U

JPH0711722U - Ｂｉ系酸化物超電導線

Info

Publication number: JPH0711722U
Application number: JP4167293U
Authority: JP
Inventors: 祐北村; 隆代長谷川
Original assignee: 昭和電線電纜株式会社
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1995-02-21

Abstract

(57)【要約】【目的】テープ状のＢｉ系酸化物超電導線の機械的特
性を改善する。【構成】Ｂｉ系酸化物超電導線１は、断面凹状の補強
部材２の内部に超電導テープ３の複数枚を積層して収容
し、超電導テープ３と補強部材２とを低融点金属４で固
着一体化した構造を有する。超電導テープ３は、Ｂｉ系
酸化物超電導物質３ａの外側に銀シース３ｂを有する
が、これは、所定組成の仮焼粉末を銀パイプ中に充填
し、圧延加工等によりテープ状に成形した後、熱処理を
施すことにより製造される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は酸化物超電導線に係り、特に銀シース法による補強された構造を有するテープ状のＢｉ系酸化物超電導線の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

Ｂｉ系の酸化物超電導体は、８０〜１１０Ｋの臨界温度（Ｔｃ）を有し、Ｔｃが液体窒素温度（７７．３Ｋ）を越えることから、エレクトロニクス、電力輸送、強磁界発生等の分野での実用化が期待されており、現在ではその臨界電流密度（Ｊｃ）も実用レベルに達しつつある。

【０００３】酸化物超電導体の本格的な実用化のためには、線材化技術を確立することが不可欠であり、長尺でＪｃの高い線材を製造し得る有力な方法の一つとして銀シース法が知られている。

【０００４】この方法は、酸化物超電導体の構成元素を所定のモル比で配合した混合粉末や仮焼粉末を銀パイプ中に充填し、これを伸線加工や圧延加工等により線状に加工した後、熱処理を施すもので、銀を使用するのは加工性に優れる上、熱処理中に内部の酸化物と反応せず、また銀が実質的に酸素透過機能を有することによる。この銀シース法は、特にＢｉ系の酸化物超電導体の場合、各結晶粒が板状組織を有することから、熱処理中に中間で圧延加工等による圧縮力を加えてテープ状に成形することにより、結晶のｃ軸が板面に垂直に配向するため、結晶の配向性を高めることができ、その結果Ｊｃを向上させることができる利点がある。現在、この方法により液体窒素温度で１０⁴Ａ／ｃｍ²オーダーの高いＪｃを有し、数ｍ〜数十ｍの長さのテープ状線材が得られており、超電導マグネットへの応用開発が進められている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の銀シース法によるテープ状線材においては、その機械的強度が銀シースに依存しているため、引張強度は７kgf/cm²程度と小さい。しかも内部の超電導体は脆性材料であるため、０．５％程度の伸びによりＪｃが不可逆的に低下する。従って、マグネットを形成した場合、電磁力よるストレスによりその特性が低下するという問題がある。

【０００６】このような問題を解決するため、シース材料を合金化して強度を向上させることも検討されているが、添加元素が内部に拡散してＪｃを低下させるため、機械的強度とＪｃの双方を満足する結果は得られていない。

【０００７】本考案は以上の難点を解決するためになされたもので、機械的強度に優れ超電導特性も実用に供し得る、銀シース法によるテープ状のＢｉ系酸化物超電導線を提供することをその目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案のＢｉ系酸化物超電導線は、銀シースを有するＢｉ系の酸化物超電導テープの複数枚を積層し、その外側に補強部材を配置して超電導テープと補強部材とを低融点金属で固着一体化したものである。

【０００９】本考案の超電導線においては、複数枚の超電導テープを積層した外側に補強部材が配置されるが、この補強部材は超電導テープの外側全周面を包囲する他、断面凹状の補強部材の内部に積層した超電導テープを収容することもできる。この場合、積層した超電導テープの外側に低融点金属テープを縦添えまたは巻回等により配置して、低融点金属の融点以上の低温で加熱することにより超電導テープと補強部材とを固着一体化することができる。

【００１０】また、補強部材としては、ステンレス、またはＡｇ−Ｃｕ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金もしくはアルミナ分散強化銀からなる銀基合金を用いることが好ましい。この後者の銀基合金を補強部材として用いた場合には、超電導テープと補強部材との熱膨張率の差が小さいため、マグネットを形成した場合のストレスを小さくすることができる。また、前者のステンレスを補強部材として用いた場合には、その強度が高いため、補強部材の断面積を小さくし得る利点がある。いずれにしても、補強部材としては、銀との熱膨張率の差、半田合金等との濡れ性およびその強度を考慮して選択することが望ましい。

【００１１】

【作用】

上記構成により、本考案のＢｉ系酸化物超電導線においては、積層された超電導テープと補強部材とが低融点金属で固着一体化された構造を有するため、マグネットを形成した場合に電磁力よるストレスを補強部材で負担することができ、その特性の低下が防止される。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について説明する。図１は本考案の超電導線の一実施例を示したもので、Ｂｉ系酸化物超電導線１は、断面凹状の補強部材２の内部に超電導テープ３の複数枚を積層して収容し、超電導テープ３と補強部材２とを低融点金属４で固着一体化した構造を有する。超電導テープ３は、Ｂｉ系酸化物超電導物質３ａの外側に銀シース３ｂを有するが、これは、所定組成の仮焼粉末を銀パイプ中に充填し、圧延加工等によりテープ状に成形した後、熱処理を施すことにより製造される。

【００１３】具体例１〜４Ｂｉ₂Ｏ₃、ＳｒＣＯ₃、ＣａＣＯ₃、ＣｕＯの粉末を、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：２：３のモル比で配合して湿式混合法により混合した後、大気中、８４０℃の温度で熱処理を施し、これを破砕して仮焼粉末を作製した。

【００１４】この仮焼粉末を、外径φ７．０mm、内径φ５．０mmのＡｇパイプ中に充填した後、冷間で伸線加工を施して円形断面に成形した。

【００１５】この線材に冷間で圧延加工を施して厚さ０．１５mm、幅４．０mm、長さ１ｍのテープ状に成形した後、酸素分圧１／１３atm の（Ｏ₂＋Ｎ₂）ガス雰囲気中で８３０℃×３０時間の熱処理を施して超電導テープを製造した。

【００１６】次いで、図２に示すように、この超電導テープ３´の４枚を積層してその外側に半田テープを縦添えし、これを補強部材２´の凹状部内に収容した後、半田テープの融点以上に加熱して超電導テープと補強部材とを半田４´により固着一体化して超電導線１´を製造した。

【００１７】このようにして得られた超電導線のオーバーオールＪｃ（７７．３Ｋ、０Ｔ）および引張強度の測定結果を、補強部材の材質および厚さ（ｔ₁、ｔ₂）とともに表１に示す。

【００１８】

【表１】比較例実施例と同様の方法により超電導テープを製造し、このこの超電導テープの４枚を積層してその外側に半田テープを縦添えした後、半田テープの融点以上に加熱し超電導テープを半田により固着一体化して超電導線を製造した。

【００１９】このようにして得られた超電導線のオーバーオールＪｃ（７７．３Ｋ、０Ｔ）および引張強度の測定結果を表１に示した。

【００２０】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案のＢｉ系酸化物超電導線は、機械的特性に優れ、かつその構造も簡単であるため、超電導マグネットの形成に利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による超電導線の一実施例を示す断面
図。

【図２】本考案による超電導線の具体例の寸法関係を示
す断面図。

【符号の説明】

１、２´…Ｂｉ系酸化物超電導線２、２´…補強部材３、３´…超電導テープ３ａ…Ｂｉ系酸化物超電導物質３ｂ…銀シース４…低融点金属４´…半田

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】銀シースを有するＢｉ系の酸化物超電導
テープの複数枚を積層し、その外側に補強部材を配置し
て前記超電導テープと前記補強部材とを低融点金属で固
着一体化したことを特徴とするＢｉ系酸化物超電導線。
【請求項２】補強部材は、断面凹状を有する請求項１
記載のＢｉ系酸化物超電導線。
【請求項３】補強部材は、ステンレス、またはＡｇ−
Ｃｕ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金もしくはアルミナ分散強化銀
からなる銀基合金よりなる請求項１または２記載のＢｉ
系酸化物超電導線。