JPH07141940A - ビスマス系酸化物超伝導線材の製造方法 - Google Patents

ビスマス系酸化物超伝導線材の製造方法

Info

Publication number
JPH07141940A
JPH07141940A JP28711393A JP28711393A JPH07141940A JP H07141940 A JPH07141940 A JP H07141940A JP 28711393 A JP28711393 A JP 28711393A JP 28711393 A JP28711393 A JP 28711393A JP H07141940 A JPH07141940 A JP H07141940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bismuth
powder
oxide
filled
wire
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
JP28711393A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Masumoto
健 増本
Akihisa Inoue
明久 井上
Kunio Matsuzaki
邦男 松崎
Koichi Shimizu
宏一 清水
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 Co Ltd
Original Assignee
Furukawa 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 Co Ltd filed Critical Furukawa Co Ltd
Priority to JP28711393A priority Critical patent/JPH07141940A/ja
Publication of JPH07141940A publication Critical patent/JPH07141940A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温相ビスマス系酸化物超伝導体を主相し、
高配向度で高い臨界電流密度を示す超伝導線材を容易に
製造できるようにする。 【構成】 化学式 Bia Pbb Src Cad Cue
y a:1.6〜2.0 b:0.2〜0.4 c:1.6〜2.2 d:1.6〜2.2 e:2.8〜3.2 で表されるビスマス系酸化物超伝導粉末をあらかじめ作
製し、このビスマス系酸化物超伝導粉末を金属管中に充
填して薄帯化を行い、薄帯を積層化し金属管中に充填し
て減面塑性加工を行い、その後熱処理を行って、ビスマ
ス系酸化物超伝導線材を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビスマスを含む複合酸
化物と金属からなる、高温相を主相とする超伝導線材を
製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ビスマス系酸化物超伝導線材は、
酸化物超伝導体の粉末を利用し、あるいは、酸化物超伝
導体と金属もしくは金属の酸化物との混合粉末を利用
し、銀シース法、ディップコート法、ジェリーロール法
などにより作製されていた。高い超伝導特性を持つ酸化
物超伝導線材を得るためには、その線材を構成する酸化
物層の配向度を高め、組織を緻密化することが必要であ
る。
【0003】高温相を主相とするビスマス系酸化物超伝
導体において、これらを実現するため、従来の方法で
は、熱処理により生成した板状の結晶を加工により配向
させ、再び熱処理により更に成長させるといった工程を
繰り返している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】高温相ビスマス系酸化
物超伝導体は、低温相のものと異なり、温度制御の難し
い部分溶融状態に続く徐冷の熱処理を必要とせず、加工
により配向組織が得られるという利点がある。しかし、
高温相ビスマス系酸化物超伝導線材を従来の方法で作製
した場合、高い配向度と緻密な組織が得られるよう、熱
処理と加工を繰り返して行う必要があった。
【0005】本発明は、高温相ビスマス系酸化物超伝導
体を主相とする超伝導線材の製造において、簡単な工程
で、線材断面全体に亘り高い配向度を示し、緻密な組織
を有し、高い臨界電流密度を示す線材を得ることができ
る、ビスマス系酸化物超伝導線材の製造方法を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、化学式 B
a Pbb Src Cad Cue y a:1.6〜2.0 b:0.2〜0.4 c:1.6〜2.2 d:1.6〜2.2 e:2.8〜3.2 で表されるビスマス系酸化物超伝導粉末をあらかじめ作
製し、このビスマス系酸化物超伝導粉末を金属管中に充
填して薄帯化を行い、薄帯を積層化し金属管中に充填し
て減面塑性加工を行い、その後熱処理を行って、ビスマ
ス系酸化物超伝導線材を製造する。
【0007】原材料として、十分に調製されていない酸
化物、例えばビスマス系酸化物超伝導体の構成金属成分
の混合物、あるいはこれらの複合酸化物でも十分調製さ
れていない酸化物では、ビスマス系酸化物超伝導体の高
温相が生成していないので、たとえ金属との界面付近に
おいても一定の方向に配向した高温相ビスマス系酸化物
超伝導体の組織を生成させることができず適当ではな
い。従って、ビスマスを含む超伝導体としては、金属管
に充填する以前に、既に調製されていることが好まし
い。
【0008】金属管中に充填するビスマス系酸化物超伝
導粉末は、粒子径が大きい、あるいは粒度分布が不均一
であると、組織の配向化が不均一に起こり、あるいはま
たソーセイジングを起こすので好ましくない。従って、
ビスマス系酸化物超伝導粉末の粒子径は、0.1〜20
μmの間にあり、粒度分布が狭いことが好ましい。ビス
マス系酸化物超伝導粉末を充填する金属管や、これを薄
帯化した後に積層化の際巻き取るために用いる棒状金
属、積層化した薄帯を入れる金属管は、室温から高温に
亘る温度範囲でビスマスを含む酸化物と反応するものを
選ぶと、超伝導を示す酸化物層の組成比がずれてしまう
ので不適当である。また、室温及び高温において加工性
に乏しい金属では加工の際に割れて充填してあるビスマ
スを含む酸化物層が外部に出たり、ソーセイジングを起
こし、超伝導を示すビスマスを含む酸化物層が途切れた
りするので不適当である。従って、これらの金属は、室
温から高温に至るまでビスマスを含む酸化物超伝導体と
反応することなく安定であり、且つ、加工性に富んでい
るものが好ましい。また、これらの金属は、液体ヘリウ
ム温度においても十分に使用に耐えるものでなければな
らない。これらの条件を満足する金属としては、例えば
銀あるいは銀を主体とした合金が挙げられる。
【0009】ビスマス系酸化物超伝導粉末を充填した金
属管は、ステンレス等の金属製ロールあるいはアルミナ
等のセラミック製のロールにより、冷間あるいは熱間に
おいて全体の厚さが0.1〜1mm(好ましくは150〜
300μm)となるまで圧延し、酸化物層の厚さが全体
の厚さの1/10〜9/10となるように薄帯化する。
この薄帯は、例えば棒状金属に巻き取り、もしくは薄帯
自身を巻き取りコイル状に積層化し、これを金属管中に
充填した後減面塑性加工される。減面塑性加工として、
例えば高温で押出し加工を行う場合には、その時の温度
が低いと押出し加工が難しくなり、またソーセイジング
を起こしやすく、温度が高いとビスマス系酸化物が溶融
するため、押出し加工時の温度は、500°C以上、好
ましくは750〜850°Cである。一方、押出し比が
小さい場合には、組織を配向させる効果が少なく、押出
し比が大きい場合には、押出し加工が難しくなるため、
押出し比は10〜100とすることが好ましい。減面塑
性加工としては、例えばスエージング法、溝ロール圧延
等その他の方法でも行うことができる。
【0010】減面塑性加工後再度薄帯化を行う場合に
は、冷間あるいは熱間において全体の厚さが0.1〜1
mmとなるまで圧延する。後熱処理は、800〜900°
Cの温度において、10〜200時間、酸素中、アルゴ
ンガス中、酸素とアルゴンガス混合ガス中、あるいは大
気中で行うことにより、ビスマスを含む酸化物と金属と
の界面付近において線材断面の全体に亘り、ビスマス系
酸化物の中でも高温相が配向し、高い超伝導特性を持つ
超伝導線材が得られる。
【0011】
【作用】この製造方法によれば、熱処理と加工を数回繰
り返す複雑な工程を必要とせず、高温相ビスマス系酸化
物超伝導体を主相とした高い配向性を持ち、緻密な組織
を持つ高臨界電流密度超伝導線材を製造することがで
き、線材断面全体に亘り高い配向度を得るための工程が
大幅に簡略化される。
【0012】
【実施例】純度99.99%のBi2 3 、PbO、S
rCO3 、CaCO3 、CuOを、Bi:Pb:Sr:
Ca:Cuのモル比が1.84:0.34:2:2:3
となるように秤量し、アルミナ製の乳鉢で十分混合し
た。これを電気炉で大気中、800°C、12時間の焼
成を行い、その後更にアルミナ製の乳鉢で粉砕混合を十
分に行い、ビスマス系超伝導粉末とした(以下この粉末
を粉末Aという)。
【0013】粉末Aに酸化銀を20wt%加え、アルミ
ナ製の乳鉢で十分混合し、酸化銀添加のビスマス系超伝
導粉末とした(以下この粉末を粉末Bという)。 (実施例1)粉末Aを外径10mm、内径8mmの銀製の管
に10MPaの圧力を加えながら充填した。これを室温
において、ステンレス製のロールを用いて厚さ250μ
mの薄帯となるまで圧延を行った。続いてこの薄帯を直
径3mmの銀棒に巻き取り外径10mm、内径8mmの銀製の
管に入れた。これをSiC製の治具を用い、大気中、8
40°Cで直径10mmから2mmへの押出し加工を行っ
た。得られた直径2mmの線材を電気炉に入れ、840°
C、200時間の熱処理を大気中で行った。
【0014】得られた線材は、全長に亘り空隙のない緻
密な組織となっており、配向している高温相ビスマス系
酸化物の層が得られた。ビスマス系酸化物層と周囲を構
成している銀とが反応している様子は認められなかっ
た。液体窒素温度、零磁場中での臨界電流密度は、32
00A/cm2 であった。また液体ヘリウム温度、零磁場
中での臨界電流密度は、18000A/cm2 であった。 (実施例2)粉末Aを外径10mm、内径8mmの銀製の管
に10MPaの圧力を加えながら充填した。これを室温
において、ステンレス製のロールを用いて厚さ250μ
mの薄帯となるまで圧延を行った。続いてこの薄帯を直
径3mmの銀棒に巻き取り外径10mm、内径8mmの銀製の
管に入れた。これをSiC製の治具を用い、大気中、8
40°Cで直径10mmから3mmへの押出し加工を行っ
た。更に、室温において、ステンレス製のロールを用い
て厚さ250μmの薄帯となるまで圧延を行った。この
薄帯を電気炉に入れ、840°C、200時間の熱処理
を大気中で行った。
【0015】得られた線材は、全長に亘り空隙のない緻
密な組織を持ち、配向している高温相ビスマス系酸化物
が得られた。ビスマス系酸化物と周囲を構成している銀
とが反応している様子は認められなかった。液体窒素温
度、零磁場中での臨界電流密度は、8400A/cm2
あった。 (実施例3)粉末Aを外径10mm、内径8mmの銀製の管
に10MPaの圧力を加えながら充填した。これを室温
において、ステンレス製のロールを用いて厚さ250μ
mの薄帯となるまで圧延を行った。続いてこの薄帯を直
径3mmの銀棒に巻き取り外径10mm、内径8mm、高さ1
5mmの銀製の管に入れた。これをSiC製の治具を用
い、大気中、840°Cで直径10mmから2mmへの押出
し加工を行った。得られた直径2mmの線材を電気炉に入
れ、840°C、200時間の熱処理を大気中で行っ
た。
【0016】得られた線材は、全長に亘り空隙のない緻
密な組織となっており、配向している高温相ビスマス系
酸化物の層が得られた。ビスマス系酸化物層と周囲を構
成している銀とが反応している様子は認められなかっ
た。液体窒素温度、零磁場中での臨界電流密度は、36
00A/cm2 であった。更に、室温において、ステンレ
ス製のロールを用いて厚さ250μmの薄帯となるまで
圧延を行った。この薄帯を電気炉に入れ、840°C、
200時間の熱処理を大気中で行った。得られた線材
は、全長に亘り空隙のない緻密な組織を持ち、配向して
いる高温相ビスマス系酸化物が得られた。ビスマス系酸
化物と周囲を構成している銀とが反応している様子は認
められなかった。液体窒素温度、零磁場中での臨界電流
密度は、8200A/cm2 であった。 (実施例4)粉末Aを外径10mm、内径8mmの銀製の管
に10MPaの圧力を加えながら充填した。これを室温
において、ステンレス製のロールを用いて厚さ250μ
mの薄帯となるまで圧延を行った。続いてこの薄帯を直
径3mmの銀棒に巻き取り外径10mm、内径8mm、高さ1
5mmの銀製の管に入れた。これをSiC製の治具を用
い、大気中、840°Cで直径10mmから2mmへの押出
し加工を行った。更に、室温において、ステンレス製の
ロールを用いて厚さ250μmの薄帯となるまで圧延を
行った。この薄帯を電気炉に入れ、840°C、100
時間の熱処理を大気中で行った。一旦、室温まで冷却
し、1GPaの圧力を加えた。その後、再度電気炉に入
れ840°C、200時間の熱処理を大気中で行った。
【0017】得られた線材は、全長に亘り空隙のない緻
密な組織を持ち、配向している高温相ビスマス系酸化物
が得られた。ビスマス系酸化物と周囲を構成している銀
とが反応している様子は認められなかった。液体窒素温
度、零磁場中での臨界電流密度は、15500A/cm2
であった。 (比較例1)粉末Aを外径10mm、内径6mmの銀製の管
に10MPaの圧力を加えながら充填した。続いて、S
iC製の治具を用い、大気中、840°Cで直径10mm
から2mmへの押出し加工を行った。得られた直径2mmの
線材を電気炉に入れ、840°C、200時間の熱処理
を大気中で行った。
【0018】得られた線材は、大部分がビスマス系酸化
物の低温相であった。液体窒素温度、零磁場中での臨界
電流密度は、10A/cm2 程度であった。 (比較例2)粉末Aを外径10mm、内径6mmの銀製の管
に10MPaの圧力を加えながら充填した。続いて、S
iC製の治具を用い、大気中、840°Cで直径10mm
から3mmへの押出し加工を行った。 更に、室温におい
て、ステンレス製のロールを用いて厚さ100μmの薄
帯となるまで圧延を行った。この薄帯を電気炉に入れ、
840°C、100時間の熱処理を大気中で行った。
【0019】得られた薄帯は、低温相と高温相のビスマ
ス系酸化物で構成されており、その組織は配向してい
た。液体窒素温度、零磁場中での臨界電流密度は、22
00A/cm2 であった。 (比較例3)粉末Bを外径10mm、内径6mmの銀製の管
に10MPaの圧力を加えながら充填した。続いて、S
iC製の治具を用い、大気中、840°Cで直径10mm
から3mmへの押出し加工を行った。その後、室温におい
て、ステンレス製のロールを用いて厚さ100μmの薄
帯となるまで圧延を行った。この薄帯を電気炉に入れ、
840°C、100時間の熱処理を大気中で行った。
【0020】得られた薄帯は、ビスマス系酸化物層中に
銀の分散した組織を示していた。ビスマス系酸化物層は
高温相と低温相とで構成されており、配向組織となって
いた。液体窒素温度、零磁場中での臨界電流密度は、5
200A/cm2 であった。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
り得られるビスマス系酸化物超伝導線材は、高温相ビス
マス系酸化物超伝導体を主相とし、線材断面全体に亘り
高い配向度を示し、緻密な組織を有するため、高い臨界
電流密度を示す。製造工程も簡単であり、優れたビスマ
ス系酸化物超伝導線材を容易に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内(無番地)川内住 宅11−806 (72)発明者 松崎 邦男 宮城県仙台市宮城野区福室字高砂駅西16番 3号 ダイアパレス2−302 (72)発明者 清水 宏一 東京都日野市旭が丘三丁目3番33号 古河 機械金属株式会社電子材料本部日野研究所 内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学式 Bia Pbb Src Cad Cu
    e y a:1.6〜2.0 b:0.2〜0.4 c:1.6〜2.2 d:1.6〜2.2 e:2.8〜3.2 で表されるビスマス系酸化物超伝導粉末をあらかじめ作
    製し、該ビスマス系酸化物超伝導粉末を金属管中に充填
    して薄帯化を行い、該薄帯を積層化し金属管中に充填し
    て減面塑性加工を行い、その後熱処理を行うビスマス系
    酸化物超伝導線材の製造方法。
  2. 【請求項2】 減面塑性加工後再度薄帯化し、熱処理を
    行う請求項1記載のビスマス系酸化物超伝導線材の製造
    方法。
JP28711393A 1993-11-16 1993-11-16 ビスマス系酸化物超伝導線材の製造方法 Pending JPH07141940A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28711393A JPH07141940A (ja) 1993-11-16 1993-11-16 ビスマス系酸化物超伝導線材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28711393A JPH07141940A (ja) 1993-11-16 1993-11-16 ビスマス系酸化物超伝導線材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07141940A true JPH07141940A (ja) 1995-06-02

Family

ID=17713235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28711393A Pending JPH07141940A (ja) 1993-11-16 1993-11-16 ビスマス系酸化物超伝導線材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07141940A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032697A1 (fr) * 1997-01-29 1998-07-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Supraconducteur a base d'oxyde
CN109942290A (zh) * 2019-03-12 2019-06-28 西北工业大学 拓扑发光体异质相掺杂的Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O系超构超导体及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032697A1 (fr) * 1997-01-29 1998-07-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Supraconducteur a base d'oxyde
US6482775B2 (en) 1997-01-29 2002-11-19 Mikio Takano Oxide superconductor
CN109942290A (zh) * 2019-03-12 2019-06-28 西北工业大学 拓扑发光体异质相掺杂的Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O系超构超导体及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5168127A (en) Oxide superconducting wire
JPH07141940A (ja) ビスマス系酸化物超伝導線材の製造方法
EP0304076B1 (en) Method of manufacturing superconductive products
JP3049314B1 (ja) 酸化物超伝導複合線材の製造方法
JP2563411B2 (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JPH028335A (ja) 酸化物超伝導線材製造用シース
JPS63232209A (ja) 酸化物系超電導体の製造方法
JP2593520B2 (ja) 酸化物系超電導線条体の製造方法
JP3053411B2 (ja) 酸化物超電導線の製造方法
JP2727565B2 (ja) 超電導体の製造方法
JPH03122918A (ja) セラミックス超電導々体の製造方法
JPH01169815A (ja) 高臨界電流密度を有する超電導ケーブルの製造方法
KR920001725B1 (ko) 초전도 선재 제조방법
Poeppel et al. Recent improvements in bulk properties of ceramic superconductors
JPH02278616A (ja) 多芯型酸化物超電導導体の製造方法
JPH04296408A (ja) 酸化物超電導線材及びその製造方法
JPH01243316A (ja) 酸化物系超電導多心線の製造方法
JPH02229753A (ja) 超電導性を有するセラミック酸化物含有延性複合体の製法
JPH09288919A (ja) 酸化物超電導線材
JPH05101719A (ja) 酸化物超電導線材及びその製造方法
JPH01283713A (ja) 線状超電導材の製造方法
JPH01115805A (ja) 酸化物超電導体の製造方法
JPH01279507A (ja) セラミックス系超電導体の製造方法
JPS63232216A (ja) 超電導線の製造方法
JPH1059718A (ja) Tl基酸化物超電導体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030401