JPH08106827A - Manufacture of superconductive wire - Google Patents

Manufacture of superconductive wire

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JPH08106827A
JPH08106827A JP6259631A JP25963194A JPH08106827A JP H08106827 A JPH08106827 A JP H08106827A JP 6259631 A JP6259631 A JP 6259631A JP 25963194 A JP25963194 A JP 25963194A JP H08106827 A JPH08106827 A JP H08106827A
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JP
Japan
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oxide
conductive material
oxide superconductor
superconducting wire
manufacturing
Prior art date
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Application number
JP6259631A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Kaneko
典夫 金子
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH08106827A publication Critical patent/JPH08106827A/en
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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
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Abstract

PURPOSE: To manufacture a superior conductive wire by using almost all oxide superconductive materials known at present by adhering at least one kind of oxide materials and oxide superconductive metal elements to a conductive material in such a state as coexisting with an oxidizing agent. CONSTITUTION: A silver wire which can be supplied by a supply reel 1 and a winding reel 2 is heated by a heater 19 so that magnesium oxide is made to evaporate. Oxygen gas is introduced from an introduction pipe 14, electric current of 100mA, for example, is flown, 500V is applied on a draw grid, and acceleration voltage is set to 1KV so that magnesium oxide is evaporated on the silver wire. This silver wire is moved to spaces 8-9, while the temperature of the silver is heated to, for example, 500 deg.C. The ratio of Y, Ba, and Cu is adjusted to 1:2:3 and 02 gas which is heated in the adjacent to a supply window 12 is supplied to the space 9. And the silver wire moved from the space 9 to the space 10 is cooled down to 50 deg.C, on which polyethylene film is formed, and wound by the reel 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超伝導体を用い
た超伝導線の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a superconducting wire using an oxide superconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来知られているの超伝導線についての
製造方法は、北田著“超電導材料工学”海文堂出版(1
988)のP.82〜P.95に詳しく示されている
が、拡散法、急冷法及び蒸着法に大きく分類される。こ
れらの中で、酸化物超伝導体に関しては、拡散法の1種
である粉末法と、蒸着法とが主として用いられている。
粉末法は、金属のパイプの中に超伝導体或いはその原料
を詰め、これを線引きや圧延加工して熱処理することで
超伝導線を作製するものである。又、蒸着法は金属の基
体上に真空蒸着法等で酸化物超伝導体薄膜を形成するこ
とにより超伝導線を製造するもので、特開平5−625
46号公報にもレーザーアブレーション法による製造方
法が開示されている。
2. Description of the Related Art A conventionally known method for manufacturing a superconducting wire is described in "Superconducting Material Engineering" by Kitada Kaibundou Publishing (1
988). 82-P. Although detailed in 95, it is roughly classified into a diffusion method, a quenching method, and an evaporation method. Among these, for the oxide superconductor, the powder method, which is one of the diffusion methods, and the vapor deposition method are mainly used.
In the powder method, a superconductor or a raw material for the superconductor is packed in a metal pipe, and the superconducting wire is produced by drawing or rolling and heat treatment. The vapor deposition method is a method for producing a superconducting wire by forming an oxide superconductor thin film on a metal substrate by a vacuum vapor deposition method or the like.
Japanese Patent Publication No. 46 also discloses a manufacturing method by a laser ablation method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のうちの粉末法
は、1km以上の長さの長い超伝導線を安価に製造する
ことが可能な方法であるが、該方法を酸化物超伝導体に
適用すると以下の様な問題がある。即ち、酸化物超伝導
体は、材料中の酸素量により超伝導特性が大きく変化し
てしまう為に、使用できる金属パイプ材料が限定されて
しまう。線引き加工した場合においても超伝導体の酸素
量を制御することの出来る金属材料としては、現状では
銀又はその合金以外には見当たらない。しかし、銀は約
950℃で融解する為に、酸化物超伝導体材料の熱処理
温度を950℃以下としなければならない。これに対
し、この温度範囲で優れた超伝導特性が得られる材料と
しては、BiCaSrCuO系等、限られた材料だけで
ある。更に、酸化物超伝導体は銀よりも一般には固く、
機械的変形量も小さく、銀の引張り強度が7.5km/
mm2である為に、現状では直径が約1mm以下の超伝
導線を製造しようとすると銀が断線してしまうことが多
い。従って、粉末法で超伝導線を製造する場合には、酸
化物超伝導体を適用すると、使用することが出来る材料
が限られてしまうという問題がある。
Among the above methods, the powder method is a method capable of inexpensively producing a long superconducting wire having a length of 1 km or more. If applied, there are the following problems. That is, the oxide superconductor has a great change in superconducting characteristics depending on the amount of oxygen in the material, and thus the usable metal pipe material is limited. At present, as a metal material capable of controlling the oxygen content of a superconductor even when drawn, no other than silver or its alloy is found. However, since silver melts at about 950 ° C, the heat treatment temperature of the oxide superconductor material must be 950 ° C or lower. On the other hand, there are only limited materials such as BiCaSrCuO based materials that can obtain excellent superconducting properties in this temperature range. Furthermore, oxide superconductors are generally harder than silver,
The mechanical deformation is small and the tensile strength of silver is 7.5km /
Since it is mm 2 , silver is often broken when trying to manufacture a superconducting wire having a diameter of about 1 mm or less. Therefore, when the superconducting wire is manufactured by the powder method, if the oxide superconductor is applied, there is a problem that the usable materials are limited.

【0004】これに対し、蒸着法では、上記粉末法での
直径が1mm以下の超伝導線に相当する超伝導線を容易
に作製することが出来るが、この方法では以下の様な問
題がある。MBE、スパッタ法、レーザーアブレーショ
ン法等、多くの薄膜形成方法により、エレクトロニクス
分野において酸化物超伝導体薄膜の形成が行われている
が、酸化物超伝導体を構成する元素数が多い為に、組成
の制御が困難であり、僅かな組成変動でも超伝導特性が
大きく変化してしまうという問題がある。又、薄膜の形
成速度が遅く、1μmの厚さの薄膜を形成する為に2時
間以上かかることも多く、薄膜中の酸素量を調整する為
の熱処理時間も長い為に、1分間に1m以上の長さの超
伝導線を製造することは実現していない。この為に、
2.5cm程度の長さでは上記した粉末法よりも優れた
超伝導特性を有する超伝導線が得られているにもかかわ
らず、この方法で作製した超伝導線は製造コストが極め
て高くなってしまうという問題がある。
On the other hand, in the vapor deposition method, a superconducting wire corresponding to the superconducting wire having a diameter of 1 mm or less in the powder method can be easily manufactured, but this method has the following problems. . Oxide superconductor thin films are formed in the electronics field by many thin film forming methods such as MBE, sputtering, and laser ablation. However, since the oxide superconductor has a large number of elements, It is difficult to control the composition, and there is a problem that even a slight composition change causes a great change in superconducting properties. Further, the thin film formation rate is slow, and it often takes 2 hours or more to form a thin film of 1 μm, and the heat treatment time for adjusting the amount of oxygen in the thin film is long, so 1 m or more per minute. It has not been possible to manufacture superconducting wires of length. Because of this,
Although a superconducting wire having a superconducting property superior to that of the above-mentioned powder method is obtained with a length of about 2.5 cm, the superconducting wire manufactured by this method has an extremely high manufacturing cost. There is a problem that it ends up.

【0005】又、特開平5−62546号公報にはレー
ザーアブレーション法による製造方法が開示されてい
る。この方法は酸化物超伝導体をレーザー光により溶融
し、その後冷却するものであるが、レーザー光を安定に
照射しないと均一な超伝導線が得られないという問題が
ある。又、現在知られている酸化物超伝導体は、その溶
融体の粘性度が水と同程度である為に、超伝導体の膜厚
を制御することは極めて困難である。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-62546 discloses a manufacturing method by a laser ablation method. This method melts an oxide superconductor with a laser beam and then cools it, but there is a problem that a uniform superconducting wire cannot be obtained unless the laser beam is stably irradiated. Further, in the currently known oxide superconductor, it is extremely difficult to control the film thickness of the superconductor because the viscosity of the melt is about the same as that of water.

【0006】又、酸化物超伝導体を利用した超伝導線の
製造において、供給リールと巻取りリールを使用した場
合には、巻取り段階や製造中における温度変化等で酸化
物超伝導体が基体から剥離してしまうことがある。これ
は酸化物超伝導体がセラミックスの1種であり機械的に
脆い為と、基体の金属(安定化材としての役割を果た
す)と酸化物超伝導体との熱伝導率の差が大きい為であ
る。
Further, when a supply reel and a take-up reel are used in the production of a superconducting wire using an oxide superconductor, the oxide superconductor may be removed due to temperature changes during the winding stage or during production. It may peel off from the substrate. This is because the oxide superconductor is a kind of ceramics and is mechanically brittle, and there is a large difference in thermal conductivity between the base metal (which plays a role as a stabilizer) and the oxide superconductor. Is.

【0007】従って、本発明の目的は、殆ど全ての酸化
物超伝導体材料に対して、材料に制限されることなく、
超伝導特性及び機械的強度等の性能に優れた超伝導線を
得ることが出来る超伝導線の製造方法を提供することに
ある。又、本発明の目的は、製造速度を大幅に短縮する
ことの出来るコスト的にも有利な超伝導線の製造方法を
提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is, for almost all oxide superconductor materials, without being restricted to any material,
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a superconducting wire that can obtain a superconducting wire having excellent properties such as superconducting properties and mechanical strength. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a superconducting wire which can significantly reduce the manufacturing speed and is advantageous in terms of cost.

【0008】[0008]

【課題を解決する為の手段】上記目的は、以下の本発明
によって達成される、即ち、本発明は、導電性材料の外
周に酸化物材料及び酸化物超伝導体材料が順次形成され
た構造の超伝導線の製造方法において、導電性材料が供
給リールより送出され巻取りリールで巻取られる途中
で、導電性材料の上に、形成温度T1で酸化物材料を、
及び形成温度T2で酸化物超伝導体材料を順次形成し、
その際の形成温度がT2>T1の関係になる様に設定し、
且つ少なくとも酸化物材料及び酸化物超伝導体材料の形
成において、酸化物材料及び酸化物超伝導体材料の構成
金属元素の中の少なくとも1種が酸化剤と共存している
状態で導電性材料に付着することを特徴とする超伝導線
の製造方法である。
The above object can be achieved by the present invention described below, that is, the present invention has a structure in which an oxide material and an oxide superconductor material are sequentially formed on the outer periphery of a conductive material. In the method for manufacturing a superconducting wire, the conductive material is fed from the supply reel and wound on the take-up reel while the oxide material is formed on the conductive material at the forming temperature T 1 .
And sequentially forming the oxide superconductor material at the formation temperature T 2 ,
The forming temperature at that time is set so that T 2 > T 1 , and
Further, at least in the formation of the oxide material and the oxide superconductor material, at least one of the constituent metal elements of the oxide material and the oxide superconductor material is used as a conductive material in the state of coexisting with an oxidizing agent. It is a method for producing a superconducting wire, characterized in that it adheres.

【0009】[0009]

【作用】本発明では、超伝導線を導電性材料、酸化物材
料及び酸化物超伝導体材料からなる構造、更には、その
上に絶縁材料が積層された4層構造とし、導電性材料を
超伝導線の中心部に位置させ、その他の材料を順次導電
性材料上に形成し、そして、酸化物材料及び酸化物超伝
導体材料を形成する場合に、少なくとも酸化物材料及び
酸化物超伝導体を構成する少なくとも1種の金属元素を
酸化剤と共存した状態で付着させ、更に好ましくは、少
なくとも酸化物超伝導体を構成する少なくとも1種の金
属元素をイオン化、加速して、イオンのもつエネルギー
を積極的に利用することによって、超伝導線を構成する
材料に対する使用制限を大幅に改善することが出来、
又、機械的強度にも超伝導特性にも優れた実用的な超伝
導線の提供が可能となる。
In the present invention, the superconducting wire has a structure composed of a conductive material, an oxide material and an oxide superconductor material, and further has a four-layer structure in which an insulating material is laminated on the superconducting wire. In the case of forming the oxide material and the oxide superconductor material by forming the oxide material and the oxide superconductor material at the center of the superconducting wire and sequentially forming the other material on the conductive material, At least one metal element constituting the body is attached in the state of coexisting with an oxidant, and more preferably, at least one metal element constituting the oxide superconductor is ionized and accelerated to have an ion retention. By positively utilizing energy, it is possible to significantly improve the usage restrictions on the materials that make up the superconducting wire,
Further, it becomes possible to provide a practical superconducting wire having excellent mechanical strength and superconducting properties.

【0010】[0010]

【好ましい実施態様】図1に、本発明の超伝導線の製造
方法の原理図を示した。この図において、1は導電性材
料6を供給する供給リール、2は製造された超伝導線7
を巻取る為の巻取りリール、3は導電性材料に酸化物材
料を取り付ける為の形成装置、4は酸化物超伝導体材料
を取り付ける為の形成装置、及び5は絶縁材料を取り付
ける為の形成装置であり、夫々仕切られた空間8、9及
び10に収納されている。図2に、形成装置3及び4の
原理構成図を示した。形成装置5も図2に示したものと
同様な構成であってもよいことは言うまでもないが、形
成装置5に関しては、得られる超伝導線の使用目的によ
っては、酸化物材料や酸化物超伝導体材料の場合と異な
り、導電性材料の外周に必ずしも絶縁材料を形成する必
要はない場合がある為、図2とは異なる構成であっても
よい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the principle of the method for producing a superconducting wire of the present invention. In this figure, 1 is a supply reel for supplying a conductive material 6 and 2 is a manufactured superconducting wire 7.
A take-up reel for winding the wire, 3 is a forming device for attaching an oxide material to a conductive material, 4 is a forming device for attaching an oxide superconductor material, and 5 is a forming device for attaching an insulating material. It is a device, and is housed in spaces 8, 9 and 10 which are respectively partitioned. FIG. 2 shows a principle configuration diagram of the forming devices 3 and 4. It goes without saying that the forming apparatus 5 may have the same configuration as that shown in FIG. 2, but depending on the purpose of use of the obtained superconducting wire, the forming apparatus 5 may have an oxide material or an oxide superconducting material. Unlike the case of the body material, it is not always necessary to form the insulating material on the outer periphery of the conductive material, and thus the configuration may be different from that of FIG.

【0011】上記の様な構成原理を有する本発明の製造
方法において、先ず、所望の形状に加工された導電性材
料の上に形成装置3によって酸化物材料を形成する。そ
の後、形成装置4によって酸化物超伝導体材料を形成す
る。この際、これらの材料は導電性材料の外周に夫々の
厚さが均一になる様に、導電性材料の周辺に設けられて
いる複数の形成材料の供給窓12より供給される。図2
(a)では、供給窓12は4ヵ所としたが、この数には
特に制限はない。そして、電子銃の様な加熱手段11
と、酸素ガスの様な酸化剤を導入する導入管14とを収
納し、且つ供給窓12が取り付けられた容器15を使用
しているが、導電性材料に均一に酸化物材料及び酸化物
超伝導体材料を形成できるものであれば容器15はどん
な形状でもよい。場合によっては容器の外周は、空間
8、9及び10の仕切板であってもよいことは言うまで
もない。
In the manufacturing method of the present invention having the above-described construction principle, first, the oxide material is formed by the forming device 3 on the conductive material processed into a desired shape. After that, the oxide superconductor material is formed by the forming apparatus 4. At this time, these materials are supplied from a plurality of forming material supply windows 12 provided in the periphery of the conductive material so that the outer circumference of the conductive material becomes uniform. Figure 2
Although the number of the supply windows 12 is four in (a), the number is not particularly limited. And heating means 11 such as an electron gun
And a container 15 in which an inlet pipe 14 for introducing an oxidant such as oxygen gas is housed and a supply window 12 is attached. The container 15 may have any shape as long as it can form a conductor material. It goes without saying that the outer periphery of the container may be a partition plate for the spaces 8, 9 and 10 in some cases.

【0012】上記の様に構成することによって、加熱手
段11から蒸発した材料は、導入管14から導入された
酸化剤と混合しながら、供給窓12から供給され、必要
により、電子フィラメント17からの電子を引き出しグ
リッド16により引き出し、供給窓から供給された蒸発
物質をイオン化する。イオン化された蒸発物質は加速電
極18により加速されて導電性材料6に付着する。導電
性材料と加速電極の電位は、どちらがアース電位でもよ
いが、酸化物材料或いは酸化物超伝導体材料の構成金属
元素が複数あり、それらを別々の加熱手段から蒸発させ
る場合には、導電性材料をアース電位とする方が望まし
い。又、加熱手段は空間8、9及び10内で導電性材料
の移動方向に沿って複数個設けてそれらを同じ或いは異
なる条件で稼働させてもよい。
With the above-described structure, the material evaporated from the heating means 11 is supplied from the supply window 12 while being mixed with the oxidant introduced from the introduction pipe 14, and if necessary, from the electronic filament 17. The electrons are extracted by the extraction grid 16 and the evaporation material supplied from the supply window is ionized. The ionized evaporation material is accelerated by the acceleration electrode 18 and adheres to the conductive material 6. Either the conductive material or the accelerating electrode may have a ground potential, but if there are a plurality of constituent metal elements of the oxide material or the oxide superconductor material and they are vaporized from different heating means, the conductivity is reduced. It is desirable to have the material at earth potential. Further, a plurality of heating means may be provided in the spaces 8, 9 and 10 along the moving direction of the conductive material and they may be operated under the same or different conditions.

【0013】酸化物材料或いは酸化物超伝導体材料を形
成する場合、一般には導電性材料の温度を高温にしなけ
ればならない。例えば、酸化物超伝導体材料としてYB
2Cu3yを形成する場合には、500℃〜1,00
0℃の温度が必要である。この為に、導電性材料に直接
酸化物超伝導体材料を取り付けると、導電性材料と酸化
物超伝導体材料が反応してしまうことが多く、又、反応
しない場合でもそれらの熱伝導度、熱膨張率が異なる為
に、冷却中に酸化物超伝導体材料にクラックが入った
り、剥離したりする。更に、超伝導線としての性能をよ
くする為には、超伝導材料の配向性が重要であるが、一
般に、導電性材料に直接取り付けた酸化物超伝導体材料
は多結晶体であり、配向性も乱れていることが多い。
When forming an oxide material or an oxide superconductor material, it is generally necessary to raise the temperature of the conductive material. For example, as an oxide superconductor material, YB
In the case of forming a 2 Cu 3 O y , 500 ° C. to 1.00
A temperature of 0 ° C is required. Therefore, if the oxide superconductor material is directly attached to the conductive material, the conductive material and the oxide superconductor material often react with each other, and even if they do not react, their thermal conductivity, Due to the different coefficient of thermal expansion, the oxide superconductor material may crack or peel during cooling. Furthermore, in order to improve the performance as a superconducting wire, the orientation of the superconducting material is important, but in general, the oxide superconductor material directly attached to the conductive material is a polycrystalline body, The sex is often disturbed.

【0014】本発明では、これらの問題を解決する為
に、酸化物超伝導体材料を形成する温度よりも低い温度
で、先ず、酸化物材料を導電性材料に取り付ける。この
材料の存在により、導電性材料と酸化物超伝導体材料の
反応を防止することが出来、更に、酸化物材料は導電性
材料よりも超伝導材料に熱膨張率等が近い為に、超伝導
材料の配向性も改善され易く、前記イオン化及び加速に
より密着性も大幅に改善される。
In the present invention, in order to solve these problems, the oxide material is first attached to the conductive material at a temperature lower than the temperature at which the oxide superconductor material is formed. The presence of this material can prevent the reaction between the conductive material and the oxide superconductor material. Furthermore, since the oxide material has a thermal expansion coefficient closer to that of the superconductive material than the conductive material, The orientation of the conductive material is also likely to be improved, and the adhesion is greatly improved by the ionization and acceleration.

【0015】供給窓12の形状には制限はない。例え
ば、円形、角型の穴を容器15の内周に開けてもよい
し、供給窓から出る蒸発物質が導電性材料以外の部分に
付着しない様にノズルにより蒸発物質の流れが平行にな
る様にしてもよい。穴の大きさは、導電性材料の大きさ
により変化するが、例えば、導電性材料の表面と加速電
極18の距離が10cm程度、導電性材料が直径1mm
程度の丸線であり、供給窓12の数が4であった場合に
は、円形穴の大きさは直径が0.3mm〜10mm程度
であればよく、円形以外の形状の場合には導電性材料と
同じ程度の大きさの穴であればよい。又、容器15と空
間8、9及び10は同じ圧力でもよいが、形成速度を早
くする為にも空間部の圧力が低い方が望ましい。
The shape of the supply window 12 is not limited. For example, a circular or square hole may be formed in the inner circumference of the container 15, or the evaporative substance flow may be made parallel by a nozzle so that the evaporative substance emitted from the supply window does not adhere to a portion other than the conductive material. You may The size of the hole varies depending on the size of the conductive material. For example, the distance between the surface of the conductive material and the acceleration electrode 18 is about 10 cm, and the diameter of the conductive material is 1 mm.
When the number of the supply windows 12 is four, the size of the circular hole may be about 0.3 mm to 10 mm in diameter, and in the case of a shape other than the circular shape, it is conductive. The hole may be as large as the material. Further, the container 15 and the spaces 8, 9 and 10 may have the same pressure, but it is desirable that the pressure in the space is low in order to increase the forming speed.

【0016】酸化物超伝導体材料の外周に、酸化物材料
の形成温度に等しいかそれよりも低い温度で絶縁材料を
形成するのも本発明の好ましい態様である。これらの材
料の形成温度は、材料の種類により異なるが、本発明で
は酸化物材料、酸化物超伝導体材料及び絶縁材料の形成
温度を夫々T1、T2 及びT3 とした場合に、T1及びT
2 の関係がT2>T1、更に絶縁材料を取り付ける場合に
は、T2>T1≧T3の関係を保つ様にする。即ち、酸化
物超伝導体材料を形成する場合には、一般に500℃〜
1,000℃程度の高温が必要になるが、この様な温度
では、酸化物材料等を形成していくに従い熱応力が残り
易い。そこで、製造行程における温度変化を徐々に高く
し、且つ徐々に低くすることにより、熱応力を緩和する
必要がある。酸化物材料の形成の場合には、上記の酸化
物超伝導体材料を形成する温度よりも低い温度で形成
し、且つ特性のよい酸化物超伝導体を作製する為に、ア
モルファス状態よりも結晶化していることが望ましいの
で、ある程度高い温度、一般には200℃〜400℃程
度で形成するのが好ましい。このことによって、導電性
材料の機械的歪み等を取り除く為の熱処理を同時に行う
ことが出来る。その後、酸化物超伝導体材料を形成する
が、この時の温度は、形成する超伝導材料の種類により
設定すればよい。
It is also a preferred embodiment of the present invention to form the insulating material around the oxide superconductor material at a temperature equal to or lower than the formation temperature of the oxide material. The formation temperatures of these materials differ depending on the types of the materials, but in the present invention, when the formation temperatures of the oxide material, the oxide superconductor material and the insulating material are T 1 , T 2 and T 3 , respectively, T 1 and T
2 the relationship of T 2> T 1, when the further mounting the insulating material, to as keep the relation of T 2> T 1 ≧ T 3 . That is, in the case of forming an oxide superconductor material, it is generally 500.degree.
Although a high temperature of about 1,000 ° C. is required, thermal stress tends to remain at such a temperature as the oxide material and the like are formed. Therefore, it is necessary to moderate the thermal stress by gradually increasing and gradually decreasing the temperature change in the manufacturing process. In the case of forming an oxide material, the oxide superconductor is formed at a temperature lower than the temperature at which the oxide superconductor material is formed, and in order to produce an oxide superconductor having good characteristics, a crystal is formed rather than an amorphous state. Since it is desirable to form the film, it is preferable to form it at a somewhat high temperature, generally about 200 ° C to 400 ° C. As a result, the heat treatment for removing the mechanical strain of the conductive material can be simultaneously performed. After that, an oxide superconductor material is formed, and the temperature at this time may be set depending on the kind of the superconducting material to be formed.

【0017】更に、絶縁材料を形成する場合には、形成
温度がT1≧T3の関係にあることが重要であり、巻取り
リール2で巻取り時の温度をできるだけ室温に近くして
おくことが望ましい。従って、400℃以下、好ましく
は200℃以下で絶縁材料を形成する。この程度の温度
以下であるならば、超伝導線7の熱容量が特に大きくな
らない限り、巻取りリールで巻取られた超伝導線に、使
用に際して問題となる様な熱応力が残ることは殆ど生じ
ない。尚、絶縁材料の形成温度によっては巻取りリール
周辺に冷却手段を設けてもよい。
Further, when the insulating material is formed, it is important that the forming temperature has a relation of T 1 ≧ T 3 , and the winding temperature of the winding reel 2 is kept as close to room temperature as possible. Is desirable. Therefore, the insulating material is formed at 400 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower. If the temperature is lower than this level, the superconducting wire wound by the take-up reel will almost always have a problematic thermal stress in use unless the heat capacity of the superconducting wire 7 becomes particularly large. Absent. A cooling means may be provided around the take-up reel depending on the forming temperature of the insulating material.

【0018】絶縁材料は、一般的には酸化物超伝導体材
料の外周全面に取り付けるが、本発明の製造方法では巻
取りリール2を、例えば、超伝導マグネットのコイルボ
ビンにすることも可能である。この様な場合には、絶縁
材料を例えば一定間隔毎に形成し、コイルボビンに巻取
った後で、全体を熱処理したり、絶縁材料により生じた
隙間にエポキシ樹脂等を流し込んで硬化させることもで
きる。図2では、導電性材料に取り付ける材料は容器1
5内の加熱手段11から発生させていたが、有機金属化
合物等を容器外で気化させ、これを酸化剤とともに供給
窓12から供給してもよい。
The insulating material is generally attached to the entire outer circumference of the oxide superconductor material. However, in the manufacturing method of the present invention, the take-up reel 2 may be a coil bobbin of a superconducting magnet. . In such a case, an insulating material may be formed, for example, at regular intervals and wound on a coil bobbin, and then the whole may be heat-treated, or an epoxy resin or the like may be poured into the gap formed by the insulating material and cured. . In FIG. 2, the material attached to the conductive material is the container 1
Although it is generated from the heating means 11 in the apparatus 5, it is also possible to vaporize the organometallic compound or the like outside the container and supply this through the supply window 12 together with the oxidizing agent.

【0019】[0019]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。尚、導電性材料としては銀線を、酸化物材料と
しては酸化マグネシウム、酸化物超伝導体材料としては
YBa2Cu3yを、絶縁材料としてはポリエチレンを
使用した場合について説明するが、本発明は、これらの
材料に何ら限定されるものではない。又、各物質の加熱
方法としては、抵抗加熱及び電子銃による加熱方式で説
明するが、レーザー、プラズマ等他の手段で加熱しても
よいことは言うまでもない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The case where silver wire is used as the conductive material, magnesium oxide is used as the oxide material, YBa 2 Cu 3 O y is used as the oxide superconductor material, and polyethylene is used as the insulating material will be described. The invention is in no way limited to these materials. As a heating method of each substance, a resistance heating method and a heating method using an electron gun will be described, but it goes without saying that heating may be performed by other means such as laser or plasma.

【0020】実施例1 図1に本発明の製造方法において使用する装置の断面構
成図を示した。1は銀線の供給リール、2は超伝導線7
の巻取りリール、3、4及び5は夫々酸化マグネシウ
ム、YBa2Cu3y、ポリエチレンを形成する装置、
8、9及び10は形成装置3、4及び5が収納される空
間であり、不図示の装置により、4×10-6Torr程
度に減圧されている。形成装置3、4及び5の断面構成
を図2に示した。銀線は、紙面に対して垂直方向に上か
ら下に向かって移動する。11は加熱装置、12は11
から蒸発した物質が供給される供給窓、13は供給窓か
ら供給された物質をイオン化し加速する為のユニットで
あり、その詳細は図2に示した様に、電子フィラメント
17、電子を引き出す引き出しグリッド16及び加速電
極18である。加速電極18は銀線6をアース電位と
し、+10kVまで印加することが出来る。供給窓12
は形成装置3及び4では直径1mm、形成装置5では直
径5mmの円形の穴とした。19はヒーターである。加
熱装置11、引き出しグリッド16、電子フィラメント
17、加速電極18及びヒーター19の各制御装置につ
いては、図2では省略した。又、14は酸素ガスを導入
する為の導入管であり、形成装置5では設置しなくても
よい。
Example 1 FIG. 1 shows a sectional view of an apparatus used in the manufacturing method of the present invention. 1 is a supply reel of silver wire, 2 is a superconducting wire 7
Take-up reels 3, 4, and 5 are devices for forming magnesium oxide, YBa 2 Cu 3 O y , and polyethylene, respectively.
Reference numerals 8, 9 and 10 denote spaces for accommodating the forming devices 3, 4 and 5, and the pressure is reduced to about 4 × 10 −6 Torr by a device (not shown). The cross-sectional structure of the forming devices 3, 4, and 5 is shown in FIG. The silver line moves vertically from top to bottom with respect to the plane of the paper. 11 is a heating device, 12 is 11
A supply window to which the substance evaporated from the supply window is supplied, and 13 is a unit for ionizing and accelerating the substance supplied from the supply window. The details are as shown in FIG. The grid 16 and the acceleration electrode 18. The accelerating electrode 18 can be applied up to +10 kV with the silver wire 6 at the ground potential. Supply window 12
The forming devices 3 and 4 had a circular hole with a diameter of 1 mm, and the forming device 5 had a circular hole with a diameter of 5 mm. 19 is a heater. The heating device 11, the extraction grid 16, the electronic filament 17, the acceleration electrode 18, and the heater 19 are omitted in FIG. Further, reference numeral 14 is an introduction pipe for introducing oxygen gas, which does not have to be installed in the forming apparatus 5.

【0021】供給リール1及び巻き取りリール2で銀線
を供給及び巻取りできる様にしておき、先ず、ヒーター
19で銀線を200℃に加熱し、この状態で酸化マグネ
シウムを蒸発させる。このとき容器15の内部は、外部
よりも圧力が高くなる様にするが、ここでは約1.5倍
にした。又、酸素ガスを14より、50ml/secの
割合で導入した。電子フィラメントに100mAの電流
を流し、引き出しグリッドには500V、加速電圧は1
kVとして酸化マグネシウムを銀線に蒸着した。
A silver wire can be supplied and wound by the supply reel 1 and the winding reel 2. First, the silver wire is heated to 200 ° C. by the heater 19, and magnesium oxide is evaporated in this state. At this time, the pressure inside the container 15 is made higher than that at the outside, but here, it is about 1.5 times. Further, oxygen gas was introduced from 14 at a rate of 50 ml / sec. A current of 100 mA is applied to the electron filament, 500 V is applied to the extraction grid, and the acceleration voltage is 1
Magnesium oxide was vapor-deposited on a silver wire as kV.

【0022】酸化マグネシウムが蒸着された銀線は、空
間8〜空間9へと移動し、この間に銀線の温度が500
℃になる様に加熱される。そして、加熱装置により、
Y、Ba及びCuの比率が1:2:3になる様に調整
し、供給窓12の近傍に不図示のヒーターにより1,0
00℃に加熱した酸素ガスを100ml/secの割合
で導入し、前記金属成分と共に供給窓12より空間9に
供給した。容器15内の圧力は、酸素ガスを導入しない
時に容器外の5倍になる様にした。そして、電子フィラ
メント17には30mA、引き出しグリッド16には2
00V、加速電極18には500Vを印加した。
The silver wire on which magnesium oxide is deposited moves to the spaces 8 to 9 and the temperature of the silver wire is 500 during this time.
It is heated to ℃. And by the heating device,
The ratio of Y, Ba and Cu is adjusted to be 1: 2: 3, and a heater (not shown) is provided near the supply window 12 to set the ratio to 1.0.
Oxygen gas heated to 00 ° C. was introduced at a rate of 100 ml / sec and was supplied into the space 9 through the supply window 12 together with the metal components. The pressure inside the container 15 was set to be five times that outside the container when oxygen gas was not introduced. And 30 mA for the electronic filament 17 and 2 for the extraction grid 16.
00V and 500V were applied to the acceleration electrode 18.

【0023】上記の様にして酸化物材料と酸化物超伝導
体材料が取り付けられた銀線は、次に、空間9から空間
10に移動し、この間に銀線の温度は50℃まで冷却さ
れ、電子フィラメント17に100mA、引き出しグリ
ッド16に300V、加速電極18に1kVを印加して
ポリエチレン膜が形成され、その後、巻取りリール2に
より巻取られる。
The silver wire to which the oxide material and the oxide superconductor material are attached as described above is then moved from the space 9 to the space 10, during which the temperature of the silver wire is cooled to 50 ° C. Then, 100 mA is applied to the electronic filament 17, 300 V is applied to the extraction grid 16, and 1 kV is applied to the acceleration electrode 18 to form a polyethylene film, which is then wound by the winding reel 2.

【0024】この様にして製造された超伝導線の特性を
以下の様にして調べた。銀線の代わりに幅5mmの銀テ
ープを用いて、前述と同じ条件で超伝導線を製造し、任
意の場所から10mmの長さの試料片を取り出し、その
X線回折図形、直流4端子法により電気抵抗の温度依存
性を調べた。ポリエチレンを取り付けない試料での結果
を図3及び図4に示した。これらの結果より、臨界温度
が91Kであり、又C軸配向した超伝導薄膜が形成され
ていることがわかる。又、電流端子間距離を5mmとし
た4端子測定において0.1μVの電圧が観測される場
合の電流値を臨界電流と定義すると、本発明の方法によ
り製造した超伝導体は、77Kにおいて104A/cm2
以上の電流を流せることがわかり、実用超伝導線として
使用できることが確認された。
The characteristics of the superconducting wire produced in this way were examined as follows. A superconducting wire was manufactured under the same conditions as above using a silver tape with a width of 5 mm instead of a silver wire, and a sample piece with a length of 10 mm was taken out from an arbitrary place, and its X-ray diffraction pattern, DC 4-terminal method was used. The temperature dependence of electric resistance was investigated by. The results of the sample without polyethylene attached are shown in FIGS. 3 and 4. From these results, it can be seen that the critical temperature is 91 K and a C-axis oriented superconducting thin film is formed. Further, when the current value when a voltage of 0.1 μV is observed in a four-terminal measurement in which the distance between the current terminals is 5 mm is defined as the critical current, the superconductor manufactured by the method of the present invention is 10 4 at 77K. A / cm 2
It was confirmed that the above current could be passed, and it was confirmed that it could be used as a practical superconducting wire.

【0025】又、銀の代わりに銅、ステンレス鋼、ハス
テロイ或いはマンガン鋼等を、酸化マグネシウムの代わ
りに酸化セリウム、アルミナ或いは酸化イットリウム等
を、超伝導体としてBiやTl系等の超伝導体材料を使
用した場合にも十分に実用性のある超伝導線が得られ、
本発明の製造方法が材料に限定されないことが確認され
た。又、絶縁材料においてもエチレンプロピレン共重合
体、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、酸化マグネシウム或
いはアルミナ等の内側に使用した酸化物材料と同じ材料
等、殆ど全ての絶縁材料を使用することが出来る。
Further, copper, stainless steel, hastelloy, manganese steel or the like is used instead of silver, cerium oxide, alumina or yttrium oxide or the like is used instead of magnesium oxide, and a superconductor material such as Bi or Tl-based superconductor is used. Even when using, a superconducting wire with sufficient practicability can be obtained,
It was confirmed that the manufacturing method of the present invention is not limited to materials. Also, as the insulating material, almost all insulating materials such as ethylene propylene copolymer, epoxy resin, aramid resin, magnesium oxide, alumina, etc., which are the same as the oxide materials used inside, can be used.

【0026】実施例2 図5に本発明の製造方法に使用する装置の断面構成図を
示した。銀線6の移動方向に沿って酸化物材料、酸化物
超伝導体材料及び絶縁材料を形成する為の空間8、9及
び10が設けられ、各空間内には複数の形成装置3、4
及び5が設けられている。形成装置3及び4は電子銃を
加熱装置として、酸化物材料である酸化セリウム及び酸
化物超伝導体材料であるYBa2Cu3yを蒸発させ、
形成装置5は抵抗加熱によりポリエチレンを蒸発させ
る。尚、形成装置4においては電子銃から放出された電
子ビームを時系列的にY、BaO及びCuの入ったるつ
ぼに照射し、照射時間を制御して蒸発蒸気におけるY:
Ba:Cu比率が1:2:3になる様にした。ヒーター
19により、空間8における銀線の温度が250℃、空
間9では550℃になる様に加熱する。空間10では5
0℃になる様に9から10に銀線が移動する中間部に導
入管14から酸素を導入して冷却する。各空間8、9及
び10は不図示の真空排気装置により、何れも2×10
-6Torr以下に減圧してあるが、空間9では水分の排
気能力が高い排気装置、例えば、クライオポンプを使用
し、その他は油拡散ポンプを使用した。又、形成装置3
では酸素を、形成装置4ではオゾンを酸化剤として使用
し、不図示の導入管により導入した。形成装置5では酸
化剤は全く使用していない。
Embodiment 2 FIG. 5 shows a sectional configuration diagram of an apparatus used in the manufacturing method of the present invention. Spaces 8, 9 and 10 for forming an oxide material, an oxide superconductor material and an insulating material are provided along the moving direction of the silver wire 6, and a plurality of forming devices 3, 4 are provided in each space.
And 5 are provided. The forming devices 3 and 4 use an electron gun as a heating device to evaporate cerium oxide which is an oxide material and YBa 2 Cu 3 O y which is an oxide superconductor material.
The forming device 5 evaporates polyethylene by resistance heating. In the forming apparatus 4, the electron beam emitted from the electron gun is irradiated on the crucible containing Y, BaO, and Cu in time series, and the irradiation time is controlled so that Y in the vaporized vapor:
The Ba: Cu ratio was set to be 1: 2: 3. The heater 19 heats the silver wire so that the temperature of the silver wire in the space 8 becomes 250 ° C. and that in the space 9 becomes 550 ° C. 5 in space 10
Oxygen is introduced from the introduction pipe 14 into the intermediate portion where the silver wire moves from 9 to 10 so as to reach 0 ° C., and then cooled. Each space 8, 9 and 10 is 2 × 10 by a vacuum exhaust device (not shown).
Although the pressure was reduced to -6 Torr or less, in the space 9, an exhaust device having a high water exhaust capacity, for example, a cryopump was used, and the others used an oil diffusion pump. Also, the forming device 3
Oxygen was used as the oxidizing agent, and ozone was used as the oxidant in the forming apparatus 4, and the oxygen was introduced through an introducing pipe (not shown). No oxidizer is used in the forming device 5.

【0027】形成装置4では蒸発物質の供給窓(不図
示)と銀線の間で供給窓から供給された蒸発物質をイオ
ン化し加速した。この時、電子フィラメント17は50
mA、引き出しグリッド16は、100V、加速電圧は
1kVとした。又、供給窓12は直径が3mmの円形で
あり、銀線をアース電位とした。形成装置3及び5でも
供給窓12は直径3mmの円形の穴とした。供給窓12
は6ヵ所であり、形成装置4では3ヵ所の供給窓でイオ
ン化し加速を行った。形成装置の内外での圧力差は、形
成装置3及び5では内側が1.2倍、形成装置4ではオ
ゾンを導入した時に2倍になる様にした。
In the forming apparatus 4, the evaporation material supplied from the supply window is ionized and accelerated between the evaporation material supply window (not shown) and the silver wire. At this time, the electronic filament 17 is 50
mA, the extraction grid 16 was 100 V, and the acceleration voltage was 1 kV. Further, the supply window 12 was circular with a diameter of 3 mm, and the silver wire was set to the ground potential. Also in the forming devices 3 and 5, the supply window 12 is a circular hole having a diameter of 3 mm. Supply window 12
Is 6 places, and in the forming apparatus 4, ionization was performed in 3 supply windows to accelerate. The pressure difference between the inside and outside of the forming device was 1.2 times in the forming devices 3 and 5 and double in the forming device 4 when ozone was introduced.

【0028】この様な方法で製造した超伝導線は、臨界
温度が90K、臨界電流が3×104A/cm2程度(7
7K)であり、巻取りリールでは1m/min.以上の
速度(各層の厚さとして、酸化物材料が200nm、酸
化物超伝導体材料が1μm、絶縁材料が2μmの場合)
で超伝導線を巻取ることができた。
The superconducting wire produced by such a method has a critical temperature of 90 K and a critical current of about 3 × 10 4 A / cm 2 (7
7K), and the take-up reel is 1 m / min. The above speed (when the thickness of each layer is 200 nm for oxide material, 1 μm for oxide superconductor material and 2 μm for insulating material)
Was able to wind the superconducting wire.

【0029】実施例3 図5の構成の装置において、形成装置3を1台、形成装
置4を5台、そして形成装置6を3台とした装置を用い
た。形成装置3、4及び5の供給窓12周辺を図6に示
した様な装置を用いて超伝導線を製造した。6は銀線、
14は酸化剤を導入する導入管、16、17及び18は
イオン化し加速を行う為の引き出しグリッド、電子フィ
ラメント及び加速電極である。更に12は蒸発物質を断
熱膨張させ、その後の蒸発物質の飛行軌跡がほぼ平行に
なる様に内側を加工したノズルを有する供給窓12であ
る。このノズルの内径は最も小さい部分で直径が1.5
mmであるが、形成装置5では2.5mmとした。又、
供給窓12は形成装置3及び4では6ヵ所、形成装置5
では3ヵ所である。
Example 3 In the apparatus having the structure shown in FIG. 5, the apparatus including one forming apparatus 3, five forming apparatuses 4 and three forming apparatuses 6 was used. A superconducting wire was manufactured around the supply window 12 of the forming devices 3, 4 and 5 using a device as shown in FIG. 6 is a silver wire,
Reference numeral 14 is an introduction pipe for introducing an oxidant, and 16, 17, and 18 are extraction grids, electron filaments, and acceleration electrodes for ionizing and accelerating. Further, reference numeral 12 is a supply window 12 having a nozzle whose inside is machined so that the vaporized substance is adiabatically expanded and the flight loci of the vaporized substance thereafter are substantially parallel. The inner diameter of this nozzle is the smallest and the diameter is 1.5
mm, but 2.5 mm in the forming device 5. or,
There are six supply windows 12 in the forming devices 3 and 4, and the forming device 5
Then there are 3 places.

【0030】酸化セリウムを電子銃により蒸発させ、ヒ
ーター19で加熱した銀線の外周に取り付ける。図6に
おいて供給窓12のノズルの内側では外側よりも5倍の
圧力になる様に酸化セリウムを蒸発させ、この状態で酸
素を導入管14(先端の直径が1mm)より30ml/
min.の割合でノズル方向に導入した。電子フィラメ
ント17に100mAの電流を流し、引き出しグリッド
16に、150V、加速電極18に2kVの電圧を印加
して酸化セリウムを蒸着した。又、形成装置4ではY、
BaO、CuOを加熱してY:Ba:Cuが1:2:3
になる様にし、空間9よりも形成装置内の圧力が約2桁
高くなる様にし、この状態で導入管14(先端の直径が
1mm)から酸化を効率的に行う為にNO2ガスを10
ml/min.の割合で導入した。ヒーターにより、空
間8から空間9に銀線が移動する時に銀線を500℃に
加熱し、電子フィラメント17に40mAの電流を流
し、引き出しグリッド16の電圧を、50V、加速電極
18の電圧を500Vとして酸化物超伝導体YBa2
3yを形成した。空間9から空間10に銀線が移動す
る時に酸素と窒素が1:1の混合ガスを吹き付けて冷却
する。銀線の温度が60℃程度以下で電子フィラメント
17の電流50mA、引き出しグリッド16の電圧50
V、加速電圧1kVでポリエチレンを取り付け超伝導線
7を製造した。
Cerium oxide is evaporated by an electron gun and attached to the outer circumference of the silver wire heated by the heater 19. In FIG. 6, cerium oxide is evaporated so that the pressure inside the nozzle of the supply window 12 is 5 times that of the outside, and in this state, oxygen is introduced from the introduction pipe 14 (the tip diameter is 1 mm) at 30 ml /
min. Was introduced in the direction of the nozzle. A current of 100 mA was passed through the electron filament 17, a voltage of 150 V was applied to the extraction grid 16, and a voltage of 2 kV was applied to the acceleration electrode 18, to deposit cerium oxide. In the forming device 4, Y,
When BaO and CuO are heated, Y: Ba: Cu becomes 1: 2: 3.
The pressure inside the forming apparatus is higher than that in the space 9 by about 2 orders of magnitude. In this state, NO 2 gas is supplied from the introduction pipe 14 (the diameter of the tip is 1 mm) to efficiently oxidize the NO 2 gas.
ml / min. Introduced at the rate of. The heater, the silver wire when silver wire is moved to the space 9 from the space 8 is heated to 500 ° C., in an electronic filament 17 passing a 40mA current, the voltage of the extraction grid 16, 50 V, the voltage of the accelerating electrode 18 500V Oxide superconductor YBa 2 C as
u 3 O y was formed. When the silver wire moves from the space 9 to the space 10, a mixed gas of oxygen and nitrogen of 1: 1 is sprayed to cool it. When the temperature of the silver wire is about 60 ° C. or less, the electric filament 17 has a current of 50 mA and the extraction grid 16 has a voltage of 50.
A superconducting wire 7 was manufactured by attaching polyethylene at V and an accelerating voltage of 1 kV.

【0031】本発明では、超伝導線(酸化物材料20n
m、酸化物超伝導体材料1μm、絶縁材料3μm)を3
m/min.で製造することができ、この時の超伝導体
の臨界温度は88K、臨界電流は5×106A/cm
2(4.2K)であった。又、銀の代わりに銅、ステン
レス鋼、ハステロイ或いはマンガン鋼等を、酸化マグネ
シウムの代わりに酸化セリウム、アルミナ或いは酸化イ
ットリウム等を、超伝導体としてBi系やTl系のもの
等を使用した場合にも十分に実用性のある超伝導線が得
られ、本発明の製造方法が材料に何ら限定されないこと
が確認された。又、絶縁材料においてもエチレンプロピ
レン共重合体、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、酸化セリ
ウム或いはアルミナ等の内側に使用した酸化物材料と同
じ材料等の絶縁材料が使用できる。
In the present invention, the superconducting wire (oxide material 20n
m, oxide superconductor material 1 μm, insulating material 3 μm) 3
m / min. The critical temperature of the superconductor at this time is 88 K, and the critical current is 5 × 10 6 A / cm 2.
2 (4.2K). When copper, stainless steel, hastelloy, manganese steel or the like is used instead of silver, cerium oxide, alumina or yttrium oxide or the like is used instead of magnesium oxide, and a Bi-based or Tl-based superconductor is used. It was confirmed that a sufficiently practical superconducting wire was obtained, and that the manufacturing method of the present invention is not limited to materials. Also, as the insulating material, an insulating material such as an ethylene propylene copolymer, an epoxy resin, an aramid resin, cerium oxide, or alumina, which is the same as the oxide material used inside, can be used.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、現
在知られている殆ど全ての酸化物超伝導体材料を利用
し、材料に制限されることなく、性能に優れた超伝導線
を得ることが出来る。又、本発明によれば、製造速度
が、従来は2m/hr程度と遅かったが、1m/mi
n.程度に大幅に短縮される為、製造コストを下げるこ
とが可能となる。更に、本発明の製造方法により得られ
る超伝導線は、中心に導電性材料を使用している為に、
機械的強度も強く、実用性に優れる。
As described above, according to the present invention, almost all currently known oxide superconductor materials are used, and the superconducting wire excellent in performance is not limited to the materials. Can be obtained. Further, according to the present invention, the production speed was as slow as about 2 m / hr in the past, but 1 m / mi.
n. It is possible to reduce the manufacturing cost because it is significantly shortened. Furthermore, since the superconducting wire obtained by the manufacturing method of the present invention uses a conductive material in the center,
It has high mechanical strength and is highly practical.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明で使用する製造装置の一例の構成原理図
である。
FIG. 1 is a structural principle diagram of an example of a manufacturing apparatus used in the present invention.

【図2】本発明で使用する形成装置の一例の構成原理図
である。
FIG. 2 is a structural principle diagram of an example of a forming apparatus used in the present invention.

【図3】実施例1で製造された超伝導線のX線回折図形
を示す。
FIG. 3 shows an X-ray diffraction pattern of the superconducting wire produced in Example 1.

【図4】実施例1で製造された超伝導線の直流4端子法
による電気抵抗の温度依存性を示す。
FIG. 4 shows the temperature dependence of the electrical resistance of the superconducting wire manufactured in Example 1 measured by the DC 4-terminal method.

【図5】本発明で使用する製造装置の一例の構成原理図
である。
FIG. 5 is a structural principle diagram of an example of a manufacturing apparatus used in the present invention.

【図6】本発明で使用する形成装置の一例の構成原理図
である。
FIG. 6 is a structural principle diagram of an example of a forming apparatus used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:供給リール 2:巻取りリール 3、4、5:形成装置 6:導電性材料 7:超伝導線 8、9、10:空間 11:加熱装置 12:供給窓 13:イオン化/加速装置 14:導入管 15:形成装置容器 16:引き出しグリッド 17:電子フィラメント 18:加速電極 19:ヒーター 1: Supply reel 2: Take-up reel 3, 4, 5: Forming device 6: Conductive material 7: Superconducting wire 8, 9, 10: Space 11: Heating device 12: Supply window 13: Ionization / accelerator 14: Introducing pipe 15: Forming device container 16: Extraction grid 17: Electronic filament 18: Accelerating electrode 19: Heater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 12/06 ZAA ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01B 12/06 ZAA

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性材料の外周に酸化物材料及び酸化
物超伝導体材料が順次形成された構造の超伝導線の製造
方法において、導電性材料が供給リールより送出され巻
取りリールで巻取られる途中で、導電性材料の上に、形
成温度T1で酸化物材料を、及び形成温度T2で酸化物超
伝導体材料を順次形成し、その際の形成温度がT2>T1
の関係になる様に設定し、且つ少なくとも酸化物材料及
び酸化物超伝導体材料の形成において、酸化物材料及び
酸化物超伝導体材料の構成金属元素の中の少なくとも1
種が酸化剤と共存している状態で導電性材料に付着する
ことを特徴とする超伝導線の製造方法。
1. A method of manufacturing a superconducting wire having a structure in which an oxide material and an oxide superconductor material are sequentially formed on an outer periphery of a conductive material, wherein the conductive material is delivered from a supply reel and wound by a take-up reel. On the way to the formation, an oxide material at a forming temperature T 1 and an oxide superconductor material at a forming temperature T 2 are sequentially formed on a conductive material, and the forming temperature at that time is T 2 > T 1
And at least one of the constituent metal elements of the oxide material and the oxide superconductor material in the formation of at least the oxide material and the oxide superconductor material.
A method for producing a superconducting wire, characterized in that a seed adheres to a conductive material while coexisting with an oxidizing agent.
【請求項2】 導電性材料の外周に酸化物材料、酸化物
超伝導体材料及び縁材料が順次形成された4層構造の
超伝導線の製造方法において、導電性材料が供給リール
より送出され巻取りリールで巻取られる途中で、導電性
材料の上に、形成温度T1で酸化物材料を、形成温度T2
で酸化物超伝導体材料を、及び形成温度T3で絶縁材料
を順次形成し、その際の形成温度をT2>T1≧T3の関
係になる様に設定し、且つ少なくとも酸化物材料及び酸
化物超伝導体材料の形成において、酸化物材料及び酸化
物超伝導体材料の構成金属元素の中の少なくとも1種が
酸化剤と共存している状態で導電性材料に付着すること
を特徴とする超伝導線の製造方法。
Wherein oxide material on the outer periphery of the conductive material, delivered in the method of manufacturing an oxide superconductor material and the superconducting wire of the four-layer structure insulation material are sequentially formed, conductive material from the supply reel In the middle of being wound on the take-up reel, the oxide material is formed on the conductive material at the forming temperature T 1 and the forming temperature T 2 is formed.
The oxide superconductor material and the insulating material at the formation temperature T 3 are sequentially formed, and the formation temperature at that time is set so that T 2 > T 1 ≧ T 3 and at least the oxide material is formed. And in forming an oxide superconductor material, at least one of the constituent metal elements of the oxide material and the oxide superconductor material adheres to the conductive material in the state of coexisting with the oxidizing agent. And a method of manufacturing a superconducting wire.
【請求項3】 少なくとも酸化物超伝導体材料を構成す
る金属元素の1種以上の金属元素がイオン化され、イオ
ン化された金属元素が電気的に加速されて導電性材料に
付着される請求項1又は請求項2に記載の超伝導線の製
造方法。
3. At least one metal element of the metal elements constituting the oxide superconductor material is ionized, and the ionized metal element is electrically accelerated and deposited on the conductive material. Alternatively, the method for manufacturing the superconducting wire according to claim 2.
【請求項4】 導電性材料の外周に酸化物材料及び酸化
物超伝導体材料が順次形成された構造の超伝導線の製造
方法において、酸化物材料及び酸化物超伝導体材料を蒸
発させる蒸発源が各材料について少なくとも1つ用意さ
れ、1の蒸発源から蒸発した物質が複数のノズルから噴
出して導電性材料の表面に付着することを特徴とする超
伝導線の製造方法。
4. A method for manufacturing a superconducting wire having a structure in which an oxide material and an oxide superconductor material are sequentially formed on the outer periphery of a conductive material, in which evaporation is performed to vaporize the oxide material and the oxide superconductor material. At least one source is prepared for each material, and the substance evaporated from one evaporation source is ejected from a plurality of nozzles and adheres to the surface of the conductive material.
【請求項5】 導電性材料の外周に酸化物材料、酸化物
超伝導体材料、絶縁材料が順次形成された4層構造の超
伝導線の製造方法において、酸化物材料、酸化物超伝導
体材料及び絶縁材料を蒸発させる蒸発源が各材料につい
て少なくとも1つ用意され、1の蒸発源から蒸発した物
質が複数のノズルから噴出して導電性材料の表面に付着
することを特徴とする超伝導線の製造方法。
5. A method for producing a superconducting wire having a four-layer structure in which an oxide material, an oxide superconductor material, and an insulating material are sequentially formed on the outer periphery of a conductive material. At least one evaporation source for evaporating the material and the insulating material is prepared for each material, and the substance evaporated from one evaporation source is ejected from a plurality of nozzles and adheres to the surface of the conductive material. Wire manufacturing method.
【請求項6】 ノズルと導電性材料との間にノズルから
噴出された蒸発物質をイオン化、加速させて導電性材料
に付着させる請求項4又は請求項5に記載の超伝導線の
製造方法。
6. The method for producing a superconducting wire according to claim 4, wherein the vaporized substance ejected from the nozzle between the nozzle and the conductive material is ionized and accelerated to be attached to the conductive material.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100750664B1 (en) * 2006-07-27 2007-08-20 한국전기연구원 Continuous lamination apparatus for application of compressive stress on laminated superconducting tape
CN110349709A (en) * 2019-07-02 2019-10-18 嘉兴振华电线电缆有限公司 A kind of cable cooling device
CN110911045A (en) * 2019-10-24 2020-03-24 中国科学院电工研究所 MgB2Superconducting wire and method for producing same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100750664B1 (en) * 2006-07-27 2007-08-20 한국전기연구원 Continuous lamination apparatus for application of compressive stress on laminated superconducting tape
CN110349709A (en) * 2019-07-02 2019-10-18 嘉兴振华电线电缆有限公司 A kind of cable cooling device
CN110911045A (en) * 2019-10-24 2020-03-24 中国科学院电工研究所 MgB2Superconducting wire and method for producing same
CN110911045B (en) * 2019-10-24 2021-08-27 中国科学院电工研究所 MgB2Superconducting wire and method for producing same

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