JPH08264045A - 酸化物超電導線材及びその製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線材及びその製造方法Info
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- JPH08264045A JPH08264045A JP7063707A JP6370795A JPH08264045A JP H08264045 A JPH08264045 A JP H08264045A JP 7063707 A JP7063707 A JP 7063707A JP 6370795 A JP6370795 A JP 6370795A JP H08264045 A JPH08264045 A JP H08264045A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0801—Processes peculiar to the manufacture or treatment of filaments or composite wires
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、液体窒素冷却可能な温度領域
で使用可能で、磁場中における輸送臨界電流密度の高い
超電導線材を提供すること、及びそれらを使用すること
によって、従来の超電導システムよりコスト的に有利な
超電導応用機器を提供することにある。 【構成】上記目的は、液体窒素で冷却できる温度領域に
おいても十分高いピンニング力を有する酸化物超電導物
質を、結晶の方向を特定の方向に揃えた金属シースの内
部で熱処理することによって達成される。また、本発明
の超電導線材或いは超電導体を用いて超電導応用機器を
作製することで、従来の超電導システムよりコスト的に
有利で、かつ信頼性の高い超電導応用機器を得ることが
できる。 【効果】本発明によれば、断熱構造を簡単なものにでき
る為、従来よりも安いコストで製造できるようになり、
メインテナンスが非常に容易になる。
で使用可能で、磁場中における輸送臨界電流密度の高い
超電導線材を提供すること、及びそれらを使用すること
によって、従来の超電導システムよりコスト的に有利な
超電導応用機器を提供することにある。 【構成】上記目的は、液体窒素で冷却できる温度領域に
おいても十分高いピンニング力を有する酸化物超電導物
質を、結晶の方向を特定の方向に揃えた金属シースの内
部で熱処理することによって達成される。また、本発明
の超電導線材或いは超電導体を用いて超電導応用機器を
作製することで、従来の超電導システムよりコスト的に
有利で、かつ信頼性の高い超電導応用機器を得ることが
できる。 【効果】本発明によれば、断熱構造を簡単なものにでき
る為、従来よりも安いコストで製造できるようになり、
メインテナンスが非常に容易になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物系超電導物質を
用いた超電導線材の構成と作製方法に関するものであ
り、磁場中においても高い超電導臨界電流密度（Ｊｃ）
を流すことが可能である超電導線材に関するものであ
る。
用いた超電導線材の構成と作製方法に関するものであ
り、磁場中においても高い超電導臨界電流密度（Ｊｃ）
を流すことが可能である超電導線材に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】１９８６年に最初の酸化物高温超電導物
質が発見されて以来、数十種類以上に及ぶ酸化物超電導
物質が発見されている。それらの中で、物質の安定性，
合成のしやすさの程度等の理由から、実用化を目指した
研究が現在も行われている酸化物超電導物質は、 （１）(Ｔｌ1-X1-X2ＰｂX1ＢｉX2)(Ｓｒ1-X3ＢａX3)2Ｃ
ａnー1ＣｕnＯ２ｎ＋３ ここで、０≦Ｘ１≦０．９， ０≦Ｘ２≦０.５， ０≦Ｘ１＋Ｘ２≦１， ０≦Ｘ３≦１， ｎ＝１，２，３，４，５ （以下、Ｔｌ−１層系と略す） （２）Ｔｌ2Ｂａ2Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+4 ここで、ｎ＝１，２，３，４，５ (以下、Ｔｌ−２層系と略す） （３）(Ｂｉ1ーX1ＰｂX1)2Ｓｒ2Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+4 ここで、０≦Ｘ１≦０.４， ｎ＝１，２，３ (以下、Ｂｉ−２層系と略す） （４）ＬｎＢａ2Ｃｕ3Ｏ7+X1 ここで、ＬｎはＹもしくは希土類元素 −０.５≦Ｘ１≦０.１ （以下、Ｙ系と略す）の４種類の物質系にほぼしぼられ
てきている。
質が発見されて以来、数十種類以上に及ぶ酸化物超電導
物質が発見されている。それらの中で、物質の安定性，
合成のしやすさの程度等の理由から、実用化を目指した
研究が現在も行われている酸化物超電導物質は、 （１）(Ｔｌ1-X1-X2ＰｂX1ＢｉX2)(Ｓｒ1-X3ＢａX3)2Ｃ
ａnー1ＣｕnＯ２ｎ＋３ ここで、０≦Ｘ１≦０．９， ０≦Ｘ２≦０.５， ０≦Ｘ１＋Ｘ２≦１， ０≦Ｘ３≦１， ｎ＝１，２，３，４，５ （以下、Ｔｌ−１層系と略す） （２）Ｔｌ2Ｂａ2Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+4 ここで、ｎ＝１，２，３，４，５ (以下、Ｔｌ−２層系と略す） （３）(Ｂｉ1ーX1ＰｂX1)2Ｓｒ2Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+4 ここで、０≦Ｘ１≦０.４， ｎ＝１，２，３ (以下、Ｂｉ−２層系と略す） （４）ＬｎＢａ2Ｃｕ3Ｏ7+X1 ここで、ＬｎはＹもしくは希土類元素 −０.５≦Ｘ１≦０.１ （以下、Ｙ系と略す）の４種類の物質系にほぼしぼられ
てきている。
【０００３】これらの中でＢｉ−２層系の物質は結晶の
配向化（結晶を特定の向きに揃えること）が行いやす
く、また結晶粒界部での超電導電流の通りが良く、従っ
て磁場が掛かっていない状態での超電導輸送電流密度
（トランスポートＪｃ）は高い値がえられている（Japa
nese Journal Of Applied Physics，Ｖol.３０，１９９
１，pp．２０８３−Ｌ２０８４）。高温超電導線材を作
製する為の具体的な手法としては、例えば、応用物理，
第６２巻，第５号，１９９３年，４５５ページに紹介さ
れているような、銀シース法が工業生産性にも優れ現在
のところ主流を占めている。しかしながら、この物質系
はその結晶構造に由来する本質的な問題によって、液体
窒素での冷却が可能な温度領域でのピンニング力が非常
に弱くなるという致命的な問題がある（Physica C，Ｖo
l.１７７，１９９１，pp.４３１− ４３７）。それ
故、４０Ｋ程度以下の温度領域で使用するには非常に良
い特性を持った超電導線材を作製することが可能である
が、６０Ｋ以上の温度領域で使用する線材には用いるこ
とができなかった。
配向化（結晶を特定の向きに揃えること）が行いやす
く、また結晶粒界部での超電導電流の通りが良く、従っ
て磁場が掛かっていない状態での超電導輸送電流密度
（トランスポートＪｃ）は高い値がえられている（Japa
nese Journal Of Applied Physics，Ｖol.３０，１９９
１，pp．２０８３−Ｌ２０８４）。高温超電導線材を作
製する為の具体的な手法としては、例えば、応用物理，
第６２巻，第５号，１９９３年，４５５ページに紹介さ
れているような、銀シース法が工業生産性にも優れ現在
のところ主流を占めている。しかしながら、この物質系
はその結晶構造に由来する本質的な問題によって、液体
窒素での冷却が可能な温度領域でのピンニング力が非常
に弱くなるという致命的な問題がある（Physica C，Ｖo
l.１７７，１９９１，pp.４３１− ４３７）。それ
故、４０Ｋ程度以下の温度領域で使用するには非常に良
い特性を持った超電導線材を作製することが可能である
が、６０Ｋ以上の温度領域で使用する線材には用いるこ
とができなかった。
【０００４】一方、Ｔｌ−１層系，Ｔｌ−２層系とＹ系
の物質は、その臨界温度（Ｔｃ）近傍まで高いピンニン
グ力を発揮することは可能であるが、結晶の方位を揃え
ることが難しく、それ故に結晶粒界部での超電導電流の
通りが悪く、現在までに実用化に必要な一応の目安と考
えられる温度７７Ｋ，磁場１Ｔにおけるトランスポート
Ｊｃが１万Ａ／ｃｍ２を越える超電導線材は得られてい
ない（Physica C，Ｖol.２２０，１９９４，pp.３１０
−３２２，Hitachi Review，Ｖol.３９，１９９０，p.
５５，Japanese Journal of Applied Physics，Ｖol.２
７，１９８８，pp.Ｌ１８５−Ｌ１８７）。
の物質は、その臨界温度（Ｔｃ）近傍まで高いピンニン
グ力を発揮することは可能であるが、結晶の方位を揃え
ることが難しく、それ故に結晶粒界部での超電導電流の
通りが悪く、現在までに実用化に必要な一応の目安と考
えられる温度７７Ｋ，磁場１Ｔにおけるトランスポート
Ｊｃが１万Ａ／ｃｍ２を越える超電導線材は得られてい
ない（Physica C，Ｖol.２２０，１９９４，pp.３１０
−３２２，Hitachi Review，Ｖol.３９，１９９０，p.
５５，Japanese Journal of Applied Physics，Ｖol.２
７，１９８８，pp.Ｌ１８５−Ｌ１８７）。
【０００５】現在までのところでは、液体窒素で冷却で
きる温度以上の領域においては、実用に耐える性能の超
電導線材を作製することができなかったため、液体窒素
等の液体ヘリウムより沸点の高い冷媒による冷却によっ
て動作するような超電導機器は存在しなかった。
きる温度以上の領域においては、実用に耐える性能の超
電導線材を作製することができなかったため、液体窒素
等の液体ヘリウムより沸点の高い冷媒による冷却によっ
て動作するような超電導機器は存在しなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の中で、
Ｂｉ−２層系の超電導物質を用いている技術は、７７Ｋ
におけるピンニング力が弱いと云う問題があり、６０Ｋ
以上の温度領域では磁場がＢｉ−２層系超電導物質に印
加された場合に臨界電流密度が大きく低下するという問
題があった。したがって、液体窒素冷却で作動する超電
導機器への利用が大きく制限されていた。
Ｂｉ−２層系の超電導物質を用いている技術は、７７Ｋ
におけるピンニング力が弱いと云う問題があり、６０Ｋ
以上の温度領域では磁場がＢｉ−２層系超電導物質に印
加された場合に臨界電流密度が大きく低下するという問
題があった。したがって、液体窒素冷却で作動する超電
導機器への利用が大きく制限されていた。
【０００７】上記従来の技術では、超電導物質と複合化
させる基材の性質に充分な配慮がなされていないため、
長尺の超電導線材を製品として作製することは難しかっ
た。さらに、超電導線材の作製に多大の手間を要し、大
量に生産する際のコストが掛かりすぎるという問題があ
った。
させる基材の性質に充分な配慮がなされていないため、
長尺の超電導線材を製品として作製することは難しかっ
た。さらに、超電導線材の作製に多大の手間を要し、大
量に生産する際のコストが掛かりすぎるという問題があ
った。
【０００８】本発明の目的は、コストを安く、しかも酸
化物超電導物質の結晶を好ましい方向に揃えることで、
磁場中においても高い臨界電流密度を有する超電導線材
を提供することを目的としている。また、本発明によっ
て、初めて得ることができる、液体窒素で冷却できる温
度以上の温度領域で動作する超電導マグネット、NMR装
置，ＭＲＩ装置，磁気浮上列車，超電導発電機，エネル
ギー貯蔵装置，磁気シールド装置，シンクロトロン放射
光装置，素粒子加速器等の超電導を利用する応用機器を
提供することも本発明の目的である。
化物超電導物質の結晶を好ましい方向に揃えることで、
磁場中においても高い臨界電流密度を有する超電導線材
を提供することを目的としている。また、本発明によっ
て、初めて得ることができる、液体窒素で冷却できる温
度以上の温度領域で動作する超電導マグネット、NMR装
置，ＭＲＩ装置，磁気浮上列車，超電導発電機，エネル
ギー貯蔵装置，磁気シールド装置，シンクロトロン放射
光装置，素粒子加速器等の超電導を利用する応用機器を
提供することも本発明の目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、液体窒素で
冷却できる温度領域においても十分高いピンニング力を
有する酸化物超電導物質を、結晶の方向を特定の方向に
揃えた金属シースの内部で熱処理することによって達成
される。
冷却できる温度領域においても十分高いピンニング力を
有する酸化物超電導物質を、結晶の方向を特定の方向に
揃えた金属シースの内部で熱処理することによって達成
される。
【００１０】金属シースに用いる金属としては、酸化物
超電導物質との反応性の観点から銀，銀合金、もしくは
銀にセラミックスを分散させたものが好ましい。
超電導物質との反応性の観点から銀，銀合金、もしくは
銀にセラミックスを分散させたものが好ましい。
【００１１】金属シースとして用いる銀の結晶の揃う方
向としては、どのような結晶面がどのような方向に揃っ
ていても基本的には問題はないが、最も好ましいのは、
(１)銀結晶の｛１００｝面が酸化物超電導物質と金属シ
ースの界面に平行でかつ銀結晶の＜００１＞方向が超電
導線材の長手方向に平行となる場合で、次に好ましいの
は（２）銀結晶の｛１１０｝面が酸化物超電導物質と金
属シースの界面に平行でかつ銀結晶の＜２１１＞方向が
超電導線材の長手方向に平行となる場合である。（１）
の様な場合、金属シース内部で熱処理することによっ
て、酸化物超電導物質は銀結晶の結晶方位に影響を受
け、結晶のｃ軸が酸化物超電導物質と金属シースの界面
に垂直で、かつａ軸（Ｙ系超電導物質の場合はｂ軸の場
合もある）が超電導線材の長手方向に平行となるような
方向に非常に良く揃った状態となる。また、銀結晶が
（２）のように揃った場合でも、程度は若干低下する
が、同様に超電導物質の結晶方位は揃う。その結果、線
材のＪｃは非常に高いものが得られる。
向としては、どのような結晶面がどのような方向に揃っ
ていても基本的には問題はないが、最も好ましいのは、
(１)銀結晶の｛１００｝面が酸化物超電導物質と金属シ
ースの界面に平行でかつ銀結晶の＜００１＞方向が超電
導線材の長手方向に平行となる場合で、次に好ましいの
は（２）銀結晶の｛１１０｝面が酸化物超電導物質と金
属シースの界面に平行でかつ銀結晶の＜２１１＞方向が
超電導線材の長手方向に平行となる場合である。（１）
の様な場合、金属シース内部で熱処理することによっ
て、酸化物超電導物質は銀結晶の結晶方位に影響を受
け、結晶のｃ軸が酸化物超電導物質と金属シースの界面
に垂直で、かつａ軸（Ｙ系超電導物質の場合はｂ軸の場
合もある）が超電導線材の長手方向に平行となるような
方向に非常に良く揃った状態となる。また、銀結晶が
（２）のように揃った場合でも、程度は若干低下する
が、同様に超電導物質の結晶方位は揃う。その結果、線
材のＪｃは非常に高いものが得られる。
【００１２】銀結晶の方位を（１）の場合のように揃え
る為には、超電導線材を作製する工程のうちの、線引き
工程、或いは扁平化工程、或いは線引き工程と扁平化工
程の両方を、温度を１００〜２５０℃に保った状態で行
えば良い。この温度で加工した後、４００℃以上の温度
でアニールすることで、金属シースに使用している銀
が、いわゆる立方体集合組織を有するようになる。立方
体集合組織とは、例えば長嶋晋一編著「集合組織」丸善
株式会社出版の１３３，１８５ページに記載のあるよう
に｛１００｝＜００１＞方位の集合組織のことである。
また、（２）の場合のように銀結晶の方位を揃えるため
には、超電導線材を作製する工程のうちの線引き工程、
或いは扁平化工程、或いは線引き工程と扁平化工程の両
方を、温度を５０〜１００℃に保った状態で行えば良
い。この温度で加工した後、３００℃以上の温度でアニ
ールすることで、金属シースに使用している銀が目的と
する方向に揃う。
る為には、超電導線材を作製する工程のうちの、線引き
工程、或いは扁平化工程、或いは線引き工程と扁平化工
程の両方を、温度を１００〜２５０℃に保った状態で行
えば良い。この温度で加工した後、４００℃以上の温度
でアニールすることで、金属シースに使用している銀
が、いわゆる立方体集合組織を有するようになる。立方
体集合組織とは、例えば長嶋晋一編著「集合組織」丸善
株式会社出版の１３３，１８５ページに記載のあるよう
に｛１００｝＜００１＞方位の集合組織のことである。
また、（２）の場合のように銀結晶の方位を揃えるため
には、超電導線材を作製する工程のうちの線引き工程、
或いは扁平化工程、或いは線引き工程と扁平化工程の両
方を、温度を５０〜１００℃に保った状態で行えば良
い。この温度で加工した後、３００℃以上の温度でアニ
ールすることで、金属シースに使用している銀が目的と
する方向に揃う。
【００１３】ただし、実際に超電導線材を作製する際に
は、銀管の内部に充填した超電導物質の粉末が十分に接
合されなければならないので、熱処理の温度は、最低で
も７００℃以上、好ましくは８００℃以上でなければな
らない。このときの最適な熱処理温度は、超電導物質の
組成、及び熱処理する際の雰囲気(主には酸素分圧)によ
って数十度の範囲で異なってくる。
は、銀管の内部に充填した超電導物質の粉末が十分に接
合されなければならないので、熱処理の温度は、最低で
も７００℃以上、好ましくは８００℃以上でなければな
らない。このときの最適な熱処理温度は、超電導物質の
組成、及び熱処理する際の雰囲気(主には酸素分圧)によ
って数十度の範囲で異なってくる。
【００１４】図１に本発明を行うにあたって、実験に使
用した超電導線材の断面構造を示す。１は超電導線材全
体を強度的に支える金属層で、ＭｇＯを細かく分散させ
て高強度化した銀を用いた。２は超電導素線を束ねてお
く役割を果たしている金属層で、純銀を使用した。３は
酸化物超電導物質で、４は純銀である。線材の全長は５
０ｍで、長手方向（断面に垂直な方向）は均一であるこ
とを確認した。銀結晶の方位を（１)，(２）の何れの場
合にしても、超電導部分３の直径が５ミクロンを越える
と、Ｊｃは急速に低下した。
用した超電導線材の断面構造を示す。１は超電導線材全
体を強度的に支える金属層で、ＭｇＯを細かく分散させ
て高強度化した銀を用いた。２は超電導素線を束ねてお
く役割を果たしている金属層で、純銀を使用した。３は
酸化物超電導物質で、４は純銀である。線材の全長は５
０ｍで、長手方向（断面に垂直な方向）は均一であるこ
とを確認した。銀結晶の方位を（１)，(２）の何れの場
合にしても、超電導部分３の直径が５ミクロンを越える
と、Ｊｃは急速に低下した。
【００１５】図２に、本発明を行うにあたって、実験に
使用した、また別の断面構造を有する超電導線材の断面
構造を示す。加工する際の条件を様々に変えることで、
超電導部分の扁平度を変化させた。短軸部分の長さ（３
の厚み）が５ミクロンを越えると、Ｊｃが低下し始め、
１０ミクロンを越えると、急激にＪｃは低下した。ま
た、短軸部分の長さが０.５ ミクロンより小さくなれ
ば、Ｊｃが低下したが、これは加工の上手下手の問題
で、３の部分が薄くなりすぎると、長手方向に断線が生
じる為であった。加工さえできれば、３の部分はどこま
で薄くても構わないと考えられる。一方、長軸部分の長
さ（３の幅）は、１００ミクロンまで検討したが、特に
Ｊｃに影響を与えることはなかった。長軸部分の長さ
は、超電導物質結晶の結晶の揃い方に影響を与えないこ
とが分かった。
使用した、また別の断面構造を有する超電導線材の断面
構造を示す。加工する際の条件を様々に変えることで、
超電導部分の扁平度を変化させた。短軸部分の長さ（３
の厚み）が５ミクロンを越えると、Ｊｃが低下し始め、
１０ミクロンを越えると、急激にＪｃは低下した。ま
た、短軸部分の長さが０.５ ミクロンより小さくなれ
ば、Ｊｃが低下したが、これは加工の上手下手の問題
で、３の部分が薄くなりすぎると、長手方向に断線が生
じる為であった。加工さえできれば、３の部分はどこま
で薄くても構わないと考えられる。一方、長軸部分の長
さ（３の幅）は、１００ミクロンまで検討したが、特に
Ｊｃに影響を与えることはなかった。長軸部分の長さ
は、超電導物質結晶の結晶の揃い方に影響を与えないこ
とが分かった。
【００１６】４の部分は、Ａｇ−Ａｕ合金，Ａｇ−Ｐｄ
合金，Ａｇ−Ｃｕ合金，銀に１ミクロン以下のＭｇＯ粒
子を分散させた強化銀であっても、純銀を使用した場合
と同等の性能（Ｊｃ）が得られた。
合金，Ａｇ−Ｃｕ合金，銀に１ミクロン以下のＭｇＯ粒
子を分散させた強化銀であっても、純銀を使用した場合
と同等の性能（Ｊｃ）が得られた。
【００１７】３の部分は、化学組成が、 (ＴｌX1ＰｂX2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2
Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+3+X7 ここで、０≦Ｘ１≦１.０， ０≦Ｘ２≦１.０， ０≦Ｘ３≦０.５， ０≦Ｘ４≦１.０， ０≦Ｘ５≦１.０， ０.５≦Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５≦１， ０≦Ｘ６≦１， −０.５≦Ｘ７≦０.５ ｎ＝１，２，３，４，５ で表される超電導物質であっても、 ＬｎＢａ2Ｃｕ3Ｏ７＋Ｘ１ ここで、ＬｎはＹもしくは希土類元素から選ばれた一種
または複数。
Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+3+X7 ここで、０≦Ｘ１≦１.０， ０≦Ｘ２≦１.０， ０≦Ｘ３≦０.５， ０≦Ｘ４≦１.０， ０≦Ｘ５≦１.０， ０.５≦Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５≦１， ０≦Ｘ６≦１， −０.５≦Ｘ７≦０.５ ｎ＝１，２，３，４，５ で表される超電導物質であっても、 ＬｎＢａ2Ｃｕ3Ｏ７＋Ｘ１ ここで、ＬｎはＹもしくは希土類元素から選ばれた一種
または複数。
【００１８】−０．５≦Ｘ１≦０.２ ｎ＝１，２，３ で表される超電導物質であっても、同様の結果が得られ
た。
た。
【００１９】超電導素線の扁平率とＪｃ，超電導物質部
分の厚さとＪｃ，超電導素線の金属部分の銀結晶の方位
とＪｃ，超電導結晶の方位とＪｃの関係などを調べるた
めに、図３に示す構造を有する超電導線材を作製して検
討を行った。
分の厚さとＪｃ，超電導素線の金属部分の銀結晶の方位
とＪｃ，超電導結晶の方位とＪｃの関係などを調べるた
めに、図３に示す構造を有する超電導線材を作製して検
討を行った。
【００２０】図４に超電導部分の厚さ（短軸の長さ）と
超電導物質のｃ軸がテープ表面に５度以内で垂直でかつ
ａ軸が長手方向に１０度以内で平行に揃っていてる結晶
の割合の関係を示す。また、図５には超電導部分の厚さ
とＪｃの関係を示す。図４及び図５より、超電導部分の
厚さが５ミクロン以下の場合に高いＪｃが得られること
が分かる。
超電導物質のｃ軸がテープ表面に５度以内で垂直でかつ
ａ軸が長手方向に１０度以内で平行に揃っていてる結晶
の割合の関係を示す。また、図５には超電導部分の厚さ
とＪｃの関係を示す。図４及び図５より、超電導部分の
厚さが５ミクロン以下の場合に高いＪｃが得られること
が分かる。
【００２１】図６に、銀結晶と圧延方向、言い換えれば
超電導結晶の揃う方向と超電導線材の相対的角度に対す
るＪｃの違いを調べた結果を示す。超電導結晶の揃う方
向と超電導線材の相対的角度はＪｃ影響を及ぼさないこ
とが分かる。
超電導結晶の揃う方向と超電導線材の相対的角度に対す
るＪｃの違いを調べた結果を示す。超電導結晶の揃う方
向と超電導線材の相対的角度はＪｃ影響を及ぼさないこ
とが分かる。
【００２２】図７に、テープ表面に｛１００｝面が平行
でかつ圧延方向に対して＜１００＞方向が平行である銀
結晶の割合とＪｃの関係を示す。図から分かるように、
テープ表面に｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に対し
て＜１００＞方向が平行である銀結晶の割合（立方体集
合組織の割合）が８０％以下になると磁場中の臨界電流
密度の値が大幅に低下することが分かる。従って、特性
の良い超電導線材を作製するためには、テープ表面に
｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に対して＜１００＞
方向が平行である銀結晶の割合（立方体集合組織の割
合）を８０％以上にしなければならないことが分かる。
でかつ圧延方向に対して＜１００＞方向が平行である銀
結晶の割合とＪｃの関係を示す。図から分かるように、
テープ表面に｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に対し
て＜１００＞方向が平行である銀結晶の割合（立方体集
合組織の割合）が８０％以下になると磁場中の臨界電流
密度の値が大幅に低下することが分かる。従って、特性
の良い超電導線材を作製するためには、テープ表面に
｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に対して＜１００＞
方向が平行である銀結晶の割合（立方体集合組織の割
合）を８０％以上にしなければならないことが分かる。
【００２３】また、図８には、超電導結晶のｃ軸が銀と
の界面に垂直から５度以内でかつａ軸が、立方体集合組
織を形成している銀結晶の＜１００＞方向に対して１０
度以内であるものの割合とＪｃの関係を示す。
の界面に垂直から５度以内でかつａ軸が、立方体集合組
織を形成している銀結晶の＜１００＞方向に対して１０
度以内であるものの割合とＪｃの関係を示す。
【００２４】これら図７及び図８より、銀結晶が特定方
向に揃う割合が８０％より少ないと、Ｊｃが低下して行
くことが分かる。また超電導物質の結晶が特定方向に揃
う割合が８０％より少ないと、Ｊｃが低下して行くこと
が分かる。
向に揃う割合が８０％より少ないと、Ｊｃが低下して行
くことが分かる。また超電導物質の結晶が特定方向に揃
う割合が８０％より少ないと、Ｊｃが低下して行くこと
が分かる。
【００２５】図９に、線引き及び圧延時の温度と、７７
Ｋ無磁場におけるＪｃの関係を示す。圧延温度は５０℃
〜２５０℃が好ましいことが分かる。
Ｋ無磁場におけるＪｃの関係を示す。圧延温度は５０℃
〜２５０℃が好ましいことが分かる。
【００２６】
【作用】我々は、超電導線材を作製するときには、超電
導物質の結晶のａ，ｂ，ｃ軸が全て同じ方向を向いてい
る（３軸配向）ようにしてやった方がより高いＪｃを持
った超電導体ができることを、見いだした。そこで今回
超電導物質を３軸配向させて高いＪｃを持つ超電導線材
の作製方法を考案した。
導物質の結晶のａ，ｂ，ｃ軸が全て同じ方向を向いてい
る（３軸配向）ようにしてやった方がより高いＪｃを持
った超電導体ができることを、見いだした。そこで今回
超電導物質を３軸配向させて高いＪｃを持つ超電導線材
の作製方法を考案した。
【００２７】本発明による超電導線材では、超電導物質
の回りにある銀の組織が特定の方向に揃っているので、
銀と超電導物質が接する部分で、超電導物質の結晶の向
きが銀の結晶の方位に影響を受けながら成長する。従っ
て、銀の組織が特定の方向に揃っている場合には、超電
導物質が３軸配向するようになって、その結果、本発明
による超電導線材では非常に高いＪｃを得ることができ
る。
の回りにある銀の組織が特定の方向に揃っているので、
銀と超電導物質が接する部分で、超電導物質の結晶の向
きが銀の結晶の方位に影響を受けながら成長する。従っ
て、銀の組織が特定の方向に揃っている場合には、超電
導物質が３軸配向するようになって、その結果、本発明
による超電導線材では非常に高いＪｃを得ることができ
る。
【００２８】また、純銀の代わりに立方体集合組織を有
する銀と金の合金，銀とパラジウムの合金，銀と銅の合
金，銀のマトリックス相にＭｇＯを分散させた分散強化
型合金，銀のマトリックス相に金属間化合物を分散させ
た分散強化型合金を使用した場合にも、同様に高いＪｃ
が得られた。
する銀と金の合金，銀とパラジウムの合金，銀と銅の合
金，銀のマトリックス相にＭｇＯを分散させた分散強化
型合金，銀のマトリックス相に金属間化合物を分散させ
た分散強化型合金を使用した場合にも、同様に高いＪｃ
が得られた。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００３０】（実施例１）超電導物質の粉末を作製し
た。原子比でＰｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝0.5：０.
４：１.６：２：３となるように、純度９９％以上のＰ
ｂＯ,ＢａＯ,ＳｒＯ，ＣａＯ，ＣｕＯの粉末を混合す
る。この混合粉をアルミナ製ルツボに入れて、２０％酸
素８０％窒素気流中で８００℃で２４時間焼成した。こ
れを再び１００％窒素ガスを流したグローブ中で粉砕
し、Ｔｌ2Ｏ3をＰｂと同じモル量だけ加えて、良く混合
した。この粉末を蓋付きのアルミナ製ルツボに入れて、
２０％酸素８０％窒素気流中で８８０℃で２４時間焼成
した。この粉末を純度９９.９９８％の銀パイプ（内径
４mm，外径６mm）に充填した。これを、１６０℃に保っ
た状態で、外径１.５mm までドローベンチにて線引き
し、その後、１６０℃に保ったまま、厚さ０.０７mm ま
で圧延した。これを５cmの長さのテープ状試料に切断し
た。これを２０％酸素８０％窒素気流中で熱処理した。
熱処理の温度条件は、室温から８００℃まで３時間，８
００℃から８８０℃まで２時間で昇温し、８８０℃で４
８分間保持し、室温まで１０時間で冷却した。図３に作
製した超電導線材試料の模式図を示す。図中、５は酸化
物超電導物質で、６は銀である。
た。原子比でＰｂ：Ｂａ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝0.5：０.
４：１.６：２：３となるように、純度９９％以上のＰ
ｂＯ,ＢａＯ,ＳｒＯ，ＣａＯ，ＣｕＯの粉末を混合す
る。この混合粉をアルミナ製ルツボに入れて、２０％酸
素８０％窒素気流中で８００℃で２４時間焼成した。こ
れを再び１００％窒素ガスを流したグローブ中で粉砕
し、Ｔｌ2Ｏ3をＰｂと同じモル量だけ加えて、良く混合
した。この粉末を蓋付きのアルミナ製ルツボに入れて、
２０％酸素８０％窒素気流中で８８０℃で２４時間焼成
した。この粉末を純度９９.９９８％の銀パイプ（内径
４mm，外径６mm）に充填した。これを、１６０℃に保っ
た状態で、外径１.５mm までドローベンチにて線引き
し、その後、１６０℃に保ったまま、厚さ０.０７mm ま
で圧延した。これを５cmの長さのテープ状試料に切断し
た。これを２０％酸素８０％窒素気流中で熱処理した。
熱処理の温度条件は、室温から８００℃まで３時間，８
００℃から８８０℃まで２時間で昇温し、８８０℃で４
８分間保持し、室温まで１０時間で冷却した。図３に作
製した超電導線材試料の模式図を示す。図中、５は酸化
物超電導物質で、６は銀である。
【００３１】断面を光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）で調べたところ、超電導部分の厚さは４±
０.５ミクロン，幅８±０.２mmであった。
（ＳＥＭ）で調べたところ、超電導部分の厚さは４±
０.５ミクロン，幅８±０.２mmであった。
【００３２】Ｘ線回折測定で熱処理後の試料の表面の銀
の結晶の方位を調べたところ、９０％の結晶粒の｛１０
０｝面がテープ表面に平行でかつその＜１００＞方位が
圧延を掛けた方向（即ちテープ状線材の長手方向）に平
行に揃っていることが確認できた。
の結晶の方位を調べたところ、９０％の結晶粒の｛１０
０｝面がテープ表面に平行でかつその＜１００＞方位が
圧延を掛けた方向（即ちテープ状線材の長手方向）に平
行に揃っていることが確認できた。
【００３３】また、外側の銀を取り去って、内側の超電
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質の８５％以上の結晶のｃ軸がテープ表面に５度以内で
垂直でかつａ軸が長手方向に１０度以内で平行に揃って
いてることが確認できた。
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質の８５％以上の結晶のｃ軸がテープ表面に５度以内で
垂直でかつａ軸が長手方向に１０度以内で平行に揃って
いてることが確認できた。
【００３４】熱処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃ
を直流４端子法で測定した。７７Ｋには、ゼロ磁場で12
0,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したと
きには60,000Ａ／cm2であった。
を直流４端子法で測定した。７７Ｋには、ゼロ磁場で12
0,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したと
きには60,000Ａ／cm2であった。
【００３５】（実施例２）実施例１で作製した超電導物
質の粉末を、実施例１と同様に銀パイプに充填した。こ
れを、１００℃に保った状態で、外径１.５mmまでドロ
ーベンチにて線引きし、その後、厚さ０.０７mm まで圧
延した。これを５cmの長さに切断した。これを２０％酸
素８０％窒素気流中で熱処理した。熱処理の温度条件
は、実施例１と同じとした。
質の粉末を、実施例１と同様に銀パイプに充填した。こ
れを、１００℃に保った状態で、外径１.５mmまでドロ
ーベンチにて線引きし、その後、厚さ０.０７mm まで圧
延した。これを５cmの長さに切断した。これを２０％酸
素８０％窒素気流中で熱処理した。熱処理の温度条件
は、実施例１と同じとした。
【００３６】断面を光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）で調べたところ、超電導部分の厚さは４±
０.５ミクロン，幅８±０.２mmであった。
（ＳＥＭ）で調べたところ、超電導部分の厚さは４±
０.５ミクロン，幅８±０.２mmであった。
【００３７】Ｘ線回折測定で熱処理後の試料の表面の銀
の結晶の方位を調べたところ、９０％の結晶粒の｛１１
０｝面がテープ表面に平行でかつその＜２１１＞方位が
圧延を掛けた方向に平行に揃っていることが確認でき
た。
の結晶の方位を調べたところ、９０％の結晶粒の｛１１
０｝面がテープ表面に平行でかつその＜２１１＞方位が
圧延を掛けた方向に平行に揃っていることが確認でき
た。
【００３８】また、外側の銀を取り去って、内側の超電
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質の８０％以上の結晶のｃ軸がテープ表面に５度以内で
垂直でかつａ軸が銀結晶の＜１００＞方向に１０度以内
で平行に揃っていることが確認できた。
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質の８０％以上の結晶のｃ軸がテープ表面に５度以内で
垂直でかつａ軸が銀結晶の＜１００＞方向に１０度以内
で平行に揃っていることが確認できた。
【００３９】熱処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃ
を直流４端子法で測定した。７７Ｋには、ゼロ磁場で11
0,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したと
きには50,000Ａ／cm2であった。
を直流４端子法で測定した。７７Ｋには、ゼロ磁場で11
0,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したと
きには50,000Ａ／cm2であった。
【００４０】（比較例１）実施例１で作製した超電導物
質の粉末を、実施例１と同様に銀パイプに充填した。こ
れを、室温が２５℃の部屋で、一回の線引き毎に４００
℃で１時間の焼鈍を施しながら、外径１.５mm までドロ
ーベンチにて線引きし、その後、一回の圧延毎に４００
℃で１時間の焼鈍を施しながら、厚さ０.０７mm まで圧
延した。これを５cmの長さに切断した。これを２０％酸
素８０％窒素気流中で熱処理した。熱処理の温度条件
は、実施例１と同じとした。
質の粉末を、実施例１と同様に銀パイプに充填した。こ
れを、室温が２５℃の部屋で、一回の線引き毎に４００
℃で１時間の焼鈍を施しながら、外径１.５mm までドロ
ーベンチにて線引きし、その後、一回の圧延毎に４００
℃で１時間の焼鈍を施しながら、厚さ０.０７mm まで圧
延した。これを５cmの長さに切断した。これを２０％酸
素８０％窒素気流中で熱処理した。熱処理の温度条件
は、実施例１と同じとした。
【００４１】断面を光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）で調べたところ、超電導部分の厚さは４±
０.５ミクロン，幅８±０.２mmであった。
（ＳＥＭ）で調べたところ、超電導部分の厚さは４±
０.５ミクロン，幅８±０.２mmであった。
【００４２】Ｘ線回折測定で熱処理後の試料の表面の銀
の結晶の方位を調べたところ、特定の結晶面が、特定の
方向を向いて揃っているようなことはなく、銀の結晶の
方向はランダムであった。
の結晶の方位を調べたところ、特定の結晶面が、特定の
方向を向いて揃っているようなことはなく、銀の結晶の
方向はランダムであった。
【００４３】また、外側の銀を取り去って、内側の超電
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質の８０％以上の結晶のｃ軸はテープ表面に５度以内で
垂直方向に揃っていたが、ａ軸の方向は特に揃っていて
るようなことはなかった。
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質の８０％以上の結晶のｃ軸はテープ表面に５度以内で
垂直方向に揃っていたが、ａ軸の方向は特に揃っていて
るようなことはなかった。
【００４４】熱処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃ
を直流４端子法で測定した。７７Ｋには、ゼロ磁場で3
0,000Ａ／cm2 ，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加した
ときには2,000Ａ／cm2であった。
を直流４端子法で測定した。７７Ｋには、ゼロ磁場で3
0,000Ａ／cm2 ，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加した
ときには2,000Ａ／cm2であった。
【００４５】以上の実施例１，実施例２及び比較例１か
ら分かるように、高いＪｃを得るためには、銀結晶の方
位，超電導結晶の方位が重要であることが分かる。
ら分かるように、高いＪｃを得るためには、銀結晶の方
位，超電導結晶の方位が重要であることが分かる。
【００４６】（実施例３）実施例１と同様に超電導物質
の粉末を作製し、同様の銀パイプに充填した。これを室
温で外径１.５mm までドローベンチにて線引きし、その
後、１６０℃に保ったまま、様々な厚さまで圧延した。
これを５cmの長さのテープ状試料に切断し、実施例１と
同様に熱処理した。
の粉末を作製し、同様の銀パイプに充填した。これを室
温で外径１.５mm までドローベンチにて線引きし、その
後、１６０℃に保ったまま、様々な厚さまで圧延した。
これを５cmの長さのテープ状試料に切断し、実施例１と
同様に熱処理した。
【００４７】種々の試料の断面を光学顕微鏡及び走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）で調べ、超電導部分の厚さを測っ
た。
電子顕微鏡（ＳＥＭ）で調べ、超電導部分の厚さを測っ
た。
【００４８】Ｘ線回折測定で熱処理後の試料の表面の銀
の結晶の方位を調べたところ、どの試料においても８５
％の結晶粒の｛１００｝面がテープ表面に平行でかつそ
の＜１００＞方位が圧延を掛けた方向（即ちテープ状線
材の長手方向）に平行に揃っていることが確認できた。
の結晶の方位を調べたところ、どの試料においても８５
％の結晶粒の｛１００｝面がテープ表面に平行でかつそ
の＜１００＞方位が圧延を掛けた方向（即ちテープ状線
材の長手方向）に平行に揃っていることが確認できた。
【００４９】また、外側の銀を取り去って、内側の超電
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質のｃ軸がテープ表面に５度以内で垂直でかつａ軸が長
手方向に１０度以内で平行に揃っている結晶の割合を調
べた。図４に超電導部分の厚さ（短軸の長さ）と超電導
物質のｃ軸がテープ表面に５度以内で垂直でかつａ軸が
長手方向に１０度以内で平行に揃っている結晶の割合の
関係を示す。
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質のｃ軸がテープ表面に５度以内で垂直でかつａ軸が長
手方向に１０度以内で平行に揃っている結晶の割合を調
べた。図４に超電導部分の厚さ（短軸の長さ）と超電導
物質のｃ軸がテープ表面に５度以内で垂直でかつａ軸が
長手方向に１０度以内で平行に揃っている結晶の割合の
関係を示す。
【００５０】熱処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃ
を直流４端子法で測定した。測定は７７Ｋで、ゼロ磁場
及び１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したときについて
行った。図５には超電導部分の厚さとＪｃの関係を示
す。
を直流４端子法で測定した。測定は７７Ｋで、ゼロ磁場
及び１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したときについて
行った。図５には超電導部分の厚さとＪｃの関係を示
す。
【００５１】図４及び図５より、超電導部分の厚さが５
ミクロン以下の場合に高いＪｃが得られることが分か
る。
ミクロン以下の場合に高いＪｃが得られることが分か
る。
【００５２】（実施例４）実施例２と同様にして、ただ
し圧延の方向を、テープ状試料の長手方向からある５度
ずつずらして作製した試料を作製した。
し圧延の方向を、テープ状試料の長手方向からある５度
ずつずらして作製した試料を作製した。
【００５３】Ｘ線回折測定で熱処理後の試料の表面の銀
の結晶の方位を調べたところ、何れの試料でも８５％の
結晶粒の｛１１０｝面がテープ表面に平行でかつその＜
２１１＞方位が圧延を掛けた方向（テープの長手方向に
は一致しない）に平行に揃っていることが確認できた。
の結晶の方位を調べたところ、何れの試料でも８５％の
結晶粒の｛１１０｝面がテープ表面に平行でかつその＜
２１１＞方位が圧延を掛けた方向（テープの長手方向に
は一致しない）に平行に揃っていることが確認できた。
【００５４】また、外側の銀を取り去って、内側の超電
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質の８０％以上の結晶のｃ軸がテープ表面に５度以内で
垂直でかつａ軸が銀結晶の＜１００＞方向に１０度以内
で平行に揃っていることが確認できた。
導物質の結晶の方位をＸ線回折測定で調べた。超電導物
質の８０％以上の結晶のｃ軸がテープ表面に５度以内で
垂直でかつａ軸が銀結晶の＜１００＞方向に１０度以内
で平行に揃っていることが確認できた。
【００５５】熱処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃ
を、７７Ｋ，無磁場中で、直流４端子法で測定した結果
を図６に示す。
を、７７Ｋ，無磁場中で、直流４端子法で測定した結果
を図６に示す。
【００５６】図６より、銀結晶と圧延方向、言い換えれ
ば超電導結晶の揃う方向と超電導線材の相対的角度は、
Ｊｃに影響を及ぼさないことが分かる。
ば超電導結晶の揃う方向と超電導線材の相対的角度は、
Ｊｃに影響を及ぼさないことが分かる。
【００５７】（実施例５）実施例１で用いた銀パイプの
代りに、Ａｇ−４０％Ａｕ，Ａｇ−２０％Ａｕ，Ａｇ−
１０％Ｐｄ，Ａｇ−１０％Ｃｕ合金、及びＡｇ母相に粒
径０.１ ミクロンのＭｇＯを堆積率にして０.１％ 分散
させた酸化物分散型合金を使用して、実施例１同様にし
て超電導線材試料を作製した。いずれの場合において
も、実施例１で得られたものと同程度（Ｊｃで８０％以
内）の性能のものが得られた。
代りに、Ａｇ−４０％Ａｕ，Ａｇ−２０％Ａｕ，Ａｇ−
１０％Ｐｄ，Ａｇ−１０％Ｃｕ合金、及びＡｇ母相に粒
径０.１ ミクロンのＭｇＯを堆積率にして０.１％ 分散
させた酸化物分散型合金を使用して、実施例１同様にし
て超電導線材試料を作製した。いずれの場合において
も、実施例１で得られたものと同程度（Ｊｃで８０％以
内）の性能のものが得られた。
【００５８】（実施例６）基本的には実施例１と同様な
方法で、ただし線引き及び圧延条件を変えることによっ
て、テープ表面に｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に
対して＜１００＞方向が平行である銀結晶の割合を変化
させた試料を作製した。
方法で、ただし線引き及び圧延条件を変えることによっ
て、テープ表面に｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に
対して＜１００＞方向が平行である銀結晶の割合を変化
させた試料を作製した。
【００５９】図７に、テープ表面に｛１００｝面が平行
でかつ圧延方向に対して＜１００＞方向が平行である銀
結晶の割合とＪｃの関係を示す。図から分かるように、
テープ表面に｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に対し
て＜１００＞方向が平行である銀結晶の割合（立方体集
合組織の割合）が８０％以下になると磁場中の臨界電流
密度の値が大幅に低下することが分かる。従って、特性
の良い超電導線材を作製するためには、テープ表面に
｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に対して＜１００＞
方向が平行である銀結晶の割合（立方体集合組織の割
合）を８０％以上にしなければならないことが分かる。
でかつ圧延方向に対して＜１００＞方向が平行である銀
結晶の割合とＪｃの関係を示す。図から分かるように、
テープ表面に｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に対し
て＜１００＞方向が平行である銀結晶の割合（立方体集
合組織の割合）が８０％以下になると磁場中の臨界電流
密度の値が大幅に低下することが分かる。従って、特性
の良い超電導線材を作製するためには、テープ表面に
｛１００｝面が平行でかつ圧延方向に対して＜１００＞
方向が平行である銀結晶の割合（立方体集合組織の割
合）を８０％以上にしなければならないことが分かる。
【００６０】また、図８には、超電導結晶のｃ軸が銀と
の界面に垂直から５度以内でかつａ軸が、立方体集合組
織を形成している銀結晶の＜１００＞方向に対して１０
度以内であるものの割合とＪｃの関係を示す。
の界面に垂直から５度以内でかつａ軸が、立方体集合組
織を形成している銀結晶の＜１００＞方向に対して１０
度以内であるものの割合とＪｃの関係を示す。
【００６１】これら図７及び図８より、銀結晶が特定方
向に揃う割合が８０％より少ないと、Ｊｃが低下して行
くことが分かる。また超電導物質の結晶が特定方向に揃
う割合が８０％より少ないと、Ｊｃが低下して行くこと
が分かる。
向に揃う割合が８０％より少ないと、Ｊｃが低下して行
くことが分かる。また超電導物質の結晶が特定方向に揃
う割合が８０％より少ないと、Ｊｃが低下して行くこと
が分かる。
【００６２】（実施例７）実施例１で作製した超電導粉
末を、純度９９.９９８％ の銀パイプに充填した。これ
を、１６０℃に保った状態で、外径１.５mm までドロー
ベンチにて線引きした。これを５５本束ねて銀パイプに
入れ、再び１６０℃に保ったまま外径1.5mmまでドロー
ベンチにて線引きした。この１次集合化線を５５本束ね
てＭｇＯを細かく分散させて高強度化した銀のパイプに
入れ、再び１６０℃に保ったまま外径１.５mm までドロ
ーベンチにて線引きした。これを５cmの長さ切断した。
これを２０％酸素８０％窒素気流中で熱処理した。熱処
理の温度条件は、室温から８００℃まで３時間，８００
℃から８８０℃まで２時間で昇温し、８８０℃で４８分
間保持し、室温まで１０時間で冷却した。図１に作製し
た超電導線材試料の模式図を示す。図中、１はＭｇＯを
細かく分散させて高強度化した銀，２，４は銀で、３は
酸化物超電導物質である。
末を、純度９９.９９８％ の銀パイプに充填した。これ
を、１６０℃に保った状態で、外径１.５mm までドロー
ベンチにて線引きした。これを５５本束ねて銀パイプに
入れ、再び１６０℃に保ったまま外径1.5mmまでドロー
ベンチにて線引きした。この１次集合化線を５５本束ね
てＭｇＯを細かく分散させて高強度化した銀のパイプに
入れ、再び１６０℃に保ったまま外径１.５mm までドロ
ーベンチにて線引きした。これを５cmの長さ切断した。
これを２０％酸素８０％窒素気流中で熱処理した。熱処
理の温度条件は、室温から８００℃まで３時間，８００
℃から８８０℃まで２時間で昇温し、８８０℃で４８分
間保持し、室温まで１０時間で冷却した。図１に作製し
た超電導線材試料の模式図を示す。図中、１はＭｇＯを
細かく分散させて高強度化した銀，２，４は銀で、３は
酸化物超電導物質である。
【００６３】断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で調べ
たところ、一本の素線の超電導部分の直径は４±０.５
ミクロンであった。
たところ、一本の素線の超電導部分の直径は４±０.５
ミクロンであった。
【００６４】Ｘ線回折測定で熱処理後の素線の銀結晶の
方位を調べたところ、８０％の結晶粒の｛１００｝面が
超電導部分との界面に平行でかつその＜１００＞方位が
線材の長手方向に平行に揃っていることが確認できた。
方位を調べたところ、８０％の結晶粒の｛１００｝面が
超電導部分との界面に平行でかつその＜１００＞方位が
線材の長手方向に平行に揃っていることが確認できた。
【００６５】熱処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃ
を直流４端子法で測定した。７７Ｋでは、ゼロ磁場で9
0,000Ａ／cm2 ，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加した
ときには40,000Ａ／cm2であった。
を直流４端子法で測定した。７７Ｋでは、ゼロ磁場で9
0,000Ａ／cm2 ，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加した
ときには40,000Ａ／cm2であった。
【００６６】（実施例８）実施例７で作製した熱処理前
の線材を、１６０℃に保った状態で、線材の長手方向に
圧延した。これを５cmの長さのテープ状試料に切断し、
２０％酸素８０％窒素気流中で熱処理した。熱処理の温
度条件は、室温から８００℃まで３時間，８００℃から
８８０℃まで２時間で昇温し、８８０℃で４８分間保持
し、室温まで１０時間で冷却した。
の線材を、１６０℃に保った状態で、線材の長手方向に
圧延した。これを５cmの長さのテープ状試料に切断し、
２０％酸素８０％窒素気流中で熱処理した。熱処理の温
度条件は、室温から８００℃まで３時間，８００℃から
８８０℃まで２時間で昇温し、８８０℃で４８分間保持
し、室温まで１０時間で冷却した。
【００６７】断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で調べ
たところ、一本の素線の超電導部分の厚さ（短軸部分の
長さ）は２±０.２ミクロンであった。
たところ、一本の素線の超電導部分の厚さ（短軸部分の
長さ）は２±０.２ミクロンであった。
【００６８】Ｘ線回折測定で熱処理後の素線の銀結晶の
方位を調べたところ、８０％の結晶粒の｛１００｝面が
超電導部分との界面に平行でかつその＜１００＞方位が
線材の長手方向に平行に揃っていることが確認できた。
方位を調べたところ、８０％の結晶粒の｛１００｝面が
超電導部分との界面に平行でかつその＜１００＞方位が
線材の長手方向に平行に揃っていることが確認できた。
【００６９】熱処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃ
を直流４端子法で測定した。７７Ｋでは、ゼロ磁場で15
0,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したと
きには80,000Ａ／cm2であった。
を直流４端子法で測定した。７７Ｋでは、ゼロ磁場で15
0,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したと
きには80,000Ａ／cm2であった。
【００７０】（実施例９）実施例７と同様な方法で、図
２に示すような断面形状を有する線材を作製した。
２に示すような断面形状を有する線材を作製した。
【００７１】断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で調べ
たところ、一本の素線の１つの超電導部分の厚さ（短軸
部分の長さ）は２±０.２ミクロンであった。
たところ、一本の素線の１つの超電導部分の厚さ（短軸
部分の長さ）は２±０.２ミクロンであった。
【００７２】熱処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃ
を直流４端子法で測定した。７７Ｋでは、ゼロ磁場で14
0,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したと
きには75,000Ａ／cm2であった。
を直流４端子法で測定した。７７Ｋでは、ゼロ磁場で14
0,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場をテープに垂直に印加したと
きには75,000Ａ／cm2であった。
【００７３】（実施例１０）実施例１と同様な方法で、
ただし使用する超電導物質をいろいろ変えて、また熱処
理温度は３０℃の範囲で最適化した温度を使用して、超
電導線材を作製した。超電導物質の組成は(ＴｌX1Ｐｂ
X2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2Ｃａnー1Ｃｕn
Ｏ2n+3+X7で、分析の結果、何れの場合でも−０.５≦Ｘ
７≦０.５であった。
ただし使用する超電導物質をいろいろ変えて、また熱処
理温度は３０℃の範囲で最適化した温度を使用して、超
電導線材を作製した。超電導物質の組成は(ＴｌX1Ｐｂ
X2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2Ｃａnー1Ｃｕn
Ｏ2n+3+X7で、分析の結果、何れの場合でも−０.５≦Ｘ
７≦０.５であった。
【００７４】
【表１】
【００７５】表１にＸ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ
６，ｎと７７Ｋで磁場を掛けない状態で測定したＪｃの
値（単位はＡ／cm2である）を示す。
６，ｎと７７Ｋで磁場を掛けない状態で測定したＪｃの
値（単位はＡ／cm2である）を示す。
【００７６】何れの超電導物質を用いても高いＪｃが得
られることが分かる。
られることが分かる。
【００７７】（実施例１１）実施例１と同様な方法で、
ただし線引き及び圧延の温度をいろいろと変えて超電導
線材を作製した。図９に、線引き及び圧延時の温度と、
７７Ｋ無磁場におけるＪｃの関係を示す。圧延温度は５
０℃〜２５０℃が好ましいことが分かる。
ただし線引き及び圧延の温度をいろいろと変えて超電導
線材を作製した。図９に、線引き及び圧延時の温度と、
７７Ｋ無磁場におけるＪｃの関係を示す。圧延温度は５
０℃〜２５０℃が好ましいことが分かる。
【００７８】（実施例１２）実施例１と同様な方法で、
ただし超電導物質にＹＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＮｄＢａ2Ｃｕ
2Ｏ6.9，ＳｍＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＥｕＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，
ＧｄＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＨｏＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＥｒＢａ
2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＹｂＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9 を用いて、また熱
処理温度は３０℃の範囲で最適化した温度を使用して、
超電導線材を作製した。何れの場合でも、熱処理後の試
料の超電導臨界電流密度Ｊｃは、７７Ｋ，ゼロ磁場で10
0,000Ａ／cm2１Ｔの磁場をテープに垂直に印加した時で
50,000Ａ／cm2を越える高いＪｃが得られた。
ただし超電導物質にＹＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＮｄＢａ2Ｃｕ
2Ｏ6.9，ＳｍＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＥｕＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，
ＧｄＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＨｏＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＥｒＢａ
2Ｃｕ2Ｏ6.9，ＹｂＢａ2Ｃｕ2Ｏ6.9 を用いて、また熱
処理温度は３０℃の範囲で最適化した温度を使用して、
超電導線材を作製した。何れの場合でも、熱処理後の試
料の超電導臨界電流密度Ｊｃは、７７Ｋ，ゼロ磁場で10
0,000Ａ／cm2１Ｔの磁場をテープに垂直に印加した時で
50,000Ａ／cm2を越える高いＪｃが得られた。
【００７９】（実施例１３）実施例８と同様にして、１
００ｍの線材を作製した。この超電導線の表面に５ミク
ロン程度の厚さにアルミナをコーテイングし、それをパ
ンケーキ状に巻いて、超電導コイルを作製した。この様
なコイルを８つ作製し、縦方向に積層して、図１０に示
す超電導マグネットを作製した。コイルを液体窒素に浸
漬し、電流を流して磁場を発生させたところ、最大磁場
３.１ テスラーを発生させることができた。
００ｍの線材を作製した。この超電導線の表面に５ミク
ロン程度の厚さにアルミナをコーテイングし、それをパ
ンケーキ状に巻いて、超電導コイルを作製した。この様
なコイルを８つ作製し、縦方向に積層して、図１０に示
す超電導マグネットを作製した。コイルを液体窒素に浸
漬し、電流を流して磁場を発生させたところ、最大磁場
３.１ テスラーを発生させることができた。
【００８０】（実施例１４）実施例１３で作製した超電
導マグネットを使用して図１１に示すような構成のＮＭ
Ｒ装置を作製し、水素原子の核磁気共鳴が測定できるこ
とを確認した。市販のＨｅ冷却で運転するタイプの物に
比べて、断熱が簡略化できることから、製造コストが１
０％以上削減できることが分かった。また高価な液体ヘ
リウムを用いないですむことから運転コストも大幅に低
減できることが分かった。
導マグネットを使用して図１１に示すような構成のＮＭ
Ｒ装置を作製し、水素原子の核磁気共鳴が測定できるこ
とを確認した。市販のＨｅ冷却で運転するタイプの物に
比べて、断熱が簡略化できることから、製造コストが１
０％以上削減できることが分かった。また高価な液体ヘ
リウムを用いないですむことから運転コストも大幅に低
減できることが分かった。
【００８１】ＮＭＲ装置とＭＲＩ装置の基本的な動作原
理は同じであるので本発明による超電導体を用いて作製
した超電導線材を使用した超電導マグネットを使ったＭ
ＲＩ装置の作製が可能であることが分かる。製造コスト
を見積ったところ、ヘリウム冷凍機の代わりに構造がず
っと簡単で安価な窒素冷凍機で済むこと、断熱が１重で
済むこと、更に動作温度が７７Ｋと従来のＭＲＩ装置の
動作温度４.２Ｋ に比べて随分と高くなっていることか
ら、超電導線材の比熱が１００程度大きくなっているた
めクエンチの心配がなく、その対策を行う必要がないこ
とから、少なくとも２０％のコストダウンが可能である
ことが分かった。
理は同じであるので本発明による超電導体を用いて作製
した超電導線材を使用した超電導マグネットを使ったＭ
ＲＩ装置の作製が可能であることが分かる。製造コスト
を見積ったところ、ヘリウム冷凍機の代わりに構造がず
っと簡単で安価な窒素冷凍機で済むこと、断熱が１重で
済むこと、更に動作温度が７７Ｋと従来のＭＲＩ装置の
動作温度４.２Ｋ に比べて随分と高くなっていることか
ら、超電導線材の比熱が１００程度大きくなっているた
めクエンチの心配がなく、その対策を行う必要がないこ
とから、少なくとも２０％のコストダウンが可能である
ことが分かった。
【００８２】（実施例１５）本発明で作製した超電導体
を使用した磁気シールドを作製した。厚さ３cmの超電導
体の板で立方体を作製し、７８Ｋの窒素ガスで冷却し、
シールド超電導状態にして、外部より５０ガウスの磁場
を与えた。内部に入れたホール素子で内部の磁場を測定
したところ、ホール素子の検出可能限界以下の小さな磁
場であった。外部磁場を３０００ガウスにしたとき内部
の磁場は１ガウス程度であった。本発明による超電導体
を用いて作製した磁気シールドは十分な特性を有するこ
とが確認できた。
を使用した磁気シールドを作製した。厚さ３cmの超電導
体の板で立方体を作製し、７８Ｋの窒素ガスで冷却し、
シールド超電導状態にして、外部より５０ガウスの磁場
を与えた。内部に入れたホール素子で内部の磁場を測定
したところ、ホール素子の検出可能限界以下の小さな磁
場であった。外部磁場を３０００ガウスにしたとき内部
の磁場は１ガウス程度であった。本発明による超電導体
を用いて作製した磁気シールドは十分な特性を有するこ
とが確認できた。
【００８３】（実施例１６）大型の粒子加速器、例えば
リングの直径が１kmの加速器リングにつける粒子ビーム
収束用の４極電磁石をすべて本発明による超電導線材を
用いたマグネットで作製した場合、従来の液体ヘリウム
冷却の超電導マグネットで作製した場合に比べてどの程
度のコスト低減になるかを見積った。ヘリウム冷凍機の
代わりに構造がずっと簡単で安価な窒素冷凍機で済むこ
と、断熱が簡単で良いこと、比熱の大きい液体窒素であ
ることから冷媒を超電導マグネットに供給するシステム
が非常に簡略化できることから、２０％以上のコスト低
減になることが分かった。
リングの直径が１kmの加速器リングにつける粒子ビーム
収束用の４極電磁石をすべて本発明による超電導線材を
用いたマグネットで作製した場合、従来の液体ヘリウム
冷却の超電導マグネットで作製した場合に比べてどの程
度のコスト低減になるかを見積った。ヘリウム冷凍機の
代わりに構造がずっと簡単で安価な窒素冷凍機で済むこ
と、断熱が簡単で良いこと、比熱の大きい液体窒素であ
ることから冷媒を超電導マグネットに供給するシステム
が非常に簡略化できることから、２０％以上のコスト低
減になることが分かった。
【００８４】（実施例１７）実施例１と同様にして、た
だし、銀の代わりに立方体集合組織を有する銀と金の合
金，銀とパラジウムの合金，銀と銅の合金，銀のマトリ
ックス相にＭｇＯを分散させた分散強化型合金，銀のマ
トリックス相に金属間化合物を分散させた分散強化型合
金を使用した場合にも、同様に高いＪｃが得られた。熱
処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃは何れの場合
も、７７Ｋ，ゼロ磁場で100,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場を
テープに垂直に印加したとき、40,000Ａ／cm2以上であ
った。
だし、銀の代わりに立方体集合組織を有する銀と金の合
金，銀とパラジウムの合金，銀と銅の合金，銀のマトリ
ックス相にＭｇＯを分散させた分散強化型合金，銀のマ
トリックス相に金属間化合物を分散させた分散強化型合
金を使用した場合にも、同様に高いＪｃが得られた。熱
処理後の試料の超電導臨界電流密度Ｊｃは何れの場合
も、７７Ｋ，ゼロ磁場で100,000Ａ／cm2，１Ｔの磁場を
テープに垂直に印加したとき、40,000Ａ／cm2以上であ
った。
【００８５】
【発明の効果】本発明によれば、液体ヘリウムによる冷
却は勿論、液体窒素による冷却によって運転される、高
磁界中においても高い超電導臨界電流密度を有する超電
導体，超電導線材，超電導マグネット，超電導利用機器
が得られる。本発明による超電導体，超電導線材を用い
た超電導利用機器は、液体窒素による冷却で運転するこ
とが可能になるため、装置全体として見たとき、単に超
電導の部分を従来の超電導体，超電導線材で置き換えた
に留まらず、冷却システム，断熱構造，クエンチ対策
（超電導の破壊が急激に起こる現象を抑制する対策）な
どを大幅に簡素化することができる。
却は勿論、液体窒素による冷却によって運転される、高
磁界中においても高い超電導臨界電流密度を有する超電
導体，超電導線材，超電導マグネット，超電導利用機器
が得られる。本発明による超電導体，超電導線材を用い
た超電導利用機器は、液体窒素による冷却で運転するこ
とが可能になるため、装置全体として見たとき、単に超
電導の部分を従来の超電導体，超電導線材で置き換えた
に留まらず、冷却システム，断熱構造，クエンチ対策
（超電導の破壊が急激に起こる現象を抑制する対策）な
どを大幅に簡素化することができる。
【図１】本発明の一実施例である超電導線材の模式図。
【図２】本発明の他の実施例である超電導線材の模式
図。
図。
【図３】本発明の他の実施例である超電導線材の模式
図。
図。
【図４】超電導部分の厚さ（短軸の長さ）と超電導物質
の結晶の割合の関係図。
の結晶の割合の関係図。
【図５】超電導部分の厚さとＪｃの関係図。
【図６】超電導結晶の揃う方向と超電導線材の相対的角
度とＪｃの関係図。
度とＪｃの関係図。
【図７】超電導物質の銀結晶の割合とＪｃの関係図。
【図８】超電導結晶の割合とＪｃの関係図。
【図９】線引き及び圧延時の温度と、７７Ｋ無磁場にお
けるＪｃの関係図。
けるＪｃの関係図。
【図１０】本発明で作製した超電導マグネットの模式
図。
図。
【図１１】本発明によるＮＭＲ装置の模式図。
１…ＭｇＯを細かく分散させて高強度化した銀、２，
４，６…銀、３，５…酸化物超電導物質、７…励磁用電
源、８…サービスポート、９…冷媒休排出口、１０…熱
反射板、１１…液体窒素、１２…積層した超電導コイ
ル、１３…クライオスタット。
４，６…銀、３，５…酸化物超電導物質、７…励磁用電
源、８…サービスポート、９…冷媒休排出口、１０…熱
反射板、１１…液体窒素、１２…積層した超電導コイ
ル、１３…クライオスタット。
フロントページの続き (72)発明者 東山 和寿 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (11)
- 【請求項１】金属体と超電導物質の複合体からなる超電
導線材であって、該金属体によって該超電導物質部分が
該線材の長手方向に平行な複数の超電導物質要素部分に
分割されていて、該超電導物質要素部分の長手方向に垂
直な断面が短軸／長軸≦1.0である扁平形状であり、そ
の短軸の長さが５ミクロン以下であって、該金属体が
銀，銀合金もしくは銀にセラミックスを分散させた強化
銀であり、該超電導物質の化学組成が、 (ＴｌX1ＰｂX2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2
Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+3+X7 ここで、０≦Ｘ１≦１.０， ０≦Ｘ２≦１.０， ０≦Ｘ３≦０.５， ０≦Ｘ４≦１.０， ０≦Ｘ５≦１.０， ０.５≦Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５≦１， ０≦Ｘ６≦１， −０.５≦Ｘ７≦０.５ ｎ＝１，２，３，４，５ で表されることを特徴とする超電導線材。 - 【請求項２】金属体と超電導物質の複合体からなる超電
導線材であって、該金属体によって該超電導物質部分が
該線材の長手方向に平行な複数の超電導物質要素部分に
分割されていて、該超電導物質要素部分の長手方向に垂
直な断面が短軸／長軸≦1.0である円形もしくは扁平形
状であり、その短軸の長さが５ミクロン以下であって、
該金属体が銀，銀合金もしくは銀にセラミックスを分散
させた強化銀であり、かつ該金属体を形成する銀もしく
は銀合金の結晶の８０％以上の方位がある一つの方向に
１０度以内に揃っていて、該超電導物質の化学組成が、 (ＴｌX1ＰｂX2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2
Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+3+X7 ここで、０≦Ｘ１≦１.０， ０≦Ｘ２≦１.０， ０≦Ｘ３≦０.５， ０≦Ｘ４≦１.０， ０≦Ｘ５≦１.０， ０.５≦Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５≦１， ０≦Ｘ６≦１， −０.５≦Ｘ７≦０.５ ｎ＝１，２，３，４，５ で表されることを特徴とする超電導線材。 - 【請求項３】金属体と超電導物質の複合体からなる超電
導線材であって、該金属体によって該超電導物質部分が
該線材の長手方向に平行な複数の超電導物質要素部分に
分割されていて、該超電導物質要素部分の長手方向に垂
直な断面が短軸／長軸≦1.0である円形もしくは扁平形
状であり、その短軸の長さが５ミクロン以下であって、
該金属体が銀，銀合金もしくは銀にセラミックスを分散
させた強化銀であり、かつ該金属体を形成する銀もしく
は銀合金の結晶の８０％以上の｛１１０｝面が該金属体
と該超電導物質要素部分の界面に５度以内で平行でかつ
＜２１１＞方向が該超電導線材の長手方向に１０度以内
に揃っていて、該超電導物質の化学組成が、 (ＴｌX1ＰｂX2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2
Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+3+X7 ここで、０≦Ｘ１≦１.０， ０≦Ｘ２≦１.０， ０≦Ｘ３≦０.５， ０≦Ｘ４≦１.０， ０≦Ｘ５≦１.０， ０.５≦Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５≦１， ０≦Ｘ６≦１， −０.５≦Ｘ７≦０.５ ｎ＝１，２，３，４，５ で表されることを特徴とする超電導線材。 - 【請求項４】金属体と超電導物質の複合体からなる超電
導線材であって、該金属体によって該超電導物質部分が
該線材の長手方向に平行な複数の超電導物質要素部分に
分割されていて、該超電導物質要素部分の長手方向に垂
直な断面が短軸／長軸≦1.0である円形もしくは扁平形
状であり、その短軸の長さが５ミクロン以下であって、
該金属体が銀，銀合金もしくは銀にセラミックスを分散
させた強化銀であり、かつ該金属体を形成する銀もしく
は銀合金の結晶の８０％以上の｛１１０｝面が該金属体
と該超電導物質要素部分の界面に５度以内で平行でかつ
＜２１１＞方向が該超電導線材の長手方向に１０度以内
に揃っていて、該超電導物質の化学組成が、 (ＴｌX1ＰｂX2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2
Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+3+X7 ここで、０≦Ｘ１≦１.０， ０≦Ｘ２≦１.０， ０≦Ｘ３≦０．５， ０≦Ｘ４≦１.０， ０≦Ｘ５≦１.０， ０.５≦Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５≦１， ０≦Ｘ６≦１， −０.５≦Ｘ７≦０.５ ｎ＝１，２，３，４，５ で表され、該超電導物質の８０％以上の結晶のｃ軸が該
金属体と該超電導物質要素部分の界面に５度以内で垂直
でかつａ軸が銀結晶の＜１００＞方向に１０度以内で平
行に揃っていることを特徴とする超電導線材。 - 【請求項５】金属体と超電導物質の複合体からなる超電
導線材であって、該金属体によって該超電導物質部分が
該線材の長手方向に平行な複数の超電導物質要素部分に
分割されていて、該超電導物質要素部分の長手方向に垂
直な断面が短軸／長軸≦1.0である円形もしくは扁平形
状であり、その短軸の長さが５ミクロン以下であって、
銀，銀合金もしくは銀にセラミックスを分散させた強化
銀であり、かつ該金属体を形成する銀もしくは銀合金の
結晶の８０％以上の｛１００｝面が該金属体と該超電導
物質要素部分の界面に５度以内で平行でかつ＜００１＞
方向が該超電導線材の長手方向に１０度以内に揃ってい
て、該超電導物質の化学組成が、 (ＴｌX1ＰｂX2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2
Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+3+X7 ここで、０≦Ｘ１≦１.０， ０≦Ｘ２≦１.０， ０≦Ｘ３≦０.５， ０≦Ｘ４≦１.０， ０≦Ｘ５≦１.０， ０.５≦Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５≦１， ０≦Ｘ６≦１， −０.５≦Ｘ７≦０.５ ｎ＝１，２，３，４，５ で表されることを特徴とする超電導線材。 - 【請求項６】金属体と超電導物質の複合体からなる超電
導線材であって、該金属体によって該超電導物質部分が
該線材の長手方向に平行な複数の超電導物質要素部分に
分割されていて、該超電導物質要素部分の長手方向に垂
直な断面が短軸／長軸≦1.0である円形もしくは扁平形
状であり、その短軸の長さが５ミクロン以下であって、
該金属体が銀，銀合金もしくは銀にセラミックスを分散
させた強化銀であり、かつ該金属体を形成する銀もしく
は銀合金の結晶の８０％以上の｛１００｝面が該金属体
と該超電導物質要素部分の界面に５度以内で平行でかつ
＜００１＞方向が該超電導線材の長手方向に１０度以内
に揃っていて、該超電導物質の化学組成が、 (ＴｌX1ＰｂX2ＢｉX3ＨｇX4ＣｕX5)(Ｓｒ1-X6ＢａX6)2
Ｃａnー1ＣｕnＯ2n+3+X7 ここで、０≦Ｘ１≦１.０， ０≦Ｘ２≦１.０， ０≦Ｘ３≦０.５， ０≦Ｘ４≦１.０， ０≦Ｘ５≦１.０， ０.５≦Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５≦１， ０≦Ｘ６≦１， −０.５≦Ｘ７≦０.５ ｎ＝１，２，３，４，５ で表され、該超電導物質の８０％以上の結晶のｃ軸が該
金属体と該超電導物質要素部分の界面に５度以内で垂直
でかつａ軸が銀結晶の＜１００＞方向に１０度以内で平
行に揃っていることを特徴とする超電導線材。 - 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の該酸
化物超電導物質の化学組成が ＬｎＢａ2Ｃｕ3Ｏ7+X1 ここで、ＬｎはＹもしくは希土類元素から選ばれた一種
または複数。 −０.５≦Ｘ１≦０.２ ｎ＝１，２，３ で表されることを特徴とする超電導線材。 - 【請求項８】請求項１ないし６のいずれかに記載の該酸
化物超電導物質の化学組成が ＬｎＢａ2Ｃｕ3Ｏ7+X1 ここで、ＬｎはＹもしくは希土類元素から選ばれた一種
または複数。 −０.５≦Ｘ１≦０.２ ｎ＝１，２，３ で表され、該超電導物質の８０％以上の結晶のｃ軸が該
金属体と該超電導物質要素部分の界面に５度以内で垂直
でかつｂ軸もしくはａ軸かｂ軸のどちらかが銀結晶の＜
１００＞方向に１０度以内で平行に揃っていることを特
徴とする超電導線材。 - 【請求項９】請求項１ないし８のいずれかに記載の該金
属体の部分の銀の純度が９９.９９％以上であることを
特徴とする超電導線材。 - 【請求項１０】中空の銀，銀合金もしくは銀にセラミッ
クスを分散させた強化銀の管の内部に、超電導物質もし
くは熱処理によって超電導物質に変化する物体を充填す
る複合管作製工程と，該複合管の断面積を減じて長手方
向に伸ばす線引き工程と，100℃以上２５０℃以下の温
度で該複合管を加工する温間加工工程と，８００℃以上
の温度で熱処理する熱処理工程を含むことを特徴とする
超電導線材の作製方法。 - 【請求項１１】中空の銀，銀合金もしくは銀にセラミッ
クスを分散させた強化銀の管の内部に、超電導物質もし
くは熱処理によって超電導物質に変化する物体を充填す
る複合管作製工程と，該複合管の断面積を減じて長手方
向に伸ばす線引き工程と，100℃以上２５０℃以下の温
度で該複合管を扁平形状に加工する温間扁平化加工工程
と，８００℃以上の温度で熱処理する熱処理工程を含む
ことを特徴とする超電導線材の作製方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063707A JPH08264045A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 酸化物超電導線材及びその製造方法 |
| EP96104351A EP0734081A1 (en) | 1995-03-23 | 1996-03-19 | Oxide superconducting wire and manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063707A JPH08264045A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 酸化物超電導線材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264045A true JPH08264045A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13237125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7063707A Pending JPH08264045A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 酸化物超電導線材及びその製造方法 |
Country Status (2)
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| EP (1) | EP0734081A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08264045A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6631280B1 (en) * | 1997-02-27 | 2003-10-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Oxide superconducting wire with reduced AC loss |
Family Cites Families (3)
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- 1995-03-23 JP JP7063707A patent/JPH08264045A/ja active Pending
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1996
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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