JPH0829988B2 - 酸化物超電導体の接合構造 - Google Patents
酸化物超電導体の接合構造Info
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- JPH0829988B2 JPH0829988B2 JP2053390A JP5339090A JPH0829988B2 JP H0829988 B2 JPH0829988 B2 JP H0829988B2 JP 2053390 A JP2053390 A JP 2053390A JP 5339090 A JP5339090 A JP 5339090A JP H0829988 B2 JPH0829988 B2 JP H0829988B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、酸化物超電導体の接合構造に関する。
近年、酸化物超電導体は高い臨界温度を示すことで注
目を集め、電力分野、核磁気共鳴装置、磁気シールド等
の各分野での用途が期待されている。これら酸化物超電
導体の各種構造部品を製造する場合、大型のものをはじ
め全ての部品を一体的に成形し、焼成することは困難で
あり、各パーツの接合が必要となっている。
目を集め、電力分野、核磁気共鳴装置、磁気シールド等
の各分野での用途が期待されている。これら酸化物超電
導体の各種構造部品を製造する場合、大型のものをはじ
め全ての部品を一体的に成形し、焼成することは困難で
あり、各パーツの接合が必要となっている。
現在、酸化物超電導体の接合においては、被接合超電
導体と同一組成の酸化物超電導体を接合層とすることが
知られている。さらに被接合超電導体とその接合層との
密着性改善のために非超電導体を一部添加することが知
られている。
導体と同一組成の酸化物超電導体を接合層とすることが
知られている。さらに被接合超電導体とその接合層との
密着性改善のために非超電導体を一部添加することが知
られている。
従来法の被接合超電導体と同一組成酸化物超電導体を
用いる接合方法には、溶融接合と焼結接合がある。溶融
接合では被接合体が変形し、超電導特性が劣化する。焼
結接合では、接合強度が弱く実用性に乏しい。また、非
超電導体を含有させた接合層では、超電導特性が著しく
劣化し実用的でない。
用いる接合方法には、溶融接合と焼結接合がある。溶融
接合では被接合体が変形し、超電導特性が劣化する。焼
結接合では、接合強度が弱く実用性に乏しい。また、非
超電導体を含有させた接合層では、超電導特性が著しく
劣化し実用的でない。
発明者らは、上記従来法では不十分な超電導体の接合
について、接合強度が強く、かつ超電導特性の劣化がな
い接合層を得ることを目的に検討した結果、本発明を完
成した。
について、接合強度が強く、かつ超電導特性の劣化がな
い接合層を得ることを目的に検討した結果、本発明を完
成した。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、少なくとも融点の異なる２種の酸化
物超電導体が接合されたものであり、高融点のY-Ba-Cu-
O系酸化物超電導体と低融点のBi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超
電導体とが交互に配置された酸化物超電導体の接合構
造、および、少なくとも融点の異なる２種の酸化物超電
導体が接合されたものであり、高融点のBi-Sr-Ca-Cu-O
系酸化物超電導体と、該Bi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電導
体組成に更に貴金属または鉛を含有する組成を有する低
融点の酸化物超電導体とが交互に配置された酸化物超電
導体の接合構造が提供される。
物超電導体が接合されたものであり、高融点のY-Ba-Cu-
O系酸化物超電導体と低融点のBi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超
電導体とが交互に配置された酸化物超電導体の接合構
造、および、少なくとも融点の異なる２種の酸化物超電
導体が接合されたものであり、高融点のBi-Sr-Ca-Cu-O
系酸化物超電導体と、該Bi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電導
体組成に更に貴金属または鉛を含有する組成を有する低
融点の酸化物超電導体とが交互に配置された酸化物超電
導体の接合構造が提供される。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の酸化物超電導体はY-Ba-Cu-O系化合物及びBi-
Sr-Ca-Cu-O系化合物等の多層ペロブスカイト構造を有す
るものである。好ましくは、融点の低い酸化物超電導体
が、溶融後、結晶化により高い臨界電流密度を有するも
のであるのがよい。
Sr-Ca-Cu-O系化合物等の多層ペロブスカイト構造を有す
るものである。好ましくは、融点の低い酸化物超電導体
が、溶融後、結晶化により高い臨界電流密度を有するも
のであるのがよい。
本発明においては、融点の異なる酸化物超電導体を組
合せて用いるものであり、特にY-Ba-Cu-O系化合物とBi-
Sr-Ca-Cu-O系化合物との組合せで用いるのが好ましい。
例えば、YBa2Cu3O7等のY-Ba-Cu-O系化合物である酸化物
超電導体は、大気中の融点が960℃以上であり、焼結温
度は920〜960℃である。一方、Bi2Sr2CaCu2O8，Bi2Sr2C
a2Cu3O10等Bi-Sr-Ca-Cu-O系化合物及びこの化合物にさ
らにPbまたは／及びSbを添加した化合物は、組成により
多少の相違はあるが、大気中で860〜920℃の範囲で部分
的な溶融が始まる。さらに、Bi-Sr-Ca-Cu-O系化合物等
は、溶融後の結晶化において超電導特性が得られること
はよく知られている。従って、Bi-Sr-Ca-Cu-O系化合物
を接合層に用いた場合、920℃以下で溶融接合できYBa2C
u3O7等Y-Ba-Cu-O系化合物同士は、クリープ変形するこ
となく接合され、Bi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電導体が、Y
-Ba-Cu-O系酸化物超電導体に挟まれた接合構造を採るこ
とができる。
合せて用いるものであり、特にY-Ba-Cu-O系化合物とBi-
Sr-Ca-Cu-O系化合物との組合せで用いるのが好ましい。
例えば、YBa2Cu3O7等のY-Ba-Cu-O系化合物である酸化物
超電導体は、大気中の融点が960℃以上であり、焼結温
度は920〜960℃である。一方、Bi2Sr2CaCu2O8，Bi2Sr2C
a2Cu3O10等Bi-Sr-Ca-Cu-O系化合物及びこの化合物にさ
らにPbまたは／及びSbを添加した化合物は、組成により
多少の相違はあるが、大気中で860〜920℃の範囲で部分
的な溶融が始まる。さらに、Bi-Sr-Ca-Cu-O系化合物等
は、溶融後の結晶化において超電導特性が得られること
はよく知られている。従って、Bi-Sr-Ca-Cu-O系化合物
を接合層に用いた場合、920℃以下で溶融接合できYBa2C
u3O7等Y-Ba-Cu-O系化合物同士は、クリープ変形するこ
となく接合され、Bi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電導体が、Y
-Ba-Cu-O系酸化物超電導体に挟まれた接合構造を採るこ
とができる。
また、Bi-Sr-Ca-Cu-O系化合物は、添加物を変えるこ
とにより種々の超電導相を得ることができ、上記のよう
に860〜920℃の範囲で異なる融点を有する。従って、Bi
-Sr-Ca-Cu-O系化合物の異なる超電導相の少なくとも２
種を用いて、低融点の超電導相を接合層としてその両側
により高融点のBi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電導体が配さ
れた接合構造を採ることもできる。
とにより種々の超電導相を得ることができ、上記のよう
に860〜920℃の範囲で異なる融点を有する。従って、Bi
-Sr-Ca-Cu-O系化合物の異なる超電導相の少なくとも２
種を用いて、低融点の超電導相を接合層としてその両側
により高融点のBi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電導体が配さ
れた接合構造を採ることもできる。
また、定比組成のBi-Sr-Ca-Cu-O系化合物にAu、Ag等
の貴金属または鉛（Pb）を添加した場合、超電導特性を
劣化することなく融点を低下させることができ、定比組
成のBi-Sr-Ca-Cu-O系化合物を高融点の酸化物超電導体
とし、同一組成のBi-Sr-Ca-Cu-O系化合物に貴金属また
はPbを添加した組成物を低融点の酸化物超電導体とする
ことができる。貴金属またはPbの添加量は、0.1重量％
以上、好ましくは１〜20重量％である。0.1重量％より
少ないと融点低下の効果は認められず、一方20重量％を
超えると超電導特性を劣化させ好ましくない。
の貴金属または鉛（Pb）を添加した場合、超電導特性を
劣化することなく融点を低下させることができ、定比組
成のBi-Sr-Ca-Cu-O系化合物を高融点の酸化物超電導体
とし、同一組成のBi-Sr-Ca-Cu-O系化合物に貴金属また
はPbを添加した組成物を低融点の酸化物超電導体とする
ことができる。貴金属またはPbの添加量は、0.1重量％
以上、好ましくは１〜20重量％である。0.1重量％より
少ないと融点低下の効果は認められず、一方20重量％を
超えると超電導特性を劣化させ好ましくない。
本発明の酸化物超電導体は、高融点及び低融点のいず
れも上記した酸化物超電導体のみで構成されるものでも
よいし、各種金属、セラミックス等の基板上に上記の酸
化物一超電導体が塗布等により複合化され超電導体を構
成するものでもよい。金属基板を用いる場合は、基板を
構成する金属の種類及び酸化物超電導体の種類等のより
必要に応じ金属基板の表面を予め処理するのがよい。例
えば、酸化物超電導体としてBi-Sr-Ca-Cu-O系化合物を
用いる場合、基板金属との反応性が高く予めセラミック
スや貴金属等の非反応性の中間層を配置するのがよい。
れも上記した酸化物超電導体のみで構成されるものでも
よいし、各種金属、セラミックス等の基板上に上記の酸
化物一超電導体が塗布等により複合化され超電導体を構
成するものでもよい。金属基板を用いる場合は、基板を
構成する金属の種類及び酸化物超電導体の種類等のより
必要に応じ金属基板の表面を予め処理するのがよい。例
えば、酸化物超電導体としてBi-Sr-Ca-Cu-O系化合物を
用いる場合、基板金属との反応性が高く予めセラミック
スや貴金属等の非反応性の中間層を配置するのがよい。
本発明の接合は、例えば低融点酸化物超電導体粉末を
適当な溶媒を用いてスラリー状にして、被接合体の高融
点酸化物超電導体の各接合部に塗布し、該各接合部を合
せた後、低融点酸化物超電導体の融点温度まで接合部を
加熱して、低融点酸化物超電導体を溶融して接合するこ
とができる。また、接合層となる低融点酸化物超電導体
の成形体を予め作成し、その成形体と一方の被接合体と
を低融点温度にて接合した後に、他方の被接合体を同様
に上記成形体の他部に接合してもよい。また低融点酸化
物超電導体の成形体を挟んで高融点酸化物超電導体被接
合体を配置して、低融点酸化物超電導体の融点温度にて
加熱処理して同時に接合してもよい。接合の加熱処理
は、特に制限されるものでなく接合部分が低融点酸化物
超電導体の融点温度になるような加熱手段であればよ
い。例えば、電気炉内で接合体全体を加熱してもよい
し、接合部分のみにレーザー光を照射させて加熱しても
よい。
適当な溶媒を用いてスラリー状にして、被接合体の高融
点酸化物超電導体の各接合部に塗布し、該各接合部を合
せた後、低融点酸化物超電導体の融点温度まで接合部を
加熱して、低融点酸化物超電導体を溶融して接合するこ
とができる。また、接合層となる低融点酸化物超電導体
の成形体を予め作成し、その成形体と一方の被接合体と
を低融点温度にて接合した後に、他方の被接合体を同様
に上記成形体の他部に接合してもよい。また低融点酸化
物超電導体の成形体を挟んで高融点酸化物超電導体被接
合体を配置して、低融点酸化物超電導体の融点温度にて
加熱処理して同時に接合してもよい。接合の加熱処理
は、特に制限されるものでなく接合部分が低融点酸化物
超電導体の融点温度になるような加熱手段であればよ
い。例えば、電気炉内で接合体全体を加熱してもよい
し、接合部分のみにレーザー光を照射させて加熱しても
よい。
また、金属等の基板上に複合化された酸化物超電導体
を接合する場合、酸化物超電導体の接合の際に、基板に
設けたフランジのボルト−ナット締めや溶接で各基板を
固定するのが好ましい。
を接合する場合、酸化物超電導体の接合の際に、基板に
設けたフランジのボルト−ナット締めや溶接で各基板を
固定するのが好ましい。
本発明における接合層の厚さは、接合物の使用目的に
応じ適宜選択すればよい。例えば磁気シールドに用いる
場合には、通常2mm以下にするのが好ましい。
応じ適宜選択すればよい。例えば磁気シールドに用いる
場合には、通常2mm以下にするのが好ましい。
本発明の接合構造が、強度的に強いのは、より融点の
低い酸化物超電導体が部分溶融して、より融点の高い酸
化物超電導体の被接合体の表面ポアまたはクラックに入
り込み密着性が増加すものと考えられるためである。ま
た、本発明の酸化物超電導体が多層ペロブスカイト構造
をとり、熱膨張係数が約10〜15×10-6／℃の範囲である
ためである。
低い酸化物超電導体が部分溶融して、より融点の高い酸
化物超電導体の被接合体の表面ポアまたはクラックに入
り込み密着性が増加すものと考えられるためである。ま
た、本発明の酸化物超電導体が多層ペロブスカイト構造
をとり、熱膨張係数が約10〜15×10-6／℃の範囲である
ためである。
本発明の接合構造を、磁気シールド材に適用する場合
で空洞を有し、その内部で磁気シールドするような構造
物においては、周方向では両端から磁束侵入が起るため
接合層を軸方向に設けるように配置するのが好ましい。
この場合、接合層の酸化物超電導体の超電導特性が被接
合体より低くても、シールドの効果が損われることがな
い。
で空洞を有し、その内部で磁気シールドするような構造
物においては、周方向では両端から磁束侵入が起るため
接合層を軸方向に設けるように配置するのが好ましい。
この場合、接合層の酸化物超電導体の超電導特性が被接
合体より低くても、シールドの効果が損われることがな
い。
以下に本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
但し、本発明は、本実施例に限定されるものでない。
但し、本発明は、本実施例に限定されるものでない。
実施例１ YBa2Cu3O7原料粉末を金型プレス法によりペレットを
成形、酸素中950℃で３時間焼成し、直径20mm、厚さ10m
mの円柱のＹ系焼結体を得た。
成形、酸素中950℃で３時間焼成し、直径20mm、厚さ10m
mの円柱のＹ系焼結体を得た。
Bi2Sr2CaCu2O8原料粉末を金型プレス法により直径20m
m,厚さ1.5mmの円柱のBi系成形体を作製し、第１図で示
す様にＹ系焼結体のペレットの間にはさみ圧着した。第
１図において、１はＹ系焼結体であり、２はBi系成形体
である。
m,厚さ1.5mmの円柱のBi系成形体を作製し、第１図で示
す様にＹ系焼結体のペレットの間にはさみ圧着した。第
１図において、１はＹ系焼結体であり、２はBi系成形体
である。
該圧着体を酸素中、900℃で30分加熱し接合層を部分
溶融後860℃で結晶化し、超電導特性を出現させた。
溶融後860℃で結晶化し、超電導特性を出現させた。
焼結体の両端に金属治具を接着剤で取り付け引張り強
度試験機を用いて接合強度を測定した。接合強度は60〜
80MPaであり、Ｙ系焼結体単体での引張強度70〜100MPa
の８割程度であり、非常に高い接合強度を示した。接合
層にＹ系成形体を用いてBi系接合層と同様な方法を用い
て焼結接合した場合には接合強度は20〜30MPaであっ
た。
度試験機を用いて接合強度を測定した。接合強度は60〜
80MPaであり、Ｙ系焼結体単体での引張強度70〜100MPa
の８割程度であり、非常に高い接合強度を示した。接合
層にＹ系成形体を用いてBi系接合層と同様な方法を用い
て焼結接合した場合には接合強度は20〜30MPaであっ
た。
焼結体から接合層が中心となるよう２×２×20mmの棒
状試料を切り出し、液体窒素温度（77K）での臨界電流
密度（Jc）を四端子法で測定した。接合体のJcは100〜2
00A/cm2でＹ系焼結体単体でのJc値とほぼ同じであっ
た。
状試料を切り出し、液体窒素温度（77K）での臨界電流
密度（Jc）を四端子法で測定した。接合体のJcは100〜2
00A/cm2でＹ系焼結体単体でのJc値とほぼ同じであっ
た。
実施例２ 直径100mmφ、長さ120mm、厚さ2mmのインコネル625製
円筒の外表面にメッキ法により銀（Ag）を100μｍの厚
さでメッキ被覆させた円筒基板上に、平均粒径２μｍの
Bi2Sr2CaCu2Ox粉末をイソプロピルアルコール溶媒に溶
かしたスラリーを500μｍの厚さにスプレー塗布した。
その円筒型成形体を、電気炉にて酸素雰囲気中890℃で1
5分間部分溶融し、その後１℃／分で降温して850℃で15
時間結晶化した。得られた円筒型焼結体をそのまま電気
炉内で徐冷した後、炉内を窒素雰囲気にし400℃で10時
間熱処理した。円筒基板上のBi系超電導層は300μｍの
厚さとなった。上記の方法により４体のBi系超電導体の
円筒型焼結体を作製した。
円筒の外表面にメッキ法により銀（Ag）を100μｍの厚
さでメッキ被覆させた円筒基板上に、平均粒径２μｍの
Bi2Sr2CaCu2Ox粉末をイソプロピルアルコール溶媒に溶
かしたスラリーを500μｍの厚さにスプレー塗布した。
その円筒型成形体を、電気炉にて酸素雰囲気中890℃で1
5分間部分溶融し、その後１℃／分で降温して850℃で15
時間結晶化した。得られた円筒型焼結体をそのまま電気
炉内で徐冷した後、炉内を窒素雰囲気にし400℃で10時
間熱処理した。円筒基板上のBi系超電導層は300μｍの
厚さとなった。上記の方法により４体のBi系超電導体の
円筒型焼結体を作製した。
次いで、第２図（１）に示したように得られた４体の
各円筒型焼結体11の端面を合わせて接合し一体化接合円
筒９を作製した。
各円筒型焼結体11の端面を合わせて接合し一体化接合円
筒９を作製した。
第２図（２）は、第２図（１）の一体化接合円筒９の
接合部12のａ部分のＡ−Ａ線断面図であり、インコネル
円筒基板10は、円筒内にフランジ３を設けその部分の周
方向の４か所でボルト４とナット５により接合固定され
ている。Agメッキ層６の接合部分は、Agペースト７を塗
布して接し、また、Bi系超電導層８部分にはBi系超電導
層８の形成に用いたBi2Sr2CaCu2Ox粉末に酸化鉛（PbO）
３重量％添加含有させイソプロピルアルコールに溶かし
たスラリーを塗布した。その後、480mm長さの接合円筒
を、電気炉内で酸素雰囲気中、870℃で30分焼成し、更
に降温させ850℃で15時間結晶化した。その後徐冷し、
窒素雰囲気として400℃で10時間熱処理した。接合部の
超電導体の厚さは、600μｍとなった。
接合部12のａ部分のＡ−Ａ線断面図であり、インコネル
円筒基板10は、円筒内にフランジ３を設けその部分の周
方向の４か所でボルト４とナット５により接合固定され
ている。Agメッキ層６の接合部分は、Agペースト７を塗
布して接し、また、Bi系超電導層８部分にはBi系超電導
層８の形成に用いたBi2Sr2CaCu2Ox粉末に酸化鉛（PbO）
３重量％添加含有させイソプロピルアルコールに溶かし
たスラリーを塗布した。その後、480mm長さの接合円筒
を、電気炉内で酸素雰囲気中、870℃で30分焼成し、更
に降温させ850℃で15時間結晶化した。その後徐冷し、
窒素雰囲気として400℃で10時間熱処理した。接合部の
超電導体の厚さは、600μｍとなった。
この場合、酸素中870℃で30分の焼成ではBi系超電導
層８部分の溶融は生起することなく、PbO含有Bi2Sr2CaC
u2Oxスラリー塗布部分のみが部分溶融状態となり接合部
２が形成された。同時にAgペースト７も焼成により固化
してAg層６を互いに結合した。
層８部分の溶融は生起することなく、PbO含有Bi2Sr2CaC
u2Oxスラリー塗布部分のみが部分溶融状態となり接合部
２が形成された。同時にAgペースト７も焼成により固化
してAg層６を互いに結合した。
この結果、一体化接合円筒９が得られた。
上記のように作製した直径100mmφ長さ100mmの一体化
接合円筒９を第３図に概略説明図を示した円筒磁気シー
ルド能測定装置を用いて磁気シールド能を評価した。第
３図において、液体窒素容器14内に上記一体化接合円筒
９を配置した後、容器14内に液体窒素を満たし、電磁石
15により外部磁場を印加して円筒９内部を設置したガウ
スメーター13で磁場がバックグラウンドより増加し始め
る最大外部磁場（磁気シールド能）を測定した。その結
果、磁気シールド能は12ガウスであった。また、測定後
も一体化接合円筒９の接合部において剥離やクラック等
は認められなかった。
接合円筒９を第３図に概略説明図を示した円筒磁気シー
ルド能測定装置を用いて磁気シールド能を評価した。第
３図において、液体窒素容器14内に上記一体化接合円筒
９を配置した後、容器14内に液体窒素を満たし、電磁石
15により外部磁場を印加して円筒９内部を設置したガウ
スメーター13で磁場がバックグラウンドより増加し始め
る最大外部磁場（磁気シールド能）を測定した。その結
果、磁気シールド能は12ガウスであった。また、測定後
も一体化接合円筒９の接合部において剥離やクラック等
は認められなかった。
実施例３ 直径100mmφ、長さ120mm、厚さ2mmのSUS310ステンレ
ス鋼製円筒の外表面に、ホーロー用ガラスフリットを含
有したスラリーを厚さ100μｍ塗布し、その上に100μｍ
厚さのAg箔を圧着した状態で大気中、900℃で１時間焼
成した。得られたホーロー用ガラス及びAgで被覆された
円筒基板上に、実施例２と同様な方法により成形、焼成
してBi系超電導体の円筒型焼結体を４体作製した。
ス鋼製円筒の外表面に、ホーロー用ガラスフリットを含
有したスラリーを厚さ100μｍ塗布し、その上に100μｍ
厚さのAg箔を圧着した状態で大気中、900℃で１時間焼
成した。得られたホーロー用ガラス及びAgで被覆された
円筒基板上に、実施例２と同様な方法により成形、焼成
してBi系超電導体の円筒型焼結体を４体作製した。
次いで、４体の円筒型焼結体を実施例２と同様にして
接合固定した。接合部分は、Ag箔部分にはAgペーストを
塗布して接し、Bi系超電導体部分にはBi2Sr2CaCu2Ox粉
末に酸化銀（Ag2O）５重量％添加含有させてイソプロピ
ルアルコールに溶かしたスラリーを塗布して接し、実施
例２と同様にして一体化接合円筒体を得た。
接合固定した。接合部分は、Ag箔部分にはAgペーストを
塗布して接し、Bi系超電導体部分にはBi2Sr2CaCu2Ox粉
末に酸化銀（Ag2O）５重量％添加含有させてイソプロピ
ルアルコールに溶かしたスラリーを塗布して接し、実施
例２と同様にして一体化接合円筒体を得た。
得られた接合円筒体について、磁気シールド能を同様
に評価した。その結果、磁気シールド能は10ガウスであ
った。また、測定後も、接合部の剥離やクラックは認め
られなかった。
に評価した。その結果、磁気シールド能は10ガウスであ
った。また、測定後も、接合部の剥離やクラックは認め
られなかった。
実施例４ 333×333×１（mm）の平板形状のインコロイ825基板の
片側面にAgを100μｍの厚さにメッキ被覆させた平板基
板上に、実施例２と同様な方法でBi系超電導層を塗布、
焼成して９枚のBi系超電導体の平板焼結体を作製した。
基板上のBi系超電導層の厚さは300μｍであった。
片側面にAgを100μｍの厚さにメッキ被覆させた平板基
板上に、実施例２と同様な方法でBi系超電導層を塗布、
焼成して９枚のBi系超電導体の平板焼結体を作製した。
基板上のBi系超電導層の厚さは300μｍであった。
次いで、第４図（１）に示したように得られた９枚の
平板焼結体21の各辺を合わせて接合し一体化接合パネル
29を作製した。
平板焼結体21の各辺を合わせて接合し一体化接合パネル
29を作製した。
第４図（２）は、第４図（１）の一体化接合パネル29
の接合部22のｂ部分のＢ−Ｂ線断面図であり、インコロ
イ平板基板20にはAgメッキ面と反対側に設けた突起部23
を設け、第４図（２）に示したように各接合辺の２か所
をボルト24とナット25により接合固定されている。Agメ
ッキ層26の接合部分27は、TIG溶接により接合した。ま
た、Bi系超電導層28の接合部22にはBi系超電導層28の形
成に用いたBi2Sr2CaCu2Ox粉末に酸化鉛（PbO）１重量％
添加含有させてイソプロピルアルコールに溶かしたスラ
リーを塗布し、その塗布面にレーザーが照射されるよう
にビームを調節し、レーザー光を接合部に沿って走査さ
せた。
の接合部22のｂ部分のＢ−Ｂ線断面図であり、インコロ
イ平板基板20にはAgメッキ面と反対側に設けた突起部23
を設け、第４図（２）に示したように各接合辺の２か所
をボルト24とナット25により接合固定されている。Agメ
ッキ層26の接合部分27は、TIG溶接により接合した。ま
た、Bi系超電導層28の接合部22にはBi系超電導層28の形
成に用いたBi2Sr2CaCu2Ox粉末に酸化鉛（PbO）１重量％
添加含有させてイソプロピルアルコールに溶かしたスラ
リーを塗布し、その塗布面にレーザーが照射されるよう
にビームを調節し、レーザー光を接合部に沿って走査さ
せた。
その際、接合部が部分溶融状態となるようにレーザー
エネルギーと走査速度を制御して接合した。接合後、接
合部が溶融しない程度にレーザーエネルギーを低下し
て、同様に走査して熱処理して約1m平方の一体化接合パ
ネル29を得た。接合部の超電導体の厚さは、500μｍと
なった。
エネルギーと走査速度を制御して接合した。接合後、接
合部が溶融しない程度にレーザーエネルギーを低下し
て、同様に走査して熱処理して約1m平方の一体化接合パ
ネル29を得た。接合部の超電導体の厚さは、500μｍと
なった。
上記のように作製した一体化接合パネル29を第４図に
概略説明図を示したパネル磁気シールド能測定装置を用
いて磁気シールド能を評価した。第５図において、液体
窒素容器34内に上記一体化接合パネル29を配置した後、
容器34内に液体窒素を満たし、電磁石35により外部磁場
を印加して、容器34を間に挟み電磁石35と対向し、且つ
接合パネル29の接合部22が交差する接合交差部36の裏側
に位置するように配置したガウスメータ33により、磁場
がバックグランドより増加し始める最大外部磁場（磁気
シールド能）を測定した。その結果、磁気シールド能は
30ガウスであった。また、測定後も一体化接合パネル29
の接合部において剥離やクラック等は認められなかっ
た。
概略説明図を示したパネル磁気シールド能測定装置を用
いて磁気シールド能を評価した。第５図において、液体
窒素容器34内に上記一体化接合パネル29を配置した後、
容器34内に液体窒素を満たし、電磁石35により外部磁場
を印加して、容器34を間に挟み電磁石35と対向し、且つ
接合パネル29の接合部22が交差する接合交差部36の裏側
に位置するように配置したガウスメータ33により、磁場
がバックグランドより増加し始める最大外部磁場（磁気
シールド能）を測定した。その結果、磁気シールド能は
30ガウスであった。また、測定後も一体化接合パネル29
の接合部において剥離やクラック等は認められなかっ
た。
比較例１ 実施例４において、Bi系超電導体の平板焼結体21を同
様に一体化接合パネル状に接合の際に、AgメッキのTIG
溶接のみ行い、Bi系超電導層28の接合を行わないパネル
について、同様に磁気シールド能を測定した。その場合
の磁気シールド能はほぼ０となった。
様に一体化接合パネル状に接合の際に、AgメッキのTIG
溶接のみ行い、Bi系超電導層28の接合を行わないパネル
について、同様に磁気シールド能を測定した。その場合
の磁気シールド能はほぼ０となった。
上記の結果から、Pbを含有させ、融点を低下させたBi
系超電導体組成物でも超電導特性が劣化することなく十
分に磁気シールド能を保持することがわかる。また、電
気炉やレーザー光による接合部の部分溶融においても、
接合部分以外のBi系超電導体が影響されて劣化すること
がないことも確認された。
系超電導体組成物でも超電導特性が劣化することなく十
分に磁気シールド能を保持することがわかる。また、電
気炉やレーザー光による接合部の部分溶融においても、
接合部分以外のBi系超電導体が影響されて劣化すること
がないことも確認された。
本発明は、融点の異なる酸化物超電導体を組合せて、
低融点の酸化物超電導体を接合層に配して、高融点の酸
化物超電導体を接合するもので、接着強度も大きくか
つ、超電導特性が損われることがない。
低融点の酸化物超電導体を接合層に配して、高融点の酸
化物超電導体を接合するもので、接着強度も大きくか
つ、超電導特性が損われることがない。
本発明の酸化物超電導体の接合構造は、各種超電導体
構造物の製造において部品等の接合に適用できるもので
ある。
構造物の製造において部品等の接合に適用できるもので
ある。
第１図は、本発明の接合構造の一実施例の概要説明図で
ある。第２図（１）は本発明の他の実施例の一体化接合
円筒の概要説明図であり、第２図（２）は第２図（１）
の一体化接合円筒の接合部のＡ−Ａ線断面図である。第
３図は円筒磁気シールド能測定装置の概略説明図であ
る。第４図（１）は本発明の他の実施例の一体化接合パ
ネルの概要説明図であり、第４図（２）は第４図（１）
の一体化接合パネルの接合部のＢ−Ｂ線断面図である。
第５図はパネル磁気シールド能測定装置の概略説明図で
ある。 １…Ｙ系酸化物超電導体被接合体 ２…Bi系酸化物超電導体接合層 ３…フランジ、４、24…ボルト ５、25…ナット、６、26…Agメッキ層 ７…Agペースト、８、28…Bi系超電導層 ９…一体化接合円筒体、10…円筒基板 11…円筒型焼結体、12、22…接合部 13、33…ガウスメータ 14、34…液体窒素容器 15、35…電磁石、20…平板基板 21…平板焼結体、23…突起部 27…溶接部、29…パネル 36…接合交差部
ある。第２図（１）は本発明の他の実施例の一体化接合
円筒の概要説明図であり、第２図（２）は第２図（１）
の一体化接合円筒の接合部のＡ−Ａ線断面図である。第
３図は円筒磁気シールド能測定装置の概略説明図であ
る。第４図（１）は本発明の他の実施例の一体化接合パ
ネルの概要説明図であり、第４図（２）は第４図（１）
の一体化接合パネルの接合部のＢ−Ｂ線断面図である。
第５図はパネル磁気シールド能測定装置の概略説明図で
ある。 １…Ｙ系酸化物超電導体被接合体 ２…Bi系酸化物超電導体接合層 ３…フランジ、４、24…ボルト ５、25…ナット、６、26…Agメッキ層 ７…Agペースト、８、28…Bi系超電導層 ９…一体化接合円筒体、10…円筒基板 11…円筒型焼結体、12、22…接合部 13、33…ガウスメータ 14、34…液体窒素容器 15、35…電磁石、20…平板基板 21…平板焼結体、23…突起部 27…溶接部、29…パネル 36…接合交差部
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも融点の異なる２種の酸化物超電
導体が接合されたものであり、高融点のY-Ba-Cu-O系酸
化物超電導体と低融点のBi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電導
体とが交互に配置された酸化物超電導体の接合構造。 - 【請求項２】前記低融点のBi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電
導体が接合層を形成する請求項（１）記載の酸化物超電
導体の接合構造。 - 【請求項３】少なくとも融点の異なる２種の酸化物超電
導体が接合されたものであり、高融点のBi-Sr-Ca-Cu-O
系酸化物超電導体と、該Bi-Sr-Ca-Cu-O系酸化物超電導
体組成に更に貴金属または鉛を含有する組成を有する低
融点の酸化物超電導体とが交互に配置された酸化物超電
導体の接合構造。 - 【請求項４】前記低融点の酸化物超電導体が接合層を形
成する請求項（３）記載の酸化物超電導体の接合構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053390A JPH0829988B2 (ja) | 1989-03-30 | 1990-03-05 | 酸化物超電導体の接合構造 |
| EP90303279A EP0390517B1 (en) | 1989-03-30 | 1990-03-28 | Superconductor joint structure |
| DE69023376T DE69023376T2 (de) | 1989-03-30 | 1990-03-28 | Verbundstruktursupraleiter. |
| US07/501,818 US5079226A (en) | 1989-03-30 | 1990-03-28 | Superconductor jointed structure |
| CA002013357A CA2013357C (en) | 1989-03-30 | 1990-03-29 | Superconductor jointed structure |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7951989 | 1989-03-30 | ||
| JP1-79519 | 1989-03-30 | ||
| JP2053390A JPH0829988B2 (ja) | 1989-03-30 | 1990-03-05 | 酸化物超電導体の接合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038777A JPH038777A (ja) | 1991-01-16 |
| JPH0829988B2 true JPH0829988B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=26394106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2053390A Expired - Fee Related JPH0829988B2 (ja) | 1989-03-30 | 1990-03-05 | 酸化物超電導体の接合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829988B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2907313B2 (ja) * | 1993-12-02 | 1999-06-21 | 中部電力 株式会社 | ビスマス系高温超電導体の接合方法 |
| JP4113113B2 (ja) | 2001-06-29 | 2008-07-09 | 財団法人国際超電導産業技術研究センター | 酸化物超電導体の接合方法及び酸化物超電導体接合体 |
| WO2012067067A1 (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | 日本電気硝子株式会社 | 超伝導材料の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01160877A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-23 | Toshiba Corp | 酸化物超電導材料の接合方法 |
| JPH01242473A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-27 | Showa Denko Kk | 超電導接合体の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP2053390A patent/JPH0829988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038777A (ja) | 1991-01-16 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |