JPH0850827A - 超伝導体の製造方法 - Google Patents
超伝導体の製造方法Info
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- JPH0850827A JPH0850827A JP7141409A JP14140995A JPH0850827A JP H0850827 A JPH0850827 A JP H0850827A JP 7141409 A JP7141409 A JP 7141409A JP 14140995 A JP14140995 A JP 14140995A JP H0850827 A JPH0850827 A JP H0850827A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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—Manufacture or treatment of filaments or composite wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 銀材料から成るマトリックス中に埋め込まれ
た金属酸化物の高温Ｔｃ層の超伝導材料を含む複数の導
体芯線を有する金属とセラミックスとの結合の良好な長
延の超電導体を製造する。 【構成】 出発基体５を製造するためマトリックス材か
ら成る押出し成形ボルト２に所望の数の孔３ｊを設け、
この孔を超伝導材料の予備製品４で充填して気密に閉鎖
し、更にこの出発基体５に少なくとも第２の成形工程と
しての押出し成形を銀マトリックス材の再結晶化温度以
下の温度Ｔで押出し成形する。
た金属酸化物の高温Ｔｃ層の超伝導材料を含む複数の導
体芯線を有する金属とセラミックスとの結合の良好な長
延の超電導体を製造する。 【構成】 出発基体５を製造するためマトリックス材か
ら成る押出し成形ボルト２に所望の数の孔３ｊを設け、
この孔を超伝導材料の予備製品４で充填して気密に閉鎖
し、更にこの出発基体５に少なくとも第２の成形工程と
しての押出し成形を銀マトリックス材の再結晶化温度以
下の温度Ｔで押出し成形する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銀材料から成るマトリ
ックス中に埋め込まれる金属酸化物の高温Ｔｃ相を有す
る超伝導材料を含む複数の導体芯線を備えている長延の
超伝導体を製造する方法に関する。この方法は以下の工
程、即ち ａ）まず所望の数の芯を有するマトリックス材から成る
出発基体を超伝導材料の予備製品から製造し、 ｂ）更にこの出発基体に複数の成形工程を実施し、 ｃ）予備製品から成る超伝導材料の高温Ｔｃ相を形成す
るために酸素含有雰囲気中で少なくとも１回の熱処理を
行うことにより行われる。
ックス中に埋め込まれる金属酸化物の高温Ｔｃ相を有す
る超伝導材料を含む複数の導体芯線を備えている長延の
超伝導体を製造する方法に関する。この方法は以下の工
程、即ち ａ）まず所望の数の芯を有するマトリックス材から成る
出発基体を超伝導材料の予備製品から製造し、 ｂ）更にこの出発基体に複数の成形工程を実施し、 ｃ）予備製品から成る超伝導材料の高温Ｔｃ相を形成す
るために酸素含有雰囲気中で少なくとも１回の熱処理を
行うことにより行われる。
【０００２】
【従来の技術】これに相当する方法は、「超伝導に関す
る国際シンポジウム（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓ
ｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｋｕｔ
ｉｖｉｔｙ）」（ＩＳＳ’９３）日本国広島、１９９３
年１０月２６〜２９日に於けるウイルヘルム（Ｍ．Ｗｉ
ｌｈｅｌｍ）他の寄稿論文「マルチフィラメントのＢｉ
ＰｂＳｒＣａＣｕＯ−２２２３−テープの製造及び特性
（Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔａｒｙ Ｂ
ｉＰｂＳｒＣａＣｕＯ−２２２３ Ｔａｐｅｓ）」に記
載されている。
る国際シンポジウム（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓ
ｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｋｕｔ
ｉｖｉｔｙ）」（ＩＳＳ’９３）日本国広島、１９９３
年１０月２６〜２９日に於けるウイルヘルム（Ｍ．Ｗｉ
ｌｈｅｌｍ）他の寄稿論文「マルチフィラメントのＢｉ
ＰｂＳｒＣａＣｕＯ−２２２３−テープの製造及び特性
（Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔａｒｙ Ｂ
ｉＰｂＳｒＣａＣｕＯ−２２２３ Ｔａｐｅｓ）」に記
載されている。
【０００３】７７Ｋ以上の高い臨界温度を有する、従っ
て高温Ｔｃ超伝導材料又はＨＴＳ（Ｈｉｇｈ Ｔｃ Ｓ
ｕｐｒａｃｏｎｄｕｃｔｅｒ）材料ともいわれ、液体窒
素（ＬＮ2）冷却法が可能である超伝導性金属酸化化合
物は公知である。このような金属酸化化合物には特にＹ
−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ（短縮してＹＢＣＯ）形又はＢｉ−Ｓ
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ（短縮してＢＳＣＣＯ）形又はＢｉ
（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ（短縮してＢ（Ｐ）Ｓ
ＣＣＯ）形の物質系の銅酸塩が含まれる。個々の物質系
内には、結晶の単位胞内の銅−酸素格子面又は層の数で
区別され異なる臨界温度を有する複数の超伝導高温Ｔｃ
相が生じ得る。
て高温Ｔｃ超伝導材料又はＨＴＳ（Ｈｉｇｈ Ｔｃ Ｓ
ｕｐｒａｃｏｎｄｕｃｔｅｒ）材料ともいわれ、液体窒
素（ＬＮ2）冷却法が可能である超伝導性金属酸化化合
物は公知である。このような金属酸化化合物には特にＹ
−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ（短縮してＹＢＣＯ）形又はＢｉ−Ｓ
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ（短縮してＢＳＣＣＯ）形又はＢｉ
（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ（短縮してＢ（Ｐ）Ｓ
ＣＣＯ）形の物質系の銅酸塩が含まれる。個々の物質系
内には、結晶の単位胞内の銅−酸素格子面又は層の数で
区別され異なる臨界温度を有する複数の超伝導高温Ｔｃ
相が生じ得る。
【０００４】公知の高温Ｔｃ超伝導材料で線材又はテー
プ状の長延の超伝導体を製造することが試みられてい
る。これに適していると思われる方法としては主として
超伝導体を典型的な金属超伝導材料であるＮｂ3Ｓｎで
製造することから公知であるいわゆる粉末管入法があ
る。この方法によれば常伝導物質（特に銀又は銀合金）
から成る管内に所望の超伝導性高温Ｔｃ相をまだ含んで
いないか又は極く僅かに含んでいるにすぎない高温Ｔｃ
超伝導材料の予備製品から成る粉末を入れる。引続きこ
うして得られる合成物を場合によっては少なくとも１回
の熱処理により中断可能の成形処理により所望の最終寸
法にもたらす。その後こうして得られた線材又はテープ
状の複合体にその超伝導特性を調整又は最適化するため
又は所望の高温Ｔｃ相を形成するため、少なくとも部分
的に酸素含有雰囲気中例えば大気中で行われる少なくと
も１回の熱処理工程を施す。それ自体は公知の方法で複
数の相応するテープ状又は線状の高温Ｔｃ超伝導体又は
その超伝導予備製品を束ねることにより、工業的使用に
対して一連の利点を提供する複数の超伝導体芯線を有す
る導体、いわゆるマルチフィラメント（極細多芯線）導
体を得ることもできる（冒頭に記載したＩＳＳ’９３の
寄稿論文又は欧州特許出願公開第０４９６２８１号又は
同第０５０４８９５号明細書参照）。
プ状の長延の超伝導体を製造することが試みられてい
る。これに適していると思われる方法としては主として
超伝導体を典型的な金属超伝導材料であるＮｂ3Ｓｎで
製造することから公知であるいわゆる粉末管入法があ
る。この方法によれば常伝導物質（特に銀又は銀合金）
から成る管内に所望の超伝導性高温Ｔｃ相をまだ含んで
いないか又は極く僅かに含んでいるにすぎない高温Ｔｃ
超伝導材料の予備製品から成る粉末を入れる。引続きこ
うして得られる合成物を場合によっては少なくとも１回
の熱処理により中断可能の成形処理により所望の最終寸
法にもたらす。その後こうして得られた線材又はテープ
状の複合体にその超伝導特性を調整又は最適化するため
又は所望の高温Ｔｃ相を形成するため、少なくとも部分
的に酸素含有雰囲気中例えば大気中で行われる少なくと
も１回の熱処理工程を施す。それ自体は公知の方法で複
数の相応するテープ状又は線状の高温Ｔｃ超伝導体又は
その超伝導予備製品を束ねることにより、工業的使用に
対して一連の利点を提供する複数の超伝導体芯線を有す
る導体、いわゆるマルチフィラメント（極細多芯線）導
体を得ることもできる（冒頭に記載したＩＳＳ’９３の
寄稿論文又は欧州特許出願公開第０４９６２８１号又は
同第０５０４８９５号明細書参照）。
【０００５】それによればいわゆる丸型束ね法で超伝導
性最終製品中の所望の導体芯線の数に相応する数の導体
予備製品がまとめられ、被覆管内で延ばされ、このよう
にしてできたものが線材又はテープ材に成形される。そ
の際導体予備製品とは、所望の高温Ｔｃ超伝導材料の予
備製品から成る芯及び金属性被覆から成り、少なくとも
１回の成形工程を経た線状又はテープ状部材を云うもの
とする。銀を被覆材として使用する場合欧州特許出願公
開第０４７５４６６号明細書で単芯の導体のために提案
された冷間成形により銀材料の硬化を達成することがで
きる。この硬化は一方では極細多芯線導体の製造の際の
導体予備製品の束及び銀被覆管から成る出発基体の二成
分系合成物をより均等に成形できるため好ましい。しか
し他方ではこの硬化は出発基体の個々の導体予備製品を
均質な複合物にするのに必要な冷間溶接を妨げる。この
難点の故に出発基体は、導体予備製品の被覆材料と出発
基体の被覆管とを一緒に成形する際に導体予備製品の冷
間溶接が行われる程度に再結晶化するために、それぞれ
単一又は複数の成形工程により慎重に熱処理される。し
かしこの熱処理工程は、導体予備製品の被覆材及び出発
基体の被覆管の銀材料全体が軟化するので、金属−セラ
ミックス複合体の成形特性を劣化させる。
性最終製品中の所望の導体芯線の数に相応する数の導体
予備製品がまとめられ、被覆管内で延ばされ、このよう
にしてできたものが線材又はテープ材に成形される。そ
の際導体予備製品とは、所望の高温Ｔｃ超伝導材料の予
備製品から成る芯及び金属性被覆から成り、少なくとも
１回の成形工程を経た線状又はテープ状部材を云うもの
とする。銀を被覆材として使用する場合欧州特許出願公
開第０４７５４６６号明細書で単芯の導体のために提案
された冷間成形により銀材料の硬化を達成することがで
きる。この硬化は一方では極細多芯線導体の製造の際の
導体予備製品の束及び銀被覆管から成る出発基体の二成
分系合成物をより均等に成形できるため好ましい。しか
し他方ではこの硬化は出発基体の個々の導体予備製品を
均質な複合物にするのに必要な冷間溶接を妨げる。この
難点の故に出発基体は、導体予備製品の被覆材料と出発
基体の被覆管とを一緒に成形する際に導体予備製品の冷
間溶接が行われる程度に再結晶化するために、それぞれ
単一又は複数の成形工程により慎重に熱処理される。し
かしこの熱処理工程は、導体予備製品の被覆材及び出発
基体の被覆管の銀材料全体が軟化するので、金属−セラ
ミックス複合体の成形特性を劣化させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、冒頭に記載した方法において複数の高温Ｔｃ超伝導
芯線を有する超伝導体を製造する際に導体予備製品同士
及び被覆管と冷間溶接するのに問題を生じないように、
しかもそれにも拘らず金属とセラミックスとの結合体に
良好な成形特性を保証することにある。
は、冒頭に記載した方法において複数の高温Ｔｃ超伝導
芯線を有する超伝導体を製造する際に導体予備製品同士
及び被覆管と冷間溶接するのに問題を生じないように、
しかもそれにも拘らず金属とセラミックスとの結合体に
良好な成形特性を保証することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、出発基体を製造するのにマトリックス材から成る押
出し成形ボルトに所望の数の孔を設け、これらの孔に引
続き超伝導材料の予備製品を充填して、気密に閉鎖し、
この出発基体に少なくとも第１の成形工程としてマトリ
ックス材の再結晶化温度以下の温度で押出し成形を行う
ことにより解決される。
り、出発基体を製造するのにマトリックス材から成る押
出し成形ボルトに所望の数の孔を設け、これらの孔に引
続き超伝導材料の予備製品を充填して、気密に閉鎖し、
この出発基体に少なくとも第１の成形工程としてマトリ
ックス材の再結晶化温度以下の温度で押出し成形を行う
ことにより解決される。
【０００８】その際銀材料とは少なくとも大部分が純銀
から、即ち９５重量％以上の銀を含んでおり特に通常の
不純物成分を除けば純銀から成る材料を云うものとす
る。
から、即ち９５重量％以上の銀を含んでおり特に通常の
不純物成分を除けば純銀から成る材料を云うものとす
る。
【０００９】本発明による利点は特に極めて長い複数の
導体芯線を有する高温Ｔｃ超伝導体を迅速かつ効果的に
製造できることにある。その際セラミックスと常伝導体
である銀材料との極めて一様な成形を保証できる。これ
らの成形特性は十分な電流容量を有する超伝導体を工業
的に製造するための重要な前提条件である。
導体芯線を有する高温Ｔｃ超伝導体を迅速かつ効果的に
製造できることにある。その際セラミックスと常伝導体
である銀材料との極めて一様な成形を保証できる。これ
らの成形特性は十分な電流容量を有する超伝導体を工業
的に製造するための重要な前提条件である。
【００１０】
【実施例】本発明を実施例及び図面に基づき以下に詳述
する。
する。
【００１１】本発明方法ではまず複数の超伝導性導体芯
線を有する高温Ｔｃ超伝導体を作るための出発基体を製
造する。それには図１に横断面図で示す押出し成形ボル
ト２又は芯（コア）に所望の数の超伝導性導体芯線に相
当する数の孔３ｊ（ｊは例えば＝１９）を設ける。押出
し成形ボルト２により導体芯線用マトリックス材が得ら
れる。マトリックス材としては少なくとも大部分が銀で
ある、即ち９５重量％以上の銀を含む銀材料が用意され
るべきである。不可避の不純物を除けば純銀であり例え
ば冷間加工により硬化される銀又は再結晶化銀を使用す
ると有利である。また粉末冶金により製造される銀も使
用できる。その他に例えばＣａＯ添加物を０．５〜２重
量％含有する分散硬化銀も適している。図中に見られる
押出し成形ボルト２は例えば具体例では４８ｍｍの外径
Ｄとそれぞれ５ｍｍの直径を有する１９個の孔３ｊとを
有する。ボルト２は図に採用された押出し成形ボルトの
円筒形の代わりに例えば長方形、六角形又は楕円形のよ
うな他の断面形状を有していてもよい。
線を有する高温Ｔｃ超伝導体を作るための出発基体を製
造する。それには図１に横断面図で示す押出し成形ボル
ト２又は芯（コア）に所望の数の超伝導性導体芯線に相
当する数の孔３ｊ（ｊは例えば＝１９）を設ける。押出
し成形ボルト２により導体芯線用マトリックス材が得ら
れる。マトリックス材としては少なくとも大部分が銀で
ある、即ち９５重量％以上の銀を含む銀材料が用意され
るべきである。不可避の不純物を除けば純銀であり例え
ば冷間加工により硬化される銀又は再結晶化銀を使用す
ると有利である。また粉末冶金により製造される銀も使
用できる。その他に例えばＣａＯ添加物を０．５〜２重
量％含有する分散硬化銀も適している。図中に見られる
押出し成形ボルト２は例えば具体例では４８ｍｍの外径
Ｄとそれぞれ５ｍｍの直径を有する１９個の孔３ｊとを
有する。ボルト２は図に採用された押出し成形ボルトの
円筒形の代わりに例えば長方形、六角形又は楕円形のよ
うな他の断面形状を有していてもよい。
【００１２】押出し成形ボルト２の孔３ｊ内には高温Ｔ
ｃ超伝導材料（ＨＴＳ材料）のいわゆる予備製品４が、
例えば適当な粉末の形で詰め込まれる。ＨＴＳ材として
はあらゆる公知の高温Ｔｃ超伝導材料、特にその臨界温
度Ｔｃが明らかに７７Ｋの液体窒素（ＬＮ2）の蒸発温
度を超えている相を有する希土類不含の銅酸塩が適して
いる。その例としては（Ｂｉ、Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3
ＯX（短縮してＢｉ（Ｐｂ）−２２２３−銅酸塩）、Ｔ
ｌ−１２２３−銅酸塩、Ｔｌ−２２２３−銅酸塩又はＨ
ｇ−１２２３−銅酸塩が挙げられる。具体例では六成分
の物質系をベースとするＨＴＳ材（Ｂｉ−Ｐｂ）−Ｓｒ
−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏが選択され、その際個々の成分に不可
避の不純物が含まれている（例えば「Ｓｕｐｅｒｃｏｎ
ｄ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．」第４巻、１９９１年、
第１６５〜１７１頁又は欧州特許出願公開第０４９６２
８１号明細書参照）。
ｃ超伝導材料（ＨＴＳ材料）のいわゆる予備製品４が、
例えば適当な粉末の形で詰め込まれる。ＨＴＳ材として
はあらゆる公知の高温Ｔｃ超伝導材料、特にその臨界温
度Ｔｃが明らかに７７Ｋの液体窒素（ＬＮ2）の蒸発温
度を超えている相を有する希土類不含の銅酸塩が適して
いる。その例としては（Ｂｉ、Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3
ＯX（短縮してＢｉ（Ｐｂ）−２２２３−銅酸塩）、Ｔ
ｌ−１２２３−銅酸塩、Ｔｌ−２２２３−銅酸塩又はＨ
ｇ−１２２３−銅酸塩が挙げられる。具体例では六成分
の物質系をベースとするＨＴＳ材（Ｂｉ−Ｐｂ）−Ｓｒ
−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏが選択され、その際個々の成分に不可
避の不純物が含まれている（例えば「Ｓｕｐｅｒｃｏｎ
ｄ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．」第４巻、１９９１年、
第１６５〜１７１頁又は欧州特許出願公開第０４９６２
８１号明細書参照）。
【００１３】適当な出発粉末を製造するために１１０Ｋ
相（３層相）を形成することのできる公知の定量分から
出発する。この高温Ｔｃ相の化学量論を保証するために
は、選択された物質系例えばＢｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＳｒＣ
Ｏ2、ＣａＯ及びＣｕＯの個々の金属成分の酸化物粉末
又は炭酸塩粉末を集めて、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ系中の個々の基本成分を１．８：０．４：２．０：
（１．８〜２．２）：３．０の割合にする。更にこの出
発粉末混合物を公知方法で二段階で燬焼し、その際例え
ば３〜４時間内に約８００℃に、次いで例えば１６時間
内に約８２０℃に赤熱する。こうして生じた多数の全く
異なるＨＴＳ材の成分の化合物、従ってまた２２０１〜
２２０２相の成分を含む燬焼物は引続き遊星ボールミル
で粉末にされる。こうして得られた出発粉末（これは形
成すべき高温Ｔｃ超伝導材料を顧慮した予備製品と見な
され、これに場合によっては更に例えば銀粉末又は銀箔
のような添加物を加えてもよい）を孔３ｊに充填し、そ
こで圧縮する。これに相当する合成物は一般に出発基体
と見なされ、図１では５と符号付けられている。従って
この出発基体５は予備製品材料４からなる数ｊ（＝１
９）の芯を含む。
相（３層相）を形成することのできる公知の定量分から
出発する。この高温Ｔｃ相の化学量論を保証するために
は、選択された物質系例えばＢｉ2Ｏ3、ＰｂＯ、ＳｒＣ
Ｏ2、ＣａＯ及びＣｕＯの個々の金属成分の酸化物粉末
又は炭酸塩粉末を集めて、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ系中の個々の基本成分を１．８：０．４：２．０：
（１．８〜２．２）：３．０の割合にする。更にこの出
発粉末混合物を公知方法で二段階で燬焼し、その際例え
ば３〜４時間内に約８００℃に、次いで例えば１６時間
内に約８２０℃に赤熱する。こうして生じた多数の全く
異なるＨＴＳ材の成分の化合物、従ってまた２２０１〜
２２０２相の成分を含む燬焼物は引続き遊星ボールミル
で粉末にされる。こうして得られた出発粉末（これは形
成すべき高温Ｔｃ超伝導材料を顧慮した予備製品と見な
され、これに場合によっては更に例えば銀粉末又は銀箔
のような添加物を加えてもよい）を孔３ｊに充填し、そ
こで圧縮する。これに相当する合成物は一般に出発基体
と見なされ、図１では５と符号付けられている。従って
この出発基体５は予備製品材料４からなる数ｊ（＝１
９）の芯を含む。
【００１４】予備製品４の粉末を孔３ｊに詰め込む代わ
りに予備製品材料から成る棒を挿入することもできる。
この棒は、例えば予備製品材料の出発粉末に常温等方圧
法（ＣＩＰ）を実施し、こうして得られたプレス加工物
を例えば８００℃で３時間予備焼結し、次いで生じた焼
結体を孔３ｊの寸法に旋盤仕上げして製造することがで
きる。
りに予備製品材料から成る棒を挿入することもできる。
この棒は、例えば予備製品材料の出発粉末に常温等方圧
法（ＣＩＰ）を実施し、こうして得られたプレス加工物
を例えば８００℃で３時間予備焼結し、次いで生じた焼
結体を孔３ｊの寸法に旋盤仕上げして製造することがで
きる。
【００１５】孔３ｊはその形及び数に関して図１に示さ
れている実施例に限定する必要はない。従って例えば異
なる直径及び／又は例えば楕円形又は六角形の横断面の
ような他の形をした孔を用いてもよい。
れている実施例に限定する必要はない。従って例えば異
なる直径及び／又は例えば楕円形又は六角形の横断面の
ような他の形をした孔を用いてもよい。
【００１６】押出し成形ボルト２及び予備製品４からな
る複合体の充填された孔３ｊを例えば直径Ｄの共通の蓋
で気密に閉鎖する前にガス抜き処理をする。閉鎖には例
えばＩｎ−Ｓｎろうを１２０℃で軟ろう付けするか又は
エポキシ樹脂接着剤を約１３０℃で接着してもよい。そ
の際予定される温度は銀マトリックス材の再結晶化を回
避するためにこの再結晶化温度以下にすべきである。
る複合体の充填された孔３ｊを例えば直径Ｄの共通の蓋
で気密に閉鎖する前にガス抜き処理をする。閉鎖には例
えばＩｎ−Ｓｎろうを１２０℃で軟ろう付けするか又は
エポキシ樹脂接着剤を約１３０℃で接着してもよい。そ
の際予定される温度は銀マトリックス材の再結晶化を回
避するためにこの再結晶化温度以下にすべきである。
【００１７】こうして形成された押出し成形体の形の出
発基体５に対しては図２の縦断面図に示すように少なく
とも１回の押出し成形工程が行われる。適当な押出し成
形装置はこの図では全体として１０と符号付けられてい
る。この押出し成形装置１０は出発基体５に適合させた
直径Ｄの凹部１２を有する収容部１１を含んでいる。凹
部１２は直径Ｄ１の開口１３を有する圧型１１ａの側で
先細に成っている。反対側からピストン１４を介して十
分大きな圧力Ｋで出発基体５を圧し、それにより圧型１
１ａの開口１３から断面を直径Ｄ１に削減された中間体
１５が押し出される。この実施例では断面はＤ＝４８ｍ
ｍからＤ１＝１６ｍｍ又は１９ｍｍに減少される。
発基体５に対しては図２の縦断面図に示すように少なく
とも１回の押出し成形工程が行われる。適当な押出し成
形装置はこの図では全体として１０と符号付けられてい
る。この押出し成形装置１０は出発基体５に適合させた
直径Ｄの凹部１２を有する収容部１１を含んでいる。凹
部１２は直径Ｄ１の開口１３を有する圧型１１ａの側で
先細に成っている。反対側からピストン１４を介して十
分大きな圧力Ｋで出発基体５を圧し、それにより圧型１
１ａの開口１３から断面を直径Ｄ１に削減された中間体
１５が押し出される。この実施例では断面はＤ＝４８ｍ
ｍからＤ１＝１６ｍｍ又は１９ｍｍに減少される。
【００１８】本発明によれば少なくとも高温Ｔｃ超伝導
体を製造するための第１の成形工程は銀マトリックス材
又は押出し成形ボルト材の再結晶化温度以下の温度Ｔで
の押出し成形により行われる。その際銀材料の再結晶化
温度は成形の度合による。再結晶化温度は一般には約１
５０℃である。有利には押出し成形は室温又はそれ以下
の温度で行われる。室温以下での押出し成形の場合収容
部１１の冷却従って出発基体５の間接冷却が行われる。
冷却媒体としては例えば水又は特に沸点７７Ｋの液体窒
素（ＬＮ2）が用いられる。
体を製造するための第１の成形工程は銀マトリックス材
又は押出し成形ボルト材の再結晶化温度以下の温度Ｔで
の押出し成形により行われる。その際銀材料の再結晶化
温度は成形の度合による。再結晶化温度は一般には約１
５０℃である。有利には押出し成形は室温又はそれ以下
の温度で行われる。室温以下での押出し成形の場合収容
部１１の冷却従って出発基体５の間接冷却が行われる。
冷却媒体としては例えば水又は特に沸点７７Ｋの液体窒
素（ＬＮ2）が用いられる。
【００１９】高温Ｔｃ超伝導体の製造には押出し成形に
よる第１の成形工程に、更に断面を削減するための成形
工程が加えられる。例えば１片の中間体１５は第２の押
出し成形工程に対する出発基体となる。図２には中間体
１５を更に成形するため、直径Ｄ２を有する第２の中間
体１８を得るための鍛造又は引抜用装置１７が示されて
いる。例えば直径Ｄ１＝１６ｍｍの断面は直径Ｄ２＝
１．７ｍｍに削減される。こうして得られた中間体１８
は更に例えば適当な圧延装置１９での圧延により第３の
テープ状の中間体２０に成形され、その際この第３の中
間体の直径Ｄ３はこの実施例では０．３２ｍｍとするこ
とができる。第２及び第３の成形工程は同様に銀マトリ
ックス材の再結晶化温度以下の温度で行われると有利で
ある。しかし場合によってはこれらの工程は高めた温度
で行ってもよい。
よる第１の成形工程に、更に断面を削減するための成形
工程が加えられる。例えば１片の中間体１５は第２の押
出し成形工程に対する出発基体となる。図２には中間体
１５を更に成形するため、直径Ｄ２を有する第２の中間
体１８を得るための鍛造又は引抜用装置１７が示されて
いる。例えば直径Ｄ１＝１６ｍｍの断面は直径Ｄ２＝
１．７ｍｍに削減される。こうして得られた中間体１８
は更に例えば適当な圧延装置１９での圧延により第３の
テープ状の中間体２０に成形され、その際この第３の中
間体の直径Ｄ３はこの実施例では０．３２ｍｍとするこ
とができる。第２及び第３の成形工程は同様に銀マトリ
ックス材の再結晶化温度以下の温度で行われると有利で
ある。しかし場合によってはこれらの工程は高めた温度
で行ってもよい。
【００２０】所望の超伝導高温Ｔｃ相を第３の中間体２
０の予備製品に形成するには引続きこの基体に熱機械的
処理が施される。このような処理は一連の焼結及び成
形、特にプレス工程を意味する。その際酸素含有雰囲気
中例えば大気中で加工が行われる。これらの焼結工程は
８１０℃〜８６０℃の温度、有利には８２０℃〜８４０
℃の温度でＢｉ（Ｐｂ）２２２３相を形成するために行
われる実施例の枠内で行うことができる。またこの所望
の超伝導性高温Ｔｃ相を形成するための熱処理は最終の
成形工程と組み合わせることができる。
０の予備製品に形成するには引続きこの基体に熱機械的
処理が施される。このような処理は一連の焼結及び成
形、特にプレス工程を意味する。その際酸素含有雰囲気
中例えば大気中で加工が行われる。これらの焼結工程は
８１０℃〜８６０℃の温度、有利には８２０℃〜８４０
℃の温度でＢｉ（Ｐｂ）２２２３相を形成するために行
われる実施例の枠内で行うことができる。またこの所望
の超伝導性高温Ｔｃ相を形成するための熱処理は最終の
成形工程と組み合わせることができる。
【００２１】図２に示した押出装置１０による押出し成
形体の“前進”形押出し成形機の他に“間接”形押出と
もいわれる“後退”形押出し成形機を備えることもでき
る。このためのプレス装置は図３の縦断面図において２
２と符号付けられている。この装置は凹部２４を有する
収容部２３を有しており、収容部２３の断面は出発基体
としての押出し成形基体２５に相応する断面に適合され
ている。この成形基体２５は同様に孔に入れられた予備
製品４を含む。凹部２４はその収容部２３の片側で圧片
２６により閉鎖されている。凹部２４内にある押出し成
形基体２５にその自由な前面から圧型２７が作用し、そ
の中央の開口２８を通って中間体３０が押出されるが、
これは図２の中間体１５に相当するものであり、これと
同様に更に加工される。圧力Ｋを圧型２７に加えるため
管状のピストン３１が作動する。
形体の“前進”形押出し成形機の他に“間接”形押出と
もいわれる“後退”形押出し成形機を備えることもでき
る。このためのプレス装置は図３の縦断面図において２
２と符号付けられている。この装置は凹部２４を有する
収容部２３を有しており、収容部２３の断面は出発基体
としての押出し成形基体２５に相応する断面に適合され
ている。この成形基体２５は同様に孔に入れられた予備
製品４を含む。凹部２４はその収容部２３の片側で圧片
２６により閉鎖されている。凹部２４内にある押出し成
形基体２５にその自由な前面から圧型２７が作用し、そ
の中央の開口２８を通って中間体３０が押出されるが、
これは図２の中間体１５に相当するものであり、これと
同様に更に加工される。圧力Ｋを圧型２７に加えるため
管状のピストン３１が作動する。
【図１】本発明方法の出発基体の横断面図。
【図２】本発明方法を実施するための押出し成形装置の
縦断面図。
縦断面図。
【図３】本発明方法の間接押出し成形装置の縦断面図。
２ 押出し成形ボルト ３ｊ 孔 ４ 予備製品 ５、２５ 出発基体 １０、２２ 押出し成形装置 １１、２３ 収容部 １１ａ、２７ 圧型 １２、２４ 凹部 １３、２８ 圧型の開口 １４、３１ ピストン １５、３０ 押出し成形された中間体 １７ 引抜装置 １８ 第２の中間体 １９ 圧延装置 ２０ 第３の中間体 ２６ 圧片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウエルナー ヘルケルト ドイツ連邦共和国 91054 エルランゲン ハーグシユトラーセ 28 (72)発明者 ハインツ‐ウエルナー ノイミユラー ドイツ連邦共和国 91080 ウツテンロイ ト カール‐ブレツガー‐シユトラーセ 18 (72)発明者 ギユンター テイーフエル ドイツ連邦共和国 90766 フユルト リ グスターヴエーク 22 (72)発明者 ノルベルト プレルス ドイツ連邦共和国 90530 ウエンデルシ ユタイン ランガウシユトラーセ 46
Claims (8)
- 【請求項１】ａ）まず超伝導材料の予備製品から所望の
数の芯を有するマトリックス材から成る出発基体を製造
し、 ｂ）この出発基体に複数の成形工程を実施し、 ｃ）予備製品から超伝導材料の高温Ｔｃ相を形成するた
めに酸素含有雰囲気中で少なくとも１回の熱処理を行う
工程で銀材料から成るマトリックス中に埋め込まれた金
属酸化物の高温Ｔｃ相の超伝導材料を含む複数の導体芯
線を有する長延の超伝導体を製造するため、 −出発基体（５、２５）を製造するためにマトリックス
材から成る押出し成形ボルト（２）に所望の数の孔（３
ｊ）を設け、この孔を引続き超伝導材料の予備製品
（４）で充填して気密に閉鎖し、 −この出発基体（５、２５）に少なくとも第１の成形工
程としての押出し成形をマトリックス材の再結晶化温度
以下の温度（Ｔ）で行うことを特徴とする超伝導体の製
造方法。 - 【請求項２】 出発基体（５、２５）を１５０℃以下の
温度、有利には室温で押出し成形することを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 出発基体（５、２５）を押出し成形する
際に間接的に特に液体窒素により冷却することを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 押出し成形による第１の成形工程に引続
いて少なくともマトリックス材の再結晶化温度以下の温
度で第２の成形工程を行うことを特徴とする請求項１な
いし３の１つに記載の方法。 - 【請求項５】 少なくとも押出し成形による処理工程に
引続き少なくとももう１回の鍛造、引延ばし又は圧延に
よる処理工程を行うことを特徴とする請求項１ないし４
の１つに記載の方法。 - 【請求項６】 前進又は後退押出し成形機を使用するこ
とを特徴とする請求項１ないし５の１つに記載の方法。 - 【請求項７】 予備製品（４）の材料を粉末の形で押出
し成形ボルト（２）の孔（３ｊ）に詰め込むことを特徴
とする請求項１ないし６の１つに記載の方法。 - 【請求項８】 予備製品（４）の材料を予め成形及び焼
結された棒の形で押出し成形ボルト（２）の孔（３ｊ）
に挿入することを特徴とする請求項１ないし６の１つに
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4417426A DE4417426A1 (de) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Verfahren zur Herstellung eines Supraleiters mit mehreren Hoch-T¶c¶-Supraleiteradern |
| DE4417426.8 | 1994-05-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850827A true JPH0850827A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=6518395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7141409A Withdrawn JPH0850827A (ja) | 1994-05-18 | 1995-05-17 | 超伝導体の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0683533B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0850827A (ja) |
| DE (2) | DE4417426A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6493925B1 (en) | 1999-12-28 | 2002-12-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Manufacturing method of superconducting wire |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5849671A (en) * | 1996-03-13 | 1998-12-15 | Industrial Research Limited | Separated reactants processing of high Tc superconductors |
| DE19621068C1 (de) * | 1996-05-24 | 1997-10-23 | Siemens Ag | Bandförmiger Hoch-T¶c¶-Multifilamentsupraleiter und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE19754471C1 (de) * | 1997-11-26 | 1998-11-19 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellen eines langgestreckten Supraleiters |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1338396C (en) * | 1987-02-05 | 1996-06-18 | Kazuo Sawada | Process for manufacturing a superconducting wire of compound oxide-type ceramics |
| CA1326349C (en) * | 1987-08-03 | 1994-01-25 | Tomoyuki Awazu | Process for producing an elongated sintered article |
| JPS6470453A (en) * | 1987-08-12 | 1989-03-15 | Pennwalt Corp | 2-hydroxybenzophenonehydrazide and derivative |
| IT1256066B (it) * | 1992-07-28 | 1995-11-27 | Cise Spa | Cavo elettrico coassiale con materiale superconduttore ceramico ad alta temperatura di transizione e relativo processo di produzione |
-
1994
- 1994-05-18 DE DE4417426A patent/DE4417426A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-05-05 DE DE59502867T patent/DE59502867D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-05 EP EP95106859A patent/EP0683533B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-17 JP JP7141409A patent/JPH0850827A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6493925B1 (en) | 1999-12-28 | 2002-12-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Manufacturing method of superconducting wire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0683533A1 (de) | 1995-11-22 |
| DE59502867D1 (de) | 1998-08-27 |
| EP0683533B1 (de) | 1998-07-22 |
| DE4417426A1 (de) | 1995-11-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |