JPH09223426A - Manufacture of oxide superconducting wire material - Google Patents
Manufacture of oxide superconducting wire materialInfo
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- JPH09223426A JPH09223426A JP8026474A JP2647496A JPH09223426A JP H09223426 A JPH09223426 A JP H09223426A JP 8026474 A JP8026474 A JP 8026474A JP 2647496 A JP2647496 A JP 2647496A JP H09223426 A JPH09223426 A JP H09223426A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物超電導線材
の製造方法に関し、特に、より高い臨界電流密度を有す
る長尺の酸化物超電導線材を製造するための方法に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an oxide superconducting wire, and more particularly to a method for manufacturing a long oxide superconducting wire having a higher critical current density.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、より高い臨界温度を示す超電導材
料として、セラミックス系のもの、すなわちＢｉ系、Ｔ
ｌ系、Ｙ系等の酸化物超電導材料が注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, ceramic-based materials such as Bi-based materials and T-based materials have been used as superconducting materials showing higher critical temperatures.
Attention has been paid to oxide superconducting materials such as 1-based and Y-based oxides.
【０００３】たとえば、ビスマス（Ｂｉ）系酸化物超電
導材料は、その実用化が期待されている。ビスマス系酸
化物超電導体には、臨界温度が１１０Ｋのものと臨界温
度が８０Ｋおよび１０Ｋのものとがあることが知られて
いる。またビスマス系酸化物超電導体において、Ｂｉ−
Ｓｒ−Ｃａ−ＣｕまたはＢｉの一部をＰｂで置換した
（Ｂｉ，Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕの系における２２２
３相は１１０Ｋの臨界温度を有しており、他方、同様の
系における２２１２相は８０Ｋの臨界温度を有している
ことが知られている。For example, a bismuth (Bi) -based oxide superconducting material is expected to be put into practical use. It is known that bismuth-based oxide superconductors include those having a critical temperature of 110K and those having a critical temperature of 80K and 10K. In the bismuth oxide superconductor, Bi-
222 in the system of (Bi, Pb) -Sr-Ca-Cu in which a part of Sr-Ca-Cu or Bi is replaced with Pb
It is known that the three phases have a critical temperature of 110K, while the 2212 phase in a similar system has a critical temperature of 80K.
【０００４】酸化物超電導体を用いた線材を製造する方
法について、酸化物超電導体の原料を金属シースに充填
したものに、伸線加工および圧延加工を施し、得られた
テープ状の線材に熱処理を施すことにより、酸化物超電
導体の焼結体が金属シースで覆われた線材を得る方法が
ある。この方法は、たとえば長尺の超電導線材を製造す
るとき、有利に適用される。Regarding a method for producing a wire using an oxide superconductor, a metal sheath filled with a raw material of an oxide superconductor is subjected to wire drawing and rolling, and the obtained tape-shaped wire is heat treated. There is a method of obtaining a wire rod in which a sintered body of an oxide superconductor is covered with a metal sheath by applying the above. This method is advantageously applied, for example, when manufacturing a long superconducting wire.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】酸化物超電導体をケー
ブルやマグネットに応用しようとする場合、それらを構
成する線材が高い臨界温度（Ｔｃ）に加えて、より高い
臨界電流密度（Ｊｃ）を任意の長さで有することが必要
である。上述した酸化物超電導線材の製造方法では、塑
性加工と熱処理の組合せにより、高い臨界電流密度を得
ようとしている。When applying oxide superconductors to cables and magnets, the wires constituting them have a high critical temperature (Tc) and a higher critical current density (Jc). It is necessary to have in length. In the above-described method for manufacturing an oxide superconducting wire, a high critical current density is obtained by combining plastic working and heat treatment.
【０００６】しかしながら、主として引抜き加工および
圧延加工が用いられる塑性加工は、金属シース中の超電
導体を均一に圧密化するのに、常に十分なものであると
は言えなかった。従来の加工後得られる線材の内部で
は、圧密化が不十分なため空隙やクラックなどが発生
し、熱処理の後得られる線材のＪｃが低くなる場合があ
った。また、従来技術においてＪｃ等の超電導特性は製
造する線材の形状に左右されていた。線材における酸化
物超電導体の密度を高くし、かつ高いＪｃを得るために
は、従来、線材をテープ形状にする必要があった。However, it cannot be said that the plastic working, which mainly uses the drawing work and the rolling work, is always sufficient for uniformly compacting the superconductor in the metal sheath. In the inside of the wire obtained after the conventional processing, voids and cracks were generated due to insufficient consolidation, and the Jc of the wire obtained after the heat treatment may be lowered. In addition, in the prior art, the superconducting property such as Jc depends on the shape of the wire to be manufactured. In order to increase the density of the oxide superconductor in the wire and to obtain a high Jc, it has been conventionally necessary to make the wire into a tape shape.
【０００７】本発明の目的は、上述した従来の問題点を
解決し、全長にわたってより高いＪｃを有する酸化物超
電導線材を製造することである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to manufacture an oxide superconducting wire having a higher Jc over the entire length.
【０００８】本発明のさらなる目的は、種々の形状の酸
化物超電導線材について、Ｊｃの高い長尺の線材を製造
することである。A further object of the present invention is to manufacture a long wire having a high Jc for oxide superconducting wires of various shapes.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】１つの局面において、本
発明に従う酸化物超電導線材の製造方法は、酸化物超電
導体またはその原料が安定化金属からなるシースで覆わ
れた線材を準備する工程と、該線材の全体に同時に静水
圧をかける工程と、静水圧をかける工程の後に得られた
線材に、酸化物超電導体を焼結するための熱処理を施す
工程とを備えることを特徴とする。In one aspect, a method for manufacturing an oxide superconducting wire according to the present invention comprises a step of preparing a wire covered with a sheath whose oxide superconductor or its raw material is made of a stabilizing metal. And a step of applying hydrostatic pressure to the entire wire at the same time, and a step of subjecting the wire obtained after the step of applying hydrostatic pressure to a heat treatment for sintering the oxide superconductor.
【００１０】もう１つの局面において、本発明に従う酸
化物超電導線材の製造方法は、酸化物超電導体またはそ
の原料が安定化金属からなるシースで覆われた線材を準
備する工程と、該線材を、該線材に外からの圧力を伝え
ることのできる材料で該線材の長手方向に沿って覆いか
つ該線材を覆う材料を密封する工程と、該材料で覆われ
た線材の全体に同時に静水圧をかける工程と、該線材を
覆う材料を該線材から剥がして除去する工程と、除去工
程の後得られた線材に酸化物超電導体を焼結するための
熱処理を施す工程とを備えることを特徴とする。In another aspect, the method for producing an oxide superconducting wire according to the present invention comprises the steps of preparing a wire covered with a sheath whose oxide superconductor or its raw material is a stabilizing metal, and A step of covering the wire with a material capable of transmitting a pressure from the outside along the longitudinal direction of the wire and sealing the material covering the wire; and applying a hydrostatic pressure to the whole wire covered with the material at the same time. And a step of peeling and removing a material covering the wire from the wire, and a step of subjecting the wire obtained after the removing step to a heat treatment for sintering an oxide superconductor. .
【００１１】これらの局面において、本発明の製造方法
は、熱処理工程の後に得られる線材を、線材に外からの
圧力を伝えることのできる材料で線材の長手方向に沿っ
て覆い、かつ線材を覆う材料を密封する工程と、該材料
で覆われた線材の全体に同時に静水圧をかける工程と、
該線材を覆う材料を該線材から剥がして除去する工程
と、除去工程の後得られる線材に酸化物超電導体を焼結
するための熱処理を施す工程とをさらに備えることがで
きる。In these aspects, in the manufacturing method of the present invention, the wire obtained after the heat treatment step is covered along the longitudinal direction of the wire with a material capable of transmitting an external pressure to the wire, and the wire is covered. Sealing the material, and applying hydrostatic pressure simultaneously to the entire wire covered with the material,
The method may further include a step of peeling and removing the material covering the wire from the wire, and a step of subjecting the wire obtained after the removing step to a heat treatment for sintering the oxide superconductor.
【００１２】本発明において、線材を覆う工程では、線
材と線材を覆う材料との間に、後の工程においてこれら
を剥がしやすくするための材料を挿入することが好まし
い。このような剥がしやすくするための材料として、炭
素粉末などの固体粉末を用いる事ができる。また、線材
を覆うための材料として、ゴム、鉛、鉛合金、スズ、ス
ズ合金、銀および銀合金からなる群から選択される少な
くともいずれかを用いることができる。In the present invention, in the step of covering the wire rod, it is preferable to insert a material between the wire rod and the material covering the wire rod for facilitating the peeling of the wire rod in the subsequent step. A solid powder such as carbon powder can be used as a material for facilitating peeling. Further, as the material for covering the wire, at least one selected from the group consisting of rubber, lead, lead alloy, tin, tin alloy, silver and silver alloy can be used.
【００１３】また線材を覆う工程は、線材を覆う材料を
密封する前に、線材と線材を覆う材料との間の雰囲気を
調整する工程をさらに備えることができる。この工程に
おいて、線材と皮覆材料との間は減圧雰囲気にすること
ができる。The step of covering the wire may further include the step of adjusting an atmosphere between the wire and the material covering the wire before sealing the material covering the wire. In this step, a reduced pressure atmosphere can be provided between the wire and the covering material.
【００１４】本発明では、種々の断面形状を有する線材
を製造することができる。たとえば、丸線の形態の線材
を静水圧工程に供し、最終製品として丸線を得ることが
できる。さらに、テープ状線の形態の線材を静水圧工程
に供し、最終製品としてテープ状線を得ることもでき
る。In the present invention, wire rods having various cross-sectional shapes can be manufactured. For example, a wire rod in the form of a round wire can be subjected to a hydrostatic pressure step to obtain a round wire as a final product. Furthermore, a wire rod in the form of a tape-shaped wire can be subjected to a hydrostatic pressure step to obtain a tape-shaped wire as a final product.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明は、酸化物超電導体または
その原料が安定化金属からなるシースで覆われた線材を
準備する。この線材は、酸化物超電導体またはそれを生
成させるための原料と、それを覆う安定化金属とを含む
ものであれば、その材質、形状、長さ等について特に限
定されるものではない。線材は、たとえば、酸化物超電
導体の粉末または酸化物超電導体の原料の粉末を安定化
金属からなるシースへ充填し、粉末が充填されたシース
を塑性加工することによって得ることができる。また線
材は、上記塑性加工の後得られた線材に熱処理を施して
得ることができる。酸化物超電導体またはその原料の粉
末は、超電導体を構成する元素の酸化物および／または
炭酸化物の粉末を所定の配合比で混合し、混合物を焼結
した後、焼結物を粉砕して調製することができる。粉末
を充填するシースは、たとえば銀または銀合金から構成
することができる。塑性加工には、伸線加工、押出加
工、圧延加工、またはそれらの組合せを用いることがで
きる。これらの加工により、主に丸線またはテープ状線
が得られる。熱処理には、たとえば酸化物超電導体を焼
結するため８００℃〜８６０℃の温度が用いられる。本
発明では、熱処理の前に線材を静水圧工程に供してもよ
いし、熱処理後に線材を静水圧工程に供してもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention prepares a wire material in which an oxide superconductor or a raw material thereof is covered with a sheath made of a stabilizing metal. The wire material is not particularly limited in terms of material, shape, length, etc. as long as it includes an oxide superconductor or a raw material for producing the oxide superconductor and a stabilizing metal covering the material. The wire can be obtained, for example, by filling a powder of oxide superconductor or a powder of raw material of oxide superconductor into a sheath made of a stabilizing metal, and subjecting the sheath filled with the powder to plastic working. The wire rod can be obtained by subjecting the wire rod obtained after the plastic working to a heat treatment. The powder of the oxide superconductor or the raw material thereof is obtained by mixing powders of oxides and / or carbonates of elements constituting the superconductor at a predetermined mixing ratio, sintering the mixture, and then crushing the sintered product. It can be prepared. The powder-filled sheath can be composed of, for example, silver or a silver alloy. For the plastic working, wire drawing, extrusion, rolling, or a combination thereof can be used. By these processes, a round wire or a tape-shaped wire is mainly obtained. For the heat treatment, for example, a temperature of 800 ° C. to 860 ° C. is used for sintering the oxide superconductor. In the present invention, the wire may be subjected to the hydrostatic pressure step before the heat treatment, or the wire may be subjected to the hydrostatic pressure step after the heat treatment.
【００１６】酸化物超電導体には、ビスマス系、イット
リウム系、タリウム系酸化物超電導体等がある。本発明
では、高い臨界温度（Ｔｃ）、高い臨界電流密度（Ｊ
ｃ）、および高い結晶配向性を得る観点から、ビスマス
系酸化物超電導体が好ましい。ビスマス系酸化物超電導
体には、Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10-Z、（Ｂｉ，Ｐ
ｂ）2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10-Z、Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ1
Ｃｕ2 Ｏ8-Z 、（Ｂｉ，Ｐｂ）2 Ｓｒ2 Ｃａ1 Ｃｕ2 Ｏ
8-Z 等がある。酸化物超電導体の安定化材として銀また
は銀合金が好ましく用いられる。銀合金として、たとえ
ばＡｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ−Ａｕ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金な
どがある。Examples of oxide superconductors include bismuth-based, yttrium-based, and thallium-based oxide superconductors. In the present invention, a high critical temperature (Tc) and a high critical current density (J
From the viewpoint of obtaining c) and high crystal orientation, a bismuth oxide superconductor is preferable. Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10-Z , (Bi, P
b) 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10-Z , Bi 2 Sr 2 Ca 1
Cu 2 O 8-Z , (Bi, Pb) 2 Sr 2 Ca 1 Cu 2 O
There are 8-Z etc. Silver or a silver alloy is preferably used as a stabilizer for the oxide superconductor. Examples of silver alloys include Ag-Pt alloys, Ag-Au alloys, and Ag-Pd alloys.
【００１７】本発明において、上述のように準備された
所定の長さを有する線材は、裸のまま静水圧をかける工
程に供してもよいし、所定の材料で被覆した後、静水圧
をかける工程に供してもよい。熱処理を経て得られる線
材は、シースにピンホールを有する可能性があるため、
ピンホールから圧力媒体が内部へ侵入しないよう、所定
の材料で被覆することが好ましい。線材を所定の材料で
被覆するとき、静水圧を線材に伝えることのできる被覆
材料が用いられる。このような材料として、弾性体また
は静水圧により塑性変形する材料が好ましく用いられ
る。より具体的には、ゴム、鉛、鉛合金、スズ、スズ合
金、銀および銀合金からなる群から選択される少なくと
もいずれかで線材を好ましく被覆することができる。線
材を覆う材料には、テープ形状またはテープをその長手
方向に沿って筒状に丸めた形状のものを好ましく用いる
ことができる。被覆にあたっては、該材料を線材に沿う
よう加工することができる。In the present invention, the wire rod having a predetermined length prepared as described above may be subjected to a step of applying a hydrostatic pressure as it is, or it may be coated with a predetermined material and then subjected to a hydrostatic pressure. You may use for a process. Since the wire obtained after heat treatment may have pinholes in the sheath,
It is preferable to coat with a predetermined material so that the pressure medium does not enter the inside from the pinhole. When coating a wire with a predetermined material, a coating material that can transmit hydrostatic pressure to the wire is used. As such a material, an elastic body or a material that is plastically deformed by hydrostatic pressure is preferably used. More specifically, the wire can be preferably coated with at least one selected from the group consisting of rubber, lead, lead alloys, tin, tin alloys, silver and silver alloys. As a material for covering the wire material, a tape shape or a shape obtained by rolling the tape in a tubular shape along the longitudinal direction can be preferably used. For coating, the material can be processed along the wire.
【００１８】線材を覆うに際し、後述するように線材を
順次繰出しながらテープ状材料またはテープを筒状に丸
めた材料で線材を覆っていくことができる。このような
被覆工程は、線材の長手方向に沿って連続的に行なうこ
とができる。また被覆にあたって、所定の形状の材料を
線材に沿うよう加工しながら、被覆を連続的に行なうこ
とものできる。被覆材料は、外からの圧力が線材に効率
的に伝わるよう線材に密着させられる。When covering the wire, the wire can be covered with a tape-shaped material or a material obtained by rolling the tape into a tubular shape while sequentially feeding the wire as will be described later. Such a coating process can be continuously performed along the longitudinal direction of the wire. Further, in coating, the coating can be continuously performed while processing a material having a predetermined shape along the wire. The coating material is brought into close contact with the wire so that the pressure from the outside can be efficiently transmitted to the wire.
【００１９】線材を覆う場合、いわゆる離型材を線材と
被覆材料の間に挿入することが好ましい。これは、被覆
材料を後で線材から除去するときに、線材から被覆材料
を剥がしやすくするためのものである。離型材には、炭
素粉末等の固体粉末が好ましく用いられる。離型材を付
着させた材料で線材を覆うか、離型材を線材に付着させ
た後覆うことにより、線材と被覆材料との間に離型材を
付与することができる。When covering the wire, it is preferable to insert a so-called release material between the wire and the covering material. This is to facilitate peeling of the coating material from the wire when the coating material is later removed from the wire. A solid powder such as carbon powder is preferably used as the release material. The release material can be applied between the wire material and the covering material by covering the wire with the material to which the release material is attached or by applying the release material to the wire and then covering it.
【００２０】線材を被覆するにあたり、被覆材料の合せ
目は、加熱や溶接等によって密封される。このシーリン
グ工程は、後述するように線材を覆う工程に合せて線材
の長手方向に沿って連続的に行なうことができる。たと
えば、線材を２枚のテープ材料で覆う場合、線材を挟ん
で重ねた２枚のテープの両末端および両側端が密封のた
め互いに接合される。線材を１枚のテープ材料で覆う場
合、線材を包み込んだテープ材料の両末端および両側端
が密封のため接合される。シーリングにより、静水圧工
程において圧力媒体に線材が直接接触しないよう線材は
保護される。When coating the wire, the seam of the coating material is sealed by heating, welding or the like. This sealing step can be continuously performed along the longitudinal direction of the wire rod in accordance with the step of covering the wire rod as described later. For example, when the wire is covered with two tape materials, both ends and both ends of the two tapes sandwiching the wire material are joined together for sealing. When the wire is covered with a piece of tape material, both ends and both ends of the tape material encapsulating the wire are joined for sealing. The sealing protects the wire from direct contact with the pressure medium during the hydrostatic pressure process.
【００２１】またシーリングを完了する前に、被覆材料
で覆われた空間の雰囲気を調整してもよい。たとえば、
真空ポンプ等で排気を行ない被覆材料と線材との間を減
圧状態にすることができる。また、被覆材料と線材との
間の雰囲気を不活性ガス等の各種ガスに置換することも
できる。所定の雰囲気に調整した後、シーリングを完了
させる。Before the sealing is completed, the atmosphere of the space covered with the coating material may be adjusted. For example,
The space between the coating material and the wire can be depressurized by exhausting with a vacuum pump or the like. Further, the atmosphere between the coating material and the wire can be replaced with various gases such as an inert gas. After adjusting to the specified atmosphere, the sealing is completed.
【００２２】裸の線材または被覆された線材は、本発明
に従って静水圧工程に供される。静水圧工程において、
所定の長さを有する線材の全体が圧力容器内に収容さ
れ、静水圧で押される。すなわち、線材全体に静水圧が
同時にかけられる。線材は種々の状態で静水圧にかける
ことができるが、たとえばソレノイドコイル形状に巻か
れた状態で圧力容器に入れることができる。コイル形状
に線材を巻けば、より長い線材をコンパクトな状態でプ
レスすることができる。静水圧工程で用いられる気圧
は、たとえば１０００〜２００００気圧、好ましくは７
０００〜１００００気圧とすることができる。圧力媒体
には、液状のグリス、水等の液体が好ましく用いられ
る。静水圧工程において線材を加熱してもよい。加熱温
度は、たとえば１００〜８５０℃とすることができる。Bare wire or coated wire is subjected to the hydrostatic pressure step according to the present invention. In the hydrostatic pressure process,
The entire wire having a predetermined length is housed in a pressure container and pressed by hydrostatic pressure. That is, hydrostatic pressure is simultaneously applied to the entire wire. The wire can be hydrostatically pressed in various states, but can be placed in a pressure vessel in the state of being wound into a solenoid coil shape, for example. By winding the wire into a coil shape, a longer wire can be pressed in a compact state. The atmospheric pressure used in the hydrostatic pressure step is, for example, 1000 to 20000 atm, preferably 7 atm.
The pressure can be 000 to 10,000 atmospheres. A liquid such as liquid grease or water is preferably used as the pressure medium. The wire may be heated in the hydrostatic pressure step. The heating temperature may be, for example, 100 to 850 ° C.
【００２３】静水圧工程の後、圧力容器から取出された
線材は酸化物超電導体を焼結するため熱処理される。熱
処理に先立って、線材に付着する圧力媒体をきれいに取
り除くことが好ましい。また被覆された線材の場合、被
覆材料を線材から剥がして除去することが望ましい。被
覆を除去した後、線材は熱処理される。熱処理に用いら
れる温度は、たとえば８３０〜８６０℃が好ましく、８
３５〜８５０℃がより好ましい。After the hydrostatic pressure step, the wire taken out of the pressure vessel is heat treated to sinter the oxide superconductor. Prior to the heat treatment, it is preferable to cleanly remove the pressure medium adhering to the wire. In the case of a covered wire, it is desirable to remove the covering material by peeling it from the wire. After removing the coating, the wire is heat treated. The temperature used for the heat treatment is preferably 830 to 860 ° C., for example, 8
35-850 degreeC is more preferable.
【００２４】本発明において、静水圧工程と熱処理工程
は、繰返して行なうことができる。静水圧工程の後熱処
理された線材を再び静水圧工程に供し、加圧された線材
を再度熱処理することができる。上述したように熱処理
後に得られる線材にはピンホールが生じている可能性が
あるため、熱処理された線材を上述したように被覆し静
水圧にかけることが好ましい。静水圧工程の後、線材か
ら被覆材料を除去し、線材を再び熱処理することができ
る。In the present invention, the hydrostatic pressure step and the heat treatment step can be repeated. After the hydrostatic pressure step, the heat-treated wire can be subjected to the hydrostatic step again, and the pressurized wire can be heat-treated again. As described above, since the wire rod obtained after the heat treatment may have pinholes, it is preferable to coat the heat treated wire rod as described above and apply hydrostatic pressure. After the hydrostatic step, the coating material can be removed from the wire and the wire can be heat treated again.
【００２５】従来技術において、シースに覆われる酸化
物超電導体を効果的に圧密化する加工方法は圧延であっ
た。しかし、圧延加工では、圧力の方向が線材の長手方
向に対して垂直な方向のみであったため、加工時におい
て線材の幅方向および前後の方向に材料の逃げが生じて
いた。このため、シースで覆われる酸化物超電導体また
はその原料にかけられる圧力は低下し、これらの材料に
クラックが発生していた。In the prior art, rolling was the processing method for effectively compacting the oxide superconductor covered by the sheath. However, in the rolling process, the pressure direction was only the direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire rod, so that the material escaped in the width direction and the front-back direction of the wire rod during the rolling process. Therefore, the pressure applied to the oxide superconductor covered with the sheath or the raw material thereof is lowered, and cracks are generated in these materials.
【００２６】一方、本発明に従えば、静水圧工程におい
て任意の形状の線材全体に均一でかつ等方的な大きさの
高い圧力を印加することができる。静水圧工程では、圧
延のように材料が圧力から逃げる余地はない。また、静
水圧は線材の断面形状に依存することなく均一にかけら
れる。このため、線材の圧縮成形は、線材全体にわたっ
てより効果的に行なわれる。特にシースで覆われる酸化
物超電導体またはその原料について、クラックや空隙の
ないより緻密な圧縮成形体を静水圧工程によりもたらす
ことができる。したがって、静水圧工程の後、得られた
線材を熱処理すれば、結晶粒がより密により強く結合し
た酸化物超電導体の焼結体を得ることができ、得られる
酸化物超電導線材はより高いＪｃを有するようになる。
本発明によれば、従来、シースで覆われる酸化物超電導
体の圧密化が困難であった丸線についても、十分な圧縮
により、高いＪｃを得ることができる。On the other hand, according to the present invention, it is possible to apply a uniform and isotropic high pressure to the entire wire having an arbitrary shape in the hydrostatic pressure step. In the hydrostatic process, there is no room for the material to escape pressure as in rolling. Further, the hydrostatic pressure can be applied uniformly without depending on the cross-sectional shape of the wire. Therefore, the compression molding of the wire rod is more effectively performed over the entire wire rod. Particularly for the oxide superconductor covered with the sheath or the raw material thereof, a more compact compression molded body having no cracks or voids can be obtained by the hydrostatic pressure step. Therefore, if the obtained wire rod is heat-treated after the hydrostatic pressure step, a sintered body of an oxide superconductor in which crystal grains are more tightly bonded to each other can be obtained, and the obtained oxide superconductor wire has a higher Jc. To have.
According to the present invention, it is possible to obtain a high Jc by sufficient compression even for a round wire, which has conventionally been difficult to consolidate an oxide superconductor covered with a sheath.
【００２７】[0027]
実施例１ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＣｕＯ
を用いてＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．
４：２：２．２：３の組成比の粉末を準備した。得られ
た粉末を８００℃で８時間熱処理し、次いで得られた焼
結体を粉末にするため、自動乳鉢を用いて２時間粉砕し
た。次に得られた粉末を８５０℃で８時間熱処理し、得
られた焼結体をボールミルで粉砕して粉末を得た。得ら
れた粉末を減圧下で加熱した後、外径３０ｍｍ、内径２
６ｍｍの銀パイプに充填した。粉末が充填されかつ両端
が密封された銀パイプを伸線加工し、直径２．７ｍｍの
線材を得た。得られた線材を切断し、８５本を束ねた
後、外径３５ｍｍの銀パイプの内壁に沿うよう挿入し
た。８５本の線材が充填されその両端がシールされた銀
パイプを伸線加工した後、圧延加工し、厚さ０．２８ｍ
ｍ、幅４ｍｍのテープ状線材を作製した。Example 1 Bi 2 O 3 , PbO, SrCO 3 , CaCO 3 , CuO
Using Bi: Pb: Sr: Ca: Cu = 1.8: 0.
A powder having a composition ratio of 4: 2: 2.2: 3 was prepared. The obtained powder was heat-treated at 800 ° C. for 8 hours, and then the obtained sintered body was pulverized for 2 hours by using an automatic mortar to make the powder. Next, the obtained powder was heat-treated at 850 ° C. for 8 hours, and the obtained sintered body was ground with a ball mill to obtain a powder. After heating the obtained powder under reduced pressure, the outer diameter is 30 mm and the inner diameter is 2
It was filled in a 6 mm silver pipe. A silver pipe filled with powder and sealed at both ends was drawn to obtain a wire rod having a diameter of 2.7 mm. The obtained wire was cut, bundled with 85 pieces, and then inserted along the inner wall of a silver pipe having an outer diameter of 35 mm. A silver pipe filled with 85 wires and sealed at both ends was drawn and then rolled to a thickness of 0.28 m.
A tape-shaped wire having a width of m and a width of 4 mm was produced.
【００２８】厚さ０．１５ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ１００
ｍｍのテープ状鉛シートを２枚準備した。それぞれのシ
ートの片面に、両端から１ｍｍの長さを残してカーボン
粉末を付着させた。そして図１に示すように、テープ状
線材１を鉛シート２ａおよび２ｂで被覆していった。１
００ｍの長さの銀被覆テープ状線材１を順次繰出しなが
ら、２枚の鉛シート２ａおよび２ｂの間に挟み込んでい
った。被覆において、カーボン粉末が付着された面はテ
ープ状線材１に接触している。被覆工程において、まず
鉛シート２ａおよび２ｂの一末端が加熱により溶接さ
れ、次いで、それらの両側端が長手方向に沿って加熱に
より溶接されていった。両側端の溶接は、テープ状線材
１ならびに鉛シート２ａおよび２ｂを連続的に繰出しな
がら行なうことができた。図２に、２枚の鉛シートで覆
われたテープ状線材の断面を示す。テープ状線材１は鉛
シート２ａと２ｂの間に挟まれ、２枚のシート２ａおよ
び２ｂの両側端は互いに接合されている。Thickness 0.15 mm, width 8 mm, length 100
Two mm-shaped tape-shaped lead sheets were prepared. Carbon powder was attached to one surface of each sheet, leaving a length of 1 mm from both ends. Then, as shown in FIG. 1, the tape-shaped wire 1 was covered with lead sheets 2a and 2b. 1
The silver-coated tape-shaped wire 1 having a length of 00 m was sequentially fed out and sandwiched between the two lead sheets 2a and 2b. In the coating, the surface on which the carbon powder is attached is in contact with the tape-shaped wire 1. In the coating step, first, one ends of the lead sheets 2a and 2b were welded by heating, and then both side ends thereof were welded by heating along the longitudinal direction. Welding of both ends could be performed while continuously feeding out the tape-shaped wire rod 1 and the lead sheets 2a and 2b. FIG. 2 shows a cross section of a tape-shaped wire covered with two lead sheets. The tape-shaped wire 1 is sandwiched between lead sheets 2a and 2b, and both ends of the two sheets 2a and 2b are joined to each other.
【００２９】上述のようにして長さ１００ｍのテープ状
線材全体を鉛シートで覆い、端末部の１つと側端部の両
方を密封したものを２組準備した。これらのうち１つは
もう１つの末端部を加熱により密封し、静水圧工程に供
した。もう１つについては、密封されていない末端部か
らロータリーポンプおよび拡散ポンプを用いて空気を排
出した。次いで、テープ状線材と鉛シートとの間を減圧
状態にしたまま鉛シートの末端部を加熱により溶融さ
せ、密封を行なった。このように内部の空気を排出した
被覆線材を静水圧工程に供した。As described above, two sets were prepared in which the entire tape-shaped wire having a length of 100 m was covered with a lead sheet, and one of the end portions and both side end portions were sealed. One of these was heat-sealed at the other end and subjected to a hydrostatic pressure step. For the other, air was evacuated from the unsealed end using a rotary pump and a diffusion pump. Then, the end portion of the lead sheet was melted by heating and sealed while keeping a reduced pressure between the tape-shaped wire and the lead sheet. The coated wire rod from which the internal air was discharged was subjected to the hydrostatic pressure step.
【００３０】得られた２つの被覆線材は、それぞれソレ
ノイドコイル形状に巻き込まれ、静水圧容器中に挿入さ
れた。常温において７，０００気圧の静水圧がそれぞれ
の線材にかけられた。圧力媒体としてグリスが用いられ
た。その後、減圧し、静水圧容器から被覆線材を取出し
た後、被覆線材に付着した圧力媒体を拭き取った。それ
ぞれの被覆線材において、シールされた末端部および側
端部を内部のテープ状線を傷つけないよう切り、鉛シー
トを剥ぎ取って内部の線材を取出した。The two coated wires thus obtained were each wound into a solenoid coil shape and inserted into a hydrostatic container. At room temperature, a hydrostatic pressure of 7,000 atm was applied to each wire. Grease was used as the pressure medium. Then, the pressure was reduced and the coated wire rod was taken out from the hydrostatic pressure vessel, and then the pressure medium adhering to the coated wire rod was wiped off. In each of the coated wire rods, the sealed end portion and side end portion were cut so as not to damage the tape-shaped wire inside, and the lead sheet was peeled off to take out the wire rod inside.
【００３１】取出されたそれぞれの線材は、ステンレス
製の板にスパイラル状に形成された溝に沿って巻かれ、
このステンレス製の板の上で８４５℃において５０時間
熱処理された。Each of the taken out wire rods is wound along a groove formed in a spiral shape on a stainless steel plate,
Heat treatment was performed on the stainless steel plate at 845 ° C. for 50 hours.
【００３２】熱処理された２本の線材はそれぞれ、上述
と同様にして２枚の鉛シートで被覆された。今回の被覆
工程では、両方の被覆線材についてその内部が減圧状態
とされた。被覆された２本の線材は、それぞれソレノイ
ドコイル状に巻き込まれ、静水圧容器内に挿入された。
常温で１０，０００気圧の静水圧がそれぞれの被覆線材
にかけられた。その後、減圧し、圧力容器からそれぞれ
の被覆線材を取出した後、圧力媒体であるグリスが被覆
線材から拭き取られた。上述と同様にして鉛シートを剥
ぎ取ることにより、内部の線材を取出した。得られた２
本の線材を、それぞれステンレス製の板にスパイラル状
に形成された溝に沿って巻き、このステンレス製の板の
上で８４０℃において５０時間熱処理した。このように
して得られた２本の線材のうち、最初の被覆工程で減圧
処理を施していないものを試料１とし、最初の被覆処理
で減圧処理を施したものを試料２とした。Each of the two heat-treated wires was coated with two lead sheets in the same manner as described above. In this coating process, the inside of both the coated wire rods was in a reduced pressure state. The two coated wires were wound into a solenoid coil shape and inserted into a hydrostatic container.
A hydrostatic pressure of 10,000 atm was applied to each coated wire at room temperature. Then, the pressure was reduced, and each coated wire rod was taken out from the pressure vessel, and then the grease as the pressure medium was wiped off from the coated wire rod. By removing the lead sheet in the same manner as described above, the internal wire rod was taken out. 2 obtained
Each of the wire rods was wound on a stainless steel plate along a groove formed in a spiral shape, and heat-treated at 840 ° C. for 50 hours on the stainless steel plate. Of the two wire rods thus obtained, the one which was not subjected to the pressure reduction treatment in the first coating step was designated as sample 1, and the one which was subjected to the pressure reduction treatment in the first coating treatment was designated as sample 2.
【００３３】一方比較例として、伸線および圧延工程の
後得られた厚さ０．２８ｍｍ、幅４ｍｍのテープ状線材
を直径２００ｍｍφの平ロールで圧延加工し、厚さ０．
２４ｍｍのテープ状線材を得た。得られた長さ１００ｍ
のテープ状線材を上述と同様にして熱処理炉において８
４０℃、５０時間熱処理した。得られた線材を試料３と
した。On the other hand, as a comparative example, a tape-shaped wire rod having a thickness of 0.28 mm and a width of 4 mm obtained after the wire drawing and rolling process was rolled by a flat roll having a diameter of 200 mmφ and a thickness of 0.
A 24 mm tape-shaped wire was obtained. The obtained length is 100m
The tape-shaped wire rod of No. 8 was placed in a heat treatment furnace in the same manner as above.
Heat treatment was performed at 40 ° C. for 50 hours. The obtained wire was used as sample 3.
【００３４】長さ１００ｍの試料１〜３について液体窒
素温度におけるゼロ磁場下での臨界電流密度（Ｊｃ）を
測定したところ、試料１ではＪｃ（７７．３Ｋ，０Ｔ）
が４０，０００Ａ／ｃｍ2 であり、試料２ではＪｃ（７
７．３Ｋ，０Ｔ）が５３，０００Ａ／ｃｍ2 であった。
一方試料３の線材では、Ｊｃ（７７．３Ｋ，０Ｔ）は２
０，０００Ａ／ｃｍ2 であった。線材の断面を電子顕微
鏡で観察したところ、試料１および２においてはクラッ
クが少なく緻密な組織を有する酸化物超電導体が観察さ
れた。一方試料３では、酸化物超電導体の部分に空隙お
よびクラックが多く観察された。The critical current densities (Jc) under the zero magnetic field at the liquid nitrogen temperature were measured for Samples 1 to 3 having a length of 100 m. Jc (77.3K, 0T) for Sample 1
Is 40,000 A / cm 2 , and Sample 2 has Jc (7
7.3 K, 0T) was 53,000 A / cm 2 .
On the other hand, in the wire rod of sample 3, Jc (77.3K, 0T) is 2
It was 10,000 A / cm 2 . When the cross section of the wire was observed with an electron microscope, in Samples 1 and 2, oxide superconductors having a dense structure with few cracks were observed. On the other hand, in Sample 3, many voids and cracks were observed in the oxide superconductor portion.
【００３５】実施例２ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＣｕＯ
を用いてＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．
４：２：２．２：３の組成比の粉末を準備した。得られ
た粉末を８００℃で８時間熱処理し、次いで得られた焼
結体を自動乳鉢を用いて２時間粉砕した。得られた粉末
を８５０℃で８時間熱処理した後、焼結体をボールミル
で粉砕して粉末を得た。得られた粉末を減圧下で加熱し
た後、外径３２ｍｍ、内径２６ｍｍの銀パイプに充填し
た。粉末が充填され両端が密封された銀パイプを伸線加
工し、２．７ｍｍの直径の線材を得た。得られた線材を
切断し、１２７本を束ねた後、外径３７ｍｍの銀パイプ
の内壁に沿うよう挿入した。その後、１２７本の線材が
充填され両端が密封された銀パイプを伸線加工し、圧延
加工して厚さ０．３１ｍｍ、幅４ｍｍのテープ状線材を
得た。得られた長さ１００ｍのテープ状線材を、ステン
レス製の板にスパイラル状に形成された溝に沿って巻
き、このステンレス製の板上で８４５℃において５０時
間熱処理した。Example 2 Bi 2 O 3 , PbO, SrCO 3 , CaCO 3 , CuO
Using Bi: Pb: Sr: Ca: Cu = 1.8: 0.
A powder having a composition ratio of 4: 2: 2.2: 3 was prepared. The obtained powder was heat-treated at 800 ° C. for 8 hours, and then the obtained sintered body was crushed for 2 hours using an automatic mortar. The obtained powder was heat-treated at 850 ° C. for 8 hours, and then the sintered body was pulverized with a ball mill to obtain a powder. The obtained powder was heated under reduced pressure and then filled in a silver pipe having an outer diameter of 32 mm and an inner diameter of 26 mm. A silver pipe filled with powder and sealed at both ends was drawn to obtain a wire rod having a diameter of 2.7 mm. The obtained wire rod was cut, 127 wires were bundled, and then inserted along the inner wall of a silver pipe having an outer diameter of 37 mm. Then, a silver pipe filled with 127 wires and sealed at both ends was drawn and rolled to obtain a tape-like wire having a thickness of 0.31 mm and a width of 4 mm. The obtained tape-shaped wire having a length of 100 m was wound around a stainless plate along a groove formed in a spiral shape, and heat-treated at 845 ° C. for 50 hours on the stainless plate.
【００３６】厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ１００ｍ
のゴムシートを２枚準備した。図１に示すと同様にし
て、熱処理の後得られた線材を２枚のゴムシートの間に
挟み、ゴムシートの端部を加熱して溶かした。実施例１
と同様にして内部を減圧状態にした後、シーリングを完
了させた。ゴムシートで被覆された線材を、ソレノイド
コイル形状に巻き込み、静水圧容器中に挿入した。常温
で３，０００気圧の静水圧を被覆線材にかけた。圧力媒
体として水が用いられた。次いで、圧力容器から被覆線
材を取出した後、圧力媒体を被覆線材から拭き取った。
接合されたゴムシートの端部を線材を傷つけないように
切り、ゴムシートを剥ぎ取って内部の線材を取出した。
得られた線材を、スパイラル状の溝を有するステンレス
製の板上で熱処理炉内において８４０℃、５０時間熱処
理した。熱処理後に得られた線材を試料４とする。Thickness 0.1 mm, width 8 mm, length 100 m
Two rubber sheets were prepared. In the same manner as shown in FIG. 1, the wire obtained after the heat treatment was sandwiched between two rubber sheets, and the ends of the rubber sheets were heated and melted. Example 1
After depressurizing the inside in the same manner as above, the sealing was completed. A wire covered with a rubber sheet was wound into a solenoid coil shape and inserted into a hydrostatic container. A hydrostatic pressure of 3,000 atm was applied to the coated wire at room temperature. Water was used as the pressure medium. Then, after taking out the covered wire from the pressure vessel, the pressure medium was wiped from the covered wire.
The end of the joined rubber sheet was cut so as not to damage the wire, the rubber sheet was peeled off, and the wire inside was taken out.
The obtained wire was heat-treated at 840 ° C. for 50 hours in a heat treatment furnace on a stainless steel plate having spiral grooves. The wire rod obtained after the heat treatment is referred to as Sample 4.
【００３７】一方比較例として、厚さ０．３１ｍｍ、幅
４ｍｍのテープ状線材を８４５℃で５０時間熱処理して
得られる線材を、直径２００ｍｍφの平ロールで圧延加
工し、厚さ０．２６ｍｍの線材を得た。得られた長さ１
００ｍの線材を、熱処理炉で８４０℃、５０時間熱処理
した。熱処理後に得られた線材を試料５とする。On the other hand, as a comparative example, a tape-shaped wire rod having a thickness of 0.31 mm and a width of 4 mm is heat-treated at 845 ° C. for 50 hours, and the wire rod is rolled by a flat roll having a diameter of 200 mmφ to obtain a thickness of 0.26 mm I got a wire rod. Length obtained 1
The 00 m wire was heat-treated in a heat treatment furnace at 840 ° C. for 50 hours. The wire obtained after the heat treatment is referred to as Sample 5.
【００３８】１００ｍの長さの線材について臨界電流密
度を測定したところ、試料４のＪｃ（７７．３Ｋ，０
Ｔ）は４０，０００Ａ／ｃｍ2 である一方、試料５のＪ
ｃ（７７．３Ｋ，０Ｔ）は１８，０００Ａ／ｃｍ2 であ
った。When the critical current density was measured for a wire having a length of 100 m, Jc (77.3 K, 0) of sample 4 was measured.
T) is 40,000 A / cm 2 , while J of sample 5 is
c (77.3 K, 0T) was 18,000 A / cm 2 .
【００３９】実施例３ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣｕＯを用いてＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。得られた粉末を
８００℃で８時間熱処理し、次いで得られた焼結体を自
動乳鉢を用いて２時間粉砕した。その後、得られた粉末
を８５０℃で８時間熱処理し、焼結体をボールミルで粉
砕して粉末を得た。得られた粉末を８００℃で２時間加
熱し、脱ガス処理を行なった。Example 3 Using Bi 2 O 3 , PbO, SrCO 3 and CuO, B
i: Pb: Sr: Ca: Cu = 1.8: 0.4: 2:
A powder having a composition ratio of 2.2: 3 was prepared. The obtained powder was heat-treated at 800 ° C. for 8 hours, and then the obtained sintered body was crushed for 2 hours using an automatic mortar. Then, the obtained powder was heat-treated at 850 ° C. for 8 hours, and the sintered body was crushed with a ball mill to obtain a powder. The obtained powder was heated at 800 ° C. for 2 hours for degassing treatment.
【００４０】外径３０ｍｍ、内径２５ｍｍの銀パイプの
中に、外径２２ｍｍ、内径２０ｍｍの銀パイプ、外径１
６ｍｍ、内径１４ｍｍの銀パイプおよび外径１０ｍｍの
銀棒を順次挿入していき、これらを同心円上に配置し
た。このようして得られる銀パイプ複合体の中に上述の
プロセスによって得られた粉末を充填した。粉末が充填
され両端部がシールされた銀パイプ複合体を伸線加工
し、直径２ｍｍφの線材を得た。次いで、得られた線材
のシーリングをより確実なものとするため、その両末端
の銀を溶接で密封した。シールされた長さ１０ｍの線材
をソレノイドコイル状に巻いた後、静水圧容器に入れ、
４００℃、９，５００気圧の静水圧をかけた。圧力媒体
としてグリスを用いた。静水圧工程の後、圧力容器から
線材を取出し、グリスを拭き取ったのち、線材の両末端
における半田付けされた部分を切り取った。得られた線
材を、ステンレス製の板上にスパイラル状に形成された
溝に沿って巻き、この板上において８４７℃で５０時間
熱処理した。Inside a silver pipe having an outer diameter of 30 mm and an inner diameter of 25 mm, a silver pipe having an outer diameter of 22 mm and an inner diameter of 20 mm, an outer diameter of 1
A silver pipe having a diameter of 6 mm and an inner diameter of 14 mm and a silver rod having an outer diameter of 10 mm were sequentially inserted, and these were arranged concentrically. The silver pipe composite thus obtained was filled with the powder obtained by the process described above. The silver pipe composite filled with powder and sealed at both ends was subjected to wire drawing to obtain a wire having a diameter of 2 mmφ. Then, in order to secure the sealing of the obtained wire rod, silver at both ends thereof was sealed by welding. After winding the sealed wire rod with a length of 10 m into a solenoid coil, put it in a hydrostatic container,
A hydrostatic pressure of 400 ° C. and 9,500 atm was applied. Grease was used as the pressure medium. After the hydrostatic pressure step, the wire rod was taken out from the pressure vessel, the grease was wiped off, and the soldered portions at both ends of the wire rod were cut off. The obtained wire rod was wound on a stainless steel plate along a groove formed in a spiral shape, and heat-treated at 847 ° C. for 50 hours on this plate.
【００４１】厚さ０．１５ｍｍ、幅１８ｍｍ、長さ１０
ｍの銀シートを１枚準備した。その片面において、両脇
２ｍｍの部分を残してカーボン粉末を付着させた。上述
した工程によって得られた銀被覆丸線材を、図３に示す
ようにして銀シートで被覆していった。すなわち、長さ
約１０ｍの銀被覆丸線材１１を順次繰出しながら、銀シ
ート１２で包み込んでいった。銀シートの銀被覆線材と
接触する面にはカーボン粉末が付着させられている。被
覆にあたって、線材１１は銀シート１２の中央部に置か
れ、銀シート１２は線材１１の円筒面に沿って巻き込ま
れた。銀シート１２の末端部が加熱により溶接された
後、巻き込みにより合せられたシートの側端部が連続的
に加熱により溶接されていった。銀シートで覆われた線
材の断面を図４に示す。銀シート１２は、銀被覆丸線材
１１の円筒面に沿って設けられ、合せられたシート１２
の側端部は、溶接により接合されている。Thickness 0.15 mm, width 18 mm, length 10
One silver sheet of m was prepared. Carbon powder was adhered to the one surface, leaving 2 mm on both sides. The silver-coated round wire obtained by the above steps was coated with a silver sheet as shown in FIG. That is, a silver-coated round wire rod 11 having a length of about 10 m was sequentially fed out and wrapped with a silver sheet 12. Carbon powder is attached to the surface of the silver sheet that contacts the silver-coated wire. For coating, the wire 11 was placed in the center of the silver sheet 12, and the silver sheet 12 was wound along the cylindrical surface of the wire 11. After the end portion of the silver sheet 12 was welded by heating, the side end portions of the sheets that were joined together by rolling up were continuously welded by heating. A cross section of the wire covered with the silver sheet is shown in FIG. The silver sheet 12 is provided along the cylindrical surface of the silver-coated round wire rod 11, and the combined sheet 12 is formed.
The side ends of are joined by welding.
【００４２】被覆すべき線材が長い場合、以上のような
被覆工程は、図５に示すように行なうことができる。巻
取られている銀被覆線材２１およびシート２２は、それ
ぞれ繰出される。繰出された線材２１は所定の位置で繰
出されるシート２２上に重ねられる。線材２１と合せら
れたシート２２は、所定の位置でたとえば矢印Ｘ、Ｘ′
の方向に加工され、線材２１はシート２２によって包み
込まれる。このようにして線材２１がシート２２によっ
て包み込まれた後、所定の位置、たとえば矢印Ｙで示す
位置においてシート２２の合せ目が溶接される。合せ目
が溶接された被覆線材２３は、順次ドラム２４によって
巻き取られていく。このようにして、連続的に被覆およ
び溶接を行なうことができる。When the wire to be coated is long, the above coating process can be performed as shown in FIG. The silver-coated wire rod 21 and the sheet 22 that have been wound up are respectively fed out. The wire material 21 that has been drawn out is stacked on the sheet 22 that is drawn out at a predetermined position. The sheet 22 combined with the wire 21 has, for example, arrows X, X'at a predetermined position.
The wire 21 is wrapped in the sheet 22 by the sheet 22. After the wire rod 21 is wrapped with the sheet 22 in this manner, the seam of the sheet 22 is welded at a predetermined position, for example, a position indicated by an arrow Y. The covered wire material 23 having the seams welded is successively wound by the drum 24. In this way, continuous coating and welding can be performed.
【００４３】約１０ｍの長さの銀被覆丸線材を、図３に
示すように被覆し、端末部の一方を残してシールを行な
った。以上の工程に従い、端末部を残してシールされた
被覆線材を２本準備した。２本の被覆線材のうち１本に
ついては、そのまま端末部を加熱することによりシール
を完了させた。もう１本については、シールされていな
い端末部の開口からロータリーポンプおよび拡散ポンプ
を用いて空気を排出し、内部を減圧状態にした。次い
で、減圧状態のまま銀シートの端末部を加熱し、密封を
完了させた。A silver-coated round wire having a length of about 10 m was coated as shown in FIG. 3, and sealing was performed while leaving one end portion. According to the above process, two covered wire rods were prepared, which were sealed while leaving the end portions. Regarding one of the two coated wire rods, the end portion was heated as it was to complete the sealing. With respect to the other one, air was discharged from the opening of the unsealed end portion by using a rotary pump and a diffusion pump, and the inside pressure was reduced. Then, the end portion of the silver sheet was heated in a reduced pressure state to complete the sealing.
【００４４】得られた２つの被覆線材を、それぞれソレ
ノイドコイル状に巻き込み、静水圧容器中に挿入した。
１００℃において９，０００気圧の静水圧を被覆線材に
かけた。圧力媒体にはグリスが用いられた。その後、減
圧を行ない、静水圧容器から被覆線材を取出した後、グ
リスを被覆線材から拭き取った。銀シートの端部を内部
の線材を傷つけないように切り、シートを剥ぎ取った。
シートを剥ぎ取って得られた２つの線材に、熱処理炉に
おいて８３５℃、１００時間の熱処理をそれぞれ施し
た。得られた２つの線材のうち、被覆工程において内部
を減圧状態にせずにシールを完了させたものを試料６と
し、被覆工程において内部を減圧状態にしたものを試料
７とする。Each of the two coated wire rods obtained was wound into a solenoid coil and inserted into a hydrostatic pressure vessel.
A hydrostatic pressure of 9,000 atm was applied to the coated wire at 100 ° C. Grease was used as the pressure medium. Thereafter, the pressure was reduced, the coated wire rod was taken out from the hydrostatic pressure vessel, and then the grease was wiped off from the coated wire rod. The edge of the silver sheet was cut so as not to damage the wire inside, and the sheet was peeled off.
The two wire rods obtained by stripping the sheet were respectively heat-treated at 835 ° C. for 100 hours in a heat treatment furnace. Of the two obtained wire rods, the one in which the sealing was completed without depressurizing the inside in the coating step was designated as sample 6, and the one in which the interior was depressurized in the coating step was designated as sample 7.
【００４５】比較として、伸線加工の後得られた直径２
ｍｍφの線材を、さらに直径１．５ｍｍφまで伸線加工
した。得られた長さ約１０ｍの線材を熱処理炉において
８３５℃、１００時間熱処理した。得られた線材を試料
８とする。As a comparison, the diameter 2 obtained after wire drawing
A wire rod having a diameter of mmφ was drawn to a diameter of 1.5 mmφ. The obtained wire rod having a length of about 10 m was heat-treated in a heat treatment furnace at 835 ° C. for 100 hours. The obtained wire is referred to as Sample 8.
【００４６】試料６〜８について臨界電流密度を測定し
たところ、試料６のＪｃ（７７．３Ｋ，０Ｔ）は３０，
０００Ａ／ｃｍ2 であり、試料７のＪｃ（７７．３Ｋ，
０Ｔ）は５０，０００Ａ／ｃｍ2 であった。一方、試料
８のＪｃ（７７．３Ｋ，０Ｔ）は３，０００Ａ／ｃｍ2
であった。これらの試料の断面を電子顕微鏡で観察した
ところ、試料６および７では、クラックが少なく緻密な
組織を有する酸化物超電導体が観察された。一方試料８
では、超電導体の部分において多数の空隙およびクラッ
クが観察された。When the critical current densities of the samples 6 to 8 were measured, Jc (77.3 K, 0T) of the sample 6 was 30,
000 A / cm 2 and the Jc of sample 7 (77.3 K,
0T) was 50,000 A / cm 2 . On the other hand, Jc (77.3K, 0T) of sample 8 is 3,000 A / cm 2.
Met. When the cross sections of these samples were observed by an electron microscope, in Samples 6 and 7, oxide superconductors having a dense structure with few cracks were observed. Meanwhile, sample 8
, A large number of voids and cracks were observed in the superconductor portion.
【００４７】また、実施例１の試料３、実施例３の試料
７および８の線材について、磁場中における液体窒素温
度下でのＪｃ特性を評価した。その結果、１Ｔの磁場を
電流の方向に垂直に印加した場合、磁場の印加される方
向にかかわらず試料７ではＪｃが２，５００Ａ／ｃ
ｍ2 、試料８ではＪｃが１００Ａ／ｃｍ2 であった。一
方、試料３では、テープ面に垂直に１Ｔの磁場を印加し
た場合、５０Ａ／ｃｍ2 のＪｃが得られた。Further, the Jc characteristics of the wire of Sample 3 of Example 1 and the wires of Samples 7 and 8 of Example 3 under the temperature of liquid nitrogen in a magnetic field were evaluated. As a result, when a 1 T magnetic field was applied perpendicularly to the direction of the current, Jc was 2,500 A / c in Sample 7 regardless of the direction in which the magnetic field was applied.
m 2 and Sample 8 had a Jc of 100 A / cm 2 . On the other hand, in Sample 3, when a magnetic field of 1 T was applied perpendicularly to the tape surface, Jc of 50 A / cm 2 was obtained.
【００４８】なお、以上の実施例において線材を被覆す
るための具体例をいくつか示してきたが、被覆方法はこ
れらに特に限定されるものではない。たとえばテープ状
線材を被覆する場合、図１〜５に示す方法のほか、図６
に示す方法も用いることができる。図６に示す方法で
は、テープ状線材３１を１枚のシール材３２で被覆して
いる。線材３１は、その長手方向に沿って折り畳まれた
シール材３２の間に挟まれている。折り畳むことによっ
て合されたシール材３２の端部は、溶接等によって接合
される。被覆された線材の断面を図７に示す。テープ状
線材３１は、折り畳まれたシール材３２によって覆わ
れ、シール材３２の合せ目は接合されている。Although some specific examples for coating the wire have been shown in the above embodiments, the coating method is not particularly limited thereto. For example, when covering a tape-shaped wire, in addition to the method shown in FIGS.
The method shown in can also be used. In the method shown in FIG. 6, the tape-shaped wire rod 31 is covered with one sheet of sealing material 32. The wire member 31 is sandwiched between the seal members 32 that are folded along the longitudinal direction thereof. The ends of the sealing material 32 joined by folding are joined by welding or the like. A cross section of the coated wire is shown in FIG. The tape-shaped wire 31 is covered with a folded seal material 32, and the seam of the seal material 32 is joined.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上に示してきたように、本発明は、等
方的な大きさの圧力を線材全体にかけた後、熱処理を行
なうことにより、長尺の酸化物超電導線材においてより
高いＪｃをもたらすことができる。また本発明は、従来
高いＪｃを得ることが困難であった丸線についても、比
較的シンプルな工程で酸化物超電導体のより効果的な圧
密化を行なうことができ、高いＪｃを有する酸化物超電
導線材を提供することができる。本発明は、磁場におけ
るＪｃ特性について、異方性がなくかつ高いＪｃを示す
ことができる丸線の酸化物超電導線を提供することがで
きる。As described above, according to the present invention, a high Jc is obtained in a long oxide superconducting wire by applying an isotropic pressure to the entire wire and then performing heat treatment. Can bring In addition, the present invention makes it possible to more effectively consolidate an oxide superconductor in a relatively simple process even for a round wire which has conventionally been difficult to obtain a high Jc, and an oxide having a high Jc. A superconducting wire can be provided. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a round wire oxide superconducting wire that has no anisotropy and high Jc with respect to Jc characteristics in a magnetic field.
【図１】本発明に従う実施例１においてテープ状線が被
覆される状態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a tape-shaped wire is covered in a first embodiment according to the present invention.
【図２】図１に示す被覆線材の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the covered wire rod shown in FIG.
【図３】本発明に従う実施例３で丸線が被覆される状態
を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a round wire is covered in a third embodiment according to the present invention.
【図４】図３に示す被覆線材の断面図である。4 is a cross-sectional view of the covered wire rod shown in FIG.
【図５】より長い線材を被覆するための工程を示す斜視
図である。FIG. 5 is a perspective view showing a process for coating a longer wire.
【図６】テープ状線を被覆するための他の具体例を示す
斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing another specific example for covering the tape-shaped wire.
【図７】図６に示す被覆線材の断面図である。7 is a cross-sectional view of the covered wire rod shown in FIG.
１、３１ テープ状線材 ２ａ、２ｂ、３２ シール材 １１ 銀被覆丸線材 １２ シール材 1, 31 Tape-shaped wire 2a, 2b, 32 Sealing material 11 Silver coated round wire 12 Sealing material
Claims (20)
金属からなるシースで覆われた線材を準備する工程と、 前記線材の全体に同時に静水圧をかける工程と、 前記静水圧をかける工程の後に得られた線材に、酸化物
超電導体を焼結するための熱処理を施す工程とを備える
ことを特徴とする、酸化物超電導線材の製造方法。1. A step of preparing a wire covered with a sheath made of a stabilized metal, the oxide superconductor or a raw material of which is, a step of applying hydrostatic pressure to the entire wire at the same time, and a step of applying the hydrostatic pressure. A method for producing an oxide superconducting wire, comprising the step of subjecting the wire obtained later to a heat treatment for sintering the oxide superconductor.
線材に外からの圧力を伝えることのできる材料で前記線
材の長手方向に沿って覆い、かつ前記線材を覆う材料を
密封する工程と、 前記材料で覆われた線材の全体に同時に静水圧をかける
工程と、 前記線材を覆う前記材料を前記線材から剥がして除去す
る工程と、 前記除去工程の後得られる線材に酸化物超電導体を焼結
するための熱処理を施す工程とをさらに備えることを特
徴とする、請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方
法。2. A step of covering the wire obtained after the heat treatment with a material capable of transmitting an external pressure to the wire along the longitudinal direction of the wire, and sealing the material covering the wire. A step of applying hydrostatic pressure to the entire wire covered with the material at the same time, a step of removing the material covering the wire from the wire, and a step of removing an oxide superconductor from the wire obtained after the removing step. The method for producing an oxide superconducting wire according to claim 1, further comprising a step of performing a heat treatment for binding.
おいて前記線材を覆う材料を前記線材から剥がしやすく
するための材料を、前記線材と前記線材を覆う材料との
間に挿入する工程をさらに備えることを特徴とする、請
求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法。3. The step of covering the wire further includes the step of inserting a material for easily peeling the material covering the wire from the wire in the removing step between the wire and the material covering the wire. The method for producing an oxide superconducting wire according to claim 2, further comprising:
素粉末であることを特徴とする、請求項３に記載の酸化
物超電導線材の製造方法。4. The method for producing an oxide superconducting wire according to claim 3, wherein the material for facilitating peeling is carbon powder.
金、スズ、スズ合金、銀および銀合金からなる群から選
択される少なくともいずれかであることを特徴とする、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材
の製造方法。5. The material for covering the wire is at least one selected from the group consisting of rubber, lead, lead alloys, tin, tin alloys, silver and silver alloys,
The method for producing the oxide superconducting wire according to any one of claims 2 to 4.
材料を密封する前に、前記線材と前記線材を覆う材料と
の間の雰囲気を調整する工程をさらに備えることを特徴
とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の酸化物超
電導線材の製造方法。6. The step of covering the wire further comprises the step of adjusting an atmosphere between the wire and the material covering the wire before sealing the material covering the wire. Item 7. A method for producing an oxide superconducting wire according to any one of Items 2 to 5.
特徴とする、請求項６に記載の酸化物超電導線材の製造
方法。7. The method for producing an oxide superconducting wire according to claim 6, wherein the atmosphere is a reduced pressure atmosphere.
線材が、丸線の形態であり、最終製品として丸線を得る
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載
の酸化物超電導線材の製造方法。8. The wire according to claim 1, wherein the wire used in the step of applying the hydrostatic pressure is in the form of a round wire, and a round wire is obtained as a final product. A method for producing the oxide superconducting wire described.
線材が、テープ状線の形態であり、最終製品としてテー
プ状線を得ることを特徴とする、請求項１〜７のいずれ
か１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。9. The wire according to claim 1, wherein the wire used in the step of applying the hydrostatic pressure is in the form of a tape-shaped wire, and a tape-shaped wire is obtained as a final product. Item 8. A method for producing an oxide superconducting wire according to item.
物超電導体であり、前記安定化金属が銀および銀合金か
らなる群から選択される少なくともいずれかであること
を特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の酸
化物超電導線材の製造方法。10. The oxide superconductor is a bismuth-based oxide superconductor, and the stabilizing metal is at least any one selected from the group consisting of silver and silver alloys. 10. The method for producing an oxide superconducting wire according to any one of items 1 to 9.
化金属からなるシースで覆われた線材を準備する工程
と、 前記線材を、前記線材に外からの圧力を伝えることので
きる材料で前記線材の長手方向に沿って覆い、かつ前記
線材を覆う材料を密封する工程と、 前記材料で覆われた線材の全体に同時に静水圧をかける
工程と、 前記線材を覆う前記材料を前記線材から剥がして除去す
る工程と、 前記除去工程の後得られた線材に酸化物超電導体を焼結
するための熱処理を施す工程とを備えることを特徴とす
る、酸化物超電導線材の製造方法。11. A step of preparing a wire covered with a sheath made of a stabilized metal, wherein the oxide superconductor or a raw material thereof is a wire, and the wire is made of a material capable of transmitting an external pressure to the wire. Along the longitudinal direction of, and sealing the material covering the wire rod, a step of applying hydrostatic pressure to the entire wire rod covered with the material at the same time, peeling the material covering the wire rod from the wire rod A method for producing an oxide superconducting wire, comprising: a removing step; and a step of subjecting the wire obtained after the removing step to a heat treatment for sintering an oxide superconductor.
記線材に外からの圧力を伝えることのできる材料で前記
線材の長手方向に沿って覆い、かつ前記線材を覆う材料
を密封する工程と、 前記材料で覆われた線材の全体に同時に静水圧をかける
工程と、 前記線材を覆う前記材料を前記線材から剥がして除去す
る工程と、 前記除去工程の後得られる線材に酸化物超電導体を焼結
するための熱処理を施す工程とをさらに備えることを特
徴とする、請求項１１に記載の酸化物超電導線材の製造
方法。12. A step of covering the wire obtained after the heat treatment with a material capable of transmitting an external pressure to the wire along the longitudinal direction of the wire, and sealing the material covering the wire. A step of applying hydrostatic pressure to the entire wire covered with the material at the same time, a step of removing the material covering the wire from the wire, and a step of removing an oxide superconductor from the wire obtained after the removing step. The method for producing an oxide superconducting wire according to claim 11, further comprising a step of performing a heat treatment for binding.
において前記線材を覆う材料を前記線材から剥がしやす
くするための材料を、前記線材と前記線材を覆う材料と
の間に挿入する工程をさらに備えることを特徴とする、
請求項１１または１２に記載の酸化物超電導線材の製造
方法。13. The step of covering the wire further includes the step of inserting a material for easily peeling the material covering the wire from the wire in the removing step between the wire and the material covering the wire. Characterized in that
The method for producing the oxide superconducting wire according to claim 11.
炭素粉末であることを特徴とする、請求項１３に記載の
酸化物超電導線材の製造方法。14. The material for facilitating the peeling is
It is carbon powder, The manufacturing method of the oxide superconducting wire of Claim 13 characterized by the above-mentioned.
合金、スズ、スズ合金、銀および銀合金からなる群から
選択される少なくともいずれかであることを特徴とす
る、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の酸化物超
電導線材の製造方法。15. The material covering the wire is at least any one selected from the group consisting of rubber, lead, lead alloys, tin, tin alloys, silver and silver alloys. 15. The method for producing an oxide superconducting wire according to any one of 14 above.
う材料を密封する前に、前記線材と前記線材を覆う材料
との間の雰囲気を調整する工程をさらに備えることを特
徴とする、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の酸
化物超電導線材の製造方法。16. The step of covering the wire rod further comprises the step of adjusting an atmosphere between the wire rod and the material covering the wire rod before sealing the material covering the wire rod. Item 11. A method for producing an oxide superconducting wire according to any one of Items 11 to 15.
を特徴とする、請求項１６に記載の酸化物超電導線材の
製造方法。17. The method for producing an oxide superconducting wire according to claim 16, wherein the atmosphere is a reduced pressure atmosphere.
記線材が、丸線の形態であり、最終製品として丸線を得
ることを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか１項
に記載の酸化物超電導線材の製造方法。18. The wire according to any one of claims 11 to 17, characterized in that the wire provided in the step of applying the hydrostatic pressure is in the form of a round wire to obtain a round wire as a final product. A method for producing the oxide superconducting wire described.
記線材が、テープ状線の形態であり、最終製品としてテ
ープ状線を得ることを特徴とする、請求項１１〜１７の
いずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。19. The tape-shaped wire as the final product, wherein the wire provided in the step of applying the hydrostatic pressure is in the form of a tape-shaped wire, and the tape-shaped wire is obtained as a final product. Item 8. A method for producing an oxide superconducting wire according to item.
物超電導体であり、前記安定化金属が銀および銀合金か
らなる群から選択される少なくともいずれかであること
を特徴とする、請求項１１〜１９のいずれか１項に記載
の酸化物超電導線材の製造方法。20. The oxide superconductor is a bismuth-based oxide superconductor, and the stabilizing metal is at least one selected from the group consisting of silver and silver alloys. 20. A method for manufacturing an oxide superconducting wire according to any one of items 1 to 19.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8026474A JPH09223426A (en) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | Manufacture of oxide superconducting wire material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8026474A JPH09223426A (en) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | Manufacture of oxide superconducting wire material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223426A true JPH09223426A (en) | 1997-08-26 |
Family
ID=12194517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8026474A Withdrawn JPH09223426A (en) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | Manufacture of oxide superconducting wire material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09223426A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208322A (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-26 | Dowa Mining Co Ltd | Oxide superconducting synthetic powder and its manufacturing method |
| JP2010267822A (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Toshiba Corp | Superconducting coil device |
| JP2012048850A (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Fujikura Ltd | Oxide superconducting wire material, manufacturing device for oxide superconducting wire material, and manufacturing method for oxide superconducting wire material |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP8026474A patent/JPH09223426A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208322A (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-26 | Dowa Mining Co Ltd | Oxide superconducting synthetic powder and its manufacturing method |
| JP4617493B2 (en) * | 2001-01-10 | 2011-01-26 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | Oxide superconducting synthetic powder and manufacturing method thereof |
| JP2010267822A (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Toshiba Corp | Superconducting coil device |
| JP2012048850A (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Fujikura Ltd | Oxide superconducting wire material, manufacturing device for oxide superconducting wire material, and manufacturing method for oxide superconducting wire material |
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