JPH0982153A - 酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線材の製造方法Info
- Publication number
- JPH0982153A JPH0982153A JP7236986A JP23698695A JPH0982153A JP H0982153 A JPH0982153 A JP H0982153A JP 7236986 A JP7236986 A JP 7236986A JP 23698695 A JP23698695 A JP 23698695A JP H0982153 A JPH0982153 A JP H0982153A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powders
- superconducting wire
- oxide superconducting
- producing
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
線材の製造方法を提供する。 【解決手段】 互いに異なる製法を経て作製された複数
の種類の粉末を混合して金属管に充填して、その後所定
の工程を経ることにより酸化物超電導線材が製造され
る。
Description
の製造方法に関し、より具体的には、高い臨界電流密度
を有する酸化物超電導線材の製造方法に関するものであ
る。
属パイプに酸化物粉末を充填し伸線、圧延加工を施し、
それを熱処理するような工程をとって製造されている。
超電導線材の最も重要な特性である臨界電流密度(以
下、Jcと称する)は、Bi−2223超電導相を主相
とする線材において液体窒素温度で約60,000A/
cm2 程度であった(参考文献:M. Satou et al., App
l. Phys. Lett., Vol. 64,No.5,(1994) p.640)。し
かし、実用上要求されるJcはさらに高いものであり、
その向上が望まれている。
響しているのは、線材中の酸化物部分の状態であると考
えられており、この酸化物部分の形成に大きく関与する
のが、金属パイプに充填される粉末の性質である。従来
の製造方法では、図2に示すように、必要とされる元素
の原料(A〜N)をすべて混合し、その粉末を単一の方
法で作製(ステップ101)した後、この粉末が金属管
に充填されていた(ステップ103)。
Proceedings in Applied Superconductivity Conferen
ce, 16-20 October, 1994 、L. N. Wang et al., Super
cond. Sci. Technol., Vol.7, (1995) p.94 、Yi-Bin
g Huang et al., Solid State Ionics, Vol. 63-65,
(1993) p.889、Y. E. High et al., Physica C, 220,
(1994) p.81 ) また2種類の化合物を似通った方法(たとえば2種類の
成分を固相反応法で生成する)で作製し、それらを混合
し使用する方法をとっていた(参考文献:S. E. Dorris
et al., Physica C, 223,(1994) p.163)。
製された場合(図2)、粉末中には目的とする超電導相
の生成(あるいは分解)エネルギーと近い生成(あるい
は分解)エネルギー値を持つ種々の化合物が混在するこ
とになる。このため、すべての化合物が目的とする超電
導相に移行する確率が低くなり、最終的に線材を焼成す
る過程において、未反応の化合物が不純物として大きく
析出したり、目的とする超電導相の結晶粒のサイズが小
さくなる。これらが線材のJc値を律速している原因で
あった。
有する酸化物超電導線材の製造方法を提供することであ
る。
値を向上させるためには、不純物相が析出せず、目的と
する超電導相の結晶粒が大きく成長する粉末を開発する
ことが必要である。このため、超電導相への移行の確率
の高い、言い換えれば反応がスムーズに進行する粉末形
態を見出す必要がある。超電導相への反応の確率を高く
するためには、金属パイプに充填される粉末中に含まれ
る種々の化合物の生成(あるいは分解)エネルギーに差
をつける必要がある。
末においてもその作製法が異なると、大きく反応(ある
いは分解)エネルギーが異なることを見出し、これら製
法の異なる粉末を混合することで、高いJc値を有する
酸化物超電導線材が得られることを見出した。
造方法は、図1に示すように互いに異なる製法(ステッ
プ1a,1b)を経て作製された複数の種類の粉末を混
合して(ステップ2)、金属管に充填する(ステップ
3)ことを特徴としている。
わせることにより、粉末内の化合物間の反応エネルギー
差を大きくし、超電導相への反応確率を高くして、不純
物の少ない、かつサイズの大きい超電導結晶粒を含む酸
化物部分を金属被覆内に形成することができ、それによ
って超電導線材の臨界電流密度が向上する。
1〜6の方法を有する。 1.混合された原料をそれらの融点以下の温度に保持
し、固体間の原子の拡散によって反応させる固相反応法
を行なった後、粉末化させる方法。
度以上に保持し、溶融した液相を介して反応させる溶融
法を行なった後、粉末化させる方法。
し、それらから化合物を析出させた後、粉末化させる方
法。
らを加熱しながら噴霧して反応させる熱分解噴霧法によ
り粉末を得る方法。
度に保持し、そこから急冷(クエンチ)し、結晶性を持
たない物質を得るアモルファス法を行なった後、粉末化
させる方法。
成する合金法。 これらの製法において別々に作られた粉末を混合するこ
とによって、不純物量が少なく、かつ生成した超電導結
晶粒の大きい超電導部分が作製され得る。
1つの方法中で保持温度や保持時間を変えただけのもの
は含まない。たとえば固相反応法で保持温度を変えた異
なる成分を持つ2種類の粉末を使用する方法は、本発明
の酸化物超電導線材の製造方法の範疇には入らない。
せに特定の制限がないことも見出した。なぜならば、各
製法が単独で用いられた場合においても、参考文献から
もわかるようにある程度のJcは得られている。つまり
各製法単独でも超電導相の生成は可能である。よって、
各製法で作製された粉末の反応を促進させるために異な
る製法で作られた、つまり反応エネルギーの異なる粉末
を触媒のような効果として用いる本発明では、どの製法
の組合せでも常に単独の製法で粉末を作製する場合より
も高いJcが得られる。よって、その組合せに特定の制
限はない。
製された粉末の構成元素比が同じ場合でもよいが、それ
ら粉末の構成元素比が異なる場合はより顕著に効果が現
われる。これは構成元素比が異なれば、粉末内に含まれ
る化合物間により反応(あるいは分解)エネルギーの差
がつきやすいからである。
原料粉末を、元素比がBi:Pb:Sr:Ca:Cu=
1.8:0.3:1.9:2.0:3.0となるように
混合した。その混合粉末を5等分した。さらにBi、P
b、Sr、Ca、Cuの金属粉を同じ元素比になるよう
に混合した。用意された粉末を以下の6通りの手法で処
理した。
粉末を800〜850℃で10時間程度焼成し、それを
粉砕した。この工程を3回繰り返した。
粉末を1100℃で2時間熱処理した。この温度で粉末
は溶解しており、その後、100℃/hの速度で室温ま
で冷却し、それを粉砕し粉末を得た。
粉末を硝酸液中に溶解させた。その後、溶媒を蒸発させ
た。すると青色の粘土状のものが得られた。この粘土状
のものを乾燥させるため、700〜800℃の温度で熱
処理し、冷却後、粉砕し粉末を得た。
粉末をアルコール液中に溶かし、700〜850℃の温
度に保持された炉中にその液体を噴霧した。炉を冷却
後、乾燥した粉末を回収した。
粉末を1200℃の温度で1時間保持した。この温度で
粉末は液相になっており、この高温の液体を液体窒素中
で急冷(クエンチ)した。得られた固体を粉砕し粉末を
得た。得られた粉末は結晶性を持たないガラス状のもの
であった。
(〜10-2Torr程度)、1000℃の温度で2時間
熱処理し、その後300℃/hの速度で冷却した。得ら
れた固体は金属的な光沢を有していた。この固体を粉砕
して粉末を得た。
類を取出し混合した。組合せは15通りできる。混ぜ合
わされた粉末を銀パイプに充填し、伸線、圧延加工を施
してテープ状の試料を得た。そのテープ状試料を840
〜850℃の温度で50時間大気中で熱処理し、冷却後
さらに圧延加工を施し、再度840〜850℃の温度で
50時間大気中で熱処理した。冷却後、得られたテープ
状試料の臨界電流密度を液体窒素中で測定した。比較の
ために単一の製法で作製された粉末を銀パイプに充填
し、同様の工程を経てテープ状試料を得た。
ープ試料の液体窒素温度での臨界電流密度、および比較
例の臨界電流密度を示す。
種類の作製法で作られた粉末を混合した試料はいずれ
も、単独の製法で作られた粉末を用いた線材より高い臨
界電流密度を有している。
Sr:Ca:Cu=1.8:0.3:1.9:1.0:
2.0となるように混合し、5等分して実施例1中の
[1]〜[5]の作製法を施し5種類の粉末を得た。ま
た元素の金属粉末をBi:Pb:Sr:Ca:Cu=
1.8:0.3:1.9:1.0:2.0になるよう混
合し、実施例1中の[6]の作製法を施し粉末を得た。
1.8:0.3:1.9:1.0:2.0の元素比を持
つ6種類の粉末をA群とする。
た。CaCO3 およびCuOの粉末をCa:Cu=1.
0:1.0の元素比となるよう混合し、5等分として実
施例1中の[1]〜[5]の作製法を施し5種類の粉末
を得た。またCaおよびCuの金属粉をCa:Cu=
1.0:1.0の元素比となるよう混合し、実施例1中
の[6]の作製法を施し粉末を得た。
法の1種類の粉末をとり、全元素比がBi:Pb:S
r:Ca:Cu=1.8:0.3:1.9:2.0:
3.0になるよう混合し、実施例1と同様、銀パイプに
充填し、塑性加工、熱処理を繰り返してテープ状試料を
得た。
る。また比較例としてA群、B群とも同じ製法で作られ
た6種類の試料も用意した。以下の表2にこれらの試料
の液体窒素温度での臨界電流密度を示す。
粉末を混ぜ合わせた場合でも、それらの製法が異なる組
合せの試料が高い臨界電流密度を有する。また表1の数
値と比較して、異なる組成を持つ粉末を混ぜ合わせた場
合の方が全体的に高い臨界電流密度を持つこともわか
る。
製法[1]に固定したとき、同じ組成をもつ粉末を混合
した場合と異なる組成を持つ粉末を混合した場合の比較
を示す。
Pb:Sr:Ca:Cu=1.8:0.3:1.9:
1.0:2.0の元素比を持つ)とB群の6種類の粉末
(すべてCa:Cu=1.0:1.0の元素比を持つ)
を用意し、さらにC群としてCa:Pb=2.0:1.
0の比率を持つ化合物を実施例1の[1]〜[6]の製
法において作製した。これらA群[1]の粉末とB群中
の1種類の粉末とC群中1種類の粉末とを全体の元素比
がBi:Pb:Sr:Ca:Cu=1.8:0.4:
1.9:2.2:3.0となるよう混合し、実施例1と
同様の工程にてテープ状試料を作製した。粉末の組合せ
は全部で36通りとなる。以下の表4にそれら作製され
たテープ状試料の液体窒素温度の臨界電流密度を示す。
を持つ粉末を混合した場合でも、製法が同じ粉末を混ぜ
合わせた場合(表4中△試料)より高い臨界電流密度を
持つことがわかる。またすべての粉末の製法が異ならな
くても、たとえば表4中、[2]と[2]、[3]と
[3]の組合せなど1種類でも異なる製法の粉末を用い
る限りその効果が見られていることもわかる。
であって制限的なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は上述した説明ではなくて特許請求の
範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ
び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
酸化物超電導体を金属で被覆した線材において高い臨界
電流密度を実現できるようになった。
ロック図である。
ック図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 互いに異なる製法を経て作製される複数
の種類の粉末を混合して金属管に充填することを特徴と
する、酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項2】 前記製法の1つが、固相反応法であるこ
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。 - 【請求項3】 前記製法の1つが、溶融法を行なった後
に粉末化させる方法であ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。 - 【請求項4】 前記製法の1つが、溶媒から結晶を析出
させる方法を行なった後に粉末化させる方法であること
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。 - 【請求項5】 前記製法の1つが、熱分解噴霧法により
粉末を得る方法であ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。 - 【請求項6】 前記製法の1つが、アモルファス化させ
た後に粉末化する方法であ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。 - 【請求項7】 前記製法の1つが、合金化させた後に粉
末化させる方法であ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。 - 【請求項8】 異なる製法で作製された複数の種類の前
記粉末が、同一の陽イオン元素比を持つことを特徴とす
る、請求項1に記載の酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項9】 異なる製法で作製された複数の種類の前
記粉末のそれぞれが、異なる陽イオン元素比を持つこと
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。 - 【請求項10】 前記粉末の前記陽イオン元素比が 【化1】 であり、Xが0.05以上0.2以下であることを特徴
とする、請求項8に記載の酸化物超電導線材の製造方
法。 - 【請求項11】 前記粉末の1つが陽イオン元素比が 【化2】 であり、Xが0.05以上0.2以下であることを特徴
とする、請求項9に記載の酸化物超電導線材の製造方
法。 - 【請求項12】 前記粉末の1つがCaおよびCuを含
む化合物であることを特徴とする、請求項9に記載の酸
化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項13】 前記粉末の1つがCaおよびPbを含
む化合物であることを特徴とする、請求項9に記載の酸
化物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23698695A JP4011130B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23698695A JP4011130B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0982153A true JPH0982153A (ja) | 1997-03-28 |
JP4011130B2 JP4011130B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=17008705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23698695A Expired - Fee Related JP4011130B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4011130B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002208322A (ja) * | 2001-01-10 | 2002-07-26 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導合成粉およびその製造方法 |
CN104217817A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-17 | 中国科学院电工研究所 | 制备(Ba/Sr)1-xKxFe2As2超导线材或带材的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0448518A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ビスマス系超電導導体の製造方法 |
JPH06279098A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-04 | Ngk Insulators Ltd | 超電導性組成物の製造方法及び超電導磁気シールド体 |
JPH07237906A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 酸化物超電導体の製造方法 |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP23698695A patent/JP4011130B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0448518A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ビスマス系超電導導体の製造方法 |
JPH06279098A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-04 | Ngk Insulators Ltd | 超電導性組成物の製造方法及び超電導磁気シールド体 |
JPH07237906A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 酸化物超電導体の製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002208322A (ja) * | 2001-01-10 | 2002-07-26 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導合成粉およびその製造方法 |
JP4617493B2 (ja) * | 2001-01-10 | 2011-01-26 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 酸化物超電導合成粉およびその製造方法 |
CN104217817A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-17 | 中国科学院电工研究所 | 制备(Ba/Sr)1-xKxFe2As2超导线材或带材的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4011130B2 (ja) | 2007-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5999833A (en) | Method for production of superconducting oxide tape and superconducting oxide tape produced thereby | |
US5019553A (en) | Sr2 (Bi1-a Pba)x Cuy Oz metal oxide material | |
JP4011130B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
US5389603A (en) | Oxide superconductors, and devices and systems comprising such a superconductor | |
JP2975608B2 (ja) | 絶縁性組成物 | |
US6599862B2 (en) | Method for preparing bismuth-based high temperature superconductors | |
JPH0687611A (ja) | 酸化物系超電導体、その製造方法及び線材 | |
JPH06176637A (ja) | Bi系酸化物超電導線の製造方法 | |
JP3287028B2 (ja) | Tl,Pb系酸化物超電導材及びその製造方法 | |
JP3181642B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
Zhengping et al. | BiPbSrCaCuO superconductor prepared by a three-step reaction process | |
JPH0238359A (ja) | 超電導体の製造方法 | |
JPH01278449A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
JPH0465395A (ja) | 超電導繊維状単結晶およびその製造方法 | |
JPH02120234A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
JPH06211519A (ja) | 超電導体とその製造方法 | |
JPH03115157A (ja) | Bi系酸化物超電導体の製造法 | |
JPH01313326A (ja) | 超電導体およびその製造方法 | |
JP2000143240A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
JPH02149425A (ja) | 酸化物超伝導材料およびその製造方法 | |
JPH03197326A (ja) | 酸化物超伝導薄膜の製法 | |
JPH087680A (ja) | 酸化物超伝導線材の製造方法 | |
JPH08208229A (ja) | Bi系超伝導体素子 | |
JPH03275557A (ja) | タリウム系酸化物超電導線材の製造方法 | |
JPH06176636A (ja) | Bi系酸化物超電導体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070821 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070905 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |