JPH0982154A - 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
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- JPH0982154A JPH0982154A JP7238426A JP23842695A JPH0982154A JP H0982154 A JPH0982154 A JP H0982154A JP 7238426 A JP7238426 A JP 7238426A JP 23842695 A JP23842695 A JP 23842695A JP H0982154 A JPH0982154 A JP H0982154A
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- 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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い臨界電流密度を有する酸化物超電導線材
の製造方法を提供する。 【解決手段】 酸化物粉末を金属パイプに充填後、塑性
加工を施すことによって得られるテープ状線材２に第１
の焼結を行なう。第１の焼結後、線材２を円筒１に沿わ
せて曲げ、曲げられた線材２に塑性加工を施す。さら
に、塑性加工された線材に第２の焼結を行なう。
の製造方法を提供する。 【解決手段】 酸化物粉末を金属パイプに充填後、塑性
加工を施すことによって得られるテープ状線材２に第１
の焼結を行なう。第１の焼結後、線材２を円筒１に沿わ
せて曲げ、曲げられた線材２に塑性加工を施す。さら
に、塑性加工された線材に第２の焼結を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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。
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。
【０００２】
【従来の技術】従来から、酸化物超電導線材を製造する
方法においては、銀等の金属パイプに酸化物粉末を充填
してから、伸線、圧延等の塑性加工を行なった後に焼結
を施す方法がある。臨界電流密度（ＪC ）は、超電導線
材の最も重要な特性であるが、Ｂｉ−２２２３超電導相
を主相とする線材の場合、単芯線における臨界電流密度
の値は液体窒素温度で６０，０００Ａ／ｃｍ2 程度であ
ると報告されている（M.Satou et al., Appl. Phys. Le
tt., Vol. 64, No.5, p 640（1994））。また、多芯線
の場合、単芯線と比較してまだ十分な臨界電流密度は達
成されていない（D. Buczek et al., IEEE TRANSACTION
S ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, Vol. 5, No. 2, p 1
145 （1995））。しかし、実用上要求される臨界電流密
度はさらに高いものであり、その向上が望まれる。
方法においては、銀等の金属パイプに酸化物粉末を充填
してから、伸線、圧延等の塑性加工を行なった後に焼結
を施す方法がある。臨界電流密度（ＪC ）は、超電導線
材の最も重要な特性であるが、Ｂｉ−２２２３超電導相
を主相とする線材の場合、単芯線における臨界電流密度
の値は液体窒素温度で６０，０００Ａ／ｃｍ2 程度であ
ると報告されている（M.Satou et al., Appl. Phys. Le
tt., Vol. 64, No.5, p 640（1994））。また、多芯線
の場合、単芯線と比較してまだ十分な臨界電流密度は達
成されていない（D. Buczek et al., IEEE TRANSACTION
S ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, Vol. 5, No. 2, p 1
145 （1995））。しかし、実用上要求される臨界電流密
度はさらに高いものであり、その向上が望まれる。
【０００３】酸化物超電導線材の臨界電流密度に大きな
影響を与えているものは、線材中の酸化物部分の状態で
あると考えられる。したがって、この酸化物部分に目的
とする超電導化合物、たとえばＢｉ−２２２３相、をで
きる限り高純度に晶出させることが、高い臨界電流密度
を得るためのキーポイントであると考えられる。一般的
に、酸化物等のセラミック材料においては、純度を上げ
るために、焼結後に粉砕および混合を行ない、再焼結す
る方法が用いられる。この方法は、材料中の目的とする
化合物の割合を増加させることにより、純度を上げよう
とするものである。
影響を与えているものは、線材中の酸化物部分の状態で
あると考えられる。したがって、この酸化物部分に目的
とする超電導化合物、たとえばＢｉ−２２２３相、をで
きる限り高純度に晶出させることが、高い臨界電流密度
を得るためのキーポイントであると考えられる。一般的
に、酸化物等のセラミック材料においては、純度を上げ
るために、焼結後に粉砕および混合を行ない、再焼結す
る方法が用いられる。この方法は、材料中の目的とする
化合物の割合を増加させることにより、純度を上げよう
とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸化物
超電導線材の場合、酸化物部が金属に被覆されているた
め、このような粉砕混合の方法を適用することができな
いという問題があった。すなわち、酸化物超電導線材の
酸化物部に、臨界電流密度を低下させる原因となる不純
物（目的とする超電導相以外の化合物）が残存しても、
それを改善する方法がなかった。
超電導線材の場合、酸化物部が金属に被覆されているた
め、このような粉砕混合の方法を適用することができな
いという問題があった。すなわち、酸化物超電導線材の
酸化物部に、臨界電流密度を低下させる原因となる不純
物（目的とする超電導相以外の化合物）が残存しても、
それを改善する方法がなかった。
【０００５】本発明の目的は、前述の問題点を解決し、
酸化物超電導線材の臨界電流密度の値を向上させるため
に、線材中の酸化物部の不純物相を減少させ、目的とす
る超電導相が高い純度で生成するような、酸化物超電導
線材の製造方法を提供することにある。
酸化物超電導線材の臨界電流密度の値を向上させるため
に、線材中の酸化物部の不純物相を減少させ、目的とす
る超電導相が高い純度で生成するような、酸化物超電導
線材の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の酸化物超電導線
材の製造方法は、酸化物粉末を金属パイプに充填し、塑
性加工を施して得られるテープ状線材に、第１の焼結を
施す工程と、焼結が施された線材を円筒に沿わせて曲げ
る工程と、曲げられた線材に塑性加工を施す工程と、塑
性加工された線材に第２の焼結を施す工程とを備えるこ
とを特徴とする。金属パイプには銀、銀合金、金等が用
いられる。また、塑性加工は伸線加工および圧延加工等
を含む。
材の製造方法は、酸化物粉末を金属パイプに充填し、塑
性加工を施して得られるテープ状線材に、第１の焼結を
施す工程と、焼結が施された線材を円筒に沿わせて曲げ
る工程と、曲げられた線材に塑性加工を施す工程と、塑
性加工された線材に第２の焼結を施す工程とを備えるこ
とを特徴とする。金属パイプには銀、銀合金、金等が用
いられる。また、塑性加工は伸線加工および圧延加工等
を含む。
【０００７】本発明において、線材を曲げる際に用いる
円筒の直径は好ましくは２０〜５０ｍｍである。線材を
曲げる際の円筒の直径が５０ｍｍより大きい場合は、残
存する不純物を表に露出させて新たな接触面を生じさせ
る作用が小さくなる。また、線材を曲げる際の円筒の直
径が２０ｍｍより小さい場合には、金属被覆部と酸化物
部の延性の違いが問題となる。すなわち、極端な曲げ方
により金属被覆部だけが伸びてしまう。その結果、その
後の塑性加工において、酸化物部が波打つ形状になるい
わゆるソーセージングが起こり、これによって臨界電流
密度が低下する。
円筒の直径は好ましくは２０〜５０ｍｍである。線材を
曲げる際の円筒の直径が５０ｍｍより大きい場合は、残
存する不純物を表に露出させて新たな接触面を生じさせ
る作用が小さくなる。また、線材を曲げる際の円筒の直
径が２０ｍｍより小さい場合には、金属被覆部と酸化物
部の延性の違いが問題となる。すなわち、極端な曲げ方
により金属被覆部だけが伸びてしまう。その結果、その
後の塑性加工において、酸化物部が波打つ形状になるい
わゆるソーセージングが起こり、これによって臨界電流
密度が低下する。
【０００８】本発明の酸化物超電導線材の製造方法は、
線材を円筒に沿わせて曲げる工程において、線材を、そ
の長手方向が円筒の長軸方向と垂直になるように配置し
て、線材を円筒に沿わせて曲げることを特徴とする。
線材を円筒に沿わせて曲げる工程において、線材を、そ
の長手方向が円筒の長軸方向と垂直になるように配置し
て、線材を円筒に沿わせて曲げることを特徴とする。
【０００９】一方、本発明の酸化物超電導線材の製造方
法は、線材を円筒に沿わせて曲げる工程において、線材
を、その長手方向が円筒の長軸方向と平行になるように
配置して、線材を円筒に沿わせて曲げることを特徴とす
る。
法は、線材を円筒に沿わせて曲げる工程において、線材
を、その長手方向が円筒の長軸方向と平行になるように
配置して、線材を円筒に沿わせて曲げることを特徴とす
る。
【００１０】さらに、本発明の製造方法に適用される酸
化物超電導線材は、Ｂｉ−２２２３相を主相とする酸化
物部を有することを特徴とする。また、本発明におい
て、酸化物超電導線材として、包晶反応によって形成さ
れるＹＢａ2 Ｃｕ3 ＯZ 、Ｔｌ 2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ
Z 、ＴｌＳｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏz 等一般の酸化物超電導
材料を用いることもできる。
化物超電導線材は、Ｂｉ−２２２３相を主相とする酸化
物部を有することを特徴とする。また、本発明におい
て、酸化物超電導線材として、包晶反応によって形成さ
れるＹＢａ2 Ｃｕ3 ＯZ 、Ｔｌ 2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ
Z 、ＴｌＳｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏz 等一般の酸化物超電導
材料を用いることもできる。
【００１１】従来、一般的に酸化物超電導線材の製造工
程上、曲げるという行為は線材の臨界電流密度を低下さ
せると考えられてきた（第５１回 １９９４年度春季低
温工学・超電導学会予稿集ｐ３９、第５３回 １９９５
年度春季低温工学・超電導学会予稿集ｐ８２）。
程上、曲げるという行為は線材の臨界電流密度を低下さ
せると考えられてきた（第５１回 １９９４年度春季低
温工学・超電導学会予稿集ｐ３９、第５３回 １９９５
年度春季低温工学・超電導学会予稿集ｐ８２）。
【００１２】これに対し、本発明の酸化物超電導線材の
製造方法では、工程中のある時点で曲げる行為を導入す
ることにより、高い臨界電流密度を示す酸化物超電導線
材を得ている。すなわち、本発明者らは、一度焼結され
た線材を曲げた後、圧延等の塑性加工を施してから再焼
結すると、目的とする物質への反応が促進され、不純物
が減少することを見い出した。本発明における曲げるこ
との効果を、Ｂｉ−２２２３相を主相とする超電導線材
を例にとって以下に述べる。
製造方法では、工程中のある時点で曲げる行為を導入す
ることにより、高い臨界電流密度を示す酸化物超電導線
材を得ている。すなわち、本発明者らは、一度焼結され
た線材を曲げた後、圧延等の塑性加工を施してから再焼
結すると、目的とする物質への反応が促進され、不純物
が減少することを見い出した。本発明における曲げるこ
との効果を、Ｂｉ−２２２３相を主相とする超電導線材
を例にとって以下に述べる。
【００１３】一般に、酸化物超電導線材の製造において
は、塑性加工、焼結を一組とする工程を複数回繰り返
す。この複数回の焼結の間に、徐々に目的とするＢｉ−
２２２３相の割合が増え、その特性が向上していく。し
かしながら、このような塑性加工、焼結を繰り返すこと
によって完全に不純物を排除することはできない。すな
わち、Ｂｉ−２２１２相と呼ばれる臨界温度が低い化合
物が不純物として粒間あるいは粒内に残りやすい。Ｂｉ
−２２２３相は、Ｂｉ−２２１２相とＣａ、Ｃｕを主成
分とする液相との包晶反応によって、反応の核となるＢ
ｉ−２２１２相を取り囲むように生成する。その結果、
核となったＢｉ−２２１２相はＢｉ−２２２３相に囲ま
れ、液相と接触しなくなるので反応が進行しないように
なる。酸化物超電導線材のような、金属に被覆された線
材の場合、粉砕混合によって、Ｂｉ−２２２３相に囲ま
れたＢｉ−２２１２相を表面に露出させ、未反応液相と
の再接触を促し反応させるというようなことができな
い。
は、塑性加工、焼結を一組とする工程を複数回繰り返
す。この複数回の焼結の間に、徐々に目的とするＢｉ−
２２２３相の割合が増え、その特性が向上していく。し
かしながら、このような塑性加工、焼結を繰り返すこと
によって完全に不純物を排除することはできない。すな
わち、Ｂｉ−２２１２相と呼ばれる臨界温度が低い化合
物が不純物として粒間あるいは粒内に残りやすい。Ｂｉ
−２２２３相は、Ｂｉ−２２１２相とＣａ、Ｃｕを主成
分とする液相との包晶反応によって、反応の核となるＢ
ｉ−２２１２相を取り囲むように生成する。その結果、
核となったＢｉ−２２１２相はＢｉ−２２２３相に囲ま
れ、液相と接触しなくなるので反応が進行しないように
なる。酸化物超電導線材のような、金属に被覆された線
材の場合、粉砕混合によって、Ｂｉ−２２２３相に囲ま
れたＢｉ−２２１２相を表面に露出させ、未反応液相と
の再接触を促し反応させるというようなことができな
い。
【００１４】しかしながら、本発明に従った製造方法に
よると、このような粉砕混合と同様の効果を得ることが
できる。すなわち焼結後に線材を曲げる行為によって、
焼結により形成された粒界あるいは粒そのものを破壊
し、Ｂｉ−２２２３相に内包されたＢｉ−２２１２相を
表面に露出させることができる。さらに曲げることによ
り、結晶粒がずれを起こし新たな接触面が生じ、その結
果、残存するＢｉ−２２１２相あるいは未反応液相が減
少する。
よると、このような粉砕混合と同様の効果を得ることが
できる。すなわち焼結後に線材を曲げる行為によって、
焼結により形成された粒界あるいは粒そのものを破壊
し、Ｂｉ−２２２３相に内包されたＢｉ−２２１２相を
表面に露出させることができる。さらに曲げることによ
り、結晶粒がずれを起こし新たな接触面が生じ、その結
果、残存するＢｉ−２２１２相あるいは未反応液相が減
少する。
【００１５】このように本発明に従った製造方法におい
て、曲げる工程は、酸化物超電導線材の酸化物部の反応
を促進させる効果を有する。
て、曲げる工程は、酸化物超電導線材の酸化物部の反応
を促進させる効果を有する。
【００１６】
例１ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＣｕＯ
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。この混合された粉末を８００〜８５０℃で１
０時間焼成し、それを粉砕するという工程を３回繰り返
し、Ｂｉ−２２２３相を主相とする粉末を調製した。こ
の調製された粉末を銀パイプに充填し、伸線加工を行な
った後、圧延加工を施してテープ状の線材を得た。この
線材に、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気中で
焼結を施した。冷却後、図１に示すようにして線材を各
種のサイズの円筒に沿わせた。すなわち、線材２を、そ
の長手方向（矢印３で示される）が円筒１の長軸４方向
と垂直になるように配置して、線材２を円筒１に沿わせ
た。この曲げ工程において、図３に示すように線材２は
矢印７、８、９、１０の順に移動し、線材の表面２ａお
よび裏面２ｂがそれぞれ１回ずつ曲げられた。まず、線
材の表面２ａが円筒５に接した状態で曲げられ（図２
（Ａ））、円筒５を１回転した後に線材の裏面２ｂが円
筒６に接した状態で曲げられた（図２（Ｂ））。このよ
うにして曲げられた線材に幅４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ
（酸化物部（コア）の幅２．０ｍｍ、厚さ０．０７ｍ
ｍ）まで圧延加工を施し、８４０〜８５０℃の温度で５
０時間、大気中で焼結を行なった。冷却後に得られたテ
ープ状線材試料の臨界電流密度（ＪC ）を、液体窒素中
で直流４端子法により測定した。各種サイズで曲げられ
たテープ状線材試料の液体窒素温度での臨界電流密度、
および曲げ工程を入れなかった試料の臨界電流密度を表
１に示す。
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。この混合された粉末を８００〜８５０℃で１
０時間焼成し、それを粉砕するという工程を３回繰り返
し、Ｂｉ−２２２３相を主相とする粉末を調製した。こ
の調製された粉末を銀パイプに充填し、伸線加工を行な
った後、圧延加工を施してテープ状の線材を得た。この
線材に、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気中で
焼結を施した。冷却後、図１に示すようにして線材を各
種のサイズの円筒に沿わせた。すなわち、線材２を、そ
の長手方向（矢印３で示される）が円筒１の長軸４方向
と垂直になるように配置して、線材２を円筒１に沿わせ
た。この曲げ工程において、図３に示すように線材２は
矢印７、８、９、１０の順に移動し、線材の表面２ａお
よび裏面２ｂがそれぞれ１回ずつ曲げられた。まず、線
材の表面２ａが円筒５に接した状態で曲げられ（図２
（Ａ））、円筒５を１回転した後に線材の裏面２ｂが円
筒６に接した状態で曲げられた（図２（Ｂ））。このよ
うにして曲げられた線材に幅４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ
（酸化物部（コア）の幅２．０ｍｍ、厚さ０．０７ｍ
ｍ）まで圧延加工を施し、８４０〜８５０℃の温度で５
０時間、大気中で焼結を行なった。冷却後に得られたテ
ープ状線材試料の臨界電流密度（ＪC ）を、液体窒素中
で直流４端子法により測定した。各種サイズで曲げられ
たテープ状線材試料の液体窒素温度での臨界電流密度、
および曲げ工程を入れなかった試料の臨界電流密度を表
１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１より明らかなように、曲げ工程を入れ
た試料の臨界電流密度の値は、曲げ工程をいれなかった
試料（円筒の直径０ｍｍ）の臨界電流密度値４０，００
０Ａ／ｃｍ2 よりも大きかった。曲げ工程に用いた円筒
の直径が４０〜１００ｍｍの間では、曲げの直径が小さ
いほど、大きな臨界電流密度を示した。しかし、円筒の
直径が１０ｍｍの場合の臨界電流密度は４２，０００Ａ
／ｃｍ2 と、低い値が得られた。これは、曲げの直径が
小さすぎたために、金属被覆部が伸びて、再圧延後に試
料に皺が入り、酸化物部が波打った状態になったことに
起因する。
た試料の臨界電流密度の値は、曲げ工程をいれなかった
試料（円筒の直径０ｍｍ）の臨界電流密度値４０，００
０Ａ／ｃｍ2 よりも大きかった。曲げ工程に用いた円筒
の直径が４０〜１００ｍｍの間では、曲げの直径が小さ
いほど、大きな臨界電流密度を示した。しかし、円筒の
直径が１０ｍｍの場合の臨界電流密度は４２，０００Ａ
／ｃｍ2 と、低い値が得られた。これは、曲げの直径が
小さすぎたために、金属被覆部が伸びて、再圧延後に試
料に皺が入り、酸化物部が波打った状態になったことに
起因する。
【００１９】一方、曲げ直径が２０〜５０ｍｍの範囲に
ある場合、臨界電流密度は６０，０００Ａ／ｃｍ2 以上
の高い値が得られた。したがって、これらの結果から酸
化物超電導線材を曲げる際の円筒の直径は、２０〜５０
ｍｍが望ましいということがわかる。
ある場合、臨界電流密度は６０，０００Ａ／ｃｍ2 以上
の高い値が得られた。したがって、これらの結果から酸
化物超電導線材を曲げる際の円筒の直径は、２０〜５０
ｍｍが望ましいということがわかる。
【００２０】例２ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＣｕＯ
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。この混合された粉末を８００〜８５０℃で１
０時間焼成し、それを粉砕するという工程を３回繰り返
し、Ｂｉ−２２２３相を主相とする粉末を調製した。こ
の調製された粉末を銀パイプに充填し、伸線加工を行な
った後、圧延加工を施してテープ状の線材を得た。この
線材を、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気中で
焼結を施してから冷却後、図４に示すようにして線材を
各種のサイズの円筒に沿わせた。すなわち、線材２を、
その長手方向（矢印３で示される）が円筒１の長軸４方
向と平行になるように配置して、線材２を円筒１に沿わ
せた。この曲げ工程において、図６に示すように線材２
は矢印１３、１４の順に移動し、線材の表面２ａおよび
裏面２ｂがそれぞれ１回ずつ曲げられた。まず、線材の
表面２ａが円筒１１に接した状態で曲げられ（図５
（Ａ））、その後線材の裏面２ｂが円筒１２に接した状
態で曲げられた（図５（Ｂ））。このようにして曲げら
れた線材に幅４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ（酸化物部（コ
ア）の幅２．０ｍｍ、厚さ０．０７ｍｍ）まで圧延加工
を施し、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気中で
焼結を行なった。冷却後に得られたテープ状線材試料の
臨界電流密度（ＪC ）を、液体窒素中で直流４端子法に
より測定した。各種サイズで曲げられたテープ状線材試
料の液体窒素温度での臨界電流密度、および曲げ工程を
入れなかった試料の臨界電流密度を表２に示す。
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。この混合された粉末を８００〜８５０℃で１
０時間焼成し、それを粉砕するという工程を３回繰り返
し、Ｂｉ−２２２３相を主相とする粉末を調製した。こ
の調製された粉末を銀パイプに充填し、伸線加工を行な
った後、圧延加工を施してテープ状の線材を得た。この
線材を、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気中で
焼結を施してから冷却後、図４に示すようにして線材を
各種のサイズの円筒に沿わせた。すなわち、線材２を、
その長手方向（矢印３で示される）が円筒１の長軸４方
向と平行になるように配置して、線材２を円筒１に沿わ
せた。この曲げ工程において、図６に示すように線材２
は矢印１３、１４の順に移動し、線材の表面２ａおよび
裏面２ｂがそれぞれ１回ずつ曲げられた。まず、線材の
表面２ａが円筒１１に接した状態で曲げられ（図５
（Ａ））、その後線材の裏面２ｂが円筒１２に接した状
態で曲げられた（図５（Ｂ））。このようにして曲げら
れた線材に幅４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ（酸化物部（コ
ア）の幅２．０ｍｍ、厚さ０．０７ｍｍ）まで圧延加工
を施し、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気中で
焼結を行なった。冷却後に得られたテープ状線材試料の
臨界電流密度（ＪC ）を、液体窒素中で直流４端子法に
より測定した。各種サイズで曲げられたテープ状線材試
料の液体窒素温度での臨界電流密度、および曲げ工程を
入れなかった試料の臨界電流密度を表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２より明らかなように、曲げ工程を入れ
た試料の臨界電流密度の値は、曲げ工程を入れなかった
試料（円筒の直径０ｍｍ）の臨界電流密度値４０，００
０Ａ／ｃｍ2 よりも大きかった。曲げ工程に用いた円筒
の直径が４０〜１００ｍｍの間では、曲げの直径が小さ
いほど、大きな臨界電流密度を示した。しかし、円筒の
直径が１０ｍｍの場合の臨界電流密度は４１，０００Ａ
／ｃｍ2 と、低い値であった。これは例１の場合と同
様、曲げの直径が小さすぎたために、金属被覆部が伸び
て、再圧延後に試料に皺が入り、酸化物部が波打った状
態になったことに起因する。
た試料の臨界電流密度の値は、曲げ工程を入れなかった
試料（円筒の直径０ｍｍ）の臨界電流密度値４０，００
０Ａ／ｃｍ2 よりも大きかった。曲げ工程に用いた円筒
の直径が４０〜１００ｍｍの間では、曲げの直径が小さ
いほど、大きな臨界電流密度を示した。しかし、円筒の
直径が１０ｍｍの場合の臨界電流密度は４１，０００Ａ
／ｃｍ2 と、低い値であった。これは例１の場合と同
様、曲げの直径が小さすぎたために、金属被覆部が伸び
て、再圧延後に試料に皺が入り、酸化物部が波打った状
態になったことに起因する。
【００２３】一方、曲げ直径が２０〜５０ｍｍの範囲に
ある場合、例１と同様、臨界電流密度は６２，０００Ａ
／ｃｍ2 以上の高い値が得られた。したがって、これら
の結果から酸化物超電導線材を曲げる際に用いる円筒の
直径は、２０〜５０ｍｍが望ましいということがわか
る。
ある場合、例１と同様、臨界電流密度は６２，０００Ａ
／ｃｍ2 以上の高い値が得られた。したがって、これら
の結果から酸化物超電導線材を曲げる際に用いる円筒の
直径は、２０〜５０ｍｍが望ましいということがわか
る。
【００２４】例３ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＣｕＯ
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。この混合された粉末を８００〜８５０℃で１
０時間焼成し、それを粉砕するという工程を３回繰り返
し、Ｂｉ−２２２３相を主相とする粉末を調製した。こ
の調製された粉末を銀パイプに充填し、伸線加工を行な
った。この線材を切断し、６１本の線材を銀パイプに詰
めて伸線後、圧延加工を施してテープ状の線材を得た。
この線材を、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気
中で焼結を施してから冷却後、各種のサイズの円筒に沿
わせて例１と同様の曲げ方向で、線材の表面および裏面
それぞれを１回ずつ曲げた。この曲げられた線材に幅４
ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ（１つ１つの酸化物部（コア）の
幅０．１ｍｍ、厚さ０．０１ｍｍ）まで圧延加工を施
し、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気中で焼結
を行なった。冷却後に得られたテープ状線材試料の臨界
電流密度（ＪC）を、液体窒素中で直流４端子法により
測定した。各種サイズで曲げられたテープ状線材試料の
液体窒素温度での臨界電流密度、および曲げ工程を入れ
なかった試料の臨界電流密度を表３に示す。
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。この混合された粉末を８００〜８５０℃で１
０時間焼成し、それを粉砕するという工程を３回繰り返
し、Ｂｉ−２２２３相を主相とする粉末を調製した。こ
の調製された粉末を銀パイプに充填し、伸線加工を行な
った。この線材を切断し、６１本の線材を銀パイプに詰
めて伸線後、圧延加工を施してテープ状の線材を得た。
この線材を、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気
中で焼結を施してから冷却後、各種のサイズの円筒に沿
わせて例１と同様の曲げ方向で、線材の表面および裏面
それぞれを１回ずつ曲げた。この曲げられた線材に幅４
ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ（１つ１つの酸化物部（コア）の
幅０．１ｍｍ、厚さ０．０１ｍｍ）まで圧延加工を施
し、８４０〜８５０℃の温度で５０時間、大気中で焼結
を行なった。冷却後に得られたテープ状線材試料の臨界
電流密度（ＪC）を、液体窒素中で直流４端子法により
測定した。各種サイズで曲げられたテープ状線材試料の
液体窒素温度での臨界電流密度、および曲げ工程を入れ
なかった試料の臨界電流密度を表３に示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】曲げ工程を入れた試料の臨界電流密度の値
は、曲げ工程を入れなかった試料（円筒の直径０ｍｍ）
の臨界電流密度値３８，０００Ａ／ｃｍ2 よりも大きか
った。曲げ工程に用いた円筒の直径が３０〜１００ｍｍ
の間では、曲げの直径が小さいほど、大きな臨界電流密
度を示した。しかし、円筒の直径が１０ｍｍの場合の臨
界電流密度は４０，０００Ａ／ｃｍ2 と、低い値であっ
た。一方、曲げ直径が２０〜５０ｍｍの範囲にある場
合、臨界電流密度は４７，０００Ａ／ｃｍ2 以上の高い
値が得られた。したがって、これらの結果から酸化物超
電導線材を曲げる際に用いる円筒の直径は、２０〜５０
ｍｍが望ましいということがわかる。
は、曲げ工程を入れなかった試料（円筒の直径０ｍｍ）
の臨界電流密度値３８，０００Ａ／ｃｍ2 よりも大きか
った。曲げ工程に用いた円筒の直径が３０〜１００ｍｍ
の間では、曲げの直径が小さいほど、大きな臨界電流密
度を示した。しかし、円筒の直径が１０ｍｍの場合の臨
界電流密度は４０，０００Ａ／ｃｍ2 と、低い値であっ
た。一方、曲げ直径が２０〜５０ｍｍの範囲にある場
合、臨界電流密度は４７，０００Ａ／ｃｍ2 以上の高い
値が得られた。したがって、これらの結果から酸化物超
電導線材を曲げる際に用いる円筒の直径は、２０〜５０
ｍｍが望ましいということがわかる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の酸化物超
電導線材の製造方法は、線材中の酸化物部の不純物相を
減少させ、目的とする超電導相を高い純度で生成させ
る。すなわち、本発明により、高い臨界電流密度を有す
る酸化物超電導線材を得ることができる。
電導線材の製造方法は、線材中の酸化物部の不純物相を
減少させ、目的とする超電導相を高い純度で生成させ
る。すなわち、本発明により、高い臨界電流密度を有す
る酸化物超電導線材を得ることができる。
【図１】例１の曲げ工程における、円筒と線材の位置関
係を示す斜視図である。
係を示す斜視図である。
【図２】例１の線材の曲げ方を示す斜視図である。
【図３】例１の曲げ工程を示す断面図である。
【図４】例２の曲げ工程における、円筒と線材の位置関
係を示す斜視図である。
係を示す斜視図である。
【図５】例２の線材の曲げ方を示す斜視図である。
【図６】例２の曲げ工程を示す斜視図である。
１、５、６、１１、１２ 円筒 ２ 線材 ２ａ 線材の表面 ２ｂ 線材の裏面 ３ 矢印 ４ 長軸 ７、８、９、１０、１３、１４ 矢印
Claims (5)
- 【請求項１】 酸化物粉末を金属パイプに充填し、塑性
加工を施してテープ状線材を得る工程と、 前記線材に第１の焼結を施す工程と、 前記第１の焼結が施された線材を円筒に沿わせて曲げる
工程と、 前記曲げられた線材に塑性加工を施す工程と、 前記塑性加工された線材に第２の焼結を施す工程とを備
えることを特徴とする、酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項２】 前記円筒の直径が２０〜５０ｍｍである
ことを特徴とする、請求項１記載の酸化物超電導線材の
製造方法。 - 【請求項３】 前記線材を円筒に沿わせて曲げる工程
は、前記線材を、その長手方向が前記円筒の長軸方向と
垂直になるように配置して、前記線材を前記円筒に沿わ
せて曲げることを特徴とする、請求項１または２記載の
酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項４】 前記線材を円筒に沿わせて曲げる工程
は、前記線材を、その長手方向が前記円筒の長軸方向と
平行になるように配置して、前記線材を前記円筒に沿わ
せて曲げることを特徴とする、請求項１または２記載の
酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項５】 前記酸化物超電導線材が、Ｂｉ−２２２
３相を主相とする酸化物部を有することを特徴とする、
請求項１〜４のいずれか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 |
|---|---|---|---|
| JP7238426A JPH0982154A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7238426A JPH0982154A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0982154A true JPH0982154A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17030041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7238426A Withdrawn JPH0982154A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0982154A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111095445A (zh) * | 2017-06-28 | 2020-05-01 | 西门子股份公司 | 用于低极数转子的线圈装置和绕组支架 |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP7238426A patent/JPH0982154A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111095445A (zh) * | 2017-06-28 | 2020-05-01 | 西门子股份公司 | 用于低极数转子的线圈装置和绕组支架 |
| CN111095445B (zh) * | 2017-06-28 | 2022-07-15 | 西门子能源全球有限公司 | 用于低极数转子的线圈装置和绕组支架 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |