JPH11149834A

JPH11149834A - 酸化物超電導線材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11149834A
Application number: JP9315359A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Sasaoka; 高明笹岡; Akira Nomoto; 明野本; Junichi Sato; 淳一佐藤
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】酸化物超電導線材の曲げに対して臨界電流密度
Ｊｃの劣化の少ない酸化物超電導線材およびその製造方
法を提供する【解決手段】マルチフィラメント型酸化物超電導線材
は、１８本の断面円形の酸化物超電導体１が被覆材２内
で分割されて２層に配置される。各超電導体１は、ツイ
スト加工により、断面円形の酸化物超電導線材３の中心
に対し、螺旋に配置される一方、中心部は被覆材で満た
されている。そして、少なくとも最外層に位置する超電
導体１のほぼ中心と超電導線材３の中心との距離ａと、
図示されていない螺旋ピッチＰとの比は、所定範囲内に
なるよう構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物超電導線
材、特に線材曲げに対して臨界電流密度の劣化が少ない
酸化物超電導線材およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化物超電導体を複数に分割してフィラ
メント状とし、銀または銀合金をマトリックスで被覆し
た銀シース多芯酸化物超電導線材の開発が進められてい
る。この線材は、酸化物超電導体として、例えば、Bi-2
212, Bi-2223, Tl-1223, Tl-2223, Y123, Nd-123, 等の
酸化物粉末を出発原料として、銀パイプ中に粉末を充填
し、その銀パイプを複数本束ねて伸線することで銀被覆
材と複合させた後、超電導化熱処理を施し、多芯の超電
導線材を得ている。

【０００３】従来の多芯酸化物超電導線材としては、図
６に示すような、被覆材との複合化の際に酸化物超電導
体組織を複数に分割し、マルチフィラメント型超電導線
材とした構造（特開平４−２９２８０９号）のほか、図
７に示すような、複数本の超電導体で構成される素線群
を分割して配置するサブマルチフィラメント型超電導線
材とした構造が用いられる。通常これらは、超電導線材
として要求される臨界電流密度（以下、Ｊｃという）を
確保ために不可欠な構造と考えられている。

【０００４】また、最終的な超電導線材の形状として
は、テープ状に構成することが多い。これもＪｃ確保の
ための手段である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
これら酸化物超電導線材は、線材の曲げに対してＪｃが
劣化することが問題となる。これは、線材の曲げによっ
て超電導体に加わる歪みが大きくなり、超電導体組織の
歪破壊を招くからである。従来の酸化物超電導線材で
は、０．２％以上の歪みによりＪｃが劣化する。

【０００６】そこで、本発明の目的は、酸化物超電導線
材の曲げに対してＪｃの劣化の少ない酸化物超電導線材
およびその製造方法を提供することにある。本発明の他
の目的は、線材の許容曲げ半径を小さくできる酸化物超
電導線材およびその製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、少なくともｎ本（ｎは３以上の整数）の
分割されたフィラメント状の酸化物超電導体と被覆材か
らなるマルチフィラメント型酸化物超電導複合材であっ
て、その複合材の長さｚ内に含まれる各酸化物超電導体
の経路長ｌを、ｌ＞ｚとしたことを特徴とする酸化物超
電導線材を提供する。

【０００８】この場合、前記分割された酸化物超電導体
が前記複合材中に配置された螺旋状の素線であり、最外
層に位置する素線の螺旋軌道が２＜Ｐ／ａ＜１００の範
囲（Ｐは螺旋ピッチ、ａは複合材中の最外層に位置する
素線のほぼ中心と複合材中心との距離）であることが好
ましい。

【０００９】また、前記分割された各酸化物超電導体
が、複数本の酸化物超電導体の素線群からなり、当該素
線群の最外層を構成する素線の螺旋軌道が２＜Ｐ１／ａ
１＜１００の範囲（Ｐ１は最外層素線の螺旋ピッチ、ａ
１は最外層素線のほぼ中心と当該酸化物超電導体素線群
の中心との距離）であり、かつ、前記複合材中の最外層
に配置された素線群の螺旋軌道が２＜Ｐ２／ａ２＜１０
０の範囲（Ｐ２は素線群の螺旋ピッチ、ａ２は複合材中
の最外層に位置する素線群のほぼ中心と複合材中心との
距離）にあるようにしてもよい。

【００１０】本発明は、更に、少なくともｎ本（ｎは３
以上の整数）に分割されたフィラメント状の酸化物超電
導体と被覆材からなるマルチフィラメント型酸化物超電
導複合材を含む酸化物超電導線材の製造方法において、
ｎ本の酸化物超電導体原料を含む素線を、酸化物超電導
体以外の金属線を中心として一層または複数層配置し、
かつ最外層に位置する前記酸化物超電導体原料を含む素
線の螺旋軌道が２＜Ｐ／ａ＜１００の範囲（Ｐは螺旋ピ
ッチ、ａは複合材中の最外層に位置する素線のほぼ中心
と複合材中心との距離）になるよう螺旋状に構成し、そ
の後超電導化熱処理を行うことを特徴とする酸化物超電
導線材の製造方法を提供する。

【００１１】また、本発明では、少なくともｎ本（ｎは
３以上の整数）に分割されたフィラメント状の酸化物超
電導体と被覆材からなるマルチフィラメント型酸化物超
電導複合材を含む酸化物超電導線材の製造方法におい
て、ｎ本の酸化物超電導体原料を含む素線を、酸化物超
電導体以外の金属線を中心にして一層または複数層配置
し、かつ最外層に位置する前記酸化物超電導体を含む素
線の螺旋軌道が２＜Ｐ／ａ＜１００の範囲（Ｐは螺旋ピ
ッチ、ａは複合材中の最外層に位置する素線のほぼ中心
と複合材中心との距離）になるよう螺旋状に構成し、そ
れらを減面加工後に超電導化熱処理を行うことを特徴と
する酸化物超電導線材の製造方法も併せて提供する。

【００１２】本発明はさらに、複数本の酸化物超電導体
原料を含む素線を束ねて素線群となし、当該素線群のｎ
本以上（ｎは３以上）を、酸化物超電導体以外の金属線
を中心にして一層または複数層配置し、その外周に金属
を被覆して断面円形の複合材を構成し、その後当該複合
材を減面加工し、当該複合材にツイスト加工を施して、
複合材内で最外層に位置する前記素線群の螺旋軌道が２
＜Ｐ２／ａ２＜１００の範囲（Ｐ２は素線群の螺旋ピッ
チ、ａ２は最外層に位置する素線群のほぼ中心と複合材
中心との距離）となるよう構成し、その後超電導化熱処
理を施すことを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法
を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の酸化物超電導線材
およびその製造方法について、実施の形態を説明する。

【００１４】本発明は、超電導線材の複合材内に含まれ
る個々の酸化物超電導体の経路長ｓを線材長ｌより長く
することを基本構成とする。この条件を満たす好ましい
態様の一つは、個々の超電導体を被覆材内で螺旋状に配
置した複合材とすることである。超電導体の曲げによっ
て加わる曲率は、超電導体の経路長を複合超電導線材の
線材長より長くすることで小さくできる。その結果、超
電導体の歪破壊を抑止し、曲げによるＪｃ劣化の少ない
酸化物超電導線材が得られる。

【００１５】超電導体の経路長を線材長より長くするた
めの手法としては、ａ）超電導体と被覆材を含む複合材
のツイスト加工、ｂ）超電導体の撚線集合線材化、ｃ）
超電導体の転位集合線材化、ｄ）超電導体のソレノイド
化が挙げられる。

【００１６】これらａ），ｂ），ｃ），ｄ）の手法のう
ち、一つまたは２種以上を組み合わせて、超電導体の経
路長を長くすることができる。いずれの手法も所定の経
路長を確保するのに有効な手法であるが、以下、ａ）超
電導体と被覆材を含む複合材のツイスト加工の手法を例
にとり、以下詳細に説明する。

【００１７】ツイスト加工法のねらいは、複合材にねじ
りを加えたときに、以下に述べる複合材のねじり加工の
限界近くでおこる超電導体組織の破壊を抑止することに
ある。ツイスト加工は、超電導線材のＪｃ特性とトレー
ドオフの関係にあり、ねじられる超電導線材の螺旋ピッ
チと線材径との比が約２倍でねじり加工の限界に達す
る。それ以上ねじると、超電導体組織にミクロなクラッ
クが生じ、Ｊｃが低下する。

【００１８】そこで、ねじり加工の制約の範囲で、複合
材内で超電導体を螺旋配置とし、超電導線材の線材長よ
り長い超電導体の経路長を確保するために、好ましく
は、超電導体以外の金属線を中心としてその周囲に超電
導体を配置した状態でツイスト加工を施す。これは、金
属は酸化物超電導材に比べると展延性を有しているた
め、ツイスト加工の際、中心に金属線を配置することで
超電導体の引張破壊歪を大きくする役目をはたすからで
ある。

【００１９】本発明の製造方法に用いる超電導体素線
は、酸化物超電導体原料を含む素線であり、金属のパイ
プ、例えば、銀または銀合金のパイプ中に酸化物超電導
体の原料粉末を充填したもののほか、原料粉末を焼成後
に粉砕した粉末を充填したものも含む。金属パイプは、
スエージングあるいはドローイングによる減面加工、伸
線、圧延または押し出し等の機械加工処理を経ること
で、最終的に複数の超電導体を取り囲む被覆材となる。

【００２０】被覆材は、銀または銀合金が好ましく、特
に銀合金としては、主成分をAgとし、Au，Mg，Ni，Mn，
Zr，Ti，Pd，等の少なくとも一種を添加した合金材を用
いることができる。

【００２１】必要に応じ、ツイスト加工の前にアニール
処理を施す。これは、中心に配置された金属線および／
または被覆材となる金属の展延性を大きくするためであ
る。ツイスト加工を施した後に、超電導化熱処理を行
い、最終複合線材とする。

【００２２】本発明では、ツイスト加工後の形状は特に
問わないが、ツイスト加工後の形状を丸線とし、これを
伸線、押出し、または圧延の機械加工処理を行い、所望
の形状（例えば、テープ材、平角材、６角材、丸線）に
成形した後に、超電導熱処理を行うことも可能である。

【００２３】一例を挙げると、酸化物超電導原料粉末を
金属パイプ内に充填し、当該金属パイプの１８本を１本
の金属線の周囲に平行に配置して束ね、これらを別の金
属パイプ内に挿入した後、伸線して複合材とする。その
複合材をツイストした後、通常の超電導化熱処理を施す
ことにより、酸化物超電導線材が得られる。

【００２４】図１は、そのように製造したマルチフィラ
メント型酸化物超電導線材の一例を示し、１８本の断面
円形の酸化物超電導体１が被覆材２内で分割されて２層
に配置される。各超電導体１は、ツイスト加工により、
断面円形の酸化物超電導線材３の中心に対し、螺旋に配
置される一方、中心部は被覆材で満たされている。そし
て、少なくとも最外層に位置する超電導体１のほぼ中心
と超電導線材３の中心との距離ａと、図示されていない
螺旋ピッチＰとの比は、後述する所定範囲内になるよう
構成されている。

【００２５】本発明の別の実施の形態では、超電導体を
複数の超電導体素線の素線群で構成し、当該素線群の最
外層を構成する素線の螺旋軌道を、ねじり加工の制約範
囲内で１回目のツイスト加工し、次いで、ツイスト加工
後の素線群を超電導体以外の金属線の周囲に配置して、
同様にねじり加工の制約範囲内で２回目のツイスト加工
を施した後に超電導化熱処理を行い、最終複合線材とす
る、ダブル螺旋配置も含む。

【００２６】図２は、そのように製造されるサブマルチ
フィラメント型酸化物超電導線材の一例を示し、７本の
超電導体素線１１よりなる素線群１２は、１回目のツイ
ストにより、１本の素線１１を中心として外層に位置す
る６本の素線１１が螺旋状に配置されている。そして、
外層に位置する素線１１のほぼ中心と素線群１２の中心
との距離ａ２と、図示されていない螺旋ピッチＰ２との
比は、後述する所定範囲内となるよう構成される。１８
本の素線群１２は２回目のツイストにより、断面円形の
超電導線材３の中心に対して螺旋状に配置される。素線
群１２は２層をなし、少なくともその最外層に位置する
素線群のほぼ中心と超電導線材３の中心との距離ａ１
と、図示されていない螺旋ピッチＰ１との比が、後述す
る所定範囲内になるよう構成される。

【００２７】次に、被覆材内の酸化物超電導体の経路長
ｓを超電導線材長ｌより長くすることで曲げによって加
わる歪を低減できる理由を、以下詳細に説明する。

【００２８】超電導線材の円形断面内で螺旋状に配置さ
れた一本の超電導体素線に着目した時の超電導体素線の
螺旋配置を図３に、ダブル螺旋配置を図４にそれぞれ示
す。

【００２９】この場合、図３、図４両ケースともに、螺
旋ピッチが小さくなるほど線材長さあたりの超電導体の
経路長ｓが大きくなるのがわかる。これを数式で表現す
ると、図５に示す螺旋配置において、超電導体の螺旋ピ
ッチはＰ１、螺旋の半径はａ１であり、この時の経路長
ｓについては、次のようになる。

【００３０】

【数１】

【００３１】一方、図６のダブル螺旋配置においては、
超電導体は螺旋状に構成した素線群内の１本であり、そ
の螺旋のピッチはＰ２、螺旋の半径はａ２である。そし
て、素線群は、螺旋ピッチＰ１、螺旋半径ａ１で螺旋状
に配置されている。したがって、この時の経路長ｓは、

【００３２】

【数２】

【００３３】である。

【００３４】ここで、（１）および（２）式からも明ら
かなように螺旋ピッチが小さくなるほど線材単位長さあ
たりの経路長ｓは長くなる。

【００３５】なお、実際には超電導線材を得る工程中
で、超電導体および／または被覆材となる銀、銀合金が
変形したり、両者に滑りが生じたりするので、数学的螺
旋軌道から大きく外れた形態となる。特に、テープ材、
６角材に成形するときは、その傾向が顕著となり、むし
ろ楕円螺旋のような軌道となる。しかしながら、超電導
体が、後述する楕円も含む螺旋軌道の範囲に入ることを
狙いに最終複合線材を製造するときは、本発明の利点が
得られることは言うまでもない。

【００３６】次に、超電導体を図７に示すように曲げ半
径Ｒで曲げたことによって超電導体に加わる曲率κは、

【００３７】

【数３】

【００３８】で表される。この（３）式から、曲率κを
歪εに変換すると、

【００３９】

【数４】

【００４０】となる。（４）式より、経路長ｓが大きく
なるほど超電導体へ加わる歪を低減できることがわか
る。

【００４１】更に、ダブル螺旋配置については、（１）
式と（２）式の違いから明らかなように、経路長ｓが更
に長くなるので、歪低減効果も大きくなる。

【００４２】図２に示したダブル螺旋配置の超電導体素
線群を含む複合体を複数本用意し、それらを撚り合せる
か、それらを束ねた後にツイスト加工することで、トリ
プル螺旋配置とすることも可能であり、最終的には何度
も撚り合わせるか、ツイスト加工することで、ｎ次螺旋
配置構成の超電導線材を得ることもできる。撚り合わせ
またはツイストを繰り返すことで、最終複合線材の単位
長さあたりの超電導体の経路長をより長くすることがで
きる。

【００４３】前述したように、超電導体をツイスト加工
する場合は、ねじり加工の限界として、螺旋ピッチと螺
旋半径との比（Ｐ／ａ）の最小値が存在し、その値は約
２と考えられている。このため、無制限に経路長を長く
することはできない。限界値をＰ１／ａ１＝２とする
と、図５の螺旋配置の場合、（１）式より、ｓ＝３．３
なので、超電導体に加わる歪を約３分１まで低減でき
る。これは、超電導線材の許容曲げ半径を３分の１まで
小さくできることを示している。

【００４４】耐曲歪性を更に改善するには、図４に示す
ようなダブル螺旋配置とする方法がある。この場合は、
同様に限界値をＰ１／ａ１＝Ｐ２／ａ２＝２とすると、
（２）式より、ｓ＝１０．４となり、歪を約１０分の１
まで低減でき、その結果、許容曲げ半径を約１０分の１
まで小さくできる。

【００４５】このように、本発明は、超電導体の歪破壊
を抑止できるねじり限界として螺旋ピッチと螺旋半径と
の比（ｐ／ｄ）を２より大きく規定する一方、定量的に
歪抑制効果の現れる限界値として上限を１００より小さ
く規定した。

【００４６】ここで、超電導体素線群を分割してサブマ
ルチフィラメント構成の超電導線材を製造する場合にお
いては、素線群の螺旋ピッチＰ１を有限にする一方、素
線群を構成する超電導体素線は螺旋ピッチＰ２を無限大
とする構成、すなわち、サブフィラメントにおける親側
の素線群のみをツイストし、素線群を構成する素線はツ
イストすることなく平行に配置した構成も可能である。
または、その逆で、素線群内における超電導体の螺旋ピ
ッチＰ２を有限にし、素線群の螺旋ピッチＰ１を無限大
とする構成も可能である。

【００４７】なお、（３）式で示される超電導体の曲率
は、実際の曲げの際に生じる超電導体および被覆材の変
形および滑りを考慮していない。超電導体が螺旋配置の
場合、超電導体に加わる歪は長手方向に沿って圧縮から
引張りへと交互に変動する。これらの変形ないし滑り
は、歪の最大値が最小となるように起こるものと予想さ
れる。つまり、実際の曲率は、（３）式で計算される曲
率より小さな値になることが予想される。このような効
果は、超電導体を螺旋配置にすることで起こる現象であ
る。

【００４８】本発明の方法により製造される超電導線材
は、超電導体が螺旋配置、またはダブル螺旋配置された
状態で、機械加工処理や熱処理を経て超電導線となる。
機械加工後および熱処理後の断面内の超電導体配置（螺
旋半径ａ１，ａ２、超電導体相互間の距離）の均一性、
およびソーセージングと呼ばれる長手方向の寸法変動
は、超電導体を螺旋配置したときの方が改善されてお
り、これも、超電導体を螺旋配置したときの効果の一つ
である。

【００４９】以下、本発明の実施例を具体的に説明す
る。

【００５０】

【実施例】＜実施例１＞Bi-2212 相主相のBi2Sr2Ca1Cu2
Ox組成の前駆体粉末を用意した。外径１２mm内径１０mm
長さ５００mmの銀合金パイプに粉末を充填し、直径２mm
まで伸線加工し、素線Ａを得た。次に、素線Ａと同サイ
ズの銀合金丸線Ｂを用意し、銀合金線Ｂを１本中心に配
置し周囲に素線Ａを１８本平行に配置して計１９本を束
ね、別の銀合金パイプ内に組み込み、直径２mmまで伸線
し複合体Ｃを得た。複合体Ｃを４８０℃で３０分アニー
ル処理を行った後にピッチ２０mmにツイスト加工を施
し、複合体Ｄを得た。複合体Ｄに、８８０〜８５０℃の
溶融状態から８００℃の固相状態へ１℃／分の割合で酸
素雰囲気中で徐冷する超電導化熱処理を施し、超電導線
材とした。

【００５１】＜実施例２＞実施例１における超電導化熱
処理前の複合体Ｄを圧延によりテープ状（厚さ０．４m
m、幅７mm）に加工後、同様の超電導化熱処理を施し、
超電導線とした。

【００５２】＜実施例３＞実施例１における超電導化熱
処理前の複合体Ｄを１８本と銀合金丸線１本の計１９本
を、中心に銀合金丸線が位置するように束ねた後、別の
銀合金パイプ内に組み込み、これを直径２mmまで伸線加
工を施し複合体Ｅを得た。複合体Ｅを４８０℃で３０分
アニール処理を行った後に、ピッチ３０mmにツイスト加
工を施し、複合体Ｆを得た。その後、複合体Ｆに同様の
超電導化熱処理を施し、超電導線材とした。

【００５３】＜実施例４＞実施例３における超電導化熱
処理前の複合体Ｆを圧延によりテープ状（厚さ０．５m
m、幅６mm）に加工後、同様の超電導化熱処理を施し、
超電導線材とした。

【００５４】＜実施例５＞実施例３における超電導化熱
処理前の複合体Ｆを外径１mmまで伸線加工後に、同様の
超電導化熱処理を施し、超電導線とした。

【００５５】＜実施例６＞実施例１における超電導化熱
処理前の複合線Ｄを６角ダイスで対辺寸法１．４mmにな
るように加工し、それを５４本とそれと同じ６角断面形
状の銀合金線１本の計５５本を、中心に銀合金線が位置
するように平行に束ねた後、別の銀合金パイプ内に組み
込み、その後押出し加工を経て直径２mmまで伸線加工を
施し複合体Ｇを得た。複合体Ｇを４８０℃で３０分アニ
ール処理を行った後に、ピッチ５０mmにツイスト加工を
施し、複合体Ｈを得た。その後、複合体Ｈに同様の超電
導化熱処理を施し、超電導線材とした。

【００５６】＜実施例７＞実施例１における超電導化熱
処理前の複合体Ｃを１８本と銀合金丸線１本の計１９本
を、中心に銀合金丸線が位置するように平行に束ねた
後、別の銀合金パイプ内に組み込み、その後直径２mmま
で伸線加工を施し複合体Ｉを得た。複合体Ｉを４８０℃
で３０分アニール処理を行った後に、ピッチ３０mmにツ
イスト加工を施し、複合体Ｊを得た。その後、素線Ｊに
同様の超電導化熱処理を施し、超電導線材とした。

【００５７】＜実施例８＞実施例１における素線Ａを１
９本を束ねて、銀合金パイプに組み込み、直径２mmまで
伸線し複合体Ｋを得た。次いで、複合体Ｋを１８本と銀
合金丸線１本の計１９本を、中心に銀合金丸線が位置す
るように平行に束ねた後、別の銀合金パイプ内に組み込
み、直径２mmまで伸線加工を施し複合体Ｌを得た。複合
体Ｌを４８０℃で３０分アニール処理を行った後に、ピ
ッチ３０mmにツイスト加工を施し、複合体Ｍを得た。そ
の後、複合体Ｍに同様の超電導化熱処理を施し、超電導
線材とした。

【００５８】＜実施例９＞実施例１における超電導化熱
処理前の複合体Ｄを１９本を束ね、別の銀合金パイプ内
に組み込み、直径２mmまで伸線加工を施して複合体Ｌを
得た。その後、複合体Ｌに同様の超電導化熱処理を施
し、超電導線材とした。

【００５９】＜実施例１０＞実施例１における超電導化
熱処理前の複合体Ｄを１９本を束ね、別の銀合金パイプ
内に組み込み、直径２mmまで伸線加工を施し複合体Ｍを
得た。その後、複合体Ｍを圧延によりテープ状（厚さ
０．４mm）に加工後、同様の超電導化熱処理を施し、超
電導線材とした。

【００６０】＜実施例１１＞中心に外径２mmの銀合金丸
線を配置し、その周囲に実施例１における超電導化熱処
理前の複合体Ｄを１８本束ねてピッチ６０mmで撚線加工
を施し、その後同様の超電導化熱処理を経て超電導線材
とした。

【００６１】各実施例で得られた酸化物超電導線材につ
いて、曲げ応力を加えたときのＪｃの変化を測定した。
その結果、０．６％の歪みまでＪｃの劣化は起こらず、
耐歪劣化特性が大きく改善していることを確認した。

【００６２】更に、最終超電導線材を切り出し、光学顕
微鏡にて横断面組織および縦断面組織を調査した。その
結果、超電導体のフィラメントサイズの線材断面内にお
けるバラツキは５％以下、長手方向でのバラツキは１０
％以下と良好な形状配置であることを確認した。

【００６３】なお、本発明の超電導線材は、種々の応用
が可能であり、例えば、マグネット、コイル、ケーブ
ル、ブスバー、電流リード、磁気シールド、永久電流ス
イッチ等の超電導デバイスにおける超電導導体としての
用途があげられる。

【００６４】この場合、超電導線材の最終形態がコイル
状になるときは、その作製法は、公知のReact&Wind法あ
るいはWind&React法のいずれであってもよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、超電導線材の線材長さ
ｌあたりの超電導体の経路長ｓを長くすることで、線材
曲げに対する超電導体の受ける歪を低減できる。その結
果、線材の許容曲げ半径を小さくすることができる。従
って、本発明の酸化物超電導線材は、曲げが問題となる
使用環境下でその取り扱いが容易であり、コイルその他
の用途に広く応用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマルチフィラメント型酸化物超電
導線材の一例を示す断面図である。

【図２】本発明に係るサブマルチフィラメント型酸化物
超電導線材の一例を示す断面図である。

【図３】酸化物超電導体の螺旋配置の軌跡を示す説明図
である。

【図４】酸化物超電導体のダブル螺旋配置の軌跡を示す
説明図である。

【図５】酸化物超電導体の螺旋配置の説明図である。

【図６】従来のマルチフィラメント型酸化物超電導線材
の一例を示す断面図である。

【図７】従来のサブマルチフィラメント型酸化物超電導
線材の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１酸化物超電導体２被覆材３酸化物超電導線材１１酸化物超電導体素線１２素線群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともｎ本（ｎは３以上の整数）の分
割されたフィラメント状の酸化物超電導体と被覆材から
なるマルチフィラメント型酸化物超電導複合材であっ
て、前記複合材の長さｚ内に含まれる各酸化物超電導体
の経路長ｌを、ｌ＞ｚとしたことを特徴とする酸化物超
電導線材。
【請求項２】前記分割された酸化物超電導体が前記複合
材中に配置された螺旋状の素線であり、少なくとも最外
層に位置する素線の螺旋軌道が２＜Ｐ／ａ＜１００の範
囲（Ｐは螺旋ピッチ、ａは複合材中の最外層に位置する
素線のほぼ中心と複合材中心との距離）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。
【請求項３】前記分割された各酸化物超電導体が、複数
本の酸化物超電導体の素線群からなり、当該素線群の最
外層を構成する素線の螺旋軌道が２＜Ｐ１／ａ１＜１０
０の範囲（Ｐ１は最外層素線の螺旋ピッチ、ａ１は最外
層素線のほぼ中心と当該酸化物超電導体素線群の中心と
の距離）であり、かつ、前記複合材中の最外層に配置さ
れた素線群の螺旋軌道が２＜Ｐ２／ａ２＜１００の範囲
（Ｐ２は素線群の螺旋ピッチ、ａ２は複合材中の最外層
に位置する素線群のほぼ中心と複合材中心との距離）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。
【請求項４】少なくともｎ本（ｎは３以上の整数）に分
割されたフィラメント状の酸化物超電導体と被覆材から
なるマルチフィラメント型酸化物超電導複合材を含む酸
化物超電導線材の製造方法において、ｎ本の酸化物超電
導体原料を含む素線を、酸化物超電導体以外の金属線を
中心として一層または複数層配置し、かつ最外層に位置
する前記酸化物超電導体原料を含む素線の螺旋軌道が２
＜Ｐ／ａ＜１００の範囲（Ｐは螺旋ピッチ、ａは複合材
中の最外層に位置する素線のほぼ中心と複合材中心との
距離）になるよう螺旋状に構成し、その後超電導化熱処
理を行うことを特徴とする酸化物超電導線材の製造方
法。
【請求項５】少なくともｎ本（ｎは３以上の整数）に分
割されたフィラメント状の酸化物超電導体と被覆材から
なるマルチフィラメント型酸化物超電導複合材を含む酸
化物超電導線材の製造方法において、ｎ本の酸化物超電
導体原料を含む素線を、酸化物超電導体以外の金属線を
中心にして一層または複数層配置し、かつ最外層に位置
する前記酸化物超電導体を含む素線の螺旋軌道が２＜Ｐ
／ａ＜１００の範囲（Ｐは螺旋ピッチ、ａは複合材中の
最外層に位置する素線のほぼ中心と複合材中心との距
離）になるよう螺旋状に構成し、それらを減面加工後に
超電導化熱処理を行うことを特徴とする酸化物超電導線
材の製造方法。
【請求項６】前記酸化物超電導体原料を含む素線が断面
円形であり、その複数本を酸化物超電導以外の断面円形
の金属線を中心にして束ねた後、その外周に金属を被覆
して断面円形の複合材を構成し、当該複合材に１５０〜
８５０度温度でアニール処理を施し、当該複合材にツイ
スト加工を施して、複合材内で最外層に位置する線材の
螺旋軌道が２＜Ｐ／ａ＜１００の範囲となるよう構成
し、その後超電導化熱処理を施すことを特徴とする請求
項４または５記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項７】複数本の酸化物超電導体原料を含む素線を
束ねて素線群となし、当該素線群のｎ本以上（ｎは３以
上）を、酸化物超電導体以外の金属線を中心にして一層
または複数層配置し、その外周に金属を被覆して断面円
形の複合材を構成し、その後当該複合材を減面加工し、
当該複合材にツイスト加工を施して、複合材内で最外層
に位置する前記素線群の螺旋軌道が２＜Ｐ２／ａ２＜１
００の範囲（Ｐ２は素線群の螺旋ピッチ、ａ２は最外層
に位置する素線群のほぼ中心と複合材中心との距離）と
なるよう構成し、その後超電導化熱処理を施すことを特
徴とする酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項８】前記複数本の酸化物超電導体原料を含む素
線を束ねて構成した素線群が、当該線材群の最外層に位
置する素線の螺旋軌道が２＜Ｐ１／ａ１＜１００の範囲
（Ｐ１は螺旋ピッチ、ａ１は線材のほぼ中心と当該線材
群の中心との距離）となるようにツイストした構成であ
ることを特徴とする請求項７記載の酸化物超電導線材の
製造方法。
【請求項９】前記超電導化熱処理前に施す減面加工が、
伸線、押出し、または圧延の機械加工であることを特徴
とする請求項５記載の酸化物超電導線材の製法。