JPS63232216A - 超電導線の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は核磁気共鳴装置用マグネットや粒子加速器用マ
グネット等の超電導機器に用いられる超電導線の製造方
法に関する。

「従来の技術」 近来、常電導状態から超電導状態へａ移する臨界温度（
Ｔ　ｃ）が液体窒素温度以上の高い値を示す酸化物系の
超電導材料が種々発見されつつある。

そして、従来、この種の超重導材料からなる超電導体の
中でも（Ｌ　ａ、　Ｓ　ｒ）ＣｕＯ系の超電】４体を製
造するには、Ｓｒ炭酸塩とＬａ酸化物とＣｕＯ粉末を混
合して得た混合粉末に熱処理を施して超電導体を得ろよ
うにしている。

「発明か解決しようとする問題点」 前記（Ｌ　ａ、　Ｓ　ｒ）Ｃｕｏ系の超電導体は瓶めて
脆いｆ二めに押出加工や縮径加工を施して長尺の線材を
得ようとしても、断線等のトラブルを生じ易く、長尺の
線材を得ることが困難な問題がある。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、酸化物系
の題めて臨界温度の高い長尺の超電導線を製造できる方
法の提供を目的とする。

「問題点を解決するための手段」 第１の発明は、前記問題点を解決するために１、ヘ　−
Ｂ　　−Ｃｕ−０系 （ただし、ＡはＬ　ａ、　Ｃｅ、　Ｙ等のＩＩＩａ族元
素を示し、ＢはＳｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属元素を
示す）の超電導体を具備してなる超電導線を製造する方
法であって、 前記へ元素とＢ元素の少なくとも一方を含有ずろ銅合金
からなる管体に、Ｂ元素の化合物粉末とへ元素の化合物
粉末の少なくとも一方と、酸化銅粉末を混合した混合粉
末を充填し、伸線加工を施して所望の線径にした後に熱
処理を施すものである。なお、前記化合物粉末は、酸化
物粉末、弗化物粉末、塩化物粉末あるいは炭酸化物粉末
等のいずれでも良い。

第２の発明は、前記問題点を解決するために、Ａ　−Ｂ
　−Ｃｕ−０系 （ただし、ＡはＬ　ａ、　Ｃｅ、　Ｙ等のＩＩＩａ族元
素を示し、ＢはＳｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属元素を
示す）の超電導体を具備してなる超電導線を製造する方
法であって、 前記へ元素とＢ元素の少なくとも一方を含有する銅合金
からなる管体に、前記Ｂ元素の粉末とへ元素の粉末の少
なくとも一方と、酸化銅粉末を混合しｆコ混合粉末を充
填し、伸線加工を施して所望の線径にした後に熱処理を
施す乙のである。

「作用　」 ｎＩａ族元素またはアルカリ土類金属元素と銅からなる
加工性を有する管体に、希土類金属元素またはアルカリ
土類金属元素の化合物粉末と、酸化銅粉末からなる混合
粉末を充填して伸線するために断線を生じさせることな
く縮径可能となり、長尺の線材が製造可能となる。また
、ｌ１ｌａ族元素またはアルカリ土類金属元素と銅から
なる加工性を有する管体に、ｌｌ１ａ族元素粉末または
アルカリ土類金属元素粉末と酸化銅粉末とからなる合金
粉末を充填して伸線するために断線を生じさせろことな
く縮径可能となり、長尺の線材が製造可能となる。

「実施例１」 第１図ないし第４図は第１の発明を（Ｌ　ａ、　Ｓ　ｒ
）ＣｕＯ系の超電導線の製造方法に適用した一例を説明
するためのちので、この系の超電導線を製造するには、
まず、Ｃｕ−Ｓｒ合金からなる第１図に示す管体Ｉを作
成する。

次に、Ｌａ酸化物粉末とＣｕ−０粉末をＳｒ：Ｌａ＝２
：３ （Ｓｒ：Ｌａ）：Ｃｕ＝　１　：Ｉ　　（原子比）の割
合となるように混合して混合粉末を得、この混合粉末２
を前記管体１に、第２図に示すように＋　ＬＩ４１　　
ｍｌ−袖山りやロ１輛Ｔ六−陶會　て佃小蛸り又まで縮
径して第３図に示す線材３を得る。前記押出と線引加工
において、管体１は良好な加工性を何するために、断線
等のトラブルを生じることなく長尺の線材３を得ること
ができる。

次に、前記線材３を８００〜１１００℃で１〜１００時
間程度加熱する熱処理を施し、管体１の内部のＬａとＳ
ｒ４：ＣｕＯ粒子の周囲に拡散反応させて（Ｌ　ａ、　
Ｓ　ｒ）Ｃｕｏ系超電導線４を製造する。

以上の工程によって製造された超電導線４は長尺の線材
であり、４０〜５０にという高い臨界温度を示し、良好
な超電導特性のものであった。さらにまた、この超電導
線４はコイル化においても同等問題のないものであった
。

「実施例２」 第５図ないし第８図は第２の発明を（Ｌ　ａ、　Ｓ　ｒ
）ＣｕＯ系の超電導線の製造方法に適用した一例を説明
するためのもので、この系の超電導線を製造ずろには、
まず、Ｃｕ−Ｓｒ合金からなる第５図に示す管体６を作
成する。

；ａｔ　＋、−Ｔ、　ｄ’、）　＋　）−（”：　ｏ−
１’ｌ　ｋ）Ｘ　本Ｃｕ：（Ｌａ、Ｓ　ｒ）＝　　Ｉ　
　：１Ｌａ、５ｒ＝（１−ｘ）：ｘ （０，１≦Ｘ≦０．９）（モル比） の割合となるように混合して混合粉末を得、この混合粉
末７を前記管体６に、第６図に示すように充填し、更に
押出と線引加工を施し、所望の線径まで縮径して第７図
に示す線材８を得る。前記押出と線引加工において、管
体６は良好な加工性を存するために、断線等のトラブル
を生じることなく長尺の線ｌ７ｔ８を得ることができる
。

次に、前記線材８を８００〜１１００°Ｃに１〜１００
時間程度加熱する熱処理を施し、管体６の内部のＬａと
ＳｒをＣｕＯ粒子の周囲に拡散反応させて（Ｌ　ａ、Ｓ
　ｒ）ＣｕＯ系超電導線９を製造する。

以上の工程によって製造された超電導線９は長尺の線材
であり、４０〜５０にの高い臨界温度を示し、良好な超
電導特性を発揮する。また、この超電導線９をコイル化
しても同等問題は生じなかった。

なお、前記各実施例１，２において管体１，６をＣｕ−
Ｉ、　ａ合金から形成し、管体１，６にＳｒ化合物粉末
あるいはＳｒ粉末を充填して超電導線を製造することも
可能である。

さらに、前記実施例においては、ＩＩＩａ族元素として
Ｌ　ａを用い、アルカリ土類金属元素としてＳｒを用い
たが、Ｌａの代わりにＹ、Ｓｃ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ。

Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｆ【ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、
Ｙｂ、Ｌｕ等のＩＩＩａ族元素を用いても良く、Ｓｒの
代わりに、Ｂｅ。

Ｍｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｒａ等の元素を用いても良い。

なお、以上の説明では超電導線は単芯の場合について述
べであるが、この超電導線を多数本束ねて成形加工した
いわゆる極細多芯型の超電導線として用いることかでき
るのは勿論である。

「発明の効果」 以」二説明したように第１の発明は、ｌｌ１ａ族元素ま
たはアルカリ土類金属元素と銅からなる加工性を有する
合金からなる管体に、ＩＩＩａ族化合物粉末またはアル
カリ土類金属元素化合物粉末と酸化銅粉末を充填して伸
線するために、断線等のトラブルを生じることなく縮径
すること力く可能となり、長尺の超電導線を製造できる
効果があるとともに、これをコイル化しても同等問題が
ない。さらに、■ａ族元素とアルカリ土類金属元素と銅
と酸素からなる系の超電導体は極めて高い臨界温度を示
し、従来の超電導線の冷却条件より格段に有利な冷却条
件となるために、本発明により製造された超電導線を用
いることによって超電導機器の冷却設備を簡略化するこ
とができて低コスト化が可能となり、取り扱いら容易に
なる効果がある。

一方、第２の発明は、ＩＩＩａ族元素またはアルカリ土
類金属元素と銅からなる加工性を有する合金からなる管
体に、ＩＩＩａ族元素またはアルカリ土類金属元素の粉
末とＣｕ−０粉末を充填して伸線するために、断線等の
トラブルを生じることなく縮径することが可能となり、
長尺の超電導線を製造でさる効果があるとともに、コイ
ル化しても同等問題を生じない。また、（Ｉｉａ族元素
とアルカリ土類金属元素と銅と酸素からなる系の超電導
体は極めて高い臨界温度を示し、従来の超電導線の冷却
条明により製造された超電導線を用いることによって超
電導機器の冷却設備を簡略化することができて低コスト
化が可能となり、取り扱いら容易になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は銅合金からなる管体の横断面図、第２図は前記
管体に化合物粉末を充填した状態を示す横断面図、第３
図は縮径後の線材を示す横断面図、第４図は超電導線を
示す横断面図、第５図は銅合金からなる管体の横断面図
、第６図は前記管体に元素粉末を充填した状態を示す横
断面図、第７図は縮径後の線材を示す横断面図、第８図
は超電導線を示ず階断面図である。 １．６・・・・・・管体、　　　　２．７・・・・・・
混合粉末、３．８・・・・線材、　　　　４．９・・・
・超電導線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ−Ｂ−Ｃｕ−Ｏ系 （ただし、ＡはＬａ、Ｃｅ、Ｙ等のIIIａ族元素を示し
   、ＢはＳｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属元素を示す）の
   超電導体を具備してなる超電導線を製造する方法であっ
   て、 前記Ａ元素とＢ元素の少なくとも一方を含有する銅合金
   からなる管体に、Ｂ元素の化合物粉末とＡ元素の化合物
   粉末の少なくとも一方と酸化銅粉末とを混合した混合粉
   末を充填し、伸線加工を施して所望の線径にした後に熱
   処理を施すことを特徴とする超電導線の製造方法。
2. （２）Ａ−Ｂ−Ｃｕ−Ｏ系 （ただし、ＡはＬａ、Ｃｅ、Ｙ等のIIIａ族元素を示し
   、ＢはＳｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属元素を示す）の
   超電導体を具備してなる超電導線を製造する方法であっ
   て、 前記Ａ元素とＢ元素の少なくとも一方を含有する銅合金
   からなる管体に、前記Ｂ元素の粉末とＡ元素の粉末の少
   なくとも一方と酸化銅粉末とを混合した混合粉末を充填
   し、伸線加工を施して所望の線径にした後に熱処理を施
   すことを特徴とする超電導線の製造方法。