JPS63236218A - 超伝導電線 - Google Patents

超伝導電線

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JPS63236218A
JPS63236218A JP62068512A JP6851287A JPS63236218A JP S63236218 A JPS63236218 A JP S63236218A JP 62068512 A JP62068512 A JP 62068512A JP 6851287 A JP6851287 A JP 6851287A JP S63236218 A JPS63236218 A JP S63236218A
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JP
Japan
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powder
mixture
wire
compound
magnetic field
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Pending
Application number
JP62068512A
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English (en)
Inventor
Shigeyuki Tsurumi
重行 鶴見
Juichi Noda
野田 壽一
Makoto Hikita
疋田 真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPS63236218A publication Critical patent/JPS63236218A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、超伝導電線、さらに詳細にば、高い臨界電流
、臨界磁場を有する超伝導電線に関するものである。
〔発明の従来技術〕
超伝導電線に要求される特性は超伝導転移温度Tcが高
く、かつ磁場の中へ置かれた場合に超伝導が破壊される
臨界磁場+1cが高いことである。
これまで研究された超伝導電線の材料とTcおよび4.
2にで使用可能な磁場範囲を第1表に示す。これら使用
可能な磁場は一般にTcが高い程大きくなる。Tcとl
lcの関係を第1図に示す。第1表において最も高い使
用可能な磁場領域を有するのはNb3 Sn化合物で1
3〜16テスラのHcを有する。これは、Nb芯とCu
−Sn合金との複合体を作製し、これを細線化した後、
600〜700℃に加熱しで作ったものである。熱処理
によりCu−Sn合金マトリックス中のSnのみが細か
く加工されたNb芯と拡散反応してNb3 Snの極細
多芯が形成される(第2図:参考文献E、Adam e
t al、 (EEE Trans、 Mag、 Ma
g−13(1977) 319 ”) Q 第1表 〔発明の解決すべき問題点〕 このような複雑なプロセスにより作製してもIlcは1
3〜16テスラと低く、超伝導磁石の要求には応じきれ
ていない欠点を有し、かつ電線の構造が複雑である欠点
を有していた。
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、従
来の超伝導電線の臨界磁場の低い点を改善した高い臨界
磁場を有する超伝導電線を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、大量生産が可能な酸素欠陥を有する正方晶系
に属するペロブスカイト型酸化物へ2 B 4Cue 
Oxh+y  (0<y <2.5 )構造において、
八としてイットリウム(Y)、ランタン(La) 、イ
ッテリビウム(Yb)の一種またはその混合物、Bとし
てバリウム(Ila) 、ストロンチウム(Sr)、カ
ルシウム(Ca)の一種またはその混合体からなる化合
物の粉末、または前記粉末と銅の細線の複合材を金属チ
ューブで被覆して超伝導電線とすることを最も主要な特
徴とする。また、このように金属チューブで被覆したも
のを、絶縁剤粉末が充填された金属チューブで、さらに
被覆することを特徴としている。
従来の技術とは電線の構造が簡単な上に高い臨界磁場が
得られる点が異なる。
本発明による超伝導電線に使用される化合物粉末は、前
述のように、酸素欠陥を有する正方品系に属するペロブ
スカイト型酸化物A 2 B 4 Cu6014+γ(
0<y <2.5 )構造において、八としてイツトリ
ウム(Y)、ランタン(La) 、イツトリウム(Yb
)の一種またはその混合物、Bとしてバリウム(Ba)
 、ストロンチウム(Sr) 、カルシウム(Ca)の
一種またはその混合体からなる化合物の粉末である。こ
の化合物粉末は、前述のように高い臨界電流、臨界磁場
を有し、大量生産が可能であるという利点を有している
からである。
前記一般式において、Aがイツトリウム、ランタン、イ
ッテリビウムの一種またはその混合物以外であると、超
伝導にはならない虞があり、またBがバリウム、ストロ
ンチウム、カルシウムの一種またはその混合物以外であ
ると、同様に弔電鋼にはなりにくい。さらに、前記yは
O<y <2.5であるが、yが上記範囲を逸脱すると
、酸素欠陥を有する正方晶系のペロブスカイト型酸化物
を製造しにくいからである。
このような化合物粉末を金属チューブに充填するもので
あるが、この金属チューブは、本発明において基本的に
限定されるものではない。たとえばステンレス、銅、ア
ルミニウムなどのチューブであることができる。
本発明による第2の発明においては、前記化合物粉末を
金属細線管に充填し、これを金属チューブで被覆する。
前記金属細線は、本発明において基本的に限定されるも
のではなく、たとえば銅、ニオブ、アルミニウムなどの
金属細線であることができる。
本発明による第3の発明および第4の発明は、上記第1
の発明および第2の発明の超伝導電線のまわりに絶縁体
粉末を設け、これを金属チューブで被覆した構造になっ
ている。この絶縁体粉末は、本発明において基本的に限
定されるものではなく、たとえば酸化アルミニウムない
し酸化マグネシウムなどの一種以上を使用することがて
きる。この絶縁体粉末を被覆する金属チューブは、前述
の金属チューブと同様であってよい。
以下、本発明の実施例について説明する。
〔実施例1〕 第3図は本発明の第一の実施例を説明する図であって、
1はステンレスチューブ、2はイットリウム、バリウム
、f4 (Y t Ba4Cue Osa+y )の超
伝導化合物である。
ステンレスチューブ1の中に超伝導化合物2が粉末の状
態で充填されており、電線を曲げても粉末間での電気的
導通がとれる効果がある。この電線の温度に対する電気
抵抗の変化を磁場の影響を含めて第4図に示す。Y 2
 Ba4 Cue On+yの組成における超伝導化合
物の焼結体は93Kから電気抵抗が減少し、92に前後
で完全に電気抵抗が消失するが、この化合物を粉末化し
、ステンレスチューブに入れたものも第4図に示すよう
に焼結体と殆ど変わらない超伝導特性を示した。
さらに、4.2Kにおける臨界磁場は50テスラを超え
ており、従来のNb3 Snのマルチフィラメントの超
伝導電線よりはるかに優れた臨界磁場特性が得られた。
しかも一般の電線と同様の取り扱いが可能である。
この結果から明らかなように従来の技術に比べて極めて
簡単な構造の電線で高い転移温度を持ち優れた臨界磁場
特性を持つ超伝導電線が得られる改善があった。
[実施例2〕 第5図は本発明の第二の実施例を説明する図であって、
3は超伝導化合物2の粉末中に通した銅の細線である。
転移温度、臨界磁場特性は実施例1と同じであるが銅の
細線が通されているため、温度が上昇して超伝導が破れ
た場合に、超伝導状態で流れていた大電流のために超伝
導電線が焼き切れることがなくなる。また、銅の細線の
ために一層曲げに対しても強くなった。
〔実施例3〕 第6図は、本発明の第三の実施例を説明する図で、4は
銅のチューブ、5はアルミナ粉末または酸化マグネシウ
ム粉末である。
転移温度、臨界磁場特性は実施例1と同じである。銅の
チューブ4は実施例2における銅の細線と同じ働きがあ
り、超伝導が破れた場合に焼き切れない効果と曲げに対
する強度の改善がある。
さらに、銅チューブの外側に絶縁材料であるアルミナ粉
末または酸化マグネシウム粉末を充填してステンレスチ
ューブで被覆した構造になっているため、超伝導電線に
誤って導電性のものが触れても短絡することがない。ま
た、この超伝導電線をコイルにした際、密着−せて巻い
ても短絡せず、信頼性が向上した。
〔発明の効果〕
以上説明したように、高い超伝導転移温度と臨界磁場を
有する酸素欠陥を有する正方晶系に属するペロブスカイ
ト型酸化物A2BaCu601a+γ(0<y <2.
5 )構造においてAとしてイットリウム(Y)、ラン
タン(La) 、イツトリウム(Yb)の一種またはそ
の混合物、Bとしてバリウム(Ba) 、ストロンチウ
ム(Sr) 、カルシウム(Ca)の一種またはその混
合体からなる化合物を粉末化し、ステンレスチューブに
充填することあるいは銅のチューブに充填した後、アル
ミナ粉末または酸化マグネシウム粉末を間に入れてステ
ンレスチューブで被覆する構造を持たせたことにより、
酸素欠陥を有する正方晶系に属するペロブスカイト型酸
化物A 2B 4CLI605hty  (0<’! 
<2.5)構造においてAとしてイツトリウム(Y ”
)、ランタン(La) 、イツトリウム(Yb)の一種
またはその混合物、8としてバリウム(Ba) 、スト
ロンチウム(Sr) 、カルシウム(Ca)の一種また
はその混合体からなる化合物の焼結体で得られた高い超
伝導転移温度と臨界磁場特性を失うことなく一般の電線
と同程度曲げ特性を有する超伝導電線が得られる利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な超伝導材料の転移温度と4.2Kにお
ける臨界磁場の関係、第2図は従来のNb3 Sn極細
多芯超伝導電線の作製方法、第3図、第5図、第6図は
本発明の実施例を示す断面図、第4図は本発明の超伝導
電線の温度に対する電気抵抗の変化および磁場の影響で
ある。 ■ ・・・ステンレスチューブ、2 ・・・超伝導化合
物の粉末、3 ・・・銅の細線、4 ・・・銅のチュー
ブ、5 ・・・アルミナの粉末。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸素欠陥を有する正方晶系に属するペロブスカイ
    ト型酸化物A_2B_4Cu_6O_1_4_+_y(
    0<y<2.5)構造において、Aとしてイットリウム
    (Y)、ランタン(La)、イッテリビウム(Yb)の
    一種またはその混合物、Bとしてバリウム(Ba)スト
    ロンチウム(Br)、カルシウム(Ca)の一種または
    その混合体からなる化合物の粉末を金属チューブの中へ
    隙間なく充填したことを特徴とする超伝導電線。
  2. (2)酸素欠陥を有する正方晶系に属するペロブスカイ
    ト型酸化物A_2B_4Cu_6O_1_4_+_y(
    0<y<2.5)構造において、Aとしてイットリウム
    (Y)、ランタン(La)、イッテリビウム(Yb)の
    一種またはその混合物、Bとしてバリウム(Ba)スト
    ロンチウム(Br)、カルシウム(Ca)の一種または
    その混合体からなる化合物の粉末を、金属細線の間に充
    填し、これを金属チューブで被覆したことを特徴とする
    超伝導電線。
  3. (3)酸素欠陥を有する正方晶系に属するペロブスカイ
    ト型酸化物A_2B_4Cu_6O_1_4_+_y(
    0<y<2.5)構造において、Aとしてイットリウム
    (Y)、ランタン(La)、イッテリビウム(Yb)の
    一種またはその混合物、Bとしてバリウム(Ba)、ス
    トロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)の一種また
    はその混合体からなる化合物の粉末を金属チューブを用
    いて被覆し、そのまわりに絶縁体粉末を充填して金属チ
    ューブで被覆することを特徴とした超伝導電線。
  4. (4)酸素欠陥を有する正方晶系に属するペロブスカイ
    ト型酸化物A_2B_4Cu_6O_1_4_+_y(
    0<y<2.5)構造において、Aとしてイットリウム
    (Y)、ランタン(La)、イッテリビウム(Yb)の
    一種またはその混合物、Bとしてバリウム(Ba)、ス
    トロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)の一種また
    はその混合体からなる化合物の粉末を、金属細線の間に
    充填し、これを金属チューブで被覆するとともに、その
    まわりに絶縁体粉末を充填した金属チューブで被覆した
    ことを特徴とする超伝導電線。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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