JPS63254615A

JPS63254615A - 超伝導材料の製造法

Info

Publication number: JPS63254615A
Application number: JP62089250A
Authority: JP
Inventors: Kenzaburo Iijima; 健三郎飯島; Toshiharu Hoshi; 俊治星
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1987-04-11
Filing date: 1987-04-11
Publication date: 1988-10-21

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば超伝導コイル等に用いられる超伝導
材料の製造法に関するものである。

（従来の技術）最近、合金系超伝導材料のインゴットを熱間押出し手段
、または静水圧押出し手段により線引きし、極めて細い
線材に加工してコイルに巻き付けるようにした超伝導コ
イルが開発されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような超伝導コイルの製造にあたっ
ては、線材となる超伝導材料が１例えばニオブチタン合
金等の熱間押出し可能な合金系材料からなるものであり
、最近法々と見つかっている液体窒素温度で超伝導を示
す熱間押出し不可能なセラミックス系材料を線材加工す
る技術は、未だ開発されていないのが現状である。

この発明は、上記の事情のもとになされたもので、その
目的とするところは、セラミックスの広い融点温度幅と
ガラス素材の曳糸性とを利用して、セラミックス系超伝
導材料を容易に線材加工することができるようにした超
伝導材料の製造法を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記した問題点を解決するために、この発明は。

セラミックス系超伝導材の焼結体からなる棒状部材の端
部近傍を加熱融体化して細線状に引っ張り形成しながら
冷却し巻き取ってなる構成としたもので、この場合、セ
ラミックス系超伝導材の焼結体からなる棒状部材を、予
めガラス素材で被覆するとともに、このガラス素材を棒
状部材の加熱融体化と共に軟化させて細線状に引っ張り
形成後に化学的処理で除去することを可能にしてなるも
のである。

また、前記棒状部材を加熱融体化するための加熱温度は
、ガラス素材の粘度が１０２〜１０Ｇポアズになる範囲
に設定される。

（作　用）すなわち、この発明は、上記の構成とすることによって
、セラミックス系超伝導材の焼結体からなる棒状部材を
ガラス素材で被覆し、このガラス素材を棒状部材の加熱
融体化と共に軟化させて細線状に引っ張り形成するよう
レニしてなることから、セラミックスの広い融点温度幅
とガラス素材の粘性による曳糸性との利用で、断線を生
じることなくセラミックス系超伝導材料を極めて細く長
い線材に容易に加工することができるとともに、引っ張
り成形時、加熱融体化されたセラミックス系超伝導材料
が軟化されたガラス素材で被覆された状態を維持してい
ることから、セラミックス系超伝導材料と大気との反応
による悪影響がないため。

組成も安定化する。

（実　施　例）以下、この発明を図示の実施例を参照しながら説明する
。

第１図は、この発明に係るセラミックス系超伝導材料の
線材を製造するに用いられる線材加工装置の全体構成を
概略的に示すもので、図中１は後述する線材加工素材で
ある棒状部材１０を図示しない駆動系により昇降自在に
支持する支持機構、２は加熱機構、３は冷却機構、４は
ガイド、５はモータＭにより回転駆動する線材巻取り機
構である。

すなわち、上記した線材加工素材である棒状部材１０は
、第２図に示すように、セラミックス系超伝導材料、例
えば（Ｙｏ、、Ｂ　ａｏ、ｓ）　、Ｃｕ２Ｏ。

の丸棒状の焼結体１１を、先端部１２ａを尖らせたバイ
コールガラスチューブなどからなるガラス素材１２内に
挿入することにより被覆してなる構成を有するものであ
り、この棒状部材１０を前記線材加工装置の支持機構１
に支持して、その先端部１０ａの端部近傍を加熱機構２
により加熱し、前記焼結体１１を融体化させると同時に
ガラス素材１２を軟化させるとともに、この軟化したガ
ラス素材１２の先端部１２ａを、第２図実線矢印で示す
ように、下方に引っ張ることにより形成される細線１３
を冷却機構３で冷却しながらガイド４を介して線材巻取
り機構５に巻取るようになっているもので、成形後の細
線１３の表面に被覆しているガラス素材は、図示しない
除去装置を通して化学的処理により除去されるようにな
っているものである。

ところで、上記棒状部材１０を構成するセラミックス系
超伝導材料の焼結体１１は、例えば直径が１０〜２０ｍ
ｍ程度の丸棒が用いられ、その組成は、前記した（Ｙ、
、、　Ｂ　ａｏ、ｓ）　、ｃ　ｕ、０７からなるものの
他に、（ＲｘＢａｔ−ｘ）　３Ｃｕ、Ｏｚ［Ｒ：　Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｕｘ＝０．３
〜０．８、ｚ＝６〜７］のものが好適に用いられる。また、前記棒状部材１０を
加熱してセラミックス系超伝導材料の焼結体１１を融体
化するための作業上の加熱温度は、焼結体１１の融点よ
りガラス素材１２の粘度を基準にして設定され、ガラス
素材の粘度が１０２〜１０６ポアズになる範囲、例えば
２０００℃に設定してなるもので、ガラス素材の粘度が
１０２ポアズ未満では、焼結体が溶融し過ぎて引っ張り
時に断線が発生し易くなり、一方、１０６ポアズ以上で
は硬過ぎて線引きが不可能であり、無理に引くと断線す
る。この場合、ガラス素材１２としては、硼珪素酸ガラ
スまたは高珪酸ガラス等のパイレックスガラスが好適に
使用される。

さらに、加熱機ｇｔ２としては、レーザ加熱またはＳｉ
Ｃへの通電加熱などにより行なわれ、この場合における
溶融端部の引っ張り速度（巻取り速度）は、例えば１０
０〜８００ｍ／ｍｉｎで、冷却機構３としては、水中を
通すことにより行なわれる。

さらにまた、成形後の細線１３の表面に被覆されたガラ
ス素材を除去するために化学的処理を施す場合、細線１
３を溶融カセイソーダまたはフッ化水素溶液などに浸漬
させることにより行なわれる。

具体例：上記した線材加工装置を用いて、この発明に係るセラミ
ックス系超伝導材料を試験的に製造したところ、ガラス
除去後、下表に示すようなセラミックス系超伝導材料の
線材を得ることができた；表巻取り速度（ｍ／ｍ１ｎ）　　　線材の直径（μｍ）な
お、上記した実施例においては、セラミックス系超伝導
材料の焼結体１１にガラス素材１２を被覆して引っ張り
成形することにより線材１３を製造するようにしたが、
単に、セラミックスの融点の温度幅が広いことを利用し
て、直接、焼結体１１を加熱溶融して線引きすることも
可能であり、この方法により試験的に製造したところ、
下表に示すようなセラミックス系超伝導材料の線材を得
ることができた；巻取り速度（ｍ／ｗｉｎ）　　　線材の直径（μｍ）そ
の他、この発明は、この発明の要旨を変えない範囲で種
々変更実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、この発明によれば、セ
ラミックス系超伝導材の焼結体からなる棒状部材をガラ
ス素材で被覆し、このガラス素材を棒状部材の加熱融体
化と共に軟化させて細線状に引っ張り形成するようにし
てなることから、セラミックスの広い融点温度幅とガラ
ス素材の粘性による曳糸性との利用で、断線を生じるこ
となくセラミックス系超伝導材料を極めて細く長い線材
に容易に加工することができるとともに、引っ張り成形
時、加熱融体化されたセラミックス系超伝導材料が軟化
されたガラス素材で被覆された状態を維持していること
から、セラミックス系超伝導材料と大気との反応による
悪影響がないため、組成も安定化するというすぐれた効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る超伝導材料の製造法に用いられ
る線材加工装置の一実施例を示す概略的説明図、第２図は同じく線材加工素材である棒状部材の構成を概
略的に示す要部拡大断面図である。１・・・支持機構、　　２・・・加熱機構、３・・・冷
却機構、　　　５・・・巻取り機構、１０・・・棒状部
材、１１・・・セラミックス系超伝導材の焼結体、１２・・
・ガラス素材、　　　１３・・・線材。第１図 ↓ 第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス素材で被覆されたセラミックス系超伝導材
の焼結体からなる棒状部材の端部近傍を加熱し、前記焼
結体を融体化させながら軟化するガラス素材と共に細線
状に引っ張り形成することを特徴とする超伝導材料の製
造法。
（２）特許請求の範囲の範囲第１項に記載の超伝導材料
の製造法において、該加熱温度は、前記ガラス素材の粘度が１０＾２〜１０
＾６ポアズになる範囲に設定したことを特徴とする製造
法。
（３）特許請求の範囲の範囲第１項に記載の超伝導材料
の製造法において、該細線状に引っ張り形成後のガラス素材を化学的処理で
除去することを特徴とする製造法。