JPS63279525A - 超電導線材の製造方法 - Google Patents
超電導線材の製造方法Info
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- JPS63279525A JPS63279525A JP62113821A JP11382187A JPS63279525A JP S63279525 A JPS63279525 A JP S63279525A JP 62113821 A JP62113821 A JP 62113821A JP 11382187 A JP11382187 A JP 11382187A JP S63279525 A JPS63279525 A JP S63279525A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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。
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、超電導セラミックスからなる導体部にクラッ
クを生じさせることなく所望の超電導線材を製造する方
法に関する。
クを生じさせることなく所望の超電導線材を製造する方
法に関する。
「従来の技術」
近来、常電導状態から超電導状態に遷移する臨界温度（
Ｔ ｃ）が液体窒素温度以上の高い温度を示す酸化物系
セラミックスからなる超電導材料が種々発見されている
。この種の超電導材料は、従来の合金系超電導材料や金
属間化合物系超電導材料に比較して臨界温度が高く、よ
り有利な冷却条件で使用できるために、実用上極めて有
望な超電導材料とされている。
Ｔ ｃ）が液体窒素温度以上の高い温度を示す酸化物系
セラミックスからなる超電導材料が種々発見されている
。この種の超電導材料は、従来の合金系超電導材料や金
属間化合物系超電導材料に比較して臨界温度が高く、よ
り有利な冷却条件で使用できるために、実用上極めて有
望な超電導材料とされている。
ところで、この種の超電導材料を用いて製造された超電
導線材の一構造例を第４図と第５哩に示す。第４図と第
５図に示す超電導線材Ｂは、ステンレス鋼等の非磁性金
属材料からなる被覆管ｌの内部に酸化物系の超電導材料
からなる導体部２を設けて構成されている。
導線材の一構造例を第４図と第５哩に示す。第４図と第
５図に示す超電導線材Ｂは、ステンレス鋼等の非磁性金
属材料からなる被覆管ｌの内部に酸化物系の超電導材料
からなる導体部２を設けて構成されている。
前記超電導線材Ｂを製造するには、口径の大きな被覆管
１の内部に、原料のまま、又は仮焼成した超電導セラミ
ックスの原料粉末を充填し、この後に全体に加熱処理を
施し、原料粉末の各元素を反応させて超電導セラミック
スからなる導体部２を焼成するとともに、この後に所望
の直径になるまで縮径加工を施して超電導線材Ｂを製造
している。
１の内部に、原料のまま、又は仮焼成した超電導セラミ
ックスの原料粉末を充填し、この後に全体に加熱処理を
施し、原料粉末の各元素を反応させて超電導セラミック
スからなる導体部２を焼成するとともに、この後に所望
の直径になるまで縮径加工を施して超電導線材Ｂを製造
している。
「発明が解決しようとする問題点」
ところが面述の製造方法にあっては、原料粉末を焼成し
て超電導セラミックスとした後に縮径加工を施すために
、剛性の高い、脆い超電導セラミックスに強加工を施す
ことになり、超電導セラミックスからなる導体部２にク
ラックを発生させ易い間厘がある。
て超電導セラミックスとした後に縮径加工を施すために
、剛性の高い、脆い超電導セラミックスに強加工を施す
ことになり、超電導セラミックスからなる導体部２にク
ラックを発生させ易い間厘がある。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、超電導セ
ラミックスからなる導体部にクラックを生じることなく
酸化物系超電導線材を製造できる方法を提供することを
目的とする。
ラミックスからなる導体部にクラックを生じることなく
酸化物系超電導線材を製造できる方法を提供することを
目的とする。
「問題点を解決するための手段」
本発明は、前記問題点を解決するために、金属材料から
なる被覆管の内部に酸化物系超電導材料の原料粉末を充
填し、次いでこの原料粉末に加熱処理を施して超電導セ
ラミックスからなる導体部を焼成することにより超電導
線材を製造する方法において、前記原料粉末を充填した
被覆管を段階的に縮径する工程中に前記被覆管内部の原
料粉末を段階的に加熱する加熱処理を施した後に徐冷す
ものである。
なる被覆管の内部に酸化物系超電導材料の原料粉末を充
填し、次いでこの原料粉末に加熱処理を施して超電導セ
ラミックスからなる導体部を焼成することにより超電導
線材を製造する方法において、前記原料粉末を充填した
被覆管を段階的に縮径する工程中に前記被覆管内部の原
料粉末を段階的に加熱する加熱処理を施した後に徐冷す
ものである。
「作用」
段階的縮径加工の間に順次加熱して超電導セラミックス
を順次焼成してゆくために、被覆管と原料粉末との間の
熱応力の残留を阻止しつつ超電導セラミックスを生成さ
せ、クラックの発生を防止する。
を順次焼成してゆくために、被覆管と原料粉末との間の
熱応力の残留を阻止しつつ超電導セラミックスを生成さ
せ、クラックの発生を防止する。
「実施例」
第１図ないし第３図は、本発明方法の一例を説明するた
めのもので、超電導線材を製造するには、まず、第２図
に示すような被覆管ｌＯと酸化物系超電導材料の原料粉
末１１を用意する。
めのもので、超電導線材を製造するには、まず、第２図
に示すような被覆管ｌＯと酸化物系超電導材料の原料粉
末１１を用意する。
前記原料粉末１１は、酸化物系超電導セラミックスを構
成する元素を含有する複数の粉末の混合粉末が用いられ
る。ここで、例えば、Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系（ただし
、Ａｌｌ！Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｓｃ、Ｙｂ等の周期律表ｍ
ａ族元素の１種以上を示し、ＢはＳｒ、Ｂａ等のアルカ
リ土類金属元素の１種以上を示す。）の超電導セラミッ
クスからなる導体部を備えた超電導線材を製造する場合
には、へ元素の化合物粉末（酸化物粉末、塩化物粉末、
炭酸塩等）とＢ元素の化合物粉末と酸化銅粉末の混合粉
末を用いるか、または、予め製造しておいた酸化物系超
電導セラミックスを粉末化した超電導セラミック粉末を
用いるか、あるいは、前記混合粉末と超電導セラミック
粉末の混合粉末、更には、これらを約５００〜８００℃
で仮焼成した粉末を用いる。
成する元素を含有する複数の粉末の混合粉末が用いられ
る。ここで、例えば、Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系（ただし
、Ａｌｌ！Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｓｃ、Ｙｂ等の周期律表ｍ
ａ族元素の１種以上を示し、ＢはＳｒ、Ｂａ等のアルカ
リ土類金属元素の１種以上を示す。）の超電導セラミッ
クスからなる導体部を備えた超電導線材を製造する場合
には、へ元素の化合物粉末（酸化物粉末、塩化物粉末、
炭酸塩等）とＢ元素の化合物粉末と酸化銅粉末の混合粉
末を用いるか、または、予め製造しておいた酸化物系超
電導セラミックスを粉末化した超電導セラミック粉末を
用いるか、あるいは、前記混合粉末と超電導セラミック
粉末の混合粉末、更には、これらを約５００〜８００℃
で仮焼成した粉末を用いる。
前記被覆管１０は、銅、銀、白金、ステンレス鋼等の高
強度の非磁性耐熱金属材料から形成されるが、ステンレ
ス鋼からなる内管と銅等からなる外管などの複数金属を
クラッドした管体であっても差し支えない。
強度の非磁性耐熱金属材料から形成されるが、ステンレ
ス鋼からなる内管と銅等からなる外管などの複数金属を
クラッドした管体であっても差し支えない。
次に前記ｍ覆管ｌＯの内部に第２図に示すようにｉ化物
系超電導セラミックスの原料粉末１１を充填して複合管
１２を作成する。
系超電導セラミックスの原料粉末１１を充填して複合管
１２を作成する。
被覆管１０に原料粉末を充填する場合は、複合管１２を
５００〜８００℃に１〜５時間程度加熱する１次熱処理
を施す。この１次熱処理により原料粉末中の炭酸塩や酸
化物を分解して水分や炭素等の不要成分を被覆管１０の
端部開口からガスとして排出させて除去する。
５００〜８００℃に１〜５時間程度加熱する１次熱処理
を施す。この１次熱処理により原料粉末中の炭酸塩や酸
化物を分解して水分や炭素等の不要成分を被覆管１０の
端部開口からガスとして排出させて除去する。
次に、１次熱処理を施した前記複合管１２に縮径加工と
加熱処理を施す。本実施例において施す縮径加工と加熱
処理を行うには第１図に示すような装置を用いる。
加熱処理を施す。本実施例において施す縮径加工と加熱
処理を行うには第１図に示すような装置を用いる。
第１図において、１３はダイス、１４はダイス１３の外
周部に付設された加熱装置、１５は加熱装置、１６はダ
イス、Ｉ７は加熱装置を示している。前記加熱装置１４
はダイス１３の外周部に付設された誘導加熱装置であっ
て、ダイス１３の内部を通過する線状体を加熱するもの
であり、加熱装置！ ５．１７は内部を通過する線材を
所要の温度に加熱する誘導加熱装置あるいは電気炉等の
加熱装置である。なお、本実施例で用いる装置において
は、２つのダイス＋３．１６と３つの加熱装置１４．１
５．１７を備えたが、ダイスの数と加熱装置の数は、縮
径加工率や加熱条件等に応じて所要数備えることができ
る。
周部に付設された加熱装置、１５は加熱装置、１６はダ
イス、Ｉ７は加熱装置を示している。前記加熱装置１４
はダイス１３の外周部に付設された誘導加熱装置であっ
て、ダイス１３の内部を通過する線状体を加熱するもの
であり、加熱装置！ ５．１７は内部を通過する線材を
所要の温度に加熱する誘導加熱装置あるいは電気炉等の
加熱装置である。なお、本実施例で用いる装置において
は、２つのダイス＋３．１６と３つの加熱装置１４．１
５．１７を備えたが、ダイスの数と加熱装置の数は、縮
径加工率や加熱条件等に応じて所要数備えることができ
る。
前記１次熱処理を施した複合管１２を第３図に示すよう
にダイス１３に通し、所定の線径まで縮径するとともに
、加熱装置１４を作動さ仕て縮径途中の原料粉末１１を
８００〜１０００℃程度に所要時間加熱し、その後に加
熱装置１５とダイス１６と加熱装置１７を通過させて加
熱処理と縮径加工を行う。前記ダイス１３．１６による
縮径加工は、複合管１２を段階的に徐々に縮径する加工
であって、被覆管１０の外径を最終的に、１／ｌＯ〜ｌ
／３０程度に縮径するしのとする。また、加熱装置１４
．１５．１７で加熱する時間は、ダイスの引抜き速度と
加熱条件に応じて適宜設定されるが、各加熱装置で加熱
する時間の合計が１０分〜１時間程度になるように設定
される。以上の工程において複合管１２の内部の原料粉
末は徐々に縮径されつつ加熱されてその一部が酸化物系
超電導セラミックスとなる。
にダイス１３に通し、所定の線径まで縮径するとともに
、加熱装置１４を作動さ仕て縮径途中の原料粉末１１を
８００〜１０００℃程度に所要時間加熱し、その後に加
熱装置１５とダイス１６と加熱装置１７を通過させて加
熱処理と縮径加工を行う。前記ダイス１３．１６による
縮径加工は、複合管１２を段階的に徐々に縮径する加工
であって、被覆管１０の外径を最終的に、１／ｌＯ〜ｌ
／３０程度に縮径するしのとする。また、加熱装置１４
．１５．１７で加熱する時間は、ダイスの引抜き速度と
加熱条件に応じて適宜設定されるが、各加熱装置で加熱
する時間の合計が１０分〜１時間程度になるように設定
される。以上の工程において複合管１２の内部の原料粉
末は徐々に縮径されつつ加熱されてその一部が酸化物系
超電導セラミックスとなる。
ダイス１３．１６によって複合管１２を所望の線径まで
縮径したならば、９００〜１１００℃に２〜５時間加熱
する加熱処理を施して複合管Ｉ２の内部の原料粉末１１
を更に反応させ、被覆管１０の内部に十分に酸化物系超
電導セラミックスを生成させて導体部を形成し、超電導
線材を得る。
縮径したならば、９００〜１１００℃に２〜５時間加熱
する加熱処理を施して複合管Ｉ２の内部の原料粉末１１
を更に反応させ、被覆管１０の内部に十分に酸化物系超
電導セラミックスを生成させて導体部を形成し、超電導
線材を得る。
以上のように段階的に昇温しで徐々に超電導セラミック
スを焼成すると、金属製の被覆管１０と内部の超電導セ
ラミックスとの間に生じる熱応力を残留させることがな
いために、超電導セラミック部分にクラックを生じさせ
ることなく超電導線材を製造できる効果がある。また、
複合管１２を縮径しつつ連続的に加熱処理して原料粉末
を焼結し、超電導線材を製造できるために、縮径加工と
加熱処理を別個に行う場合に比較して製造時間を短縮す
ることができ、製造効率を向上できる効果がある。
スを焼成すると、金属製の被覆管１０と内部の超電導セ
ラミックスとの間に生じる熱応力を残留させることがな
いために、超電導セラミック部分にクラックを生じさせ
ることなく超電導線材を製造できる効果がある。また、
複合管１２を縮径しつつ連続的に加熱処理して原料粉末
を焼結し、超電導線材を製造できるために、縮径加工と
加熱処理を別個に行う場合に比較して製造時間を短縮す
ることができ、製造効率を向上できる効果がある。
前記加熱処理が終了したならば、超電導線材を徐冷する
。この徐冷条件は、例えば、１１００から７００℃まで
５時間かけて徐冷するとともに、７００℃から常温まで
１時間かけて徐冷する条件とする。この徐冷によって被
覆管１０と超電導セラミック部分との熱膨張率の差異に
起因する熱応力残留を少なくすることができ、冷却時に
超電導セラミックスの導体部分にクラックを生じさない
効果がある。なお、徐冷することによって内部の超電導
セラミックスの結晶性を良好にして結晶をち密化するこ
とができる。
。この徐冷条件は、例えば、１１００から７００℃まで
５時間かけて徐冷するとともに、７００℃から常温まで
１時間かけて徐冷する条件とする。この徐冷によって被
覆管１０と超電導セラミック部分との熱膨張率の差異に
起因する熱応力残留を少なくすることができ、冷却時に
超電導セラミックスの導体部分にクラックを生じさない
効果がある。なお、徐冷することによって内部の超電導
セラミックスの結晶性を良好にして結晶をち密化するこ
とができる。
以上説明した如く製造された超電導線材は、超電導セラ
ミックスからなる導体部にクラックを生じていないため
に所望の超電導特性を発揮する。
ミックスからなる導体部にクラックを生じていないため
に所望の超電導特性を発揮する。
なお、この超電導線材は、酸化物系超電導セラミックス
から導体部を構成しているために、液体窒素等の冷媒で
冷却することによって超電導状態に遷移する優れた超電
導線であり、従来の合金系や化合物系超電導線に比較し
て有利な冷却条件で使用することができる。
から導体部を構成しているために、液体窒素等の冷媒で
冷却することによって超電導状態に遷移する優れた超電
導線であり、従来の合金系や化合物系超電導線に比較し
て有利な冷却条件で使用することができる。
「発明の効果」
以上説明したように本発明は、被覆管に超電導セラミッ
クスの原料粉末を充填して段階的に縮径加工を施し、縮
径加工の間に加熱して被覆管と原料粉末との間の熱応力
を徐々に緩和しつつ超電導セラミックスを生成させるた
めに、超電導セラミックスからなる導体部分のクラック
の発生を防止しつつ超電導線材を製造することかできる
。このため超電導線材の製造時における不良の発生を抑
えて製造効率を向上できる効果がある。また、段階的に
縮径しつつ順次加熱して連続的に原料粉末を焼結するた
めに超電導線材を連続製造することができ、製造時間を
短縮できる効果がある。更に、最終段階では徐冷によっ
て冷却するので、この徐冷段階でもクラックを生じろこ
とはない。
クスの原料粉末を充填して段階的に縮径加工を施し、縮
径加工の間に加熱して被覆管と原料粉末との間の熱応力
を徐々に緩和しつつ超電導セラミックスを生成させるた
めに、超電導セラミックスからなる導体部分のクラック
の発生を防止しつつ超電導線材を製造することかできる
。このため超電導線材の製造時における不良の発生を抑
えて製造効率を向上できる効果がある。また、段階的に
縮径しつつ順次加熱して連続的に原料粉末を焼結するた
めに超電導線材を連続製造することができ、製造時間を
短縮できる効果がある。更に、最終段階では徐冷によっ
て冷却するので、この徐冷段階でもクラックを生じろこ
とはない。
第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を示すもので
、第１図は超電導線材の製造工程を説明するための構成
図、第２図は被覆管の内部に超電導セラミックスの原料
粉末を充填した状態を示す縦断面図、第３図は縮径加工
と加熱処理状態を示す縦断面図、第４図と第５図は従来
の超電導線材を示す６ので、第４図は横断面図、第５図
は縦断面図である。 １０・・・・・・被覆管、 １１・・・・・・原料
粉末、１２・・・・・・複合管、 １３．１６・・
・・・・ダイス、１４．１５．１７・・・・・・加熱装
置。
、第１図は超電導線材の製造工程を説明するための構成
図、第２図は被覆管の内部に超電導セラミックスの原料
粉末を充填した状態を示す縦断面図、第３図は縮径加工
と加熱処理状態を示す縦断面図、第４図と第５図は従来
の超電導線材を示す６ので、第４図は横断面図、第５図
は縦断面図である。 １０・・・・・・被覆管、 １１・・・・・・原料
粉末、１２・・・・・・複合管、 １３．１６・・
・・・・ダイス、１４．１５．１７・・・・・・加熱装
置。
Claims (1)
- 金属材料からなる被覆管の内部に酸化物系超電導材料の
原料粉末を充填し、次いでこの原料粉末に加熱処理を施
して超電導セラミックスからなる導体部を焼成し、超電
導線材を製造する方法において、前記原料粉末を充填し
た被覆管を段階的に縮径加工する工程中で前記被覆管内
部の原料粉末に段階的な加熱処理を施し、この後に徐冷
することを特徴とする超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113821A JP2583504B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113821A JP2583504B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63279525A true JPS63279525A (ja) | 1988-11-16 |
| JP2583504B2 JP2583504B2 (ja) | 1997-02-19 |
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ID=14621888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62113821A Expired - Fee Related JP2583504B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583504B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02239522A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-21 | Mitsubishi Metal Corp | 高臨界電流密度を有するＢｉ系酸化物超電導線材の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62110289A (ja) * | 1985-07-09 | 1987-05-21 | 松下電器産業株式会社 | 調理器 |
| JPH01163910A (ja) * | 1987-05-01 | 1989-06-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導性複合体の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP62113821A patent/JP2583504B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62110289A (ja) * | 1985-07-09 | 1987-05-21 | 松下電器産業株式会社 | 調理器 |
| JPH01163910A (ja) * | 1987-05-01 | 1989-06-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導性複合体の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02239522A (ja) * | 1989-03-13 | 1990-09-21 | Mitsubishi Metal Corp | 高臨界電流密度を有するＢｉ系酸化物超電導線材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583504B2 (ja) | 1997-02-19 |
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