JPS63292530A

JPS63292530A - 化合物超電導線の製造方法

Info

Publication number: JPS63292530A
Application number: JP62128812A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yamada; 穣山田; Shigeo Nakayama; 茂雄中山; Akira Murase; 村瀬　暁; Suguru Nakamura; 英中村; Mitsuo Sasaki; 佐々木　光男
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1987-05-26
Publication date: 1988-11-29
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JP2590103B2

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）本発明は、化合物超電導線の製造方法に係り。

特に、酸化物系の化合物超電導線の製造方法に関する。

（従来の技術）最近２組成がＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０なとで表わされる酸化
物系化合物超電導体が注目されている。

これら、酸化物系化合物超電導体の多くは、臨界温度が
液体窒素温度以上である。このため、冷媒として高価で
扱い難い液体ヘリウムを使用する必要がなく、また冷却
系も大幅に簡略化できるので。

超電導技術を飛躍的に発展させるものと期待されている
。

ところで、このような酸化物系化合物超電導体を電流通
路とする。いわゆる線材を製造する方法としては、従来
、粉末法とスパッタ法とが考えられている。すなわち、
粉末法では酸化物系化合物超電導体の母材となる酸化物
粉末、たとえば、酸化イツトリウム粉末と、炭酸バリウ
ム粉末と、酸化銅粉末との混合粉末を金属管に詰め、こ
れを線状あるいはテープ状に加工した後、熱処理して線
材を得るようにしている。またスパッタ法では。

たとえば酸化イツトリウム粉末と、炭酸バリウム粉末と
、酸化銅粉末との混合粉末を焼結して得たブロックをタ
ーゲットとじて用い、アルゴン・酸素雰囲気中でスパッ
タによってフィルム状の線オイを得るようにしている。

しかしながら、このような製造方法では、長尺の線材を
得ようとしたとき、製造設備が大掛りになるばかりか、
製造に長時間を要し、これが原因して線祠のコストアッ
プを招くと言う問題かあった。

（発明が解決しようとする問題点）上述の如く、従来の製造方法では、長尺の線材を得よう
としたとき、線Ｈのコストアップを免れ得ない問題かあ
った。

そこで本発明は、化合物超電導線が有している特性を犠
牲にすることなく、シかも製造工程を大幅に簡略化でき
、もって線材の低価格化に寄与できる化合物超電導線の
製造方法を提供することを目的としている。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明では、金属製の基体上に、酸化物系の化合物超電
導体を合成し得る元素を含んだ複数種類の粉末体の混合
物を載置して混合物層を形成した後、上記混合物層の上
からレーザビームを照射して順次溶融固化させることに
より、上記混合物層を上記基体に一体的に保持された酸
化物系化合物超電導体層に変換するようにしている。

さらに詳しく述べると、混合物は、イツトリウム、エル
ビウム、ジスプロシウム、サマリウム。

ガドリニウム、ホルミウム、ネオジム、イッテルビウム
、ツリウム、ルテチウムの中から選ばれた少なくとも１
種の酸化物粉末と、炭酸バリウム粉末と、酸化銅粉末と
の混合粉末である。また、混合粉末としては、空気中で
、８５０〜９５０°Ｃ，１〜１００時間の仮焼を行なっ
た後“、これを粉砕し、続いて酸素ガス雰囲気中で、８
５０〜９５０℃、５〜２００時間の焼結を行ない、この
焼結物を粉砕して得た粉末であることが望ましい。さら
に、基体は。

金、銀、銅、白金およびこれらの合金の中から選ばれた
１種で形成されたもの、あるいはステンレス鋼で形成さ
れたものが望ましい。

（作用）基体上に置かれた混合物層がレーザビームの照射で溶融
固化したとき、この混合物層は基体に一体的に保持され
た化合物超電導体層に変換される。この化合物超電導体
層は、内部に空隙が存在しない非常に緻密な組織を持っ
たものとなる。この緻密な組織は、臨界温度を高めると
ともに臨界電流密度を向上させる。このため、臨界温度
および臨界電流密度の高い線材の製造が可能となる。

（実施例）実施例１第１図に示すように、−側面に長手方向に沿う深さＩＪ
ＩＩＩＩＩ、幅ａ　ｍｍの溝１を有した厚さ２．５ｍｍ
。

幅６ｍｍ、長さ１０ｍの銅製の基体２を用意した。次に
、Ｙ２Ｏ３（酸化イツトリウム）粉末と。

ＢａＣＯ３（炭酸バリウム）粉末と、Ｃｕｂ（酸化銅）
粉末とをモル比で０．５　：　２．０　：　３．０の割
合に混合した粉末混合物を得、この粉末混合物を空気中
で９００℃、２４時間に亙って仮焼した後、粉砕し、さ
らにボールミルで粉末化した。次に、この粉末混合物を
酸素ガスが流れている雰囲気中において９００℃で２４
時間に亙って焼結し３　この焼結物を粉砕して再度粉末
化した。次に、この粉末で第１図に示すように、基体２
の溝１を埋めた。すなわち、溝１内に粉末混合物層３を
形成した。

次に、第１図に示すように、空気中で粉末混合物層３の
上面に向けてレーザビーム４を照射するとともに、基体
２を実線矢印５で示す方向に３ｍ／ｍｉｎの速度で移動
させて粉末混合物層３を溶融固化させて製造工程を終了
した。なお、レーザビーム４としては、ＣＯ２レーザで
、スポット径が’ｌ　ＨＩＢ、　ハワーが６にνのもの
を使用した。

このようにして製造された線材についてＸ線回折分析し
たところ、粉末混合物層３の溶融固化した部分にＹＩ　
Ｂ　ａ２　Ｃｕ３０７−Ｙの式を持つ化合物超電導体層
が形成されていることが確認された。

そして、この化合物超電導体層は基体２に対して強固に
溶着されていた。また、上記のようにして製造された超
電導線の超電導特性を調べたところ。

臨界温度（Ｔｃ）は９０に、臨界電流密度（Ｊｃ）は８
００Ａ　／　ｃｉであった。

実施例２第２図に示すように、実施例１と同じ基体２を用意した
。また、実施例１と同じ粉末混合物を用意した。この混
合粉末を第２図に示すようにフィードタンク６内に収容
した。そして、空気中で基体２を図中実線矢印７て示す
方・向に３ｍ／ｍｉｎの速度で移動させながらフィード
タンク６からノズル８を介して基体２の溝１内へ粉末混
合物を落とし込んで溝１内に粉末混合物層３を形成し、
さらにこの粉末混合物層３の上面に実施例１と同様にレ
ーザビーム４を照射して粉末混合物層３を溶融固化させ
た。

このようにして得られた線材について超電導特性を調べ
たところ、臨界温度、臨界電流密度共に実施例１で得ら
れたものと同じ値を示した。

このように、減面加工やスパッタリング工程なとのよう
に大掛りな設備を必要とすることなく。

時間の掛からない非常に簡単な工程たけで、しがち臨界
温度、臨界電流密度共に優れた長尺の化合物超電導線を
製造することができる。したがって。

酸化物系超電導線のコストダウンを実現することができ
る。

なお１本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。すなわち１酸化イツトリウムに代えてエルビウム、
ジスプロシウム、サマリウム、ガドリニウム、ホルミウ
ム、ネオジム、イッテルビウム、ツリウム、ルテチウム
の中から選ばれた少なくとも１種の酸化物粉末を用いて
もよい。また。

粉末混合物に対して、空気中で、　９００　’Ｃ，２４
時間の仮焼処理を行なっているが、温度は８５０〜９５
０℃１時間は１〜１００時間であればよい。また、焼結
も８５０〜９５０℃、５〜２００時間であればよい。

また、基体は、銅、金、銀、白金およびこれらの合金ま
たはステンレス鋼でもよい。

［発明の効果］以上述べたように１本発明によれば、複雑なニ程を伴わ
ずに、酸化物系化合物超電導体特有の高い臨界温度特性
を持つとともに臨界電流の大きい長尺の化合物超電導線
を製造でき、大幅なコストダウンを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明製造方法の一実施形態を説明するための
図、第２図は本発明製造方法の他の実施形態を説明する
ための図である。１・・・溝、２・・・基体、３・・・粉末混合物層、４
・・・レーザビーム、６・・・フィードタンク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属製の基体上に、酸化物系の化合物超電導体を
合成し得る元素を含んだ複数種類の粉末体の混合物を載
置して混合物層を形成した後、上記混合物層の上からレ
ーザビームを照射して順次溶融固化させることにより、
上記混合物層を上記基体に一体的に保持された酸化物系
化合物超電導体層に変換するようにしたことを特徴とす
る化合物超電導線の製造方法。
（２）前記混合物は、イットリウム、エルビウム、ジス
プロシウム、サマリウム、ガドリニウム、ホルミウム、
ネオジム、イッテルビウム、ツリウム、ルテチウムの中
から選ばれた少なくとも１種の酸化物粉末と、炭酸バリ
ウム粉末と、酸化銅粉末との混合粉末であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の化合物超電導線の製
造方法。
（３）前記混合物は、前記混合粉末を、空気中で、８５
０〜９５０℃、１〜１００時間の仮焼を行なった後、こ
れを粉砕し、続いて酸素ガス雰囲気中で、８５０〜９５
０℃、５〜２００時間の焼結を行ない、この焼結物を粉
砕して得た粉末であることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の化合物超電導線の製造方法。
（４）前記基体は、金、銀、銅、白金およびこれらの合
金の中から選ばれた１種で形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の化合物超電導線の製造
方法。
（５）前記基体は、ステンレス鋼で形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物超電導
線の製造方法。
（６）前記レーザビームの照射は、空気中で行われるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合物超電
導線の製造方法。