JPS63312807A - 超伝導体粉末の成型法 - 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、酸化物超伝導体を棒状あるいは管状に成型す
るための方法であり、焼結により得られた酸化物超伝導
体を粉砕し、粉末状の超伝導体を加圧成型し任意の形状
に加工するために有用な方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、酸化物超伝導体は、原料となる金属酸化物等を
混合して焼結することによって得られる。

さらにこの超伝導体を成型するには、この焼結体を粉砕
して粉末としたものを原料として用いており、従来、こ
の超伝導体粉末に適当な結着剤を混合し、目的の形を有
するプレス型に充填し、プレス機によって加圧して成型
したのち再焼結している。この、プレス機による加圧は
、一方向からの加圧であるため、成型物が円板、矩型板
のような薄板状である場合には、その板面に垂直な方向
から加圧することによって超伝導体粉末に一様な圧力を
加えることができ、良好な特性を有する成型物が製造さ
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、円筒あるいは円管状の成型物をプレス機によ
って製造するには、その加圧の方向として、径方向から
の加圧および軸方向からの加圧が必要と考えられる。し
かし、プレス機によって径方向からの加圧を行った場合
、加圧方向に対する成型物の厚みが位置によって異なっ
ているため、成型された超伝導体の密度を一様とするこ
とがむずかしく、このため成型物は、再焼結の際に変形
゛を生じ、所期の形状の成型体を得ることが困難である
。また、軸方向からの加圧を行う場合、成型物の形状上
、成型物に対する加圧部分の面積に対して加圧方向の厚
みが非常に大きく、その上、成型すべき物質が粉体であ
るため、加圧によって生じる圧力が、成型すべき粉体の
端部で吸収され、その中心部にほとんど圧力が加わらな
い。従って、成型すべき粉体の中心部の成型を充分に行
うことが不可能である。

〔発明の構成〕

本発明は、超伝導体粉末に全ての方向から一様な圧力を
加えることにより、一様な密度を有する棒状あるいは管
状の成型体を製造することを目的とする。

本発明は、超伝導体粉末を弾性体からなる容器に充填し
、密封し、静水圧を印加することにより該容器の収縮変
形を利用して超伝導体粉末を所望の形状に加圧成型する
ことを主要な特徴としており、棒状あるいは管状の超伝
導体の成型体を作る場合に、従来のプレス機による不均
一な加圧とは異なり、全ての方向から一様な加圧が得ら
れるため充分な加圧成型が可能となる。

〔実施例〕

（実施例１） 第１図に本発明の第１の実施例を示す。１は加圧ポンプ
、２は印加される静水圧に対して充分な耐圧性を有する
容器、３は静水圧を媒介する液体であり、例えば水が使
用される。４は成型すべき超伝導体粉末、５は弾性を有
する中空円筒容器、６は容器５内に、静水圧によって液
体３が侵入するのを防止するための封止材であり、例え
ば軟質ゴムが使用される。

本実施例では、まず、中空円筒容器５内に、超伝導体粉
末４を充填し、封止材６で両端部を封止したのち、液体
３で充満した容器２内に設置した。

次に容器２を密封し、加圧ポンプ１によって容器２内に
液体を注入し、容器２内に、例えば１０００気圧程度の
静水圧を印加した。静水圧印加から一定時間経過したの
ちに、容器２内の静水圧を解除して、内部に設置された
容器５を取り出した。そして、容器５から封止材６を取
りはずし、その内部で成型固化した超伝導体粉末４を取
り出し、これを加熱によって再焼結した。この一連の手
順によって軸方向および径方向に均一な密度を有する棒
状に成型された超伝導体を製造することができた。

（実施例２） 第２図に、本発明による第２の実施例を示す。

■は加圧ポンプ、２は耐圧性容器、３は液体、４は超伝
導体粉末、５は中空円筒容器、６は封止材である。また
７は、表面を精密加工した硬質の円筒体であり、その材
質としては、例えばステンレス鋼が用いられる。

本実施例では、まず中空円筒容器５の中に円筒体７を挿
入し、円筒容器５の内側の面と円筒体７の外側の面との
間の距離がすべて等間隔となるように、この両者を固定
した。その後、この両者の間の空隙部分に、超伝導体粉
末４を一様に充填して封止材６で両端部を封止し、液体
３で充満した耐圧性容器２内に設置した。次に容器２を
密封し、加圧ポンプ■によって容器２内に静水圧を印加
した。静水圧印加から一定時間経過した後、容器２の静
水圧を解除して円筒容器５を取り出した。最後に容器５
から成型固化した超伝導体粉末４および円筒体７を取り
出し、成型された超伝導体粉末４の中心部に挿入された
形となっている円筒体７を抜き取って、残った管状の超
伝導体を加熱により再焼結させた。この手順によって、
軸方向および径方向に均一な密度を有する管状に成型さ
れた超伝導体を製造することができた。

上に示した第１および第２の実施例において、中空円筒
容器５が可塑性を有する物質で形成されている場合、静
水圧印加時に、円筒容器５に生じた変形が、静水圧解除
後にもそのままの状態で残留する。このため、静水圧解
除後に円筒容器５の内面が成型された超伝導体粉末４に
密着したままの状態となり、成型された超伝導体を破壊
せずに取り出すことが困難あるいは不可能となる。従っ
て、中空円筒容器５の材質は、静水圧印加時に生じる変
形が静水圧解除によって、元の状態に復元するに十分な
弾性を有していることを必要とする。

一般に、弾性体の中空円筒に、外部から静水圧を印加し
た場合の、円筒内径の収縮率（内径収縮量と、水圧がな
い場合の内径との比）は次式で表される。

ε＝Ｐ／Ｅ　（１−χ２） ただし、ε：内径の収縮率　Ｐ：印加された静水圧　Ｅ
：円筒体の弾性率　χ：円筒体の内径と外径の比である
。従って、上記第１および第２の実施例の円筒容器５の
弾性率が、印加される静水圧に比べて非常に大きいと、
静水圧印加によって生じる円筒容器内面の収縮が非常に
小さくなり、超伝導体粉末４に対する加圧が充分に行わ
れない。

−ａに超伝導体を棒状に成型する際には、加圧による径
方向の収縮率が１％あるいはそれ以上と考えられる。従
って、円筒容器５に充填された超伝導体粉末４を充分に
加圧するには、容器５の弾性率は、印加する静水圧の１
００倍以下であればよいと考えられる。

又、本発明では、中空円筒容器５が超伝導体の形状を決
定する。従って、上式のεが大きいと、静水圧印加によ
って容器５が大きな変形を受け、内部に充填された超伝
導体粉末４が目的の形に成型されない可能性がある。従
って、上式のεの値を過大としないため、本発明者らの
検討では円筒容器５の弾性率は印加される静水圧のおお
むね１／ｌ　Ｏ０以上であればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は弾性体からなる円筒状の
容器に超伝導体粉末を充填し、密封した後静水圧を印加
し該容器の収縮により超伝導体粉末を加圧成型する。そ
のため超伝導体粉末に全ての方向から一様な加圧が行わ
れ、従来のプレス機による不均一な加圧では成型が困難
であった棒状あるいは管状で軸方向および径方向に均一
な密度を有する超伝導体の成型が容易になる。この超伝
導体を再焼結し、変形のない所望の形状の超伝導体が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本・発明の第１の実施例を示す図である。 第２図は本発明の第２の実施例を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超伝導体粉末を弾性体からなる容器に充填し、該容器を
   密封し、液体を満たした耐圧性を有する容器内に設置し
   、該液体により前記弾性体からなる容器に静水圧を印加
   することにより前記弾性体からなる容器を収縮変形させ
   、前記超伝導体粉末を加圧成型することを特徴とする超
   伝導体粉末の成型法。