JPS63313416A - 超伝導線材およびその作製方法 - Google Patents
超伝導線材およびその作製方法Info
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- JPS63313416A JPS63313416A JP62148786A JP14878687A JPS63313416A JP S63313416 A JPS63313416 A JP S63313416A JP 62148786 A JP62148786 A JP 62148786A JP 14878687 A JP14878687 A JP 14878687A JP S63313416 A JPS63313416 A JP S63313416A
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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
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、可とう性に富み、臨界電流密度が大きく、か
つ組成の均一性が高く、かつ作製工程の少ない超伝導線
材およびその作製方法に関するものであり、その超伝導
性は酸化物超伝導体により為されるものである。
つ組成の均一性が高く、かつ作製工程の少ない超伝導線
材およびその作製方法に関するものであり、その超伝導
性は酸化物超伝導体により為されるものである。
（従来の技術）
Ｎ ｂ ｓに ｅ等の合金系の超伝導材料よりもＴｃ（
超伝導状態となる臨界温度）の高い酸化物系の超伝導材
料が見出されて以来、超伝導磁石や超伝導線材への応用
の観点から、酸化物超伝導材料を線材化する試みが行わ
れている。しかしながら、合金と異なり酸化物は、塑性
変形能が乏しく線材にすることは困難である。すなわら
、超伝導電流は試料表面近傍しか流れないので応用の観
点からは表面積が大となるよう線径を細くしなければな
らないが酸化物の線引化技術は金属や合金はど容易では
ない。また合金であっても高濃度合金であれば線引き化
は容易ではない。さらに、特に可とう性が必要とされる
場合、酸化物のみでは可とう性が不足する場合がある。
超伝導状態となる臨界温度）の高い酸化物系の超伝導材
料が見出されて以来、超伝導磁石や超伝導線材への応用
の観点から、酸化物超伝導材料を線材化する試みが行わ
れている。しかしながら、合金と異なり酸化物は、塑性
変形能が乏しく線材にすることは困難である。すなわら
、超伝導電流は試料表面近傍しか流れないので応用の観
点からは表面積が大となるよう線径を細くしなければな
らないが酸化物の線引化技術は金属や合金はど容易では
ない。また合金であっても高濃度合金であれば線引き化
は容易ではない。さらに、特に可とう性が必要とされる
場合、酸化物のみでは可とう性が不足する場合がある。
また超伝導状態が破れた場合のバックアップ対策も必要
である。
である。
このような技術的困難が存在するので、酸化物超伝導線
材が実現するには至っていない。
材が実現するには至っていない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、従来困難とされていた酸化物超伝導体の線材
を与え、その線材化、均一相化を実現するとともに可と
う性の向上さらには超伝導状態が破れた場合のバックア
ップ対策をも実現する方法を与えようとするものである
。
を与え、その線材化、均一相化を実現するとともに可と
う性の向上さらには超伝導状態が破れた場合のバックア
ップ対策をも実現する方法を与えようとするものである
。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ。
Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｎ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ。
Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｃ、Ａｌからなる群から選
ばれた一種または複数種の金属（１）を０゜０１から１
０ａｔ％含み、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ。
ばれた一種または複数種の金属（１）を０゜０１から１
０ａｔ％含み、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ。
Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａからなる群から選ばれた一種または複
数種の金属（Ｉｔ）を０．０２から２０ａｔ％含み、
Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる群から選ばれた一種または複
数種の金属（ＩＩＩ）を残部とする合金線材の少なくと
も表面全体が該合金線材の構成金属元素の酸化物である
ことを特徴とする超伝導線材であり、上記金属の混合物
を加熱し、均一に溶融した合金とする工程と、該合金を
合金線材とする工程と、該合金線材を酸素を含む雰囲気
中で熱処理する工程からなることを特徴とする超伝導線
材の作製方法からなる。この時、特に可とう性が要求さ
れる場合には、合金線材の表面のみ超伝導酸化物層とし
、中心部は低濃度合金層のままとする。この方法によれ
・ば、細線化が容易であり、かつ超伝導状態が破れた場
合の電流が確保できる。
数種の金属（Ｉｔ）を０．０２から２０ａｔ％含み、
Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる群から選ばれた一種または複
数種の金属（ＩＩＩ）を残部とする合金線材の少なくと
も表面全体が該合金線材の構成金属元素の酸化物である
ことを特徴とする超伝導線材であり、上記金属の混合物
を加熱し、均一に溶融した合金とする工程と、該合金を
合金線材とする工程と、該合金線材を酸素を含む雰囲気
中で熱処理する工程からなることを特徴とする超伝導線
材の作製方法からなる。この時、特に可とう性が要求さ
れる場合には、合金線材の表面のみ超伝導酸化物層とし
、中心部は低濃度合金層のままとする。この方法によれ
・ば、細線化が容易であり、かつ超伝導状態が破れた場
合の電流が確保できる。
溶融した合金を線材化するためには、溶融した合金をノ
ズルより冷却媒体中に噴出させる方法、固化させた後線
引加工する方法等が採用可能である。
ズルより冷却媒体中に噴出させる方法、固化させた後線
引加工する方法等が採用可能である。
（実施例）
［実施例１］
Ｌ＆を１Ｏａｔ％１．Ｂａを２０ａｔ％、Ｃｕを７０ａ
ｔ％の割合で混合し、るつぼ中に入れ、１１００℃に加
熱し均一な溶融状態となった後、２０μｍφのノズルよ
り、この溶融金属を水中へ噴出させる。水中で冷却固化
した合金線材を０．１気圧酸素中９５０℃にて、５時間
の酸化処理を施し、酸化物線材とした。この酸化物線材
の電気抵抗の温度変化を測定したところ、４５°Ｋにて
電気抵抗が零となり、超伝導状態を確認した。
ｔ％の割合で混合し、るつぼ中に入れ、１１００℃に加
熱し均一な溶融状態となった後、２０μｍφのノズルよ
り、この溶融金属を水中へ噴出させる。水中で冷却固化
した合金線材を０．１気圧酸素中９５０℃にて、５時間
の酸化処理を施し、酸化物線材とした。この酸化物線材
の電気抵抗の温度変化を測定したところ、４５°Ｋにて
電気抵抗が零となり、超伝導状態を確認した。
［実施例２コ
Ｙを０．０１ａｔ＄、 Ｂａを０．０２ａｔ嶌、 Ｃｕ
９９．９７ａｔ＄割合で混合し、るつぼ中に入れ、１
５００℃に加熱し、均一な溶融状態となった後、この溶
融合金をるつぼに流込みインゴットを作製した。このイ
ンゴットの表面を除去した後、線引き加工により０．１
龍径の線材とした。この合金線材を０−００２気圧酸素
中、１ｏｏｏ℃にて３時間の酸化処理を施し、この線材
の表面近傍のみ超伝導酸化物層とし、内部は合金線材の
ままとした。
９９．９７ａｔ＄割合で混合し、るつぼ中に入れ、１
５００℃に加熱し、均一な溶融状態となった後、この溶
融合金をるつぼに流込みインゴットを作製した。このイ
ンゴットの表面を除去した後、線引き加工により０．１
龍径の線材とした。この合金線材を０−００２気圧酸素
中、１ｏｏｏ℃にて３時間の酸化処理を施し、この線材
の表面近傍のみ超伝導酸化物層とし、内部は合金線材の
ままとした。
このようにして得られた、超伝導線材の電気抵抗の温度
依存性を４端子法で測定したところ、９６°にで電気抵
抗が零となり超伝導状態となるのを確認した。さらに、
この線材の引張試験を行ったところ、４８ ｋｇ／＋ｅ
ｍ”の強度が得られ、さらに、この線材を万力にはさみ
、最初の位置より左右に９０°ずつ１０回の繰り返し曲
げを行ったが、折れることなく可とう性に富む線材であ
ることが認められた。
依存性を４端子法で測定したところ、９６°にで電気抵
抗が零となり超伝導状態となるのを確認した。さらに、
この線材の引張試験を行ったところ、４８ ｋｇ／＋ｅ
ｍ”の強度が得られ、さらに、この線材を万力にはさみ
、最初の位置より左右に９０°ずつ１０回の繰り返し曲
げを行ったが、折れることなく可とう性に富む線材であ
ることが認められた。
［実施例３］
その他の金属の組み合わせにより、本発明の方法で超伝
導線材を作製し、超伝導状態となる温度（超伝導転移温
度）を測定した結果を次表に示す。
導線材を作製し、超伝導状態となる温度（超伝導転移温
度）を測定した結果を次表に示す。
表 金属種（１〜■）と作製された超伝導線材の超伝導
転移温度（Ｔｃ） （以下余白） 表に示さない組み合わせにおいても、４０〜１００にで
超伝導となる線材が得られた。原料の混合は各金属の特
性を考慮して、行うことが好ましい。たとえば、溶融工
程において、失われやすい蒸気圧の高い金属は多めの混
合比とする等である。
転移温度（Ｔｃ） （以下余白） 表に示さない組み合わせにおいても、４０〜１００にで
超伝導となる線材が得られた。原料の混合は各金属の特
性を考慮して、行うことが好ましい。たとえば、溶融工
程において、失われやすい蒸気圧の高い金属は多めの混
合比とする等である。
線材化後に所定の組成比となることが目的だからである
。特許請求の範囲で述べた合金組成の下限より低い濃度
の場合は超伝導化の効果はあられれず、また上限より高
い濃度の合金では線材化が固型である。
。特許請求の範囲で述べた合金組成の下限より低い濃度
の場合は超伝導化の効果はあられれず、また上限より高
い濃度の合金では線材化が固型である。
（発明の効果）
以上述べたとおり、本発明は変形能の乏しいという酸化
物超伝導体の欠点を克服して線材化を達成したのみなら
ず、均一な超伝導酸化物相を実現し、さらに、可とう性
が要求される場合には、心線部を合金線、その周囲を超
伝導酸化物皮膜で覆い、可とう性に富んだ超伝導線材が
できる。この酸化皮膜の超伝導状態が破れた場合におい
ても中心部の低濃度合金部が電流路となる。
物超伝導体の欠点を克服して線材化を達成したのみなら
ず、均一な超伝導酸化物相を実現し、さらに、可とう性
が要求される場合には、心線部を合金線、その周囲を超
伝導酸化物皮膜で覆い、可とう性に富んだ超伝導線材が
できる。この酸化皮膜の超伝導状態が破れた場合におい
ても中心部の低濃度合金部が電流路となる。
また、超伝導電流が線材の表面近傍のみを流れることに
着目すれば、線径を細（し、表面積を大とすることが効
率化につながるが、そのためには溶融合金噴出部のノズ
ル径を小さくするあるいは線引き等により細線化するの
みで良い。
着目すれば、線径を細（し、表面積を大とすることが効
率化につながるが、そのためには溶融合金噴出部のノズ
ル径を小さくするあるいは線引き等により細線化するの
みで良い。
このように、本発明は従来困難であった酸化物超伝導体
の線材化を容易にしたものであり、超伝導体の超伝導ケ
ーブル、超伝導磁石等への広範ｉ応用を一気に可能とす
るものである。
の線材化を容易にしたものであり、超伝導体の超伝導ケ
ーブル、超伝導磁石等への広範ｉ応用を一気に可能とす
るものである。
Claims (2)
- （１）Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ
、Ｅｎ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕ、Ａｃ、Ａｌからなる群から選ばれた一種または複
数種の金属（ I ）を０．０１から１０ａｔ％含み、Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａからなる群から選ば
れた一種または複数種の金属（II）を０．０２から２０
ａｔ％含み、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる群から選ばれた
一種または複数種の金属（III）を残部とする合金線材
の少なくとも表面全体が該合金線材の構成金属元素の酸
化物であることを特徴とする超伝導線材。 - （２）Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ
、Ｅｎ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕ、Ａｃ、Ａｌからなる群から選ばれた一種または複
数種の金属（ I ）を０．０１から１０ａｔ％含み、Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａからなる群から選ば
れた一種または複数種の金属（II）を０．０２から２０
ａｔ％含み、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる群から選ばれた
一種または複数種の金属（III）を残部とする混合物を
加熱し、均一に溶融した合金とする工程と、該合金を合
金線材とする工程と、該合金線材を酸素を含む雰囲気中
で熱処理する工程からなることを特徴とする超伝導線材
の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148786A JPS63313416A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 超伝導線材およびその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148786A JPS63313416A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 超伝導線材およびその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63313416A true JPS63313416A (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=15460649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62148786A Pending JPS63313416A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 超伝導線材およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63313416A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159363A (ja) * | 1987-08-28 | 1989-06-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導材の製造方法 |
| JPH01164730A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-28 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 超電導材料及びその製造方法 |
| US4968663A (en) * | 1989-02-27 | 1990-11-06 | Polytechnic University | Ductile, single phase-continuous super-conducting oxide conductors |
-
1987
- 1987-06-15 JP JP62148786A patent/JPS63313416A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159363A (ja) * | 1987-08-28 | 1989-06-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導材の製造方法 |
| JPH01164730A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-28 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 超電導材料及びその製造方法 |
| US4968663A (en) * | 1989-02-27 | 1990-11-06 | Polytechnic University | Ductile, single phase-continuous super-conducting oxide conductors |
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