JPS63318023A

JPS63318023A - 化合物超電導線の製造方法

Info

Publication number: JPS63318023A
Application number: JP62152712A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yamada; 穣山田; Shigeo Nakayama; 茂雄中山; Akira Murase; 村瀬　暁
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1988-12-26
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JP2904348B2

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９組成がＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０などで表わされる酸化
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、今まで公表されている酸化物系化合物超電導
体は、塊状の超電導体や薄膜状の超電導体が主である。

実回路に組み込むには２通常のリード線のような線材の
形が何かと応用性に富み好ましい。しかし、現在のとこ
ろ、高い臨界温度と高い臨界電流密度とを両立させた酸
化物系化合物超電導線は存在していない。

（発明が解決しようとする問題点）上述の如く、臨界温度が液体窒素温度以上で。

しかも臨界電流密度が高い酸化物系化合物超電導線の出
現が望まれている。

そこで本発明は、複雑な工程を伴わずに上記要望を満た
す酸化物系の超電導線を製造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、酸化物系の化合物超電導体を合成し得る元
素を含んだ粒径５μｍ以下の複数種類の粉末体の混合物
を銅、銀、銀合金、金、白金。

クロム合金の中なら選ばれた材料で形成されてなる被覆
管内に収容した状態で被覆管ごと線状に減面加工する第
１の工程と、この工程によって形成された線材に酸素ガ
ス雰囲気中で熱処理を施す第２の工程とで実現している
。

さらに詳しく述べると、複数種類の粉末体は。

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
、酸化銅粉末とである。また、第１の工程では、混合物
に対して、空気中で、８５０〜９５０℃、１〜５０時間
の仮焼処理を施すことが望ましく、さらに最終的に得ら
れる線材の臨界電流密度を向上させるために、混合物に
加圧成型加工を施してペレット化し、粉末母材の一層の
緻密化を図ることが望ましい。また、被覆管は超電導体
を保持する役目をなし１重要なものであるが、第１の工
程で線材化するときには被覆管の肉厚が数１００μｍ程
度となるまで減面加工することが望ましい。このように
すると、保持機能を損わずに第２の工程において内部へ
の酸素の浸透量を増加させ、化合物超電導体層の生成量
の増大化を図ることが可能となる。第２の工程では、８
５０〜９５０℃。

２４時間以上の熱処理を施すことが望ましい。この温度
より高くても、低くても良い結果は得られない。

（作用）本発明製造方法では、酸化物系の化合物超電−５＝導体を合成し得る元素を含んだ複数種類の粉末体として
粒径が５μｍ以下のものを用い、これらの粉末混合物を
被覆管内に収容した状態で被覆管ごと線状に減面加工し
ているので、被覆材によって覆われた超電導体形成母材
の緻密度を充分高めることが可能となり、この結果、高
い臨界温度と高い臨界電流密度とが両立した化合物超電
導線を製造することができる。

（実施例）実施例１粒径４．２μｍのＹ２Ｏ３（酸化イツトリウム）粉末と
９粒径４．５μｍのＢａＣＯ３（炭酸バリウム）粉末と
１粒径４．３μｍのＣｕＯ（酸化銅）粉末とをモル比で
０．５　：　２．０　：　３．０の割合に混合して第１
図（ａ）に示すような粉末混合物１を得た。

この粉末混合物１を空気中で９００℃、２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、この粉末混合物を第１図（ｂ）に示すように、外
径１５Ｍ、内径１１．２ｍｍ、長さｆｉＯｍｍの銀製の
被覆管２内に収容し、被覆管２の両端間口を銀製の栓３
ａ、３ｂで封止した後、これに鍛造、線引き加工を施し
て第１図（Ｃ）に示す如き直径０．５ｍｍの線材４を得
た（以上が第１の工程）。

この線材４における銀製の被覆材５の肉厚は１００μｍ
であった。

次に、この線材４に酸素ガスが通流する雰囲気中で、９
００℃、２４時間の熱処理を施した後（第２の工程）、
徐冷して製造工程を終了した。

このようにして製造された線材についてＸ線分光分析を
行なったところ、銀製の被覆材５で囲まれた部分にＹＩ
　Ｂ　ａ２　Ｃｕ３０７−　ｙの組成式を持つ化合物超
電導層が形成されていることが確認された。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９２Ｋ　、　Ｏテスラ、７
７にの条件下で臨界電流密度（Ｊｃ）は１４００Ａ／ｃ
ｄであった。このように、臨界温度と臨界電流密度とが
共に高い値を示したのは、超電導体形成母材として粒径
の極めて小さい粉末を使用したことによって、母材中に
おける空隙の占める割合いが減少し、母材の緻密度が向
上したことによるものと思われる。

発明者らは超電導体形成母材である酸化物粉末の粒径と
Ｏテスラ、７７に条件下における臨界電流密度との関係
を調べたところ第２図に示す結果を得た。なお、この実
験は混合粉末の粒径以外は実施例と同一条件で行なった
。この図から判かるように、粉末の粒径が５μｍ以下の
場合には臨界電流密度が大幅に高くなっている。これは
母材の緻密度の向上によるものと推察される。なお、粉
末の粒径が５μｍ以下の時には、いずれのケースも臨界
温度は９０に以上であった。

実施例２実施例１の場合と同じ粉末混合物を用いた。第１の工程
において前述したボールミルで粉末化したものに加圧成
型加工（加圧力５０００ｋｇ／　ｃｄ＞を施して直径１
１ｍｍ、長さ４０ｍｍのペレットを作製し、このペレッ
トに酸素雰囲気中で、９００℃、２４時間の熱処理を施
し、このペレットを実施例１と同様に銀製の被覆管内に
収容し、以下、実施例１と同じ手順で化合物超電導線を
製造した。

この第２の実施例で得られた化合物超電導線について超
電導特性を調べたところ、臨界温度（Ｔｃ）は９７に、
臨界電流密度は１５０ＯＡ　／　ｄであった。このよう
に特性が向上したのは、第１の工程においてペレット化
したことによって母材の緻密度が一層向上したことによ
るものと思われる。

なお２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、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。

第１の工程では、粉末混合物に対して、空気中で。

９００°Ｃ，２時間の仮焼処理を行なっているが、温度
は８５０〜９５０°Ｃ２時間は１〜５０時間であればよ
い。また、第２の工程の熱処理温度および時間は。

８５０〜９５０℃、２４時間以上であればよく、これは
被覆材の材質および厚みによっても左右される。

なお、上記温度より高くても、低くても良い結果は得ら
れない。さらに、第１の工程においてペレット化すると
きの加圧成型圧力は、　５００　ｋｇ／ｃｄ以上、好ま
しくは１０００ｋｇ／　ｄ以上が望ましい。もし。

加圧成型圧力が５００ｋｇ　／ｃ−ｄ未満の場合には効
果は少ない。また、第１の工程において粉末混合物やペ
レットを収容する被覆管は、線材加工を容易化するとと
もに第２の工程において内部に酸素を充分浸透させなけ
ればならない関係上、延性に富みしかも酸素が透過し易
い銅、銀、銀合金、金、白金、クロム合金などの材料で
形成されたものが望ましい。また、第１の工程において
線引き加工を高温雰囲気中で行なうようにしてもよい。

また。

第１の工程終了後に、線材で電気回路要素を形作り、そ
の後に熱処理を施すようにしてもよい。

［発明の効果］以上述べたように２本発明によれば、高い臨界温度特性
と高い臨界電流密度特性との両方を兼ね備えた化合物超
電導線の製造方法を提供できる。

【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図は超電導体形成母材の粒径と＝　１０　＝臨界電流密度との関係を示す図である。１・・・粉末混合物、２・・・被覆管、４・・・線材、
５・・・被覆材。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（ｂ）（Ｃ）第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸化物系の化合物超電導体を合成し得る元素を含
んだ粒径５μｍ以下の複数種類の粉末体の混合物を銅、
銀、銀合金、金、白金、クロム合金の中なら選ばれた材
料で形成されてなる被覆管内に収容した状態で被覆管ご
と線状に減面加工する第１の工程と、この工程によって
形成された線材に酸素ガス雰囲気中で熱処理を施す第２
の工程とを具備してなることを特徴とする化合物超電導
線の製造方法。
（２）前記複数種類の粉末体は、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）前記第１の工程は、前記混合物に対して、空気中
で、８５０〜９５０℃、１〜５０時間の仮焼を行なう処
理を含んで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。
（４）前記第１の工程は、前記混合物に加圧成型加工を
施して上記混合物をペレット化する処理を含んでいるこ
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）前記第２の工程における熱処理条件は、８５０〜
９５０℃、２４時間以上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。
（６）前記第２の工程は、前記第１の工程を経た線材で
所望とする電気回路要素の形状に形作った後に行われる
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。