WO2002098794A1 - Mgb2 based superconductor having high critical current density and method for preparation thereof - Google Patents

Mgb2 based superconductor having high critical current density and method for preparation thereof Download PDF

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WO2002098794A1
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critical
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mgb
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Yong Feng
Yuan Wu
Takato Machi
Yasunori Fudamoto
Naoki Koshizuka
Masato Murakami
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Definitions

  • the present invention relates to a readily as M g B 2 superconductor and manufacturing thereof manufacturing has excellent superconducting Japanese I "raw, such as showing a high critical electric 3 ⁇ 4 degree.
  • Metal-based superconducting material such as N b T i and N b 3 S n is the mainstream as the material of the superconducting wire is applied to a strong magnetic field magnet or the like.
  • these materials have a low critical temperature T c , so their OT 'is limited to the liquid-helium temperature range of 3 ⁇ 4S, and the problem of superconductivity is large.
  • Mg B 2 has a relatively high critical T C of 39 K, which is ⁇ IJ in terms of tangency, and is expected to expand the shelf 2 to 20 K, which is higher than that of conventional intermetallic superconductors. ing.
  • T C critical T C
  • ⁇ IJ in terms of tangency
  • 20 K which is higher than that of conventional intermetallic superconductors.
  • it is necessary to synthesize in a high-pressure atmosphere (for example, 40 to 60,000 atmospheres), so that low-cost properties have been desired.
  • the prospects for utilization as superpowers have not been fully explored.
  • references disclosing the above-mentioned S technique include Y3 ⁇ 4kano, Hlbkeya, HJ3 ⁇ 4i JlXuma kujra ⁇ THataiM ibganoJI ito'andHJhara ⁇ pmiys ett, 78, 2914 (2001).
  • the present invention is, in light of the above circumstances, excellent easy am of manufacturing, power, one M g B 2 high, while still Lin critical characteristics high, the M g B 2 system showing the critical current density For the purpose of superpower »!
  • the present invention As a result of intensive studies to achieve the above object, the present invention ⁇ Conventional methods Nio of using end as a powder for Noyui, Te is Kore, in order to obtain a polycrystalline Mg B 2 j3 ⁇ 4 sintered body showing the critical current density is from 4 to 60,000 ⁇ I as high atmosphere
  • the lower skirt required the force M g and d3 ⁇ 4 a suitable amount of metal T i as an auxiliary agent.
  • Kiri ⁇ ⁇ give the novel finding that a high critical properties were kept in high critical electric degree M g B 2 superconductors multi crystal indicated it is possible to stably obtain was.
  • the present invention has been made based on such saw above that »the M g B 2 superconductor and manufacturing method thereof shown in the following (1) to (9).
  • T i is Les, either or both the Ki ⁇ to 3 ⁇ 4 dispersed in M g B 2 based body, high MgB 2 superconductor having a critical electrostatic degree of T i compounds.
  • the critical electric current density is 5 ⁇ 10 5 A / cm 2 or more under a force and a self magnetic field at 20 K, and the critical extinction degree according to any of (1) to (4) is High Mg B 2 superconductor.
  • the MgB 2 system having a high critical separation density according to any one of the above (1) to (6), wherein the number of trees is defined as the ability to expand the mixture of Mg, B and Ti under pressure. Manufacture of superconductors.
  • the mixture of Mg, B and Ti is processed into a wire rod; and the MgB 2 -based superconductivity having a high critical extinction degree according to any one of the above (1) to (6), Made of body
  • a mixture of Mg, B, and Ti is pressure-formed, and this is difficult to achieve.
  • the mixture is formed, either or both of “T i” and “T i compound” are dispersed.
  • M g B 2 superconductor is obtained.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the method for producing an MgB 2 -based superconductor according to the present invention.
  • the mixture In the production of wire rods, the mixture is packed into metal pipes, processed into wire rods, and then pirated.
  • the j3 ⁇ 4-compound of the mixture of 3 ⁇ 4 ⁇ Mg, B and Ti may be pulverized, and the obtained fuel weave may be filled in a metal pipe and formed into a wire rod.
  • the temperature may be set to a temperature at which the formation reaction of the MgB 2 -based composite (superconductor) occurs. It is preferable that the temperature is 600 ° C or higher. Such a key is preferred.
  • Atmosphere during Noyui is this a force S recommended to A r gas atmosphere from the characteristic Ya cost of a non-oxidizing atmosphere (e.g., inert gas atmosphere) is obtained good force to the Mg B 2 superconductors . '
  • the atmospheric pressure at the time of combustion is atmospheric pressure (an atmosphere equivalent to the atmospheric pressure is sufficient, but it goes without saying that sintering may be performed under a high-pressure atmosphere.
  • Mg B 2 based superconductor Because of this Mg B 2 dispersed in the polycrystalline body to barbs "T i" or "T i compound", Mg B 2 based superconductor becomes very dense, even and sintered under atmospheric ⁇ BE .
  • irreversible magnetic field H i rr is near the second critical magnetic field H c 2 than those without the T i, the values shown There is also a tree called.
  • the tirtaMg B 2 -based superconductor obtained by the manufacturing method of the present invention is dispersed in the tirtaMg B 2 -based superconductor, and because of “T i” or “T i compound”, M g B 2 Tying It is very fine, even if it is a crystal body.
  • T i compound present in MgB 2 polycrystals "T i compound", T i B 2 T i B 4 is a compound produced during T i forces et ⁇ step added to the raw material mixture Like Ti, these existences do not significantly affect the criticality of the MgB 2 sintered body, and serve as a pinning center that stops the movement of the ⁇ I spring. It is considered to be one of the causes to give.
  • x and y are better to adjust x and y so that they fall within the range of “0.7 ⁇ ⁇ 1.2” and “0.05 ⁇ y ⁇ 0.3”, respectively.
  • the superconducting properties critical electric conductivity, bow length of magnetic field, irreversible field, etc.
  • the Ti amount y is set within the range of [0.0 ⁇ y ⁇ 0.2], the superconductivity is stabilized at a more excellent value.
  • Yuzuru of M g B 2 superconducting f per cent flashing is, Mg raw material in ⁇ stage of raw material, Rooster of B ingredients and T i raw material be performed by adding or subtracting our total amount, good Rere.
  • F i gl is a schematic diagram for explaining a manufacturing Horei of MgB 2 superconductor according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the processing steps for manufacturing the MgB 2 -based superconductor in the example.
  • FIG. 3 is a photograph of an electron microscope fiber.
  • the present invention enables an MgB 2 -based superconductor having excellent superconducting properties to be formed without the need for a skirt in a high-pressure atmosphere. This will be described more specifically. '
  • the tablet (0) was placed on a MgO plate in an electric furnace and heated at 600 ° C for 1 hour in an Ar gas stream at 1 atm. After heating for 1 hour in the same oven, it was further heated at 900 ° C for 2 hours, and then heated to room temperature in an electric furnace. This «to give the M g B 2-based superconductor ( ⁇ w.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the processing SI process in this example.
  • the values of X and y (x, y) are (1, 0), (0.98, 0.02), (0.95, 0.05), (0.9, 0.1), (0.8, 0.2), (0.6 , 0.4), (0.2, 0.8) and (0, 1).
  • volumeftaclion volumeftaclion
  • the HRTEM photograph of 1) (electron microscopic fiber photograph) is shown.
  • F i g.5 is a graph showing the investigation results of the atomic ratio (y) of Ti and the magnetization intensity ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ «critical « T C , where the value of y is “0.05 ⁇ y ⁇ It can be seen that in the range of 0.3], the critical T c is not affected so much and shows high magnetization.
  • Mg B 2 superconductor according to the present invention is a magnetic field region is also very large which can safely superconducting current than the material that does not contain T i, Ru excellent superconducting material der from this point.
  • the fine Mg B 2 having a high critical current density which was not disturbed by ⁇ ⁇ under a high-pressure atmosphere, was conventionally used. It is possible to manufacture superconducting superconductors even under the iSE atmosphere of Dai-BE Ka S, so superconducting wires for use in cables, magnets, motors, generators, etc. At low cost. Therefore, the present invention has an industrially useful effect of enabling stable supply of a low-cost, high-quality superconductor.

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Description

明細書 臨界電«度の高い Mg B 2系超電導体およびその製^法 技術分野
本発明は、 高い臨界電 ¾度を示すなどの優れた超電導特 I"生を有すると共に製 造の容易な M g B 2系超電導体およびその製 去に関する。
' 背景技術
、 強磁界マグネット等に適用されている超電導線材の材料としては N b T iや N b 3 S n等の金属系超電導材料が主流をなしている。 しかしながら、 これ らの材—料は臨界温度 T cが低いため、 その OT' は液体ヘリゥム温度 ¾S域に限 られ、 そのため超電導タエンチの問題が大きかった。
このような状況下で、 最近、 マグネシウムのホゥ化物である M g B 2の超電導 特性に関する報告力 S注目され、 M g B 2の超電^料としての利用性が様々な観 点から検討されている。
Mg B 2は臨界 T Cが 3 9 Kと比較的高いためタエンチの点で辩 IJであり、 従来の金属間化 物超電導体よりも高い 2 0 K まで棚 ¾が拡 ること 力 s期待されている。 しかしながら、 高レヽ臨界電¾度を示 i才料を得るためには 高圧雰囲気 （例えば 4〜 6万気圧） での合成が必要であり、 そのため低コストで の 性が望まれるようになってきた超電 才料としての利用性に十分な展望が 開けないでいた。
上記の従 ¾S術を開示した文献としては、 Y¾kano, Hlbkeya, H J¾i JlXuma kujra^THataiM ibganoJI ito'andHJhara^ pmiys ett, 78,2914(2001)を例示 することができる。
発明の開示
本発明は、 上記の実情を踏まえて、 製造が容易で am性に優れ、 力、つ Mg B 2 の高 、臨界 特性を麟したままで高 、臨界電流密度を示す M g B 2系の超電 才料を » ることを目的として!/、る。
本発明 ¾ ^は、 上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、 Mgと Bとの混 ^末を能結用粉末として用いるという従来の方法にぉ 、ては、 高レ、臨界電流密 度を示す多結晶 Mg B2j¾結体を得るには、 4〜 6万^ ΐもの高圧雰囲気下での 裙が必要である力 Mgと d¾結助剤として適量の金属 T iを?励口してなる 混"^末を; ¾結用;^末として用いることにより、 大慨相当の雰囲^ ΐ下での焼 結によっても：高い臨界 特性を したままで高い臨界電 度を示す多結 晶の M g B 2系超電導体を安定して得ることができるという新規な知見を得た。 本発明は上 見 等を基にしてなされたものであり、 次の （1) 〜 （9) に示す M g B 2系超電導体並びにその製造方法を»する。
( 1 ) T iあるレ、は T i化合物の何れか又は双方が M g B 2系 結体中に分散し て ¾することを樹敫とする、 臨界電 度の高い MgB2系超電導体。
(2) T iあるいは T i化合物の何れか又は双方が、 MgB 2結晶粒界に存在す る、 藤己 （1) 記載の臨界電 度の高い MgB 2系超電導体。
(3) 焼結体中に含まれる Mg， B及び T iの量を原子比で [Mg： B： T i = ： 2： y] と表記したとき、 X及び yがそれぞれ [0. 7<x< 1. 2]及び [0. 05<y<0. 3] である、 tiiiB (1) 又は （2) に言己載の臨界電¾度 の高 ヽ M g B 2系超電導体。
(4) 焼結体中に含まれる Mg, B及び T iの量を原子比で [Mg： B： T i = x： 2 ： y] と表記したとき、 X及び yがそれぞれ [0. 7< χ<1. 2] 及び [0. 07<y<0. 2] である、 前記 (1) 又は （2) に記載の臨界電 ？; ^度の高レ、M g B 2系超電導体。
(5) 臨界電流密度が、 20Kで力、つ自己磁界の下において 5 X 105A/ cm 2以上である、 編己 (1) ~ (4) の何れかに記載の臨界電滅度の高い M gB 2系超電導体。
( 6 ) 臨界電流密度が、 20 Kでかつ磁界 1 Tの下におレ、て 2 X 105 AZ cm 2以上である、 fiflB (1) 〜 （4) 項の何れかに記載の臨界電流密度の高い
MgB2系超電導体。
(7) Mg, B及び T iの混合物を加圧膨して能結することを樹数とする、 前 記 （1) 〜 （6) の何れかに記載の臨界離密度の高い MgB 2系超電導体の製 去。 (8) Mg, B及び T iの混合物を線材に加工成形して； ることを特徴とす る上記 (1) 〜 （6) の何れかに記載の臨界電滅度の高い MgB2系超電導体 の製
(9) Mg, B及び T iの混合物を^;結した後粉砕し、 この^!^を線材に加工 成形して; ^^ることを樹敫とする上記 (1) 〜 （6) の何れかに記載の臨界電
¾度の高 V、M g B 2系超電導体の製造方法。
(10) 爆結を大赃下で行う、 上記 (7) 〜 （9) の何れかに記載の臨界電流 密度の高！/ヽ M g B 2系超電導体の製 法。
(11) 免結を 600°C以上の温度で実施する、 上記 (7) 〜 （10) の何れか に記載の臨界電脑度の高レ、M g B 2系超電導体の製t ^法。
以下、 本発明における M g B 2系超電導体並びにその製 法をより具体的に 説明する。
本発明の製造方法に従って、 Mg, B及び T iの混合物を加圧成形し、 これを 結 難） すると、 "T i" あるいは "T i化合物"の何れか又は双方が分散 して する膽な M g B 2系超電導体が得られる。
F i g · 1は、 上記本発明に係る Mg B 2系超電導体の製造方法の一例を説明し た模式図である。
一般に、 超電導体のノ ルク材を得る:^には雄を行い、 超電導体の線材を得 る：^には賊を行うが、 本件明細書では 裙及び誠の用語を特に Ε¾するこ となく^ fflする。
なお、 Mg, B及び T iの混合物を加圧成形するには、 燃結体の製造において 一般的な 50〜200MPa程度の圧力を加えれば良!/ヽ。
また、線材を製造する:^には、 上記混合物を金属製のパイプに詰めて線材に 加工成形した後、 賊する。 なお、 この ¾\ Mg、 B及び T iの混"^の j¾結 体を粉碎し、 得られた燃織 を金属製のパイプに詰めて線材に加工成形しても良 い。
また、 結 は MgB 2系 結体 （超電導体） の生成反応が生じる温度であ れば良いが、 Mg (虫点： 650°C) の K ^が 600°C以上の 域で促進され ること力ゝら、 炼結 は 600 °C以上が好ましく、 また、 M g力 S蒸発して消失し ないような鍵が好ましい。
能結時の雰囲気は非酸化性雰囲気 （例えば不活性ガス雰囲気） とするのが良い 力 得られる Mg B 2系超電導体の特性ゃコスト面からは A rガス雰囲気とする こと力 S推奨される。 '
そして、 燃結時の雰囲気圧は大気圧 （大気圧相当の雰囲 で十分であるが、 高圧雰囲気下で 結を行っても差し支えないことは勿論である。
さて、 本発明の製 去により得られる廳己の "T iあるいは T i化合物の何 れ力又は双方が分散して存在する M g B 2系超電導体" では、 主として M g B 2 多結晶体の粒界に "T i" あるいは " T i化合物"が分散して存 £しているが、 一部が結晶粒内に被する:^もある。
この Mg B2多結晶体中に分散して棘する "T i"又は "T i化合物" の故 に、 Mg B2系超電導体は大^ BE下で 結した でも非常に緻密なものとなる。 そして、 この Mg B2系超電導体には、 超電導の臨界 ¾Tcが 39K弱を示 し、 臨界電流密度も温度 20 Kにおける自己磁界での値が 5 X 1 05 A/ c m2 以上、 温度 20 Kにおける磁界 1 Tでのィ直が 2 X 105A/c m2以上に達する ものも認められた （この材料は、 後 ¾ϋ1 "る実施例で得られた Mg B2系超電導体 の、 Mg, B及び T iの量を原子比で [Mg： B： T i =x： 2： y] と表した ときの Xの値が 0. 9で yの値が 0. 1のものである） 。
また、 本発明の製駄法によって得られる編己 MgB2系超電導体は、 不可逆 磁界 H i r rが T iを含まないものと比べて第二臨界磁界 H c 2により近、値を示 すという樹敫も有している。
一般に、 超電導体は第二臨界磁界 H e 2以下で超電導状態を保っているが、 不 可逆磁界 H i r r以上の磁場では超電導体内の磁束が動レヽてしまつて抵抗を発生す るので超電導電流を流せなくなってしまう。 つまり、 不可逆磁界 H 5 r rが第二臨
c 2に近ければ !/ヽ磁場をかけても大きな超電導電流を流せるので、不 可逆磁界 i r rが第二臨界磁界 H c 2に近レヽことが望まれており、 この点でも T i を含有する ttrteMg B 2系超電導体は好ましいホ才料であると言える。
本発明の製駄法により得られる tirtaMg B 2系超電導体は、 その中に分散し て; i½する "T i"又は "T i化合物" の故に、 大^ Ξで燃結した MgB2多結 晶雄体であっても非常に繊であり、 これが超電餅才料に望まれる高い臨界電.
¾度等を示す大きな要因の 1つとなっていると考えられる （因みに、 T i添口 なしに大赃下で維したものは、 一般に多孔質で密度の低レ、 結体となり、 臨 界電 ¾度も著しく劣ったものとなる） 。
なお、 場合によっては、 MgB2多結晶体中に存在する "T i化合物"は、原 料混合物に添加した T i力ら炼結工程中に生じた化合物である T i B2 T i B 4等であり、 これらの存在も、 T iと同様に MgB2焼結体の臨界 にそれほ ど影響を及ぼすことなく «I泉の動きを止めるピン止めセンターとして働き、 高 い臨界電»度等を付与する一因になっていると考えられる。
ところで、 本発明に係る M g B 2系超電導体では、 その糸滅を、 M g， B及び T iの量を原子比で 「Mg： B： T i = x： 2： y」 と表記したときに、 x及び yがそれぞれ 「0. 7<χ< 1. 2」 及び「0. 05<y<0. 3」 の範囲内と なるように調整するのが良い。 糸滅をこの範囲に調整することによって、超電導 特性 （臨界電¾度， 磁ィ匕の弓虽さ， 不可逆臨 »界等） がー段と優れ 7b®電導体 が実現される。 望ましくは、 上記 T i量 yを [0. 07<y<0. 2] の範囲内 に言廳するならば、 その超電導榭生は更に優れた値に安定化する。
なお、 MgB2系超電導 fぉ滅の讓は、原料の箐纖段階において Mg原料， B原料及び T i原料の酉己合量を加減することにより行えば、良レヽ。
図面の簡単な説明
F i g.lは、 本発明に係る MgB2系超電導体の製 法例を説明した模式図 である。
F i g.2は、 例における MgB 2系超電導体製造のための処理工程を説明 した ί莫式図である。
F i g.3は、 実施例で得られた MgB2系超電導体 （Mg ： B： T i = x： 2： yなる原子比にて、 x = 0. 9, y = 0. 1) の電子顕徕纖写真図である。
F i g.4は、 実施例で得られた MgB 2系超電導体 (Mg ： B： T i = x： 2： yなる原子比にて x =lで y = 0のもの， x = 0. 9で y = 0. 1のもの， x = 0. 8で y = 0. 2のもの， x = 0. 6で y = 0. 4のもの） における磁化 率の温度依存性を測定した結果を示すグラフである。 ' F i g.5は、 実施例で得られた MgB2系超電導体の T i量 （Mg： B： T i =x ： 2 : yなる原子比での yの値） と磁化の強さ M及ぴ臨界 TCとの関係 を示すグラフである。
F i g.6は、 実施例で得られた MgB2系超電導体 (Mg ： B： T i = x： 2： yなる原子比にて x = 0. 9で y = 0. 1のもの， x = 0. 8で y = 0. 2 のもの， x=lで y = 0のもの） に関する種々の での臨界電¾ ^度 Jcの磁 界依存性を示したグラフである。
F i g.7は、 実施例で得られた MgB 2系超電導体 (Mg ： B： T i = x： 2： yなる原子比にて x = 0. 9で y = 0. 1のもの， x = 0. 8で y = 0. 2 のもの， x =lで y = 0のもの） に関する不可逆磁界 rrと第二臨難界 He 2の温度依存†生を示したダラフである。
発明を実施するための最良の形態
上述のように、 本発明は、超電導特性の優れた Mg B 2系超電導体を高圧雰囲 気での能裙を要することなく «できるようにしたものであるが、 以下、本発明 を難例により更に具体的に説明する。 '
実施例 1
何れも、 «が99%でヽ $娘が 300メッシュの Mg粉末と B粉末 （ァモル ファス） と T i粉末とを大気中で混合し、直径 7 mm, 高さ 6 mmのタブレツト (E粉体) に加圧成形.した。
次いで、 上記タブレット 0¾)体） を電気炉内の MgOプレート上に載せ、 1 気圧の A r気流中で、 まず 600 °Cで 1時間加熱し、 続いて 800。じで 1時間カロ 熱した後、 更に 900°Cで 2時間加熱し、 その後電気炉中で室温まで |1した。 この «によって、 MgB2系超電導体 (^ w を得た。
F i g.2は、 本 »例における処 SI程を説明した模式図である。
なお、 MgB2系超電導体は、 原料粉末の仕込み爆賊を貫廳することにより、 Mg, B及び T iの量を原子比で 「Mg： B： T i =x： 2： y」 と表記したと きの X及び yの値 （x， y) がそれぞれ （1， 0) , (0.98, 0.02) ， （0.95， 0.05) , (0.9, 0.1) , (0.8， 0.2) , (0.6, 0.4) , (0.2, 0.8) および （0, 1) と、 T i量が様々に異なるものを得た。 ィ懷した各試料の結晶性を、 XRD (X-ray difficaction) や、 EDS (eaerg chsperaon spectrum) 付きの HRTEM
Figure imgf000009_0001
resdution transmission dectron microscope) により 面した結果、 χ = 0. 9, y = 0. 1において超電導相の 量 （volumeftaclion) は最も多いことが分かった。
F i g.3に、 T i添口によつて得られた MgB2系超電導体 (Mg： B： T i =x： 2： yなる原子比にて x = 0. 9, y = 0. 1) の HRTEMによる写真 図 （電子顕纖写真図） を示す。
F i g.3において、 黒く見える部分が分散した T i相であり、 明るく見える 地の部分が M g B 2結晶の相である。
次に、 得られた廳己各 M g B 2系超電導体につき超電導特 の調査を行った。 まず、 F i g.4は、 得られた MgB2系超電導体 （x = lで y = 0のもの， x =0. 9で y = 0. 1のもの， x = 0. 8で y = 0. 2のもの， x = 0. 6で y =0. 4のもの） における磁化率の?踏依存性 （ゼロ磁場 H) の測 ¾ ^果を示 すグラフであるが、 何れも臨界温度 Tcが 37. 5-38. 6Kの高い値を示し ていることが分かる。
また、 F i g.5は、 T iの原子比 (y) と磁化の強さ Μ¾Ό«臨界 «TCとの 調査結果を示すグラフであるが、 yの値が 「0. 05<y<0. 3] の範囲では 臨界 T cにそれほどの悪影響が及ばずに高レ、磁化を示すことカ分かる。
更に、 F i g.6は、 得られた MgB2系超電導体 （χ = 0. 9で y = 0. 1の もの， x = 0. 8で y = 0. 2のもの， =1で = 0のもの） に関する種々の 温度での臨界電流密度 J cの磁界依存性を示したダラフであるが、 y = 0の材料 (T iを含有しない材料） に比べて、 x = 0. 9で y = 0. KD P^x^O. 8で y = 0. 2の材料は非常に高レ、臨界 ®»度 J cを示すこと力分かる。
なお、 表 1は、 実施例で得られた M g B 2系超電導体 (x = 0. 9で y = 0. 1のもの） に関する種々の? ½と磁界での臨界電流密度 J cの測;^果をまとめ て示したものである。 表 1：臨界電流密度測定結果
Figure imgf000010_0001
そして、 F i g . 7は、 実施例で得られた Mg B 2系超電導体 (x = 0. 9で y = 0. 1のもの， x = 0. 8で y = 0. 2のもの， x = lで y = 0のもの） に関 する不可逆磁界 r rと第二臨界磁界 H c 2の¾ ^依存性を示したグラフである が、 y = 0の材料 (T iを含有しな!/、材料) に比べて y = 0. 1や y = 0. 2の 材料は不可逆磁界 H ¾ r rが第二臨難界 H c 2に近 直を示すこと力 S分かる。 従って、 本発明に係る M g B 2系超電導体は T iを含有しない材料に比べて超 電導電流を流せる磁界領域も非常に大きく、 この点からも優れた超電導材料であ る。
なお、 F i g · 7に示した第二臨難界 H c 2のデータは、 y = 0. 1の謝に 関しての異なる温度での磁気 M— Hカーブから測定したものであるが、 y = 0 , 0. 0 5及ぴ0 . 2の謝から測定された H e 2のデータも y = 0. 1の試料の それと殆ど変わらないものであつた。
産業上の利用可能性
以上説明したように、 本 明の新規な製^ ¾によれば、 従来、 高圧の雰囲気 下での 褚によってし力 4辱られなかった高い臨界電流密度を示す繊な Mg B 2 系超電導体を、 大^ BE禾 Sの iSE雰囲気下でも製造することが可倉であるので、 用ケーブル， マグネット， モータ， 発電機等に適用するための超電導線材ゃ 超電¾/ レク材等を低コストで羅できる。 従って、 本発明は、 低価格で高品質 な超電導体を安定的に供給することを可能とするという産業上極めて有用な効果 をもたらす。

Claims

1. T iあるいは T i化合物の何れか又は双方が Μ g B 2系 結体中に分散し て することを樹敷とする、 臨界電 ¾度の高い MgB2系超電導体。 '
2. T iあるいは T i化合物の何れか又は双方が、 Mg B2結晶粒界に存在す る、請求の範囲 1記載の臨界電¾度の高 ヽ M g B 2系超電導体。
3. 結体中に含まれる Mg， B及び T iの量を原子比で [Mg： B： T i = X： 2： y] と表記したとき、 X及び yがそれぞれ [0. 7< x < 1. 2]及び
[0. 05< y<0. 3] である、 請求の範囲 1又は 2に記載の臨界霸¾度の 高い MgB2系超電導体。
4. 焼結体中に含まれる Mg， B及び T iの量を原子比で [Mg： B： T i = X： 2： y] と表記したとき、 X及び yがそれぞれ [0. 7ぐ xぐ 1. 2]及び
[0. 07<y<0. 2] である、 請求の範囲 1又は 2に記載の臨界 ¾度の 高い MgB2系超電導体。
5. 臨界電流密度が、 温度 20 Kでかつ自己磁界の下にお 、て 5 X 105 A/ c m2以上である、 請求の範囲 1乃至 4の何れかに記載の臨界電滅度の高！/、M gB2系超電導体。
6. 臨界電流密度が、 温度 20 Kでかつ磁界 1 Tの下におレ、て 2 X 105 A/ c m2以上である、 請求の範囲 1乃至 4の何れかに記載の臨界電 度の高い M gB2系超電導体。
7. Mg, B及び T iの混合物を加圧藤して;) ¾結することを销敷とする、 請 求の範囲 1乃至 6の何れかに記載の臨界 ®巟密度の高レヽ M g B 2系超電導体の製 造方法。
8. Mg, B及び T iの混合物を線材に加工成形して l^fることを赚とする 請求の範囲 1乃至 6の何れかに記載の臨界電流密度の高い] VI g B 2系超電導体の 製 去。
9. Mg, B及び T iの混合物を^;結した後粉枠し、 この燃鶴を線材に加工成 形して賊することを樹敫とする請求の範囲 1乃至 6の何れかに記載の臨界電流 密度の高レ、M g B 2系超電導体の製;^法。
1 0. 結を大^ ΐ下で行う、請求の範囲 7乃至 9の何れかに記載の臨界電流 密度の高！/ヽ M g Β 2系超電導体の製 。
1 1. j¾結を 6 0 0 °C以上の温度で実施する、請求の範囲 7乃至 1 0の何れか に記載の臨界電菌度の高レ、M g B 2系超電導体の製 法。
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