WO2005112047A1 - 超電導線材の製造方法 - Google Patents

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sintering
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PCT/JP2005/002410
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Jun Fujikami
Takeshi Kato
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Sumitomo Electric Industries, Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49014—Superconductor

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a superconducting wire, and more particularly, to a method for manufacturing a superconducting wire capable of obtaining a superconducting wire having high performance and uniform performance.
  • a superconducting wire made of a multifilamentary wire coated with an oxidized superconductor having a Bi2223 phase or the like can be used at liquid nitrogen temperature, and a relatively high critical current density can be obtained.
  • a superconducting wire made of a multifilamentary wire coated with an oxidized superconductor having a Bi2223 phase or the like can be used at liquid nitrogen temperature, and a relatively high critical current density can be obtained.
  • it is relatively easy to increase the length application to superconducting cables and magnets is expected.
  • Such a superconducting wire has been manufactured as follows. First, a wire having a form in which a raw material powder of a superconductor containing a Bi2223 phase or the like is coated with a metal is produced. Next, by repeating the heat treatment and the rolling, the superconducting phase is oriented and generated in the superconducting filament portion of the wire, and a tape-shaped superconducting wire is obtained.
  • a method for producing a superconducting wire is described in, for example, Japanese Patent No. 2636049 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-138820) (Patent Document 1) and Japanese Patent No. 2855869 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-292812) (Patent Document 2). It has been disclosed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2636049 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-138820)
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 2855869 (JP-A-4-292812)
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a superconducting wire capable of obtaining a superconducting wire having high performance and uniform performance.
  • the method for producing a superconducting wire includes a drawing step of drawing a wire in a form in which raw material powder of a superconductor is covered with a metal, and a rolling step of rolling the wire after the drawing step. And a sintering step of sintering the wire after the rolling step. Further, a holding step of holding the wire under a reduced pressure atmosphere is provided between at least one of between the drawing step and the rolling step and between the rolling step and the sintering step. Te ru.
  • And o can be prevented from entering the inside of the raw material powder. Also, place the wire in a reduced pressure atmosphere.
  • a method for manufacturing a superconducting wire includes the steps of: A wire drawing process of drawing a wire covered with metal, a rolling process of rolling the wire (n is an integer of 2 or more) times, and a sintering process of sintering the wire n times ing.
  • the primary rolling step is performed after the wire drawing step.
  • the primary sintering step is performed after the primary rolling step.
  • the k (k is an integer satisfying n ⁇ k ⁇ 2) next rolling step of the n rolling steps is performed after the (k 1) next sintering step of the n sintering steps.
  • the k-th sintering step of the n rolling steps is performed after the k-th rolling step of the n rolling steps. Between the drawing step and the primary rolling step, between the primary rolling step and the primary sintering step, between the (k-1) primary sintering step and the k-th rolling step, and At least one of the k-th sintering step and the holding step of holding the wire under a reduced pressure atmosphere are further provided.
  • Residues such as 2 2 2 are released to the outside via the metal covering both ends of the wire or the superconductor. Will be issued. As a result, a different phase is less likely to be generated during sintering, and the thickness of the wire becomes uniform, so that a superconducting wire having high performance and uniform performance can be obtained.
  • the holding step is performed between the primary rolling step and the primary sintering step.
  • the present inventors have found that the powder easily penetrates into the interior of the 222 powder. Therefore, a superconducting wire having higher performance and uniform performance can be obtained.
  • the pressure of the reduced-pressure atmosphere is 0.01 MPa or less.
  • atmospheric CO, H 2 O, and O enter the superconductor.
  • the holding step is performed for 72 hours or more. Thereby, the residue contained in the wire can be sufficiently discharged to the outside.
  • the wire in the holding step, is kept at a temperature of 80 ° C or higher.
  • the residue contained in the inside of the wire evaporates and becomes chewy, so that a superconducting wire having high performance and uniform performance can be obtained.
  • the holding step is preferably performed in any one of a nitrogen gas atmosphere, an argon gas atmosphere, and a dry air atmosphere.
  • impurities such as CO, H 2 O, and O are contained in the raw material powder during the holding process.
  • Intrusion can be suppressed.
  • Rolling and sintering in the present invention may be performed only once each, or may be performed a plurality of times (n times).
  • “primary rolling” means a rolling step performed first on a wire
  • “primary sintering” means a sintering step performed first on a wire. are doing.
  • the "drawing step” means the first wire drawing performed on the wire.
  • dry air means air with a dew point at atmospheric pressure of -20 ° C or less.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view conceptually showing a configuration of a superconducting wire.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing a superconducting wire according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a first view showing a step of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a second diagram showing the step of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a third diagram showing the step of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a fourth diagram showing the step of FIG. 2.
  • FIG. 7 is a fifth diagram showing the step of FIG. 2.
  • FIG. 8 is a sixth diagram showing the step of FIG. 2.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view conceptually showing the configuration of a superconducting wire.
  • the superconducting wire 1 has a plurality of superconducting filaments 2 extending in the longitudinal direction and a sheath 3 covering the filaments.
  • the material of each of the plurality of superconductor filaments 2 is, for example, Bi-Pb—Sr-Ca-Cu-
  • the material of the sheath portion 3 is, for example, silver.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing a superconducting wire according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 to FIG. 8 are views showing each step of FIG.
  • a raw material powder (precursor powder) in an intermediate state that changes to three phases is produced (Step S1).
  • the raw material powder 2a is filled in a pipe 3a (step S2).
  • the pipe 3a is made of, for example, a metal such as silver, has an outer diameter of 20 to 40 mm, and has a wall pressure of about 3 to 15% of the outer diameter.
  • a wire rod la in which the raw material powder 2a of the superconductor is covered with the pipe 3a is obtained.
  • the inside of the pipe 3a is evacuated, and both ends of the pipe 3a are sealed.
  • the wire la is drawn to form a clad wire lb coated with a metal such as silver using the precursor as a core material.
  • This clad wire lb has a hexagonal shape with an opposite side length of, for example, 2 to 10 mm.
  • the clad wire lb is held on the holding table 22 in the housing 20 for, for example, 72 hours or more (Step S4).
  • the casing 20 has an exhaust pipe 21, and the exhaust pipe 21 is connected to, for example, a vacuum pump (not shown).
  • the air in the housing 20 is exhausted by a vacuum pump through the exhaust pipe 21, whereby the inside of the housing 20 has a reduced pressure atmosphere of, for example, 0.01 MPa or less.
  • the inside of the housing 20 is set to, for example, a nitrogen gas atmosphere, an argon gas atmosphere, or a dry air atmosphere.
  • a heater 23 is installed inside the holding base 22, and a crack held on the holding base 22 by the heater 23 is provided.
  • the wire lb is heated, for example, to above 80 ° C.
  • a large number of the clad wires lb are bundled and fitted into a pipe 3b made of a metal such as silver (multi-core fitting: step S5).
  • the pipe 3b is made of a metal such as silver or an alloy thereof, has an outer diameter of 10 to 50 mm, and has a wall pressure of about 11% to 15% of the outer diameter.
  • a wire having a multi-core structure in which a large number of the raw material powders 2a are covered with the sheath portion 3 is drawn so that the raw material powder 2a is made of, for example, silver.
  • a multi-core wire lc embedded in the sheath 3 is formed (step S6).
  • the multifilamentary wire lc is held, for example, for 72 hours or more on the holding table 22 in the housing 20 under a reduced pressure atmosphere (step S7).
  • the inside of the housing 20 is set to, for example, a nitrogen gas atmosphere, an argon gas atmosphere, or a dry air atmosphere.
  • H O, and O can be removed to the outside.
  • step S8 primary rolling is performed on the multifilamentary wire lc, whereby a tape-like multifilamentary wire 1 is obtained (step S8).
  • This primary rolling is performed, for example, at a reduction of 70 to 90%.
  • the multifilamentary wire 1 is held, for example, for 72 hours or more on the holding table 22 in the housing 20 under a reduced pressure atmosphere (Step S9).
  • the inside of the housing 20 is set to, for example, a nitrogen gas atmosphere, an argon gas atmosphere, or a dry air atmosphere.
  • O, and O can be removed to the outside.
  • the tape-shaped multifilamentary wire 1 is heated to a temperature of, for example, 830 850 ° C.
  • the primary sintering is performed on the multifilamentary wire 1 by holding for 50 to 150 hours (step S10).
  • the raw material powder 2a undergoes a chemical reaction to form the superconductor filament 2.
  • the multifilamentary wire 1 is held, for example, for 72 hours or more on the holding table 22 in the housing 20 under a reduced-pressure atmosphere (step Sl).
  • the inside of the housing 20 is set to, for example, a nitrogen gas atmosphere, an argon gas atmosphere, or a dry air atmosphere.
  • a secondary rolling force is applied to the multifilamentary wire 1 (step S12).
  • This secondary rolling is performed, for example, under the condition of a rolling reduction of 0 to 20%.
  • the multifilamentary wire 1 is held, for example, for 72 hours or more on the holding table 22 in the housing 20 under a reduced pressure atmosphere (step S13).
  • the inside of the housing 20 is set to, for example, a nitrogen gas atmosphere, an argon gas atmosphere, or a dry air atmosphere.
  • the multifilamentary wire 1 is heated to a temperature of 800 to 850 ° C. in a pressurized atmosphere and maintained at that temperature for 10 to 150 hours, so that the multifilamentary wire 1 is subjected to secondary sintering.
  • the secondary sintering may be performed at atmospheric pressure instead of under a pressurized atmosphere.
  • rolling and sintering may be further performed after the secondary sintering!
  • the secondary rolling and secondary sintering described above may be omitted.
  • the method for manufacturing a superconducting wire includes a wire drawing step (step S3) for drawing a wire la in a form in which raw material powder 2a of a superconductor is covered with metal, and a wire drawing step (step S3).
  • a holding step of holding the clad wire lb, multi-core wire lc, or multi-core wire 1 under a reduced pressure atmosphere between them Step S4, Step S7, Step S9) are provided.
  • the method for manufacturing a superconducting wire includes a wire drawing step (step S3) for drawing a wire la in a form in which raw material powder 2a of a superconductor is covered with metal, and a wire drawing step (step S3).
  • Step S8 for rolling the multifilamentary wire lc afterwards, the primary sintering process (Step S10) for sintering the multifilamentary wire 1 after the primary rolling process (Step S8), and the primary sintering process (Step S10)
  • Step S12 A secondary rolling step for rolling the multifilamentary wire 1 again after step S10) and a secondary sintering step (Step S14) for resintering the multifilamentary wire 1 after the secondary rolling step (Step S12) Have.
  • Step S3 Furthermore, between the wire drawing process (Step S3) and the primary rolling process (Step S8), the primary rolling process (Step S8), the primary sintering process (Step S10), and the primary sintering process (Step S8) 10) and the secondary rolling process (Step S12) and / or the secondary rolling process (Step S12) and the secondary sintering process (Step S14).
  • a holding step step S4, step S7, step S9, step SI1, step SI3 for holding the clad wire lb, the multifilamentary wire 1c, or the multifilamentary wire 1 in a reduced-pressure atmosphere.
  • a holding step (step S9) is performed between a primary rolling step (step S8) and a primary sintering step (step S10).
  • the pressure in the reduced pressure atmosphere is 0.01 MPa or less.
  • the holding step (step S4, step S7, step S9, step SI1, step S13) is performed for 72 hours or more. This Accordingly, the residue contained in the clad wire lb, the multifilamentary wire lc, or the multifilamentary wire 1 can be sufficiently released to the outside.
  • the holding step (step S4, step S7, step S9, step Sl, step S13) is performed. It is kept at a temperature of 80 ° C or more for 1 minute. As a result, the residue contained in the clad wire lb, the multifilamentary wire lc, or the multifilamentary wire 1 is easily evaporated, so that a superconducting wire having high performance and uniform performance can be obtained.
  • the holding step includes a nitrogen gas atmosphere, an argon gas atmosphere, Alternatively, the drying is performed in one of dry air atmospheres.
  • impurities such as CO 2, H 2 O, and O are contained in the raw material powder during the holding process.
  • Intrusion can be suppressed.
  • the force shown in the case where vacuum holding (steps S4, 7, 9, 11, 13) is performed between the steps is not limited to such a case. Instead, any one of five vacuum holdings (Step S4, Step S7, Step S9, Step S11, Step S13) may be performed.
  • step S10 after primary sintering (step S10), vacuum holding (step S11), secondary rolling (step S12), vacuum holding (step S13), and Forces shown when secondary sintering (step S14) is performed These steps may be omitted.
  • Superconducting wire may be completed after primary sintering (step S10)!
  • a force that describes a method for producing a multi-conductor bismuth-based oxide superconductor having a Bi2223 phase is described. It can also be applied to a method for producing an oxide superconducting wire having the following composition. Further, the present invention can be applied to a method of manufacturing a single core superconducting wire.
  • step S9 the effect of vacuum holding (step S9) after primary rolling (step S8) was examined.
  • the raw material powder 2a of the Bi2223 phase was prepared (Step SI), and the raw material powder 2a was filled into the pipe 3a (Step S2) to prepare the wire rod la.
  • the wire la is drawn to produce a clad wire lb (step S3), and a number of clad wires lb are bundled without vacuum holding and fitted into the pipe 3b (step S5).
  • lc was prepared.
  • Step S6 the multifilamentary wire lc was drawn (Step S6), the primary rolling force was applied to the multifilamentary wire lc without holding the vacuum (Step S8), and a tape-shaped multifilamentary wire 1 was obtained.
  • Step S8 the pressure of the atmosphere holding the multifilamentary wire 1 was changed to atmospheric pressure, 0.01 MPa, and 0.001 MPa, respectively, and the multifilamentary wire lc was held for one month at room temperature ( Step S9). Sample 1 was kept at atmospheric pressure and room temperature for one day.
  • the multifilamentary wire 1 was subjected to primary sintering (step S10), and was subjected to secondary rolling without maintaining the vacuum (step S12).
  • the multifilamentary wire 1 was subjected to secondary sintering without holding the vacuum (step S14), and two superconducting wires 1 having a length of 400 m were obtained.
  • the obtained two superconducting wires 1 were designated as Lot A and Lot B, respectively.
  • each of the lot A and the lot B was divided into five, and the critical current value (A) and the thickness (mm) of each superconducting wire 1 were measured.
  • Table 1 shows the results.
  • Sample 1 is a superconducting wire kept at atmospheric pressure for one day
  • Sample 2 is a superconducting wire kept at atmospheric pressure for one month
  • Sample 3 is a superconducting wire kept for 1 month in a reduced pressure atmosphere of OlMPa
  • sample 4 is a superconducting wire kept for 1 month in a reduced pressure atmosphere of 0.00 lMPa.
  • the critical current value of both Lot A and Lot B was 80-90 A, and the thickness of both Lot A and Lot B was 0.25 mm ⁇ 0. Olmm. .
  • Ma the critical current value of both lot A and lot B is 60-70 A, the thickness of lot A of sample 2 is 0.27 mm ⁇ 0.02 mm, and the thickness of lot B of sample 2 is The thickness was 0.27 mm ⁇ 0.03 mm.
  • the critical current values of both lots A and B were 80-90 A, and the thicknesses of both lots A and B were 0.24 mm ⁇ 0.01 mm.
  • the critical current values of both lots A and B were 80-90 A, and the thicknesses of both lots A and B were 0.24 mm ⁇ 0.01 mm.
  • the effect of the holding time in the vacuum holding (step S9) after the primary rolling (step S8) on the wire was examined.
  • superconducting wire 1 was obtained in substantially the same manner as in Example 1.
  • the multifilament wire lc was subjected to a primary rolling force (step S8), and then held at atmospheric pressure and room temperature for one day (step S9).
  • the sample was placed at 0. OlMPa atmosphere and room temperature for 1 day, 3 days, 10 days, and 1 month, respectively.
  • the multi-core wire lc was held (step S9).
  • the thickness (mm) of each of the obtained superconducting wires 1 was measured.
  • Table 2 shows the results.
  • Sample 6 is a superconducting wire kept for 1 day in an atmosphere of OlMPa
  • Sample 7 is a superconducting wire kept for 3 days in an atmosphere of OlMPa
  • Sample 8 is Sample 9 was a superconducting wire kept for 10 months in an OlMPa atmosphere.
  • Sample 9 was a superconducting wire kept for 1 month in an OlMPa atmosphere.
  • the critical current value of each of Lot A and Lot B of Sample 10 was 80-90A.
  • the critical current value of both Lot A and Lot B was 80-90A.
  • the critical current values of both Lot A and Lot B were 85-90A.
  • the critical current value of both Lot A and Lot B was 85-90 A.

Abstract

　超電導線材の製造方法は、超電導体の原料粉末を金属で被覆した形態の線材を伸線する伸線工程（Ｓ３）と、伸線工程（Ｓ３）後に多芯線を圧延する１次圧延工程（Ｓ８）と、１次圧延工程（Ｓ８）後に多芯線を焼結する１次焼結工程（Ｓ１０）とを備えている。さらに、伸線工程（Ｓ３）と１次圧延工程（Ｓ８）との間、または１次圧延工程（Ｓ８）と１次焼結工程（Ｓ１０）との間のうち少なくともいずれか１つの間において、クラッド線、多芯線、または多芯線を減圧雰囲気下で保持する保持工程（Ｓ４，Ｓ７，Ｓ９）を備えている。これにより、高性能で均一な性能の超電導線材を得ることができる。

Description

明 細 書
超電導線材の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、超電導線材の製造方法に関し、より特定的には、高性能で均一な性能 の超電導線材を得ることができる超電導線材の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、たとえば Bi2223相などを有する酸ィ匕物超電導体を金属被覆した多芯線か らなる超電導線材は、液体窒素温度での使用が可能であり、比較的高い臨界電流 密度が得られること、長尺化が比較的容易であることから、超電導ケーブルやマグネ ットへの応用が期待されて 、る。
[0003] このような超電導線材は、以下のようにして製造されて 、た。まず、たとえば Bi2223 相などを含む超電導体の原料粉末を金属で被覆した形態を有する線材が作製され る。次に、熱処理と圧延とを繰り返すことにより、超電導相が線材の超電導フィラメント 部分に配向して生成し、テープ状の超電導線材が得られる。このような超電導線材 の製造方法は、たとえば特許 2636049号公報 (特開平 3— 138820号公報）（特許文 献 1)、特許 2855869号公報 (特開平 4-292812号公報）（特許文献 2)に開示され ている。
特許文献 1 :特許 2636049号公報 (特開平 3— 138820号公報）
特許文献 2：特許 2855869号公報 (特開平 4—292812号公報）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 従来より、超電導線材の性能 (たとえば臨界電流値など)を向上するために、各製 造工程において最適な製造条件が模索されてきた。しかしながら、最適化された同 一の製造条件で超電導線材を製造した場合でも、得られる超電導線材の各々の性 能にばらつきが生じるという問題があった。また、得られる超電導線材の中には性能 の劣るものも存在しており、高性能な超電導線材を得ることができないという問題があ [0005] したがって、本発明の目的は、高性能で均一な性能の超電導線材を得ることができ る超電導線材の製造方法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明の一の局面における超電導線材の製造方法は、超電導体の原料粉末を金 属で被覆した形態の線材を伸線する伸線工程と、伸線工程後に線材を圧延する圧 延工程と、圧延工程後に線材を焼結する焼結工程とを備えている。さら〖こ、伸線工程 と圧延工程との間、および圧延工程と焼結工程との間のうち少なくともいずれか 1つ の間にお 、て、線材を減圧雰囲気下で保持する保持工程を備えて 、る。
[0007] 本発明者らは鋭意検討した結果、得られる超電導線材の各々の性能にばらつきが 生じるのは、以下の原因によるものであることを見出した。伸線工程、圧延工程、およ び焼結工程の各工程の間において、線材の両端部あるいは超電導体を被覆する金 属を介して、大気中の CO (二酸化炭素）、 H 0 (水）、および O (酸素)などが線材内
2 2 2
部に侵入する。これにより、焼結時に超電導相以外の異相が生成したり、線材の厚 みが不均一になったりする。焼結時に異相が生成すると、超電導相の生成が妨げら れ、臨界電流値などの超電導特性の低下を招く。また、線材の厚みが不均一になる と、その後圧延を行なう場合に線材に均一に圧力が加わらなくなり、得られる超電導 線材の厚みが不均一になる。その結果、超電導線材の性能が低下する。従来、伸線 工程と圧延工程との間、または圧延工程と焼結工程との間において線材の保持状態 は特に規定されていな力つたため、保持状態の差によって得られる超電導線材の各 々の性能にばらつきが生じていた。
[0008] そこで、伸線工程、圧延工程、および焼結工程の各工程の間のうち少なくともいず れか 1つの間において線材を減圧雰囲気下で保持することで、大気中の CO , H O
2 2
,および oが原料粉末内部に侵入することを抑止できる。また、線材を減圧雰囲気
2
下で保持することで、線材内部に含まれていた CO , H O,および Oなどの残留物
2 2 2
が線材の両端部あるいは超電導体を被覆する金属を介して外部へ放出される。その 結果、焼結時に異相が生成しにくくなり、線材の厚みが均一になるので、高性能で均 一な性能の超電導線材を得ることができる。
[0009] 本発明の他の局面における超電導線材の製造方法は、超電導体の原料粉末を金 属で被覆した形態の線材を伸線する伸線工程と、線材を圧延する n (nは 2以上の整 数）回の圧延工程と、線材を焼結する n回の焼結工程とを備えている。 n回の圧延ェ 程のうち 1次圧延工程は伸線工程後に行なわれる。 n回の焼結工程のうち 1次焼結ェ 程は 1次圧延工程後に行なわれる。 n回の圧延工程のうち k(kは n≥k≥2を満たす 整数)次圧延工程は、 n回の焼結工程のうち (k 1)次焼結工程後に行なわれる。 n回 の圧延工程のうち k次焼結工程は、 n回の圧延工程のうち k次圧延工程後に行なわ れる。伸線工程と 1次圧延工程との間、 1次圧延工程と 1次焼結工程との間、（k - 1) 次焼結工程と k次圧延工程との間、および k次圧延工程と k次焼結工程との間のうち 少なくともいずれカゝ 1つの間において、線材を減圧雰囲気下で保持する保持工程を さらに備えている。
[0010] 本発明者らは鋭意検討した結果、得られる超電導線材の各々の性能にばらつきが 生じるのは、以下の原因によるものであることを見出した。超電導線材の製造におい て、 n回の圧延工程と n回の焼結工程とが行なわれる場合に、伸線工程と 1次圧延ェ 程との間、 1次圧延工程と 1次焼結工程との間、（k - 1)次焼結工程と k次圧延工程と の間、および k次圧延工程と k次焼結工程との間において、線材の両端部あるいは超 電導体を被覆する金属を介して、大気中の CO
2 (二酸化炭素）、 H O
2 (水）、および O
2
(酸素)などが原料粉末内部に侵入する。その結果、上述の理由により、超電導線材 の性能が低下する。従来、 n回の圧延工程と n回の焼結工程とが行なわれる場合に、 伸線工程と 1次圧延工程との間、 1次圧延工程と 1次焼結工程との間、（k - 1)次焼結 工程と k次圧延工程との間、および k次圧延工程と k次焼結工程との間において、線 材の保持状態は特に規定されていな力つたため、保持状態の差によって得られる超 電導線材の各々の性能にばらつきが生じていた。
[0011] そこで、伸線工程と 1次圧延工程との間、 1次圧延工程と 1次焼結工程との間、（k 1)次焼結工程と k次圧延工程との間、および k次圧延工程と k次焼結工程との間のう ち少なくともいずれか 1つの間において線材を減圧雰囲気下で保持することで、大気 中の CO , H O,および Oが原料粉末内部に侵入することを抑止できる。また、線材
2 2 2
を減圧雰囲気下で保持することで、線材内部に含まれていた CO , H O,および O
2 2 2 などの残留物が線材の両端部あるいは超電導体を被覆する金属を介して外部へ放 出される。その結果、焼結時に異相が生成しにくくなり、線材の厚みが均一になるの で、高性能で均一な性能の超電導線材を得ることができる。
[0012] 本発明の他の局面における超電導線材の製造方法において好ましくは、 1次圧延 工程と 1次焼結工程との間において保持工程が行なわれる。
[0013] 1次圧延工程と 1次焼結工程との間において、大気中の CO , H O,および Oが原
2 2 2 料粉末内部に特に侵入しやすいことを本発明者らは見出した。したがって、一層高 性能で均一な性能の超電導線材を得ることができる。
[0014] 本発明の超電導線材の製造方法において好ましくは、減圧雰囲気の圧力は 0. 01 MPa以下である。これにより、大気中の CO , H O,および Oが超電導体内部に侵
2 2 2
入することを一層抑止できる。
[0015] 本発明の超電導線材の製造方法において好ましくは、保持工程は 72時間以上行 なわれる。これにより、線材内部に含まれていた残留物を十分に外部へ放出すること ができる。
[0016] 本発明の超電導線材の製造方法において好ましくは、保持工程において、線材は 80°C以上の温度に保持される。これにより、線材内部に含まれていた残留物が蒸発 しゃすくなるので、高性能で均一な性能の超電導線材を得ることができる。
[0017] 本発明の超電導線材の製造方法において好ましくは、保持工程は窒素ガス雰囲気 、アルゴンガス雰囲気、あるいは乾燥空気雰囲気のうちいずれかの雰囲気で行なわ れる。
[0018] これにより、 CO , H O,および Oなどの不純物が保持工程中に原料粉末内部に
2 2 2
侵入することを抑止できる。
[0019] なお、本発明における圧延および焼結は、それぞれ 1回ずつのみ行なわれる場合 もあるが、それぞれ複数回 (n回)行なわれる場合もある。また、本明細書中において 、「1次圧延」とは線材に対して最初に行なう圧延工程を意味しており、「1次焼結」と は線材に対して最初に行なう焼結工程を意味している。また、線材に対して伸線を複 数回行なう場合には、「伸線工程」とは線材に対して行なう最初の伸線を意味してい る。さらに、「乾燥空気」とは大気圧中での露点がマイナス 20°C以下である空気を意 味している。 発明の効果
[0020] 本発明の超電導線材の製造方法によれば、伸線工程、 1次圧延工程、および 1次 焼結工程の各工程の間において、大気中の CO , H O,および Oが線材内部に侵
2 2 2
入することを抑止できる。また、線材を減圧雰囲気下で保持することで、線材内部に 含まれていた CO , H O,および Oなどの残留物が線材の両端部あるいは超電導体
2 2 2
を被覆する金属を介して外部へ放出される。その結果、焼結時に異相が生成しにくく なり、線材の厚みが均一になるので、高性能で均一な性能の超電導線材を得ること ができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]超電導線材の構成を概念的に示す部分断面斜視図である。
[図 2]本発明の一実施の形態における超電導線材の製造方法を示すフロー図である
[図 3]図 2の工程を示す第 1図である。
[図 4]図 2の工程を示す第 2図である。
[図 5]図 2の工程を示す第 3図である。
[図 6]図 2の工程を示す第 4図である。
[図 7]図 2の工程を示す第 5図である。
[図 8]図 2の工程を示す第 6図である。
符号の説明
[0022] 1 超電導線材 (多芯線）、 la 線材、 lb クラッド線、 lc 多芯線、 2 超電導体フ イラメント、 2a 原料粉末、 3 シース部、 3a, 3b パイプ、 20 筐体、 21 排気管、 22 保持台、 23 ヒータ。
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
[0024] 図 1は、超電導線材の構成を概念的に示す部分断面斜視図である。図 1を参照し て、たとえば、多芯線の超電導線材について説明する。超電導線材 1は、長手方向 に延びる複数本の超電導体フィラメント 2と、それらを被覆するシース部 3とを有して ヽ る。複数本の超電導体フィラメント 2の各々の材質は、例えば Bi-Pb— Sr-Ca-Cu-
O系の組成よりなっており、特に、（ビスマスと鉛）：ストロンチウム：カルシウム：銅の原 子比がほぼ 2： 2： 2： 3の比率で近似して表される Bi2223相を含む材質が最適である
。シース部 3の材質は、例えば銀よりなっている。
[0025] なお、上記においては多芯線について説明したが、 1本の超電導体フィラメント 2が シース部 3により被覆される単芯線構造の酸化物超電導線材が用いられてもよい。
[0026] 次に、上記の酸化物超電導線材の製造方法について説明する。
[0027] 図 2は、本発明の一実施の形態における超電導線材の製造方法を示すフロー図で ある。また、図 3—図 8は、図 2の各工程を示す図である。
[0028] 図 2を参照して、たとえば Bi2223相の超電導線材を製造する場合、パウダー 'イン
'チューブ法が用いられる。まず、たとえば 5種類の原料粉末 (Bi O、 PbO、 SrCO、
2 3 3
CaCO、 CuO)が混合され、熱処理による反応で最終目的の超電導体である Bi222
3
3相に変化する中間状態の原料粉末 (前駆体粉末)が作製される (ステップ S 1)。
[0029] 次に、図 2および図 3に示すように、この原料粉末 2aがパイプ 3a内に充填される（ス テツプ S2)。このパイプ 3aは、たとえば銀などの金属よりなり、外径が φ 20— 40mm で、肉圧が外径の 3— 15%程度のものである。これにより、超電導体の原料粉末 2a をパイプ 3aで被覆した形態の線材 laが得られる。この後、パイプ 3a内の脱気が行な われ、パイプ 3aの両端が密封される。
[0030] 次に、図 2および図 4に示すように、上記線材 laを伸線カ卩ェすることにより、前駆体 を芯材として銀などの金属で被覆されたクラッド線 lbが形成される (ステップ S3)。こ のクラッド線 lbは、対辺長さがたとえば 2— 10mmの 6角形状とされる。
[0031] 次に、図 2および図 5に示すように、筐体 20内の保持台 22上に、クラッド線 lbがた とえば 72時間以上保持される (ステップ S4)。筐体 20は排気管 21を有しており、排 気管 21はたとえば図示しな 、真空ポンプに接続されて 、る。筐体 20内の空気は排 気管 21を通じて真空ポンプで排気され、これにより、筐体 20内はたとえば 0. 01MP a以下の減圧雰囲気となっている。また、筐体 20内は、たとえば窒素ガス雰囲気や、 アルゴンガス雰囲気、または乾燥空気雰囲気にされている。さらに、保持台 22の内 部にはヒータ 23が設置されており、ヒータ 23によって保持台 22上に保持されたクラッ ド線 lbがたとえば 80°C以上に加熱される。クラッド線 lbが減圧雰囲気下で保持され ることにより、大気中の CO , H O,および Oなどが原料粉末 2a内部に侵入するのを
2 2 2
抑制することができる。また、クラッド線 lb内の CO , H O,および Oなどを外部へ除
2 2 2
去することができる。
[0032] 次に、図 2および図 6に示すように、このクラッド線 lbが多数束ねられて、たとえば銀 などの金属よりなるパイプ 3b内に嵌合される（多芯嵌合:ステップ S 5)。このパイプ 3b は、たとえば銀またはその合金などの金属よりなり、外径が φ 10— 50mmで、肉圧が 外径の 1一 15%程度のものである。これにより、原料粉末 2aを芯材として多数有する 多芯構造の線材が得られる。
[0033] 次に、図 2および図 7に示すように、多数の原料粉末 2aがシース部 3により被覆され た多芯構造の線材を伸線カ卩ェすることによって、原料粉末 2aがたとえば銀などのシ ース部 3に埋め込まれた多芯線 lcが形成される (ステップ S6)。
[0034] 次に、図 2および図 5に示すように、減圧雰囲気下の筐体 20内の保持台 22上に、 多芯線 lcがたとえば 72時間以上保持される (ステップ S7)。筐体 20内は、たとえば 窒素ガス雰囲気や、アルゴンガス雰囲気、または乾燥空気雰囲気にされている。多 芯線 lcが減圧雰囲気下で保持されることにより、大気中の CO , H O,および Oなど
2 2 2 が原料粉末 2a内部に侵入するのを抑制することができる。また、多芯線 lc内の CO
2
, H O,および Oなどを外部へ除去することができる。
2 2
[0035] 次に、図 2および図 8に示すように、多芯線 lcに 1次圧延加工が施され、それにより テープ状の多芯線 1が得られる (ステップ S8)。この 1次圧延カ卩ェは、たとえば圧下率 70— 90%の条件で行なわれる。
[0036] 次に、図 2および図 5に示すように、減圧雰囲気下の筐体 20内の保持台 22上に、 多芯線 1がたとえば 72時間以上保持される (ステップ S9)。筐体 20内は、たとえば窒 素ガス雰囲気や、アルゴンガス雰囲気、または乾燥空気雰囲気にされている。多芯 線 1が減圧雰囲気下で保持されることにより、大気中の CO , H O,および Oなどが
2 2 2 原料粉末 2a内部に侵入するのを抑制することができる。また、多芯線 1内の CO , H
2 2
O,および Oなどを外部へ除去することができる。
2
[0037] 次に、テープ状の多芯線 1をたとえば 830 850°Cの温度まで加熱して、その温度 で 50— 150時間保持することにより、多芯線 1に 1次焼結が施される (ステップ S10) 。これにより、原料粉末 2aが化学反応を起こし、超電導体フィラメント 2となる。
[0038] 次に、図 2および図 5に示すように、減圧雰囲気下の筐体 20内の保持台 22上に、 多芯線 1がたとえば 72時間以上保持される (ステップ Sl l)。筐体 20内は、たとえば 窒素ガス雰囲気や、アルゴンガス雰囲気、または乾燥空気雰囲気にされている。多 芯線 1が減圧雰囲気下で保持されることにより、大気中の CO , H O,および Oなど
2 2 2 が超電導体フィラメント 2内部に侵入するのを抑制することができる。また、多芯線 1内 の CO , H O,および Oなどを外部へ除去することができる。
2 2 2
[0039] 次に、図 2および図 8に示すように多芯線 1に 2次圧延力卩ェが施される (ステップ S1 2)。この 2次圧延カ卩ェは、たとえば圧下率 0— 20%の条件で行なわれる。
[0040] 次に、図 2および図 5に示すように、減圧雰囲気下の筐体 20内の保持台 22上に、 多芯線 1がたとえば 72時間以上保持される (ステップ S13)。筐体 20内は、たとえば 窒素ガス雰囲気や、アルゴンガス雰囲気、または乾燥空気雰囲気にされている。多 芯線 1が減圧雰囲気下で保持されることにより、大気中の CO , H O,および Oなど
2 2 2 が超電導体フィラメント 2内部に侵入するのを抑制することができる。また、多芯線 1内 の CO , H O,および Oなどを外部へ除去することができる。
2 2 2
[0041] 次に、多芯線 1を加圧雰囲気下で 800— 850°Cの温度まで加熱して、その温度で 1 0— 150時間保持することにより、多芯線 1に 2次焼結が施される (ステップ S 14)。な お、 2次焼結を加圧雰囲気下で行なう代わりに大気圧中で行なってもよい。これによ り、本実施の形態の超電導線材が得られるが、 2次焼結後に圧延および焼結がさら に行なわれてもよ！/ヽし、上記の 2次圧延および 2次焼結が省略されてもょ ヽ。
[0042] 本実施の形態の超電導線材の製造方法は、超電導体の原料粉末 2aを金属で被 覆した形態の線材 laを伸線する伸線工程 (ステップ S3)と、伸線工程 (ステップ S3) 後に多芯線 lcを圧延する 1次圧延工程 (ステップ S8)と、 1次圧延工程 (ステップ S8) 後に多芯線 1を焼結する 1次焼結工程 (ステップ S10)とを備えている。さらに、伸線 工程 (ステップ S3)と 1次圧延工程 (ステップ S8)との間、または 1次圧延工程 (ステツ プ S8)と 1次焼結工程 (ステップ S10)との間のうち少なくともいずれか 1つの間におい て、クラッド線 lb、多芯線 lc、または多芯線 1を減圧雰囲気下で保持する保持工程（ ステップ S4、ステップ S7、ステップ S9)を備えている。
[0043] 本実施の形態の超電導線材の製造方法は、超電導体の原料粉末 2aを金属で被 覆した形態の線材 laを伸線する伸線工程 (ステップ S3)と、伸線工程 (ステップ S3) 後に多芯線 lcを圧延する 1次圧延工程 (ステップ S8)と、 1次圧延工程 (ステップ S8) 後に多芯線 1を焼結する 1次焼結工程 (ステップ S10)と 1次焼結工程 (ステップ S10) 後に多芯線 1を再び圧延する 2次圧延工程 (ステップ S12)と、 2次圧延工程 (ステツ プ S12)後に多芯線 1を再び焼結する 2次焼結工程 (ステップ S14)とを備えている。 さらに、伸線工程 (ステップ S3)と 1次圧延工程 (ステップ S8)との間、 1次圧延工程（ ステップ S8)と 1次焼結工程 (ステップ S 10)、 1次焼結工程 (ステップ S 10)と 2次圧延 工程 (ステップ S 12)との間、および 2次圧延工程 (ステップ S 12)と 2次焼結工程 (ステ ップ S14)との間のうち少なくともいずれ力 1つの間において、クラッド線 lb、多芯線 1 c、または多芯線 1を減圧雰囲気下で保持する保持工程 (ステップ S4、ステップ S7、 ステップ S9、ステップ SI 1、ステップ SI 3)を備えている。
[0044] 本実施の形態の製造方法によれば、大気中の CO , H O,および Oが原料粉末 2
2 2 2
a内部に侵入することを抑止できる。また、クラッド線 lb、多芯線 lc、または多芯線 1 を減圧雰囲気下で保持することで、クラッド線 lb、多芯線 lc、または多芯線 1内部に 含まれていた CO , H O,および Oなどの残留物がクラッド線 lb、多芯線 lc、または
2 2 2
多芯線 1の両端部あるいは超電導体を被覆するシース部 3を介して外部へ放出され る。その結果、焼結時に異相が生成しに《なり、線材の厚みが均一になるので、高 性能で均一な性能の超電導線材を得ることができる。
[0045] 本実施の形態の超電導線材の製造方法は、 1次圧延工程 (ステップ S8)と 1次焼結 工程 (ステップ S 10)との間において保持工程 (ステップ S 9)が行なわれる。これにより 、一層高性能で均一な性能の超電導線材を得ることができる。
[0046] 本実施の形態の超電導線材の製造方法においては、減圧雰囲気の圧力は 0. 01 MPa以下である。これにより、大気中の CO , H O,および Oが超電導体フィラメント
2 2 2
2内部に侵入することを一層抑止できる。
[0047] 本実施の形態の超電導線材の製造方法にお!、ては、保持工程 (ステップ S4、ステ ップ S7、ステップ S9、ステップ SI 1、ステップ S13)は 72時間以上行なわれる。これ により、クラッド線 lb、多芯線 lc、または多芯線 1の内部に含まれていた残留物を十 分に外部へ放出することができる。
[0048] 本実施の形態の超電導線材の製造方法にお!、ては、保持工程 (ステップ S4、ステ ップ S7、ステップ S9、ステップ Sl l、ステップ S13)【こお!ヽて、多芯線 1ίま 80°C以上 の温度に保持される。これにより、クラッド線 lb、多芯線 lc、または多芯線 1の内部に 含まれて!/、た残留物が蒸発しやすくなるので、高性能で均一な性能の超電導線材を 得ることができる。
[0049] 本実施の形態の超電導線材の製造方法にお!、ては、保持工程 (ステップ S4、ステ ップ S7、ステップ S9、ステップ SI 1、ステップ S13)は窒素ガス雰囲気、アルゴンガス 雰囲気、あるいは乾燥空気雰囲気のうちいずれかの雰囲気で行なわれる。
[0050] これにより、 CO , H O,および Oなどの不純物が保持工程中に原料粉末内部に
2 2 2
侵入することを抑止できる。
[0051] なお、本実施の形態においては、各工程間において真空保持 (ステップ S4, 7, 9, 11, 13)が行なわれる場合について示した力 本発明はこのような場合に限定される ものではなく、 5つの真空保持 (ステップ S4,ステップ S7,ステップ S9,ステップ S11 ,ステップ S13)のうちいずれ力 1つが行なわれればよい。
[0052] また、本実施の形態においては、 1次焼結 (ステップ S 10)の後に真空保持 (ステツ プ S 11)、 2次圧延 (ステップ S 12)、真空保持 (ステップ S 13)、および 2次焼結 (ステ ップ S 14)が行なわれる場合について示した力 これらの工程は省略されても良ぐ 1 次焼結 (ステップ S 10)後に超電導線材が完成されてもよ!ヽ。
[0053] また、本実施の形態においては、 Bi2223相を有する多芯線のビスマス系の酸ィ匕物 超電導線材の製造方法について説明を行なっている力 本発明はビスマス系以外 のイットリウム系などの他の組成を有する酸化物超電導線材の製造方法についても 適応できる。また、単芯線の超電導線材の製造方法にも適用できる。
[0054] 《実施例》
以下、本発明の実施例について説明する。
[0055] (実施例 1)
本実施例では、 1次圧延 (ステップ S8)後の真空保持 (ステップ S9)の効果を調べた 。具体的には、 Bi2223相の原料粉末 2aを作製し (ステップ SI)、原料粉末 2aをパイ プ 3a内に充填し (ステップ S2)、線材 laを作製した。次に、線材 laを伸線カ卩ェしてク ラッド線 lbを作製し (ステップ S3)、真空保持せずにクラッド線 lbを多数束ねてパイプ 3b内に嵌合し (ステップ S5)多芯線 lcを作製した。次に、多芯線 lcを伸線力卩ェし (ス テツプ S6)、真空保持せずに多芯線 lcに 1次圧延力卩ェを施し (ステップ S8)、テープ 状の多芯線 1を得た。次に、試料 2— 4については、多芯線 1を保持する雰囲気の圧 力をそれぞれ大気圧、 0. 01MPa、 0. OOlMPaと変化させ、室温で 1ヶ月の間、多 芯線 lcを保持した (ステップ S9)。なお、試料 1については、大気圧中および室温で 1日間の保持を行なった。次に、多芯線 1に 1次焼結を施し (ステップ S 10)、真空保 持せずに 2次圧延加工を施した (ステップ S 12)。次に、真空保持せずに多芯線 1に 2 次焼結を施し (ステップ S 14)、 400mの長さの 2本の超電導線材 1を得た。得られた 2 本の超電導線材 1をそれぞれロット A,ロット Bとした。次に、ロット Aおよびロット Bの各 々を 5分割し、それぞれの超電導線材 1につ 、ての臨界電流値 (A)と、厚さ (mm)と を測定した。この結果を表 1に示す。なお、表 1において、試料 1は、大気圧中で 1日 間保持した超電導線材であり、試料 2は大気圧中で 1ヶ月間保持した超電導線材で ある。試料 3は 0. OlMPaの減圧雰囲気下で 1ヶ月間保持した超電導線材であり、試 料 4は 0. OOlMPaの減圧雰囲気下で 1ヶ月間保持した超電導線材である。
[表 1]
Figure imgf000013_0001
表 1に示すように、試料 1については、ロット A、ロット Bのいずれの臨界電流値も 80 一 90Aであり、ロット A、ロット Bのいずれの厚さも 0. 25mm±0. Olmmであった。ま た、試料 2については、ロット A、ロット Bのいずれの臨界電流値も 60— 70Aであり、 試料 2のロット Aの厚さは 0. 27mm±0. 02mmであり、試料 2のロット Bの厚さは 0. 2 7mm±0. 03mmであった。一方、試料 3については、ロット A、ロット Bのいずれの臨 界電流値も 80— 90Aであり、ロット A、ロット Bのいずれの厚さも 0. 24mm±0. 01m mであった。また、試料 4については、ロット A、ロット Bのいずれの臨界電流値も 80— 90Aであり、ロット A、ロット Bのいずれの厚さも 0. 24mm±0. 01mmであった。
[0058] 以上の結果から、試料 1一 4のいずれの場合でも、各ロット間での臨界電流値のば らつきが約 10A程度になっていることが分かる。このことから、 1次圧延と 1次焼結との 間の保持条件を同じにすることで、得られる超電導線材の各々の性能にばらつきが 生じに《なることが分かる。また、試料 2の臨界電流値に比べて試料 3および 4の臨 界電流値が高いので、 1次圧延と 1次焼結との間で線材を減圧雰囲気下で保持する ことで、高性能な超電導線材を得ることができることが分かる。さらに、試料 1および 2 の厚さに比べて試料 3および 4の厚さが小さぐ厚さのばらつきも小さいので、 1次圧 延と 1次焼結との間で線材を減圧雰囲気下で保持することで、大気中の CO ,Η Ο,
2 2 および Οなどが線材内部に侵入しにくくなり、線材中に含まれる残留物が除去される
2
ことが分力ゝる。
[0059] (実施例 2)
本実施例では、 1次圧延 (ステップ S8)後の真空保持 (ステップ S9)における保持時 間が線材に与える効果について調べた。具体的には、実施例 1とほぼ同様の方法に よって超電導線材 1を得た。試料 5については、多芯線 lcに 1次圧延力卩ェを施した（ ステップ S8)後、大気圧中および室温で 1日間、多芯線 lcを保持した (ステップ S9)。 また、試料 6— 9については、多芯線 lcに 1次圧延力卩ェを施した (ステップ S8)後、 0 . OlMPaの雰囲気下および室温でそれぞれ 1日、 3日、 10日、および 1ヶ月の間、多 芯線 lcを保持した (ステップ S9)。得られたそれぞれの超電導線材 1の厚さ（mm)を 測定した。この結果を表 2に示す。なお、表 2において、試料 6は 0. OlMPaの雰囲 気下で 1日間保持した超電導線材であり、試料 7は 0. OlMPaの雰囲気下で 3日間 保持した超電導線材であり、試料 8は 0. OlMPaの雰囲気下で 10日間保持した超電 導線材であり、試料 9は 0. OlMPaの雰囲気下で 1ヶ月間保持した超電導線材であ る。
[0060] [表 2]
Figure imgf000015_0001
[0061] 表 2に示すように、試料 5については、ロット A、ロット Bのいずれの厚さも 0. 25mm
±0. Olmmであった。試料 6については、ロット A、ロット Bのいずれの厚さも 0. 25m m±0. Olmmであった。試料 7については、ロット A、ロット Bのいずれの厚さも 0. 24 mm±0. Olmmであった。試料 8については、ロット A、ロット Bのいずれの厚さも 0. 24mm±0. Olmmであった。試料 9については、ロット A、ロット Bのいずれの厚さも 0 . 24mm±0. 01 mmであった。
[0062] 以上の結果から、試料 5および 6の厚さに比べて試料 7— 9の厚さが小さいので、 1 次圧延と 1次焼結との間で線材を減圧雰囲気下で 3日（72時間）以上保持することで 、線材内部に含まれていた残留物を十分に外部へ放出できることが分かる。
[0063] (実施例 3)
本実施例では、 1次圧延 (ステップ S8)後の真空保持 (ステップ S9)における保持温 度が線材に与える効果について調べた。具体的には、実施例 1とほぼ同様の方法に よって超電導線材 1を得た。試料 10— 13について、多芯線 lcに 1次圧延力卩ェを施し た（ステップ S8)後、 0. OlMPaの雰囲気下でそれぞれ室温、 50°C、 80°C、および 3 00°Cで、 7日間多芯線 lcを保持した (ステップ S9)。得られたそれぞれの臨界電流 値 (A)を測定した。この結果を表 3に示す。なお、表 3において、試料 10は室温で保 持した超電導線材であり、試料 11は 30°Cで保持した超電導線材であり、試料 12は 8 0°Cで保持した超電導線材であり、試料 13は 300°Cで保持した超電導線材である。
[表 3]
Figure imgf000016_0001
[0065] 表 3〖こ示すよう〖こ、試料 10については、ロット A、ロット Bのいずれの臨界電流値も 8 0— 90Aであった。試料 11については、ロット A、ロット Bのいずれの臨界電流値も 80 一 90Aであった。試料 12については、ロット A、ロット Bのいずれの臨界電流値も 85 一 90Aであった。試料 13については、ロット A、ロット Bのいずれの臨界電流値も 85 一 90 Aであった。
[0066] 以上の結果から、試料 10および 11の臨界電流値に比べて試料 12および 13の臨 界電流値が大きぐばらつきも小さいので、 1次圧延と 1次焼結との間で線材を減圧 雰囲気下にお 、て 80°C以上で保持することで、高性能で均一な性能の超電導線材 となることが分かる。
[0067] 今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的な ものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求 の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が 含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲
[1] 超電導体の原料粉末 (2a)を金属 (3a)で被覆した形態の線材 (la)を伸線する伸 線工程 (S3)と、
前記伸線工程 (S3)後に前記線材 (la)を圧延する圧延工程 (S8)と、
前記圧延工程 (S8)後に前記線材 (la)を焼結する焼結工程 (S 10)とを備え、 前記伸線工程 (S3)と前記圧延工程 (S8)との間、および前記圧延工程 (S8)と前 記焼結工程 (S10)との間のうち少なくとも!/、ずれかの 1つの間にお 、て、前記線材 ( la)を減圧雰囲気下で保持する保持工程 (S4, S7, S9)をさらに備える、超電導線 材 (1)の製造方法。
[2] 前記減圧雰囲気の圧力は 0. OlMPa以下である、請求の範囲第 1項に記載の超 電導線材 (1)の製造方法。
[3] 前記保持工程 (S4, S7, S9)は 72時間以上行なわれる、請求の範囲第 1項に記載 の超電導線材（1)の製造方法。
[4] 前記保持工程 (S4, S7, S9)において、前記線材（la)は 80°C以上の温度に保持 される、請求の範囲第 1項に記載の超電導線材（1)の製造方法。
[5] 前記保持工程（S4, S7, S9)は窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気、あるいは乾 燥空気雰囲気のうちいずれかの雰囲気で行なわれる、請求の範囲第 1項に記載の 超電導線材 (1)の製造方法。
[6] 超電導体の原料粉末 (2a)を金属 (3a)で被覆した形態の線材 (la)を伸線する伸 線工程 (S3)と、
前記線材（la)を圧延する n(nは 2以上の整数）回の圧延工程 (S8, S12)と、 前記線材（la)を焼結する n回の焼結工程 (S 10, S 14)とを備え、
前記 n回の圧延工程 (S8, S 12)のうち 1次圧延工程 (S8)は前記伸線工程 (S3)後 に行なわれ、
前記 n回の焼結工程 (S10, S14)のうち 1次焼結工程 (S10)は前記 1次圧延工程（ S 8)後に行なわれ、
前記 n回の圧延工程 (S8, S 12)のうち k (kは n≥k≥ 2を満たす整数)次圧延工程 は、前記 n回の焼結工程のうち（k 1)次焼結工程後に行なわれ、 前記 n回の焼結工程（S10, S 14)のうち k次焼結工程は、前記 n回の圧延工程のう ち k次圧延工程後に行なわれ、
前記伸線工程 (S3)と前記 1次圧延工程 (S8)との間、前記 1次圧延工程 (S8)と前 記 1次焼結工程 (S10)との間、前記 (k - 1)次焼結工程と前記 k次圧延工程との間、 および前記 k次圧延工程と前記 k次焼結工程との間のうち少なくともいずれか 1つの 間において、前記線材（la)を減圧雰囲気下で保持する保持工程 (S4, S7, S9, S1
1, S13)をさらに備える、超電導線材（1)の製造方法。
[7] 前記 1次圧延工程 (S8)と前記 1次焼結工程 (S 10)との間にお ヽて前記保持工程 (
S9)が行なわれる、請求の範囲第 6項に記載の超電導線材（1)の製造方法。
[8] 前記減圧雰囲気の圧力は 0. OlMPa以下である、請求の範囲第 6項に記載の超 電導線材 (1)の製造方法。
[9] 前記保持工程（S4, S7, S9, Sl l, S13)は 72時間以上行なわれる、請求の範囲 第 6項に記載の超電導線材（1)の製造方法。
[10] 前記保持工程（S4, S7, S9, Sl l, S13)【こお!ヽて、前記線材（la) ίま 80°C以上の 温度に保持される、請求の範囲第 6項に記載の超電導線材（1)の製造方法。
[11] 前記保持工程（S4, S7, S9, Sl l, S13)は窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気
、あるいは乾燥空気雰囲気のうちいずれかの雰囲気で行なわれる、請求の範囲第 6 項に記載の超電導線材（1)の製造方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006012537A (ja) 2004-06-24 2006-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導線材の製造方法
JP4941074B2 (ja) * 2007-04-25 2012-05-30 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材の製造方法および酸化物超電導線材

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003242847A (ja) * 2002-02-13 2003-08-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導線材の製造方法
JP2003303519A (ja) * 2002-04-09 2003-10-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導線材の製造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218693A (en) * 1962-07-03 1965-11-23 Nat Res Corp Process of making niobium stannide superconductors
EP0525827B1 (en) * 1987-03-31 1995-06-07 Sumitomo Electric Industries Limited Method of producing superconducting wire
DE3853607T2 (de) * 1987-09-28 1995-12-07 Hitachi Ltd Supraleitender Draht und Verfahren zu seiner Herstellung.
JPH01147814A (ja) * 1987-12-03 1989-06-09 Toshiba Corp 超電導体コイルの製造方法
JP2636049B2 (ja) * 1988-08-29 1997-07-30 住友電気工業株式会社 酸化物超電導体の製造方法および酸化物超電導線材の製造方法
US5034857A (en) * 1989-10-06 1991-07-23 Composite Materials Technology, Inc. Porous electrolytic anode
AU653321B2 (en) * 1989-12-07 1994-09-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of manufacturing oxide superconducting wire
RU2101792C1 (ru) 1991-01-22 1998-01-10 Институт машиноведения Уральского отделения РАН Способ изготовления ленточного сверхпроводящего кабеля
JPH05159641A (ja) * 1991-12-03 1993-06-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 高温超電導線材の製造方法
EP0609804B1 (en) 1993-02-02 1999-10-20 Sumitomo Electric Industries, Limited Method of preparing a Nb3X superconducting wire
JPH06251645A (ja) * 1993-02-22 1994-09-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Ｎｂ３Ｘ系超電導線用線材
JP3051867B2 (ja) * 1993-04-19 2000-06-12 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材の製造方法
JP3574461B2 (ja) * 1993-06-01 2004-10-06 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材の製造方法
JPH07282659A (ja) * 1994-04-07 1995-10-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 高温超電導線材の製造方法
US5869196A (en) * 1996-12-20 1999-02-09 Composite Material Technology, Inc. Constrained filament electrolytic anode and process of fabrication
RU2157012C1 (ru) 1999-02-16 2000-09-27 Государственный научный центр Российской Федерации Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. академика А.А. Бочвара СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА НА ОСНОВЕ NbTi СПЛАВА
US6543123B1 (en) * 1999-04-20 2003-04-08 Composite Materials Technology, Inc. Process for making constrained filament niobium-based superconductor composite
JP2001184956A (ja) 1999-12-28 2001-07-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導線材の製造方法
US7146709B2 (en) * 2000-03-21 2006-12-12 Composite Materials Technology, Inc. Process for producing superconductor
JP4396101B2 (ja) * 2003-01-23 2010-01-13 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材の製造方法および酸化物超電導線材

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003242847A (ja) * 2002-02-13 2003-08-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導線材の製造方法
JP2003303519A (ja) * 2002-04-09 2003-10-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導線材の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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