JP2841933B2 - 酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線材の製造方法Info
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- oxide
- superconducting wire
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- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、酸化物超電導線材の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、より高い臨界温度を示す超電導材
料として、セラミック系のもの、すなわち、酸化物超電
導材料が注目されている。その中で、Ｂｉ系は１１０Ｋ
程度、Ｔｌ系は１２０Ｋ程度の高い臨界温度を示してお
り、その実用化が期待されている。
料として、セラミック系のもの、すなわち、酸化物超電
導材料が注目されている。その中で、Ｂｉ系は１１０Ｋ
程度、Ｔｌ系は１２０Ｋ程度の高い臨界温度を示してお
り、その実用化が期待されている。
【０００３】このような超電導材料には、異なる結晶構
造および臨界温度を有する複数の超電導相の存在するこ
とが知られている。また、原料粉末を熱処理してこのよ
うな超電導材料を製造しようとするとき、いくつかの超
電導相が混在しやすいことや、非超電導相が一部におい
て現われることも知られている。また、このような超電
導材料を用いて、超電導線材を得る方法として、原料粉
末を金属シースで被覆したり、あるいは基材上にコーテ
ィングしたり、またあるいは原料粉末をファイバ化し、
これを熱処理することにより、原料粉末を超電導化し
て、超電導線材にする製造方法が知られている。
造および臨界温度を有する複数の超電導相の存在するこ
とが知られている。また、原料粉末を熱処理してこのよ
うな超電導材料を製造しようとするとき、いくつかの超
電導相が混在しやすいことや、非超電導相が一部におい
て現われることも知られている。また、このような超電
導材料を用いて、超電導線材を得る方法として、原料粉
末を金属シースで被覆したり、あるいは基材上にコーテ
ィングしたり、またあるいは原料粉末をファイバ化し、
これを熱処理することにより、原料粉末を超電導化し
て、超電導線材にする製造方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超電導
線材をケーブルやマグネットに応用しようとする場合、
高い臨界温度に加えて、高い臨界電流密度を有しかつ大
電流を流せることが必要である。これまで得られている
酸化物超電導線材では、高い臨界電流密度で大電流を安
定に流すという点において未だ不十分であった。
線材をケーブルやマグネットに応用しようとする場合、
高い臨界温度に加えて、高い臨界電流密度を有しかつ大
電流を流せることが必要である。これまで得られている
酸化物超電導線材では、高い臨界電流密度で大電流を安
定に流すという点において未だ不十分であった。
【０００５】この発明の目的は、高い臨界電流密度を有
し、かつ大電流を安定に流すことのできる酸化物超電導
線材の製造方法を提供することにある。
し、かつ大電流を安定に流すことのできる酸化物超電導
線材の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の酸化物超電導
線材の製造方法は、金属シースで被覆された酸化物超電
導体を調整するステップと、酸化物超電導体を複数積み
重ね、これを２００〜７００℃で熱処理すると同時に圧
力加重５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2で加圧加工して、酸
化物超電導体が金属シースを介して複数積層された酸化
物超電導線材を形成するステップとを備えている。
線材の製造方法は、金属シースで被覆された酸化物超電
導体を調整するステップと、酸化物超電導体を複数積み
重ね、これを２００〜７００℃で熱処理すると同時に圧
力加重５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2で加圧加工して、酸
化物超電導体が金属シースを介して複数積層された酸化
物超電導線材を形成するステップとを備えている。
【０００７】金属シースが銀シースである場合には、熱
処理の温度は１００℃〜８００℃が好ましく、さらに好
ましくは２００℃〜７００℃である。また加圧加工の荷
重は３０〜２０００ｋｇ／ｃｍ2 が好ましく、さらに好
ましくは５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 である。
処理の温度は１００℃〜８００℃が好ましく、さらに好
ましくは２００℃〜７００℃である。また加圧加工の荷
重は３０〜２０００ｋｇ／ｃｍ2 が好ましく、さらに好
ましくは５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 である。
【０００８】
【作用】この発明の製法による酸化物超電導線材は、２
００〜７００℃で熱処理すると同時に圧力加重５０〜１
０００ｋｇ／ｃｍ2で加圧加工によって、酸化物超電導
体が複数層金属シースを介して積層して形成されてい
る。このため、各酸化物超電導体の層は配向性が高く、
高い臨界電流密度を有する。また、複数の酸化物超電導
体の層が積層されているので、大電流を安定に流すこと
ができ、金属シースを介して積層さえているので、安定
に大電流を流すころができる。
００〜７００℃で熱処理すると同時に圧力加重５０〜１
０００ｋｇ／ｃｍ2で加圧加工によって、酸化物超電導
体が複数層金属シースを介して積層して形成されてい
る。このため、各酸化物超電導体の層は配向性が高く、
高い臨界電流密度を有する。また、複数の酸化物超電導
体の層が積層されているので、大電流を安定に流すこと
ができ、金属シースを介して積層さえているので、安定
に大電流を流すころができる。
【０００９】
【発明の効果】この発明の製法に従えば、大電流を安定
して流すことができる酸化物超電導線材を得ることがで
きる。従って、この発明の製法による酸化物超電導線材
は、ケーブルおよびマグネットなどへのの実用化の可能
性が期待されるものである。
して流すことができる酸化物超電導線材を得ることがで
きる。従って、この発明の製法による酸化物超電導線材
は、ケーブルおよびマグネットなどへのの実用化の可能
性が期待されるものである。
【００１０】
実施例１ Ｔｌ−Ｐｂ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導材料
粉末を、銀シース内に充填した後、テープ状に加工し
た。このテープ状線材を、８００℃で４時間熱処理し
た。この線材を１０層に積み重ね、４００℃に加熱して
熱処理しながら、１００ｋｇ／ｃｍ2 の荷重をかけて加
圧加工した。
粉末を、銀シース内に充填した後、テープ状に加工し
た。このテープ状線材を、８００℃で４時間熱処理し
た。この線材を１０層に積み重ね、４００℃に加熱して
熱処理しながら、１００ｋｇ／ｃｍ2 の荷重をかけて加
圧加工した。
【００１１】図１は、このようにして得られたこの発明
に従う酸化物超電導線材の一実施例を示す断面斜視図で
ある。図１を参照して、酸化物超電導線材１は、金属シ
ース３を介して積層された、酸化物超電導体層２から形
成されている。なお、矢印Ａは線材の長手方向であり、
電流方向である。この実施例の線材の液体窒素温度（７
７．３Ｋ）における臨界電流値を測定し、表１にその結
果を示した。
に従う酸化物超電導線材の一実施例を示す断面斜視図で
ある。図１を参照して、酸化物超電導線材１は、金属シ
ース３を介して積層された、酸化物超電導体層２から形
成されている。なお、矢印Ａは線材の長手方向であり、
電流方向である。この実施例の線材の液体窒素温度（７
７．３Ｋ）における臨界電流値を測定し、表１にその結
果を示した。
【００１２】なお、比較として、図２に示すような１つ
の酸化物超電導体１２の周りを金属シース１３が覆った
ような酸化物超電導線材１１についても、同様に臨界電
流値を測定した。この比較例のＮｏ．０の線材の超電導
体の部分の断面積および線材全体の厚さは表１に示すと
おりであり、この発明に従うＮｏ．１の実施例とほぼ同
じである。
の酸化物超電導体１２の周りを金属シース１３が覆った
ような酸化物超電導線材１１についても、同様に臨界電
流値を測定した。この比較例のＮｏ．０の線材の超電導
体の部分の断面積および線材全体の厚さは表１に示すと
おりであり、この発明に従うＮｏ．１の実施例とほぼ同
じである。
【００１３】
【表１】
【００１４】実施例２ 上記の実施例１と同様にして酸化物超電導材料粉末を銀
シースに充填した後テープ状に加工し、熱処理した線材
を表２に示す加熱温度および荷重の熱処理および加圧加
工条件で、実施例１と同様にして図１に示すような酸化
物超電導線材を作製した。
シースに充填した後テープ状に加工し、熱処理した線材
を表２に示す加熱温度および荷重の熱処理および加圧加
工条件で、実施例１と同様にして図１に示すような酸化
物超電導線材を作製した。
【００１５】このようにして得られた線材の液体窒素温
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、表２に示
す。
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、表２に示
す。
【００１６】
【表２】
【００１７】表２から明らかなように、加圧加工の際の
荷重は、３０〜２０００ｋｇ／ｃｍ 2 が好ましく、さら
に好ましくは５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 である。 実施例３ 上記の実施例１と同様にして、テープ状の線材を作製し
て熱処理し、この線材を用いて、表３に示す加熱温度お
よび荷重の熱処理および加圧加工条件で、図１に示すよ
うな酸化物超電導線材を作製した。
荷重は、３０〜２０００ｋｇ／ｃｍ 2 が好ましく、さら
に好ましくは５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 である。 実施例３ 上記の実施例１と同様にして、テープ状の線材を作製し
て熱処理し、この線材を用いて、表３に示す加熱温度お
よび荷重の熱処理および加圧加工条件で、図１に示すよ
うな酸化物超電導線材を作製した。
【００１８】このようにして得られた線材の液体窒素温
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表３に示した。
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表３に示した。
【００１９】
【表３】
【００２０】表３から明らかなように、加圧加工する際
の熱処理の温度としては、１００〜８００℃が好まし
く、さらに好ましくは２００〜７００℃である。 実施例４ Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導材料
粉末を銀シース内に充填した後、テープ状に加工し、こ
のテープ状線材を８００℃で１０時間熱処理した。この
線材を用いて、４００℃の加熱温度で熱処理しながら、
１００ｋｇ／ｃｍ2 の荷重で加圧加工し、図１に示すよ
うな酸化物超電導線材を作製した。
の熱処理の温度としては、１００〜８００℃が好まし
く、さらに好ましくは２００〜７００℃である。 実施例４ Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導材料
粉末を銀シース内に充填した後、テープ状に加工し、こ
のテープ状線材を８００℃で１０時間熱処理した。この
線材を用いて、４００℃の加熱温度で熱処理しながら、
１００ｋｇ／ｃｍ2 の荷重で加圧加工し、図１に示すよ
うな酸化物超電導線材を作製した。
【００２１】この線材の液体窒素温度（７７．３Ｋ）で
の臨界電流値を測定し、その結果を表４に示した。な
お、比較として、図２に示すような１つの超電導体層か
らなる酸化物超電導線材を作製し、同様にして臨界電流
値を測定し表４にその結果を示した。なお、この比較例
のＮｏ．０の酸化物超電導体の断面積および線材の厚さ
は表４に示すとおりであり、この発明に従うＮｏ．１と
ほぼ同じである。
の臨界電流値を測定し、その結果を表４に示した。な
お、比較として、図２に示すような１つの超電導体層か
らなる酸化物超電導線材を作製し、同様にして臨界電流
値を測定し表４にその結果を示した。なお、この比較例
のＮｏ．０の酸化物超電導体の断面積および線材の厚さ
は表４に示すとおりであり、この発明に従うＮｏ．１と
ほぼ同じである。
【００２２】
【表４】
【００２３】表４から明らかなように、この発明に従
い、酸化物超電導体層を複数積層したＮｏ．１の線材
は、Ｎｏ．０の比較例に比べ高い臨界電流を示してい
る。 実施例５ 上記の実施例４と同様にしてテープ状線材を作製し、こ
れを熱処理した後、以下の表５に示す加熱温度および荷
重の条件でこの線材を熱処理しながら加圧加工して、図
１に示すような酸化物超電導線材を作製した。
い、酸化物超電導体層を複数積層したＮｏ．１の線材
は、Ｎｏ．０の比較例に比べ高い臨界電流を示してい
る。 実施例５ 上記の実施例４と同様にしてテープ状線材を作製し、こ
れを熱処理した後、以下の表５に示す加熱温度および荷
重の条件でこの線材を熱処理しながら加圧加工して、図
１に示すような酸化物超電導線材を作製した。
【００２４】このようにして得られた線材の液体窒素温
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表５に示した。
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表５に示した。
【００２５】
【表５】
【００２６】表５から明らかなように、加圧加工の際の
荷重条件としては、３０〜２０００ｋｇ／ｃｍ2 が好ま
しく、さらに好ましくは５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 で
ある。 実施例６ 実施例４と同様にしてテープ状線材を作製して熱処理
し、この線材を用いて、表６に示す条件で、熱処理およ
び加圧加工して、図１に示すような酸化物超電導線材を
作製した。
荷重条件としては、３０〜２０００ｋｇ／ｃｍ2 が好ま
しく、さらに好ましくは５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 で
ある。 実施例６ 実施例４と同様にしてテープ状線材を作製して熱処理
し、この線材を用いて、表６に示す条件で、熱処理およ
び加圧加工して、図１に示すような酸化物超電導線材を
作製した。
【００２７】このようにして得られた線材の液体窒素温
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表６に示した。
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表６に示した。
【００２８】
【表６】
【００２９】表６の結果から明らかなように、熱処理の
加熱温度としては、１００〜８００℃が好ましく、さら
に好ましくは２００〜７００℃である。 実施例７ Ｔｌ−Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導材料
の粉末を銀シース内に充填した後、テープ状に加工し、
このテープ状線材を８００℃で８時間熱処理した。この
線材を用いて、加熱温度４００℃荷重１００ｋｇ／ｃｍ
2 の条件で熱処理および加圧加工を同時に行ない、図１
に示すような酸化物超電導線材を作製した。
加熱温度としては、１００〜８００℃が好ましく、さら
に好ましくは２００〜７００℃である。 実施例７ Ｔｌ−Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物超電導材料
の粉末を銀シース内に充填した後、テープ状に加工し、
このテープ状線材を８００℃で８時間熱処理した。この
線材を用いて、加熱温度４００℃荷重１００ｋｇ／ｃｍ
2 の条件で熱処理および加圧加工を同時に行ない、図１
に示すような酸化物超電導線材を作製した。
【００３０】この線材について、液体窒素温度（７７．
３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を表７に示し
た。なお、比較として、図２に示すような１つの酸化物
超電導体の周りを金属シースで覆った線材を作製し、こ
の線材についても臨界電流値を測定し表７にその結果を
示した。なお、この比較例のＮｏ．０の線材の酸化物超
電導体の断面積および線材の厚さは、表７に示すよう
に、この発明に従うＮｏ．１とほぼ同じものである。
３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を表７に示し
た。なお、比較として、図２に示すような１つの酸化物
超電導体の周りを金属シースで覆った線材を作製し、こ
の線材についても臨界電流値を測定し表７にその結果を
示した。なお、この比較例のＮｏ．０の線材の酸化物超
電導体の断面積および線材の厚さは、表７に示すよう
に、この発明に従うＮｏ．１とほぼ同じものである。
【００３１】
【表７】
【００３２】表７から明らかなように、この発明に従
い、酸化物超電導体層を金属シースを介して複数積層さ
せた線材は、高い臨界電流を示す。 実施例８ 実施例７と同様にしてテープ状線材を作製してこれを熱
処理し、表８に示すような熱処理および加圧加工条件
で、図１に示すような酸化物超電導線材を作製した。
い、酸化物超電導体層を金属シースを介して複数積層さ
せた線材は、高い臨界電流を示す。 実施例８ 実施例７と同様にしてテープ状線材を作製してこれを熱
処理し、表８に示すような熱処理および加圧加工条件
で、図１に示すような酸化物超電導線材を作製した。
【００３３】このようにして得られた線材の液体窒素温
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表８に示した。
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表８に示した。
【００３４】
【表８】
【００３５】表８から明らかなように、加圧加工の荷重
としては、３０〜２０００ｋｇ／ｃｍ2 が好ましく、さ
らには５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 が好ましい。 実施例９ 実施例７と同様にしてテープ状線材を作製し、これを熱
処理した後、表９に示す条件で熱処理および加圧加工
し、図１に示すような酸化物超電導線材を作製した。
としては、３０〜２０００ｋｇ／ｃｍ2 が好ましく、さ
らには５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 が好ましい。 実施例９ 実施例７と同様にしてテープ状線材を作製し、これを熱
処理した後、表９に示す条件で熱処理および加圧加工
し、図１に示すような酸化物超電導線材を作製した。
【００３６】このようにして得られた線材の液体窒素温
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表９に示した。
度（７７．３Ｋ）での臨界電流値を測定し、その結果を
表９に示した。
【００３７】
【表９】
【００３８】表９から明らかなように、熱処理の加熱温
度としては、１００〜８００℃が好ましく、さらに好ま
しくは２００〜７００℃である。
度としては、１００〜８００℃が好ましく、さらに好ま
しくは２００〜７００℃である。
【図１】この発明の製法による酸化物超電導線材の一実
施例を示す断面斜視図である。
施例を示す断面斜視図である。
【図２】比較例の酸化物超電導線材を示す断面斜視図で
ある。
ある。
１ 酸化物超電導線材 ２ 酸化物超電導体層 ３ 金属シース層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−134822（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−247906（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−12415（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−227918（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 12/10 H01B 13/00 565 D
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化物超電導体を金属シースで被覆した
酸化物超電導線材を製造する方法であって、金属シース
で被覆された酸化物超電導体を調整するステップと、前
記酸化物超電導体を複数積み重ね、これを２００〜７０
０℃で熱処理すると同時に圧力加重５０〜１０００ｋｇ
／ｃｍ2で加圧加工して、酸化物超電導体が金属シース
を介して複数積層された酸化物超電導線材を形成するス
テップとを備える、酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項２】 酸化物超電導体を金属シースで被覆した
酸化物超電導線材を製造する方法であって、酸化物超電
導材料粉末を金属パイプ内に充填した後、テープ状に加
工し、テープ状線材を熱処理するステップと、前記テー
プ状線材を複数積み重ね、これを２００〜７００℃で熱
処理すると同時に圧力加重５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2
で加圧加工して、酸化物超電導体が金属シースを介して
複数積層された酸化物超電導線材を形成するステップと
を備える、酸化物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164267A JP2841933B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164267A JP2841933B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0512933A JPH0512933A (ja) | 1993-01-22 |
| JP2841933B2 true JP2841933B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=15789841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3164267A Expired - Lifetime JP2841933B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841933B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10249550A1 (de) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Nexans Superconductors Gmbh | Supraleitender Kabelleiter mit SEBCO-beschichteten Leiterelementen |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6412415A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Fujikura Ltd | Superconducting wire and manufacture thereof |
| JP2583538B2 (ja) * | 1987-11-19 | 1997-02-19 | 株式会社フジクラ | 酸化物系超電導線の製造方法 |
| JPH02247906A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-03 | Hitachi Cable Ltd | 酸化物超電導線材の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-04 JP JP3164267A patent/JP2841933B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0512933A (ja) | 1993-01-22 |
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