JPH02160545A

JPH02160545A - 傾斜機能材料

Info

Publication number: JPH02160545A
Application number: JP31560388A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawai; 高志河合
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1990-06-20

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】〈産業上の利用分野〉本発明は高温超伝導セラミックスを用いた磁気シールド
材に関し９機械的強度および耐湿性の改善をはかった傾
斜機能材料に関する。

〈従来の技術〉従来１例えば薄膜ブリッジ素子を用いた５ＱＵＩＤ磁束
計の薄膜としてはＮｂ、Ｐｂ等が用いられ、これらの薄
膜の磁気シールド材としてＮｂ。

ｐｂが用いられている。

〈発明が解決しようとする課題〉近年、液体窒素以上の温度で超伝導性を示すいわゆる酸
化物超伝導材が発見され、この超伝導材を用いて薄膜ブ
リッジ素子を形成することが試みられている。その場合
、薄膜ブリッジの磁気シールド材としてＮｂ、Ｐｂを用
いることはできないので当然酸化物超伝導材を用いるこ
とになる。

しかしながら、酸化物超電導体は水分に弱く。

脆く、更に焼成すると変型してしまう等の問題がある。

本発明は上記従来技術の課題を解決するために成された
もので、酸化物超伝導材を金属で囲みその組成に傾斜を
持たせることにより強度と耐温性の向上をはかった傾斜
機能材料を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉上記従来技術の課題を解決する為の本発明の構成は、超
伝導セラミックス粉末と金属粉末の混合比を空間的に変
化させて焼成する傾斜機能材料において、前記傾斜機能
材料は、管状に形成され。

前記管の内側および外側を金属とし、管の内側および外
側から内部に向って超伝導セラミックスの割合いを順次
多くしたことを特徴とするものである。

〈実施例〉以下１図面に従い本発明を説明する。第１図は円筒管状
に形成した本発明の傾ｆｌｆｌｌ能材料の断面を示して
いる０図において、　２ａ、　２ｂは管の外側および内
側に形成した金属（例えば銀・・・銀は酸素に対して通
気性があるので焼成により発生する酸素を逃がしたり、
高温時に外界から超伝導体が吸収する酸素を透過するこ
とが出来る）である。

４ａ〜４ｆは銀十Ｙ、Ｂ、Ｃｕ、Ｏの混合材であり、内
側に向かうに従ってＹ、Ｂ、Ｃｕ、Ｏの混合比が高くな
っている。

第２図はこの様な超電導体の材料の混合比の状態を示す
もので２曲線ａはＹ、Ｂ、Ｃｕ、Ｏ，曲線すは銀である
。即ち、管の内面と外面は銀のみで形成され内部に向か
うに従ってＹ、Ｂ、Ｃｕ。

０が増加し、中央部ではＹ、Ｂ、Ｃｕ、Ｏが１００％と
なっている。なお１図では省略するが管の両端は銀で覆
っであるものとする。

上記構成によれば、管の外部が１００％の銀で構成され
ているので強度が高く、また９組成が傾斜状態になって
いるので２例えばこの管が液体窒塞温度から常温に変化
して、膨脂係数の違いによる応力が発生したとしても破
壊することがない。

また、内外周表面からある深さまでは銀または銀の割合
いが多いので、管を加工したり溶接することも可能であ
り、管の固定に際しても都合が良い。

第３図は超伝導状態にある管が外部磁界を排除している
状態を示すものでこの超伝導管の中に５ＱＵＩＤ素子を
配置すれば外部磁界の影響を排除することが出来る。

第４図＜ａ）〜（ｄ）はこの様な管の製作方法の一例を
示す図である。

（ａ）図において、１は直径ｄの芯金、２．は内径り、
の弾性体（例えばゴム）からなる型、３、は蓋で、その
外径は型２の内径よりわずかに小さい径とされ、型の両
端に配置される。１０は純度１００％の銀粉末に適量の
バインダを加えた粘性体であり、芯金１と型２および１
１３で形成された隙間に均一に充填されている。なお、
型は粘性体を充填した程度では歪みは発生しない剛性を
有している。

この（ａ）図の状態で図示しないＣＩ　Ｐ　（Ｃｏｌｄ
Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）で５００ｋｇ／ｃｍ
２程度の圧力を加える。このＣＩＰ工程により弾性体で
ある型が内側に均一に歪み、粘性体は芯金の周りに均一
に付着する。なお、型の内径と蓋の外径の隙間は混合体
が圧力により押出されない程度に精密に加工され、また
、０リングシール等により内部に水が侵入しないように
形成されている。

（ｂ）図は第２の工程を示すものである０図において型
２２の内径Ｄ２．および蓋３２の外径は（ａ）図に示す
型２．の内径Ｄ１より一回り大きなものとされ、（ａ）
図で作成した１００％銀とバインダの粘性体が軸心１と
ともに型２２の中央に配置される。

次に芯金１と型２およびＷ３で形成された隙間に銀９０
％、セラミックス１０％および１Ｍ量のバインダを混合
した粘性体を均一に充填する。

次にこの型を前工程と同様にＣＩＰに入れ１例えば６０
０ｋｇ／ｃｍ’程度の圧力を加える。ここで−段目より
２段目の圧力を高くしたのは層間の親和力を向上させる
ことを目的としている。

（Ｃ）図はこの様にして順次型を大きくするとともに、
セラミックスと銀の混合比を変化させて複数段（ｎ層）
形成した状態を示すもので、中央段の層はセラミックス
１００％とバインダとの粘性体となり、外周に向かうに
従って次第に銀の割合いが多くなり最外周は銀のみとな
る。この最終段におけるＣＩＰの圧力は例えば２　ｔ　
／　ｃ　ｍ　’程度である。銀およびセラミックスの混
合比の割合いの関係は例えば次の表の様である。

上記においてセラミックスと銀は顆粒状に加工された流
動性の高いものが望ましい。

（ｄ）図は（ｃ）図で形成した混合体から軸心を抜き例
えばＨＩ　Ｐ　（Ｈｏｔ　　ｌ５ｏｓｔａｔｉｃ　Ｐｒ
ｅｓｓ）で焼成した状態を示す断面図である。　）ｉ　
Ｉ　Ｐの後管の端面は１００％の銀で覆う。

上記構成によれば、酸化物超伝導材を銀で囲みその組成
に傾斜を持たせたので９強度と耐温性の向上をはかった
シールド管を実現することが出来る。

なお、管の製作方法は上記実施例に限らず種々の方法を
用いることが出来る。

また１本実施例では銀とセラミックスの混合比を１０％
ずつ変化させたが、その混合比の変化の割合いは実施例
に限ることなく１０％以上または１０％以下であっても
良い。

また、金属は銀に限ることなく同等の材料（耐錆性があ
り酸素を透過する性質がある）であれば良い。

また、酸化物超電導体の材質は実施例に限らず例えば’
Ｉ’１．Ｂａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｏからなるものであっても
良い。

また、管の形状は円筒に限ることなく例えば三角、四角
等の多角管であっても良い。

更に、温度変化に基づく応力によりセラミックスにひび
が入ることがなければ、中央部の１００％セラミックス
の状態から内外周に向かって傾斜する銀との混合比の割
合いが例えば５０％になった時点で内側と外側に１００
％の銀を形成してもよい。

〈発明の効果〉以上実施例とともに具体的に説明した様に本発明によれ
ば、管の内側および外側を金属とし、管の内側および外
側から内部に向って超伝導セラミックスの割合いを順次
多くしたので１強度と耐温性の向上をはかった傾斜機能
材料を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の傾斜機能材料の一実施例を示す構成説
明図、第２図は銀とセラミックスの組成の関係を示す図
、第３図は傾斜機能材料が外部磁界を排除している状態
を示す図、第４図は傾斜機能材料の製作の一例を示す図
である。１・・・超伝導管、２ａ、２ｂ・・・銀、３・・・Ｙ、
Ｂ。Ｃｕ、０．４ａ、４ｂ・−・根土Ｙ、Ｂ、Ｃｕ、Ｏ。第４図／（１２）（ｂｌ（Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

超伝導セラミックス粉末と金属粉末の混合比を空間的に
変化させて焼成する傾斜機能材料において，前記傾斜機
能材料は，管状に形成され，前記管の内側および外側を
金属とし，管の内側および外側から内部に向って超伝導
セラミックスの割合いを順次多くしたことを特徴とする
傾斜機能材料。