JPH06139848A - 酸化物高温超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物高温超電導線材の製造方法Info
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- JPH06139848A JPH06139848A JP4288735A JP28873592A JPH06139848A JP H06139848 A JPH06139848 A JP H06139848A JP 4288735 A JP4288735 A JP 4288735A JP 28873592 A JP28873592 A JP 28873592A JP H06139848 A JPH06139848 A JP H06139848A
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コイルを形成するにあたり曲げ加工に適した
剛性を備える酸化物高温超電導線材を製造する。 【構成】 銀または銀合金からなる安定化材に酸化物高
温超電導体が密着した線材を形成した後、安定化材１の
表面にＣｕからなる層３を形成する。次に、熱処理によ
って、Ｃｕと安定化材を反応させて、線材の表面の部分
４にＡｇ−Ｃｕ合金を形成する。さらに、必要に応じ
て、合金が形成された線材を酸化して、表面に絶縁被覆
としての酸化被膜５を形成する。
剛性を備える酸化物高温超電導線材を製造する。 【構成】 銀または銀合金からなる安定化材に酸化物高
温超電導体が密着した線材を形成した後、安定化材１の
表面にＣｕからなる層３を形成する。次に、熱処理によ
って、Ｃｕと安定化材を反応させて、線材の表面の部分
４にＡｇ−Ｃｕ合金を形成する。さらに、必要に応じ
て、合金が形成された線材を酸化して、表面に絶縁被覆
としての酸化被膜５を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物高温超電導線材
の製造方法に関し、特に、ケーブルやマグネット等への
使用に適した長尺の酸化物高温超電導線材を製造する方
法に関する。
の製造方法に関し、特に、ケーブルやマグネット等への
使用に適した長尺の酸化物高温超電導線材を製造する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体窒素温度（７７．３Ｋ）よりも高い
臨界温度（Ｔｃ）を示すＹ系（Ｔｃ：９０Ｋ）、Ｂｉ系
（Ｔｃ：１０８Ｋ）、Ｔｌ系（Ｔｃ：１２５Ｋ）酸化物
高温超電導材料の発見により、そのエネルギ分野および
エレクトロニクス分野への応用が期待されるようになっ
た。この中で、エネルギ分野への応用を目指した酸化物
高温超電導体の線材化は、この材料の発見当初から精力
的に進められてきた。
臨界温度（Ｔｃ）を示すＹ系（Ｔｃ：９０Ｋ）、Ｂｉ系
（Ｔｃ：１０８Ｋ）、Ｔｌ系（Ｔｃ：１２５Ｋ）酸化物
高温超電導材料の発見により、そのエネルギ分野および
エレクトロニクス分野への応用が期待されるようになっ
た。この中で、エネルギ分野への応用を目指した酸化物
高温超電導体の線材化は、この材料の発見当初から精力
的に進められてきた。
【０００３】この線材化について、種々の方法が検討さ
れてきているが、その１つには、酸化物高温超電導体を
金属で被覆し、線材化する方法がある。この方法では、
たとえば、酸化物高温超電導体を銀シース内に充填した
ものについて、伸線および圧延等の塑性加工を施した
後、焼結処理して線材が得られる。このプロセスでは、
塑性加工と焼結処理の組合せにより、銀被覆内の超電導
体に高い配向性を持たせ、高い臨界電流値を実現させる
ようになったきた。
れてきているが、その１つには、酸化物高温超電導体を
金属で被覆し、線材化する方法がある。この方法では、
たとえば、酸化物高温超電導体を銀シース内に充填した
ものについて、伸線および圧延等の塑性加工を施した
後、焼結処理して線材が得られる。このプロセスでは、
塑性加工と焼結処理の組合せにより、銀被覆内の超電導
体に高い配向性を持たせ、高い臨界電流値を実現させる
ようになったきた。
【０００４】また、線材化に関する他の方法として、酸
化物高温超電導体の原料をペースト状にし、これを金属
シート上に塗布した状態で熱処理を施すことにより、長
尺の金属シート上に酸化物高温超電導体が形成された線
材を得る方法を挙げることができる。
化物高温超電導体の原料をペースト状にし、これを金属
シート上に塗布した状態で熱処理を施すことにより、長
尺の金属シート上に酸化物高温超電導体が形成された線
材を得る方法を挙げることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記方法により形成さ
れる線材をケーブルやマグネットに応用しようとする場
合、その通電方向に沿って均一に高い臨界電流密度が保
持されるよう、加工が施されなければならない。
れる線材をケーブルやマグネットに応用しようとする場
合、その通電方向に沿って均一に高い臨界電流密度が保
持されるよう、加工が施されなければならない。
【０００６】しかしながら、銀の被覆や銀シートは柔ら
かいため、線材に対する加工、特に曲げ加工を施すに際
し、曲げ過ぎ等によって超電導部を損傷させ、臨界電流
密度を低下させてしまうことがしばしばあった。このよ
うに、酸化物高温超電導体が銀で被覆された線材や、超
電導体が銀シート上に形成された線材は、加工に際して
取扱いにくく、加工時に臨界電流密度を低下させやすい
という問題があった。
かいため、線材に対する加工、特に曲げ加工を施すに際
し、曲げ過ぎ等によって超電導部を損傷させ、臨界電流
密度を低下させてしまうことがしばしばあった。このよ
うに、酸化物高温超電導体が銀で被覆された線材や、超
電導体が銀シート上に形成された線材は、加工に際して
取扱いにくく、加工時に臨界電流密度を低下させやすい
という問題があった。
【０００７】本発明の目的は、上述した酸化物高温超電
導線材の製造方法を改良することによって、加工、特に
曲げ加工に適した物理的特性を備える高Ｊｃの酸化物高
温超電導線材を製造できる方法を提供することにある。
導線材の製造方法を改良することによって、加工、特に
曲げ加工に適した物理的特性を備える高Ｊｃの酸化物高
温超電導線材を製造できる方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に従う酸化物高温
超電導線材の製造方法は、銀または銀合金からなる安定
化材に酸化物高温超電導体が密着してなる線材を形成す
る工程と、次いで、安定化材の外表面に、銀と異なる金
属からなる層を形成する工程と、熱処理を行ない、上記
金属と安定化材とを反応させることによって安定化材よ
りも剛性の高い銀合金を線材の長手方向に沿って形成す
る工程とを備える。
超電導線材の製造方法は、銀または銀合金からなる安定
化材に酸化物高温超電導体が密着してなる線材を形成す
る工程と、次いで、安定化材の外表面に、銀と異なる金
属からなる層を形成する工程と、熱処理を行ない、上記
金属と安定化材とを反応させることによって安定化材よ
りも剛性の高い銀合金を線材の長手方向に沿って形成す
る工程とを備える。
【０００９】本発明では、まず、銀または銀合金からな
る安定化材に酸化物高温超電導体が密着してなる線材を
形成する。この工程は、常法に従って行なうことができ
る。
る安定化材に酸化物高温超電導体が密着してなる線材を
形成する。この工程は、常法に従って行なうことができ
る。
【００１０】たとえば、酸化物高温超電導体が銀または
銀合金からなる安定化材で被覆された線材、特にテープ
状線材を形成する場合、銀または銀合金からなるシース
内に、酸化物高温超電導体の粉末またはその原料粉末を
充填した後、塑性加工および熱処理を施して線材を形成
することができる。
銀合金からなる安定化材で被覆された線材、特にテープ
状線材を形成する場合、銀または銀合金からなるシース
内に、酸化物高温超電導体の粉末またはその原料粉末を
充填した後、塑性加工および熱処理を施して線材を形成
することができる。
【００１１】一方、銀または銀合金からなるシート上に
酸化物高温超電導体が形成された線材を得たい場合、酸
化物高温超電導体の粉末または原料粉末をペースト状に
して長尺のシート上に塗布した後、熱処理を施すことに
よって線材を形成することができる。
酸化物高温超電導体が形成された線材を得たい場合、酸
化物高温超電導体の粉末または原料粉末をペースト状に
して長尺のシート上に塗布した後、熱処理を施すことに
よって線材を形成することができる。
【００１２】このような線材の製造工程において、酸化
物高温超電導体には、たとえば、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系および（Ｂｉ，Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
系等のいわゆるビスマス系、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等の
いわゆるイットリウム系、ならびにＴｌ−Ｃａ−Ｂａ−
Ｃｕ−Ｏ系および（Ｔｌ，Ｐｂ）−Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−
Ｏ系等のいわゆるタリウム系等の酸化物高温超電導体を
使用することができる。特に、ビスマス系酸化物高温超
電導体は、臨界温度が高い点、高い臨界電流密度が得ら
れやすい点、および毒性の低い点等で好ましい。
物高温超電導体には、たとえば、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系および（Ｂｉ，Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
系等のいわゆるビスマス系、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等の
いわゆるイットリウム系、ならびにＴｌ−Ｃａ−Ｂａ−
Ｃｕ−Ｏ系および（Ｔｌ，Ｐｂ）−Ｃａ−Ｂａ−Ｃｕ−
Ｏ系等のいわゆるタリウム系等の酸化物高温超電導体を
使用することができる。特に、ビスマス系酸化物高温超
電導体は、臨界温度が高い点、高い臨界電流密度が得ら
れやすい点、および毒性の低い点等で好ましい。
【００１３】本発明では、上述したように常法に従って
線材を形成した後、安定化材の外表面に銀と異なる金属
からなる層を形成する。この金属層は、たとえば、蒸
着、メッキ、金属ペーストの塗布等の方法によって形成
することができる。
線材を形成した後、安定化材の外表面に銀と異なる金属
からなる層を形成する。この金属層は、たとえば、蒸
着、メッキ、金属ペーストの塗布等の方法によって形成
することができる。
【００１４】この金属層形成工程において、銀と異なる
金属には、たとえば、ＣｕまたはＰｄ等を好ましく用い
ることができる。形成される金属層の厚みは、安定化材
の厚みおよび次工程で形成したい銀合金の厚み等を考慮
して適宜設定することができる。
金属には、たとえば、ＣｕまたはＰｄ等を好ましく用い
ることができる。形成される金属層の厚みは、安定化材
の厚みおよび次工程で形成したい銀合金の厚み等を考慮
して適宜設定することができる。
【００１５】本発明において安定化材の該表面に金属層
を形成した後、熱処理によって金属と安定化材とを反応
させて安定化材よりも剛性の高い銀合金を形成させる。
を形成した後、熱処理によって金属と安定化材とを反応
させて安定化材よりも剛性の高い銀合金を形成させる。
【００１６】この銀合金を形成させるため、たとえばＡ
ｇ−Ｃｕ合金を形成する場合、２００℃〜８００℃の温
度で、Ａｇ−Ｐｄ合金を形成する場合、３００℃〜８５
０℃の温度で熱処理を行なうことが好ましい。また、銀
合金の形成は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行なうこ
とが好ましい。
ｇ−Ｃｕ合金を形成する場合、２００℃〜８００℃の温
度で、Ａｇ−Ｐｄ合金を形成する場合、３００℃〜８５
０℃の温度で熱処理を行なうことが好ましい。また、銀
合金の形成は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行なうこ
とが好ましい。
【００１７】この銀合金は、金属層と安定化材とが反応
して形成されるため、銀合金の形成される領域の範囲
は、反応条件や前の工程で形成される金属層の厚み等に
よって変えることができる。したがって、線材の表面か
ら超電導体に至る間の任意の深さまで剛性の高い銀合金
を形成することができる。
して形成されるため、銀合金の形成される領域の範囲
は、反応条件や前の工程で形成される金属層の厚み等に
よって変えることができる。したがって、線材の表面か
ら超電導体に至る間の任意の深さまで剛性の高い銀合金
を形成することができる。
【００１８】なお、金属層を形成する工程と銀合金を形
成する工程とは、１本の線材について金属層形成工程が
完全に終了した後、銀合金形成工程を行なうこともでき
るし、１本の線材を金属層形成工程と銀合金形成工程に
順次送り出していき、１本の線材について金属層を形成
しながら銀合金を形成することもできる。
成する工程とは、１本の線材について金属層形成工程が
完全に終了した後、銀合金形成工程を行なうこともでき
るし、１本の線材を金属層形成工程と銀合金形成工程に
順次送り出していき、１本の線材について金属層を形成
しながら銀合金を形成することもできる。
【００１９】また、本発明に従う製造方法において、銀
合金を形成した後、線材を酸素を含む雰囲気中で加熱し
て線材の表面に酸化被膜を形成することができる。酸化
被膜を形成するための温度は、たとえば１００℃〜８０
０℃とすることができる。この工程により、酸化被膜に
よる絶縁被覆を線材に施すことができる。
合金を形成した後、線材を酸素を含む雰囲気中で加熱し
て線材の表面に酸化被膜を形成することができる。酸化
被膜を形成するための温度は、たとえば１００℃〜８０
０℃とすることができる。この工程により、酸化被膜に
よる絶縁被覆を線材に施すことができる。
【００２０】
【発明の作用効果】本発明に従って、銀または銀合金か
らなる安定化材に超電導体が密着してなる線材を先に作
製した後、安定化材の表面に金属層を形成して反応によ
り剛性の高い銀合金を形成すれば、超電導体との反応に
より超電導相を劣化させるおそれのある元素でも合金化
のために用いることができ、より広範囲の金属元素を用
いて安定化材より剛性の高い銀合金を線材に形成するこ
とができる。
らなる安定化材に超電導体が密着してなる線材を先に作
製した後、安定化材の表面に金属層を形成して反応によ
り剛性の高い銀合金を形成すれば、超電導体との反応に
より超電導相を劣化させるおそれのある元素でも合金化
のために用いることができ、より広範囲の金属元素を用
いて安定化材より剛性の高い銀合金を線材に形成するこ
とができる。
【００２１】このように、本発明に従ってまず線材を形
成した後に線材の外表面から剛性の高い銀合金を形成し
ていけば、予め形成された線材の超電導相を劣化させる
ことなく、剛性の高められた銀合金からなる部分を線材
の長手方向に沿って形成することができる。このような
銀合金からなる部分は、超電導線材の外力に対する変形
抵抗（剛性）を高める。
成した後に線材の外表面から剛性の高い銀合金を形成し
ていけば、予め形成された線材の超電導相を劣化させる
ことなく、剛性の高められた銀合金からなる部分を線材
の長手方向に沿って形成することができる。このような
銀合金からなる部分は、超電導線材の外力に対する変形
抵抗（剛性）を高める。
【００２２】したがって、本発明によれば、加工時に、
特に曲げ加工時の取扱いがより容易になり、曲げ過ぎ等
が起こりにくい超電導線材を超電導相の劣化を起こすこ
となく製造することができる。
特に曲げ加工時の取扱いがより容易になり、曲げ過ぎ等
が起こりにくい超電導線材を超電導相の劣化を起こすこ
となく製造することができる。
【００２３】以上説明したように、本発明に従って製造
される超電導線材は、特に、ケーブルやマグネットに応
用するに際して、加工による臨界電流密度の低下が効果
的に抑えられるため、非常に有用である。
される超電導線材は、特に、ケーブルやマグネットに応
用するに際して、加工による臨界電流密度の低下が効果
的に抑えられるため、非常に有用である。
【００２４】さらに、本発明に従って線材の表面に酸化
被膜を形成すれば、この酸化被膜は高い誘電率を有する
ため、これを絶縁被覆とすることができる。
被膜を形成すれば、この酸化被膜は高い誘電率を有する
ため、これを絶縁被覆とすることができる。
【００２５】従来、絶縁被覆されていない酸化物高温超
電導線材をコイル状またはスパイラル状に加工する場
合、加工された線材の隣接する部分同士が接触しないよ
う別途準備した絶縁テープを隣接する部分の間に挟んで
加工を行なう必要があった。
電導線材をコイル状またはスパイラル状に加工する場
合、加工された線材の隣接する部分同士が接触しないよ
う別途準備した絶縁テープを隣接する部分の間に挟んで
加工を行なう必要があった。
【００２６】一方、本発明により酸化被膜が設けられた
線材をコイル状またはスパイラル状に加工する場合、絶
縁テープ等を用いなくとも、そのまま巻き加工を行なっ
て隣接する部分同士を電気的に絶縁することができる。
このように絶縁被覆として酸化被膜が形成された線材
を、超電導コイル等の製造に用いれば、別途絶縁材を準
備する必要もなく、コイル製造の作業性はより向上され
る。
線材をコイル状またはスパイラル状に加工する場合、絶
縁テープ等を用いなくとも、そのまま巻き加工を行なっ
て隣接する部分同士を電気的に絶縁することができる。
このように絶縁被覆として酸化被膜が形成された線材
を、超電導コイル等の製造に用いれば、別途絶縁材を準
備する必要もなく、コイル製造の作業性はより向上され
る。
【００２７】
実施例１ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣｕＯを用いてＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。
【００２８】この粉末を８００℃で８時間熱処理した
後、得られた焼結体を粉末状にするため、自動乳鉢を用
いて２時間粉砕を行なった。次に、粉砕して得られた粉
末を８６０℃で８時間熱処理した後、再び自動乳鉢を用
いて焼結物を同様に粉砕した。
後、得られた焼結体を粉末状にするため、自動乳鉢を用
いて２時間粉砕を行なった。次に、粉砕して得られた粉
末を８６０℃で８時間熱処理した後、再び自動乳鉢を用
いて焼結物を同様に粉砕した。
【００２９】粉砕して得られた粉末を外径６ｍｍ、内径
４．５ｍｍの銀パイプに充填した後、粉末を充填した銀
パイプについて伸線加工を施し、１ｍｍφの線材を得
た。
４．５ｍｍの銀パイプに充填した後、粉末を充填した銀
パイプについて伸線加工を施し、１ｍｍφの線材を得
た。
【００３０】次に、得られた線材を６１本、外径１０ｍ
ｍ、内径８ｍｍの銀パイプに束ねて挿入し、さらに伸線
および圧延加工を実施した。伸線加工は、線材の外径が
１ｍｍφとなるまで行ない、その後の圧延加工は、線材
の厚さが０．２５ｍｍとなるまで行なった。
ｍ、内径８ｍｍの銀パイプに束ねて挿入し、さらに伸線
および圧延加工を実施した。伸線加工は、線材の外径が
１ｍｍφとなるまで行ない、その後の圧延加工は、線材
の厚さが０．２５ｍｍとなるまで行なった。
【００３１】次に、得られた線材について、８４５℃、
５０時間、大気中において熱処理を施した後、徐冷を行
なった。その後、得られた線材についてさらに０．２０
ｍｍの厚さまで圧延加工を施した後、８４０℃、５０時
間熱処理を行なった。
５０時間、大気中において熱処理を施した後、徐冷を行
なった。その後、得られた線材についてさらに０．２０
ｍｍの厚さまで圧延加工を施した後、８４０℃、５０時
間熱処理を行なった。
【００３２】次に、得られた線材の表面にＣｕを１０μ
ｍの厚さで蒸着した。Ｃｕを蒸着した線材の断面を図１
（ａ）に示す。図に示すように、銀からなる安定化材１
中に超電導層２が分散された線材の外表面には、Ｃｕ層
３が形成されている。
ｍの厚さで蒸着した。Ｃｕを蒸着した線材の断面を図１
（ａ）に示す。図に示すように、銀からなる安定化材１
中に超電導層２が分散された線材の外表面には、Ｃｕ層
３が形成されている。
【００３３】次に、Ｃｕを蒸着した線材を窒素雰囲気中
で、７００℃で熱処理した。この処理により、線材の表
面よりＡｇ−Ｃｕ合金が形成された。このような合金が
形成された状態を、図１（ｂ）に模式的に示す。図に示
すように、線材の表面から超電導層２に至るまでに、Ｃ
ｕとＡｇとの反応により、少なくとも斜線で示される部
分４には、Ａｇ−Ｃｕ合金が形成されている。
で、７００℃で熱処理した。この処理により、線材の表
面よりＡｇ−Ｃｕ合金が形成された。このような合金が
形成された状態を、図１（ｂ）に模式的に示す。図に示
すように、線材の表面から超電導層２に至るまでに、Ｃ
ｕとＡｇとの反応により、少なくとも斜線で示される部
分４には、Ａｇ−Ｃｕ合金が形成されている。
【００３４】このような合金を形成した結果、線材の剛
性に関し、破断応力で従来の合金を形成しないものが１
０ｋｇ／ｍｍ2 であったのに対し、上述したように銀合
金を形成した線材は２０ｋｇ／ｍｍ2 であった。このよ
うに線材の表面から銀合金を形成することによって、線
材の剛性を高めることができた。
性に関し、破断応力で従来の合金を形成しないものが１
０ｋｇ／ｍｍ2 であったのに対し、上述したように銀合
金を形成した線材は２０ｋｇ／ｍｍ2 であった。このよ
うに線材の表面から銀合金を形成することによって、線
材の剛性を高めることができた。
【００３５】次に、銀合金を形成した線材について、大
気中で５００℃で熱処理を施した。その結果、図１
（ｃ）に示すように、線材の表面に酸化膜５が形成され
た。
気中で５００℃で熱処理を施した。その結果、図１
（ｃ）に示すように、線材の表面に酸化膜５が形成され
た。
【００３６】以上の工程により得られた線材を、超電導
コイルの製造に供した。コイル製造にあたり、線材同士
を絶縁する絶縁テープを用いる必要はなく、得られた線
材をそのままパンケーキ状にコイリングすることによっ
て、超電導コイルを形成することができた。このよう
に、コイルの形成において絶縁テープと共巻きする作業
がなくなるとともに、従来のコイルで存在していた絶縁
テープの厚み（通常０．１ｍｍ厚の絶縁テープを用いて
いた）がなくなったため、コイルにおける超電導線材の
比率が大幅に向上した。
コイルの製造に供した。コイル製造にあたり、線材同士
を絶縁する絶縁テープを用いる必要はなく、得られた線
材をそのままパンケーキ状にコイリングすることによっ
て、超電導コイルを形成することができた。このよう
に、コイルの形成において絶縁テープと共巻きする作業
がなくなるとともに、従来のコイルで存在していた絶縁
テープの厚み（通常０．１ｍｍ厚の絶縁テープを用いて
いた）がなくなったため、コイルにおける超電導線材の
比率が大幅に向上した。
【００３７】実施例１においては、従来法に従って合金
層を設けずにコイルを形成した場合、臨界電流密度は１
０，０００Ａ／ｃｍ2 であったのに対し、本発明に従っ
て銀合金を形成した線材についてコイルを形成した場
合、臨界電流密度は１５，５００Ａ／ｃｍ2 であった。
その結果、コイルに発生する磁場を約１．５倍に増加さ
せることができた。 実施例２ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣｕＯを用いてＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。
層を設けずにコイルを形成した場合、臨界電流密度は１
０，０００Ａ／ｃｍ2 であったのに対し、本発明に従っ
て銀合金を形成した線材についてコイルを形成した場
合、臨界電流密度は１５，５００Ａ／ｃｍ2 であった。
その結果、コイルに発生する磁場を約１．５倍に増加さ
せることができた。 実施例２ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣｕＯを用いてＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。
【００３８】この粉末を８００℃で８時間熱処理した
後、得られた焼結体を粉末状にするため、自動乳鉢を用
いて２時間粉砕を行なった。次に、粉砕して得られた粉
末を８６０℃で８時間熱処理した後、再び自動乳鉢を用
いて焼結物を同様に粉砕した。
後、得られた焼結体を粉末状にするため、自動乳鉢を用
いて２時間粉砕を行なった。次に、粉砕して得られた粉
末を８６０℃で８時間熱処理した後、再び自動乳鉢を用
いて焼結物を同様に粉砕した。
【００３９】得られた微粉末を、外径６ｍｍ、内径４ｍ
ｍの銀パイプに充填した後、粉末を充填した銀パイプに
ついて伸線加工を施し、１ｍｍφの線材を得た。
ｍの銀パイプに充填した後、粉末を充填した銀パイプに
ついて伸線加工を施し、１ｍｍφの線材を得た。
【００４０】次に、得られた線材を６１本束ねて外径１
２ｍｍ、内径８ｍｍの銀パイプに挿入し、さらに、伸線
および圧延加工を実施した。伸線加工は、線材の外径が
１ｍｍφとなるまで行ない、その後の圧延加工は線材の
厚さが０．２５ｍｍとなるまで実施した。
２ｍｍ、内径８ｍｍの銀パイプに挿入し、さらに、伸線
および圧延加工を実施した。伸線加工は、線材の外径が
１ｍｍφとなるまで行ない、その後の圧延加工は線材の
厚さが０．２５ｍｍとなるまで実施した。
【００４１】次に、得られた線材を８４５℃、５０時間
大気中において加熱処理した後、徐冷した。その後、線
材の厚みが０．２０ｍｍとなるまでさらに圧延加工を実
施した後、８４０℃で５０時間熱処理を行なった。
大気中において加熱処理した後、徐冷した。その後、線
材の厚みが０．２０ｍｍとなるまでさらに圧延加工を実
施した後、８４０℃で５０時間熱処理を行なった。
【００４２】次に、得られた線材の表面にパラジウム
（Ｐｄ）を５μｍの厚さで蒸着した。その後、線材を窒
素雰囲気中で７００℃において熱処理し、線材の表面よ
りＡｇ−Ｐｄ合金を形成した。
（Ｐｄ）を５μｍの厚さで蒸着した。その後、線材を窒
素雰囲気中で７００℃において熱処理し、線材の表面よ
りＡｇ−Ｐｄ合金を形成した。
【００４３】このような合金を形成した結果、線材の剛
性に関して、破断応力で、従来法により合金を形成して
いないものは１０ｋｇ／ｍｍ2 であったのに対し、本発
明に従って合金を形成した線材は２５ｋｇ／ｍｍ2 であ
った。
性に関して、破断応力で、従来法により合金を形成して
いないものは１０ｋｇ／ｍｍ2 であったのに対し、本発
明に従って合金を形成した線材は２５ｋｇ／ｍｍ2 であ
った。
【００４４】得られた線材を用いてコイルを形成した結
果、曲げ加工における操作性が向上し、２０，０００Ａ
／ｃｍ2 の臨界電流密度を得ることができた。一方、従
来法に従って銀合金を形成していない線材を用いてコイ
ルを形成した結果、臨界電流密度は１０，０００Ａ／ｃ
ｍ2 であった。このように、本発明に従って銀合金を形
成して線材の剛性を高めることにより、より高い臨界電
流密度を示すコイルを形成することができ、コイルに発
生する磁場を２倍に増加させることができた。
果、曲げ加工における操作性が向上し、２０，０００Ａ
／ｃｍ2 の臨界電流密度を得ることができた。一方、従
来法に従って銀合金を形成していない線材を用いてコイ
ルを形成した結果、臨界電流密度は１０，０００Ａ／ｃ
ｍ2 であった。このように、本発明に従って銀合金を形
成して線材の剛性を高めることにより、より高い臨界電
流密度を示すコイルを形成することができ、コイルに発
生する磁場を２倍に増加させることができた。
【００４５】また、ＥＰＭＡで線材の断面を観察した結
果、シース部分から超電導体部へのＰｄの拡散は観察さ
れなかった。 実施例３ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣｕＯを用いてＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。
果、シース部分から超電導体部へのＰｄの拡散は観察さ
れなかった。 実施例３ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣｕＯを用いてＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。
【００４６】この粉末を８００℃で８時間熱処理した
後、得られた焼結体を粉末状にするため自動乳鉢を用い
て２時間粉砕を行なった。次に、粉砕して得られた粉末
を８６０℃で８時間熱処理した後、再び自動乳鉢を用い
て焼結物を同様に粉砕した。
後、得られた焼結体を粉末状にするため自動乳鉢を用い
て２時間粉砕を行なった。次に、粉砕して得られた粉末
を８６０℃で８時間熱処理した後、再び自動乳鉢を用い
て焼結物を同様に粉砕した。
【００４７】得られた微粉末を、外径６ｍｍ、内径４ｍ
ｍの銀パイプに充填し、粉末が充填された銀パイプにつ
いて伸線および圧延加工を施した。伸線加工は線材の外
径が１ｍｍφまで行ない、その後の圧延加工は線材の厚
さが約０．１８ｍｍとなるまで行なった。
ｍの銀パイプに充填し、粉末が充填された銀パイプにつ
いて伸線および圧延加工を施した。伸線加工は線材の外
径が１ｍｍφまで行ない、その後の圧延加工は線材の厚
さが約０．１８ｍｍとなるまで行なった。
【００４８】次に、得られた線材を８４５℃、５０時
間、大気中において熱処理した後、徐冷した。その後、
さらに線材の厚みが０．１５ｍｍとなるまで圧延加工を
施した後、８４０℃、５０時間熱処理を行なった。
間、大気中において熱処理した後、徐冷した。その後、
さらに線材の厚みが０．１５ｍｍとなるまで圧延加工を
施した後、８４０℃、５０時間熱処理を行なった。
【００４９】次に、得られた線材の表面にＣｕペースト
を５０μｍの厚さで塗布した。その後、Ｃｕペーストが
塗布された線材を窒素雰囲気中において５００℃で熱処
理し、線材の表面よりＡｇ−Ｃｕ合金を形成していっ
た。
を５０μｍの厚さで塗布した。その後、Ｃｕペーストが
塗布された線材を窒素雰囲気中において５００℃で熱処
理し、線材の表面よりＡｇ−Ｃｕ合金を形成していっ
た。
【００５０】Ａｇ−Ｃｕ合金を形成した線材について、
その剛性は、破断応力で３０ｋｇ／ｍｍ2 であった。一
方、従来法による合金を形成させなかった線材につい
て、剛性は、破断応力で１０ｋｇ／ｍｍ2 であった。
その剛性は、破断応力で３０ｋｇ／ｍｍ2 であった。一
方、従来法による合金を形成させなかった線材につい
て、剛性は、破断応力で１０ｋｇ／ｍｍ2 であった。
【００５１】次に、得られた線材を大気中で３００℃に
おいて熱処理することにより、表面に酸化膜を形成し
た。その結果、線材の表面に電気絶縁被膜を形成するこ
とができた。この絶縁被膜が形成された線材を用いれ
ば、コイルの形成において絶縁テープと共巻きする必要
もなく、そのままコイリングを行なうことによって超電
導コイルを製造することができた。また、得られたコイ
ルは、従来のような絶縁テープの部分がなくなったた
め、コイルにおける線材の比率は従来に比べて大幅に向
上した。
おいて熱処理することにより、表面に酸化膜を形成し
た。その結果、線材の表面に電気絶縁被膜を形成するこ
とができた。この絶縁被膜が形成された線材を用いれ
ば、コイルの形成において絶縁テープと共巻きする必要
もなく、そのままコイリングを行なうことによって超電
導コイルを製造することができた。また、得られたコイ
ルは、従来のような絶縁テープの部分がなくなったた
め、コイルにおける線材の比率は従来に比べて大幅に向
上した。
【００５２】さらに、コイリングによる作業性の向上に
よって、得られたコイルの臨界電流密度も従来法による
コイルでは９，０００Ａ／ｃｍ2 であったのに対し、１
７，５００Ａ／ｃｍ2 に向上させることができた。その
結果、コイルに発生する磁場を約２倍に増加させること
ができた。 実施例４ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣｕＯを用いてＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。
よって、得られたコイルの臨界電流密度も従来法による
コイルでは９，０００Ａ／ｃｍ2 であったのに対し、１
７，５００Ａ／ｃｍ2 に向上させることができた。その
結果、コイルに発生する磁場を約２倍に増加させること
ができた。 実施例４ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣｕＯを用いてＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．２：３の組成比の粉末を準備した。
【００５３】この粉末を、８００℃で８時間熱処理した
後、得られた焼結体を粉末状にするため自動乳鉢を用い
て２時間粉砕を行なった。次に、粉砕して得られた粉末
を８６０℃で８時間熱処理した後、再び自動乳鉢を用い
て焼結物を同様に粉砕した。
後、得られた焼結体を粉末状にするため自動乳鉢を用い
て２時間粉砕を行なった。次に、粉砕して得られた粉末
を８６０℃で８時間熱処理した後、再び自動乳鉢を用い
て焼結物を同様に粉砕した。
【００５４】次に、得られた微粉末を、外径６ｍｍ、内
径４ｍｍの銀パイプに充填し、伸線および圧延加工を施
した。伸線加工は、得られる線材の外径が１ｍｍφとな
るまで行ない、その後の圧延加工は得られる線材の厚み
が０．１８ｍｍとなるまで行なった。
径４ｍｍの銀パイプに充填し、伸線および圧延加工を施
した。伸線加工は、得られる線材の外径が１ｍｍφとな
るまで行ない、その後の圧延加工は得られる線材の厚み
が０．１８ｍｍとなるまで行なった。
【００５５】次に、得られた線材を８４５℃、５０時
間、大気中において熱処理した後、徐冷した。その後、
さらに線材の厚みが０．１５ｍｍとなるまで圧延加工を
行なった後、８４０℃、５０時間熱処理を行なった。
間、大気中において熱処理した後、徐冷した。その後、
さらに線材の厚みが０．１５ｍｍとなるまで圧延加工を
行なった後、８４０℃、５０時間熱処理を行なった。
【００５６】次に、得られた線材の表面にＰｄペースト
を２０μｍの厚さで塗布した。その後、窒素雰囲気中で
８００℃における熱処理を行ない、線材表面よりＡｇ−
Ｐｄ合金を形成した。
を２０μｍの厚さで塗布した。その後、窒素雰囲気中で
８００℃における熱処理を行ない、線材表面よりＡｇ−
Ｐｄ合金を形成した。
【００５７】その結果、剛性について、破断応力で、従
来の銀合金を形成させなかったものが１０ｋｇ／ｍｍ2
であったのに対し、本発明に従いＡｇ−Ｐｄ合金を形成
したものは２０ｋｇ／ｍｍ2 であった。
来の銀合金を形成させなかったものが１０ｋｇ／ｍｍ2
であったのに対し、本発明に従いＡｇ−Ｐｄ合金を形成
したものは２０ｋｇ／ｍｍ2 であった。
【００５８】このようにして線材の剛性が高められた結
果、コイルの形成において操作性が向上した。そのた
め、従来法によって銀合金を形成させないで得られた線
材をコイルにした場合、９，５００Ａ／ｃｍ2 の臨界電
流密度が得られたのに対し、上記工程により銀合金を形
成した線材をコイルにした場合、１５，０００Ａ／ｃｍ
2 の臨界電流密度が得られた。その結果、コイルに発生
する磁場を約１．５倍に増加させることができた。
果、コイルの形成において操作性が向上した。そのた
め、従来法によって銀合金を形成させないで得られた線
材をコイルにした場合、９，５００Ａ／ｃｍ2 の臨界電
流密度が得られたのに対し、上記工程により銀合金を形
成した線材をコイルにした場合、１５，０００Ａ／ｃｍ
2 の臨界電流密度が得られた。その結果、コイルに発生
する磁場を約１．５倍に増加させることができた。
【図１】本発明の一具体例に従って形成される線材の概
略を示す断面図である。
略を示す断面図である。
１ 安定化材 ２ 超電導層 ３ Ｃｕ層 ４ 合金が形成された部分 ５ 酸化膜
Claims (2)
- 【請求項１】 銀または銀合金からなる安定化材に酸化
物高温超電導体が密着してなる線材を形成する工程と、 次いで、前記安定化材の外表面に、銀と異なる金属から
なる層を形成する工程と、 熱処理を行ない、前記金属と前記安定化材とを反応させ
ることによって前記安定化材よりも剛性の高い銀合金を
前記線材の長手方向に沿って形成する工程とを備える、
酸化物高温超電導線材の製造方法。 - 【請求項２】 前記銀合金を形成させた線材を、酸素を
含む雰囲気中で加熱して表面に酸化被膜を形成する工程
をさらに備える、請求項１の酸化物高温超電導線材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28873592A JP3369225B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 酸化物高温超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28873592A JP3369225B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 酸化物高温超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06139848A true JPH06139848A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3369225B2 JP3369225B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=17734015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28873592A Expired - Lifetime JP3369225B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 酸化物高温超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3369225B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996032201A1 (en) * | 1995-04-10 | 1996-10-17 | Lockheed Martin Energy Systems, Inc. | Structures having enhanced biaxial texture and method of fabricating same |
| US5964966A (en) * | 1997-09-19 | 1999-10-12 | Lockheed Martin Energy Research Corporation | Method of forming biaxially textured alloy substrates and devices thereon |
| US6022832A (en) * | 1997-09-23 | 2000-02-08 | American Superconductor Corporation | Low vacuum vapor process for producing superconductor articles with epitaxial layers |
| US6027564A (en) * | 1997-09-23 | 2000-02-22 | American Superconductor Corporation | Low vacuum vapor process for producing epitaxial layers |
| US6114287A (en) * | 1998-09-30 | 2000-09-05 | Ut-Battelle, Llc | Method of deforming a biaxially textured buffer layer on a textured metallic substrate and articles therefrom |
| US6296701B1 (en) | 1998-09-30 | 2001-10-02 | Ut-Battelle, Llc | Method of depositing an electrically conductive oxide film on a textured metallic substrate and articles formed therefrom |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP28873592A patent/JP3369225B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996032201A1 (en) * | 1995-04-10 | 1996-10-17 | Lockheed Martin Energy Systems, Inc. | Structures having enhanced biaxial texture and method of fabricating same |
| US5741377A (en) * | 1995-04-10 | 1998-04-21 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Structures having enhanced biaxial texture and method of fabricating same |
| US5898020A (en) * | 1995-04-10 | 1999-04-27 | Goyal; Amit | Structures having enhanced biaxial texture and method of fabricating same |
| US5958599A (en) * | 1995-04-10 | 1999-09-28 | Lockheed Martin Energy Research Corporation | Structures having enhanced biaxial texture |
| US5964966A (en) * | 1997-09-19 | 1999-10-12 | Lockheed Martin Energy Research Corporation | Method of forming biaxially textured alloy substrates and devices thereon |
| US6106615A (en) * | 1997-09-19 | 2000-08-22 | Goyal; Amit | Method of forming biaxially textured alloy substrates and devices thereon |
| US6022832A (en) * | 1997-09-23 | 2000-02-08 | American Superconductor Corporation | Low vacuum vapor process for producing superconductor articles with epitaxial layers |
| US6027564A (en) * | 1997-09-23 | 2000-02-22 | American Superconductor Corporation | Low vacuum vapor process for producing epitaxial layers |
| US6426320B1 (en) | 1997-09-23 | 2002-07-30 | American Superconductors Corporation | Low vacuum vapor process for producing superconductor articles with epitaxial layers |
| US6114287A (en) * | 1998-09-30 | 2000-09-05 | Ut-Battelle, Llc | Method of deforming a biaxially textured buffer layer on a textured metallic substrate and articles therefrom |
| US6296701B1 (en) | 1998-09-30 | 2001-10-02 | Ut-Battelle, Llc | Method of depositing an electrically conductive oxide film on a textured metallic substrate and articles formed therefrom |
| US6555256B1 (en) | 1998-09-30 | 2003-04-29 | Ut-Battelle, Llc | Method of depositing an electrically conductive oxide film on a textured metallic substrate and articles formed therefrom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3369225B2 (ja) | 2003-01-20 |
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