JPS63257125A - 超伝導線材およびその作製方法 - Google Patents
超伝導線材およびその作製方法Info
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- JPS63257125A JPS63257125A JP62090185A JP9018587A JPS63257125A JP S63257125 A JPS63257125 A JP S63257125A JP 62090185 A JP62090185 A JP 62090185A JP 9018587 A JP9018587 A JP 9018587A JP S63257125 A JPS63257125 A JP S63257125A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、可とう性に富み、臨界電流密度が大きく、か
つ組成の均一性が高く、かつ作製工程の少ない超伝導線
材およびその作製方法に関するものであり、その超伝導
性は酸化物超伝導体により為されるものである。
つ組成の均一性が高く、かつ作製工程の少ない超伝導線
材およびその作製方法に関するものであり、その超伝導
性は酸化物超伝導体により為されるものである。
（従来の技術）
Ｎｂ：＋Ｇｅ等の合金系の超伝導材料よりもＴｃ（超伝
導状態となる臨界温度）の高い酸化物系の超伝導材料が
見出されて以来、超伝導磁石や超伝導線材への′応用の
観点から、酸化物超伝導材料を線材化する試みが行われ
ている。しかしながら、合金と異なり酸化物は、塑性変
形能が乏しく線材にすることは困難である。すなわち、
超伝導電流は試料表面近傍しか流れないので応用の観点
からは表面積が大となるよう線径を細くしなければなら
ないが酸化物の線引化技術は金属や合金はど容易ではな
い。さらに高いＴｃを実現するためには、超伝導相の単
相のみを出現させる必要があるが、現実には状態図に示
されるような相分離をすることが多く、均一な超伝導相
の単相のみを出現させることは困難である。さらに、特
に可とう性が必要とされる場合、酸化物のみでは可とう
性が不足する場合がある。
導状態となる臨界温度）の高い酸化物系の超伝導材料が
見出されて以来、超伝導磁石や超伝導線材への′応用の
観点から、酸化物超伝導材料を線材化する試みが行われ
ている。しかしながら、合金と異なり酸化物は、塑性変
形能が乏しく線材にすることは困難である。すなわち、
超伝導電流は試料表面近傍しか流れないので応用の観点
からは表面積が大となるよう線径を細くしなければなら
ないが酸化物の線引化技術は金属や合金はど容易ではな
い。さらに高いＴｃを実現するためには、超伝導相の単
相のみを出現させる必要があるが、現実には状態図に示
されるような相分離をすることが多く、均一な超伝導相
の単相のみを出現させることは困難である。さらに、特
に可とう性が必要とされる場合、酸化物のみでは可とう
性が不足する場合がある。
このような技術的困難が存在するので、酸化物超伝導線
材が実現するには至っていない。
材が実現するには至っていない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、従来困難とされていた酸化物超伝導体の線材
を与え、その線材化、均一相化を実現するとともに可と
う性の向上をも実現する方法を与えようとするものであ
る。
を与え、その線材化、均一相化を実現するとともに可と
う性の向上をも実現する方法を与えようとするものであ
る。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ。
Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｎ、Ｇｄ、 Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ。
Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｃ、Ａｌからなる群から選
ばれた一種または複数種の金属（１）と、Ｂｅ、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａからなる群から選ばれた一種ま
たば複数種の金属（ＩＩ）、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる
群から選ばれた一種または複数種の金属（ＩＩＩ）を各
々原子％比で概略ｌ：２：３の割合で含む合金線材の少
なくとも表面全体が該合金線材の構成金属元素の酸化物
であることを特徴とする超伝導線材であり、上記金属を
各々原子％比で概略１：２：３の割合で混合し、この混
合物を加熱し、均一に溶融する工程と、溶融した合金を
ノズルより、冷却媒体中に噴出させ合金線材とする工程
と、該合金線材を酸素を含むふん囲気中で熱処理する工
程からなることを特徴とする超伝導線材の作製方法から
なる。この時、特に可とう性が要求される場合には、合
金線材の表面のみ超伝導酸化物層とし、中心部は合金層
のままとする。
ばれた一種または複数種の金属（１）と、Ｂｅ、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａからなる群から選ばれた一種ま
たば複数種の金属（ＩＩ）、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる
群から選ばれた一種または複数種の金属（ＩＩＩ）を各
々原子％比で概略ｌ：２：３の割合で含む合金線材の少
なくとも表面全体が該合金線材の構成金属元素の酸化物
であることを特徴とする超伝導線材であり、上記金属を
各々原子％比で概略１：２：３の割合で混合し、この混
合物を加熱し、均一に溶融する工程と、溶融した合金を
ノズルより、冷却媒体中に噴出させ合金線材とする工程
と、該合金線材を酸素を含むふん囲気中で熱処理する工
程からなることを特徴とする超伝導線材の作製方法から
なる。この時、特に可とう性が要求される場合には、合
金線材の表面のみ超伝導酸化物層とし、中心部は合金層
のままとする。
（実施例）
［実施例１］
Ｌａ、Ｂａ、Ｃｕを原子％比でｌ ：２：３の割合で混
合し、るつぼ中に入れ、１１００℃に加熱し均一な溶融
状態となった後、２０μｍφのノズルより、この溶融金
属を水中へ噴出させる。水中で冷却固化した合金線材を
１気圧酸素中９５０℃にて、５時間の酸化処理を施し、
酸化物線材とした。この酸化物線材の電気抵抗の温度変
化を測定したところ、４５°Ｋにて電気抵抗が零となり
、超伝導状態を確認した。
合し、るつぼ中に入れ、１１００℃に加熱し均一な溶融
状態となった後、２０μｍφのノズルより、この溶融金
属を水中へ噴出させる。水中で冷却固化した合金線材を
１気圧酸素中９５０℃にて、５時間の酸化処理を施し、
酸化物線材とした。この酸化物線材の電気抵抗の温度変
化を測定したところ、４５°Ｋにて電気抵抗が零となり
、超伝導状態を確認した。
し実施例２コ
Ｙ、Ｈａ、Ｃｕを原子％比で１ ：２：３の割合で混合
し、るつぼ中に入れ、１５００℃に加熱し、均一な溶融
状態となった後、５０μｍφのノズルより、この溶融金
属を液体窒素中に噴出させる。
し、るつぼ中に入れ、１５００℃に加熱し、均一な溶融
状態となった後、５０μｍφのノズルより、この溶融金
属を液体窒素中に噴出させる。
液体窒素中で冷却固化した合金線材を０．２気圧酸素中
、１０００℃にて３時間の酸化処理を施し、この線材の
表面近傍のみ超伝導酸化物層とし、内部は合金線材のま
まとした。
、１０００℃にて３時間の酸化処理を施し、この線材の
表面近傍のみ超伝導酸化物層とし、内部は合金線材のま
まとした。
溶融合金液体が液体窒素中へと噴出される過程で急冷さ
れるため、合金構成成分は相分離を起こすことなく強制
固溶状態の合金線材となり、その後の熱処理で均一組成
の超伝導酸化物皮膜の形成が可能となる。
れるため、合金構成成分は相分離を起こすことなく強制
固溶状態の合金線材となり、その後の熱処理で均一組成
の超伝導酸化物皮膜の形成が可能となる。
このようにして得られた、超伝導線材の電気抵抗の温度
依存性を４端子法で測定したところ、９６°にで電気抵
抗が零となり超伝導状態となるのを確認した。さらに、
この線材の引張試験を行ったところ、５２ ｋｇ／ｍ＋
ａ”の強度が得られ、さらに、この線材を万力にはさみ
、最初の位置より左右に９０°ずつ１０回の繰り返し曲
げを行ったが、折れることなく可とう性に富む線材であ
ることが認められた。
依存性を４端子法で測定したところ、９６°にで電気抵
抗が零となり超伝導状態となるのを確認した。さらに、
この線材の引張試験を行ったところ、５２ ｋｇ／ｍ＋
ａ”の強度が得られ、さらに、この線材を万力にはさみ
、最初の位置より左右に９０°ずつ１０回の繰り返し曲
げを行ったが、折れることなく可とう性に富む線材であ
ることが認められた。
［実施例３］
その他の金属の組み合わせにより、本発明の方法で超伝
導線材を作製し、超伝導状態となる臨界温度（Ｔｃ）を
測定した結果を次表に示す。
導線材を作製し、超伝導状態となる臨界温度（Ｔｃ）を
測定した結果を次表に示す。
表 金属１（１−ＩＩＩ）と作製された超伝導線材の超
伝導臨界温度（’Ｉ’ｃ） 表に示さない組み合わせにおいても、４０〜１００にで
超伝導となる線材が得られた。組成比の（１：２：３）
からのずれは特性の多少の劣化をもたらすが、本質的な
効果においては変化がない。
伝導臨界温度（’Ｉ’ｃ） 表に示さない組み合わせにおいても、４０〜１００にで
超伝導となる線材が得られた。組成比の（１：２：３）
からのずれは特性の多少の劣化をもたらすが、本質的な
効果においては変化がない。
原料の混合は各金属の特性を考慮して、行うことが好ま
しい。たとえば、溶融工程において、失われやすい蒸気
圧の高い金属は多めの混合比とする ゛等である
。線材化後に所定の組成比となることが目的だからであ
る。
しい。たとえば、溶融工程において、失われやすい蒸気
圧の高い金属は多めの混合比とする ゛等である
。線材化後に所定の組成比となることが目的だからであ
る。
（発明の効果）
以上述べたとおり、本発明は変形能の乏しい酸化物超伝
導体を線引き加工工程を大幅に省略して線材化を達成し
たのみならず、均一な超伝導酸化物相を実現し、さらに
、可とう性が要求される場合には、心線部を合金線、そ
の周囲を超伝導酸化物皮膜で覆い、可とう性に富んだ超
伝導線材かできる。
導体を線引き加工工程を大幅に省略して線材化を達成し
たのみならず、均一な超伝導酸化物相を実現し、さらに
、可とう性が要求される場合には、心線部を合金線、そ
の周囲を超伝導酸化物皮膜で覆い、可とう性に富んだ超
伝導線材かできる。
また、超伝導電流が線材の表面近傍のみを流れることに
着目すれば、線径を細くし、表面積を大とすることが効
率化につながるが、そのためには溶融合金噴出部のノズ
ル径を小さくするのみで良い。
着目すれば、線径を細くし、表面積を大とすることが効
率化につながるが、そのためには溶融合金噴出部のノズ
ル径を小さくするのみで良い。
このように、本発明は従来困難であった酸化物超伝導体
の線材化を加工工程を省略して実現したものであり、超
伝導体の超伝導ケーブル、超伝導磁石等への広範な応用
を一気に可能とするものである。
の線材化を加工工程を省略して実現したものであり、超
伝導体の超伝導ケーブル、超伝導磁石等への広範な応用
を一気に可能とするものである。
Claims (2)
- （１）Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ
、Ｅｎ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕ、Ａｃ、Ａｌからなる群から選ばれた一種または複
数種の金属（ I ）と、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ
、Ｒａからなる群から選ばれた一種または複数種の金属
（II）、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる群から選ばれた一種
または複数種の金属（III）を各々原子％比で概略１：
２：３の割合で含む合金線材の少なくとも表面全体が該
合金線材の構成金属元素の酸化物であることを特徴とす
る超伝導線材。 - （２）Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ
、Ｅｎ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、
Ｌｕ、Ａｃ、Ａｌからなる群から選ばれた一種または複
数種の金属（ I ）と、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ
、Ｒａからなる群から選ばれた一種または複数種の金属
（II）、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる群から選ばれた一種
または複数種の金属（III）を各々原子％比で概略１：
２：３の割合で混合し、この混合物を加熱し、均一に溶
融する工程と、溶融した合金をノズルより、冷却媒体中
に噴出させ合金線材とする工程と、該合金線材を酸素を
含むふん囲気中で熱処理する工程からなることを特徴と
する超伝導線材の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62090185A JPS63257125A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 超伝導線材およびその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62090185A JPS63257125A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 超伝導線材およびその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63257125A true JPS63257125A (ja) | 1988-10-25 |
Family
ID=13991425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62090185A Pending JPS63257125A (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 超伝導線材およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63257125A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277514A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Koujiyundo Kagaku Kenkyusho:Kk | 酸化物超電導体材料 |
| JPH0226825A (ja) * | 1988-07-16 | 1990-01-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 超伝導性セラミック材料 |
| US4968663A (en) * | 1989-02-27 | 1990-11-06 | Polytechnic University | Ductile, single phase-continuous super-conducting oxide conductors |
| JPH04198018A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | 酸化物超電導体とその製造方法 |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP62090185A patent/JPS63257125A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277514A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Koujiyundo Kagaku Kenkyusho:Kk | 酸化物超電導体材料 |
| JPH0226825A (ja) * | 1988-07-16 | 1990-01-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 超伝導性セラミック材料 |
| US4968663A (en) * | 1989-02-27 | 1990-11-06 | Polytechnic University | Ductile, single phase-continuous super-conducting oxide conductors |
| JPH04198018A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Kokusai Chodendo Sangyo Gijutsu Kenkyu Center | 酸化物超電導体とその製造方法 |
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