JPH01168966A - フレキシブルな超伝導体およびその製造法 - Google Patents
フレキシブルな超伝導体およびその製造法Info
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- JPH01168966A JPH01168966A JP63294846A JP29484688A JPH01168966A JP H01168966 A JPH01168966 A JP H01168966A JP 63294846 A JP63294846 A JP 63294846A JP 29484688 A JP29484688 A JP 29484688A JP H01168966 A JPH01168966 A JP H01168966A
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- superconductor
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- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/20—Permanent superconducting devices
- H10N60/203—Permanent superconducting devices comprising high-Tc ceramic materials
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- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0296—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers
- H10N60/0408—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers by sputtering
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (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。
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、少なくとも１個の支持繊維外面全超伝導層に
よって被覆してなる、フレキシブルな超伝導体およびフ
レキシブルな超伝導体を製造する方法に関する。
よって被覆してなる、フレキシブルな超伝導体およびフ
レキシブルな超伝導体を製造する方法に関する。
若干の酸化物セラミックス〔いわゆるベロブスカイ）
（Ｐｅｒｏｗｓｋｉｔθ）〕は特に高い転移温度を有し
、したがって比較的高い温度でなお超伝導性である。
（Ｐｅｒｏｗｓｋｉｔθ）〕は特に高い転移温度を有し
、したがって比較的高い温度でなお超伝導性である。
このような酸化物の超伝導セラミックスの例は、ＹＢａ
２Ｃ：ｕ３０ヮである。他の超伝導セラミックスは、こ
のものからたとえばイツトリウムを別の希元素に代える
か、または銅を別の金属原子に代えることによシ誘導す
ることができる。
２Ｃ：ｕ３０ヮである。他の超伝導セラミックスは、こ
のものからたとえばイツトリウムを別の希元素に代える
か、または銅を別の金属原子に代えることによシ誘導す
ることができる。
しかしながら、これらのペロプスカイトは極めて脆いの
で、常法を用いてこの材料から超伝導繊維を製造するこ
とはできない。
で、常法を用いてこの材料から超伝導繊維を製造するこ
とはできない。
西ドイツ国特許第２８５６８８５号明細書から、一般式
：ＮｂＣｘＮアで示されるニオブ化合物の薄い層を有す
るＣ−繊維からなるフレキシブルな超伝導体ヲ裂造する
方法が公知である。
：ＮｂＣｘＮアで示されるニオブ化合物の薄い層を有す
るＣ−繊維からなるフレキシブルな超伝導体ヲ裂造する
方法が公知である。
西ドイツ国特許第３２４９６２４号明細書からは、炭素
−、ホウ素−および鋼繊維を、反応性陰極スパッタリン
グによシ一般式：ＮｂＣＸＮｙＯ２で示されるニオブ化
合物で被覆する方法が公知である。
−、ホウ素−および鋼繊維を、反応性陰極スパッタリン
グによシ一般式：ＮｂＣＸＮｙＯ２で示されるニオブ化
合物で被覆する方法が公知である。
しかしながら、上記の方法によシ製造された超伝導体は
、酸化物セラミックスに比べて著しく低い転移温度を有
する。
、酸化物セラミックスに比べて著しく低い転移温度を有
する。
萌記の支持繊維をニオブ化合物で被覆することは、この
被覆が不活性ガス雰囲気中で実施することができるので
可能である。
被覆が不活性ガス雰囲気中で実施することができるので
可能である。
酸化物セラミックスの層を製造することは、約８００℃
の温度とガス状酸素の存在とを必要とする。このように
攻撃的な条件下では、前記の支持繊維のどれも安定でな
い。
の温度とガス状酸素の存在とを必要とする。このように
攻撃的な条件下では、前記の支持繊維のどれも安定でな
い。
西ドイツ国特許第３３１９５２４号明細書かとが公知で
ある。しかしながらこの被覆層は、高い温度で酸素が存
在する場合に心材が溶融するかまたは化学的に変換され
るかまたは酸素がこの被覆層を通して拡散しかつ心材を
損うことを阻止することができない。これにより、この
被覆層の付着も、もはや保証されていない。
ある。しかしながらこの被覆層は、高い温度で酸素が存
在する場合に心材が溶融するかまたは化学的に変換され
るかまたは酸素がこの被覆層を通して拡散しかつ心材を
損うことを阻止することができない。これにより、この
被覆層の付着も、もはや保証されていない。
本発明の根底ｔなす課題は、工業的に使用可能なフィラ
メント繊維の形の、高い電流密度のフレキシブルな高Ｔ
。−超伝導体を記載することである。
メント繊維の形の、高い電流密度のフレキシブルな高Ｔ
。−超伝導体を記載することである。
本発明の根底をなすもう１つの課題は、このような超伝
導体を製造する方法を提供することである。
導体を製造する方法を提供することである。
上記の課題設定は殊に、支持繊維を酸化物セラミックス
で被覆するために必要である攻撃的条件下に、すなわち
酸素の存在および８００℃を越える温度において損われ
ない支持繊維材料を見い出すことを必要とする。
で被覆するために必要である攻撃的条件下に、すなわち
酸素の存在および８００℃を越える温度において損われ
ない支持繊維材料を見い出すことを必要とする。
その上、支持繊維材料と酸化物セラミックスとの物理的
特性、たとえば熱膨張率は類似しておりかつ超伝導セラ
ミックスは支持繊維上に付着することが必要である。
特性、たとえば熱膨張率は類似しておりかつ超伝導セラ
ミックスは支持繊維上に付着することが必要である。
上記の課題は、本発明によればその外面が超伝導層によ
って被覆されている少なくとも１個の支持繊維からなる
、フレキシブルな超伝導体において、支持繊維は炭化ケ
イ素（Ｓｉ（ｃ）からなり、超伝導層は酸化物セラミッ
クスからなり、かつ該酸化物セラミックスは薄膜技術の
公知方法、特に陰極スパッタリング技術により支持繊維
上に形成されていることを特徴とする、フレキシブルな
超伝導体によシ解決される。
って被覆されている少なくとも１個の支持繊維からなる
、フレキシブルな超伝導体において、支持繊維は炭化ケ
イ素（Ｓｉ（ｃ）からなり、超伝導層は酸化物セラミッ
クスからなり、かつ該酸化物セラミックスは薄膜技術の
公知方法、特に陰極スパッタリング技術により支持繊維
上に形成されていることを特徴とする、フレキシブルな
超伝導体によシ解決される。
このようなフレキシブルな超伝導体を製造する方法を提
供するという課題は、 ａ）薄膜技術の公知方法、特に陰極スパッタリング（ス
パッタ）により、酸化物セラミックスの成分から、Ｓｉ
Ｃからなる少なくとも１個の支持繊維上に、酸化物セラ
ミックスからなる超伝導被膜を形成し、 ｂ）被覆された支持繊維に、純粋な酸素雰囲気中で６５
０〜５００℃の間の温度、特に４６０℃で酸化灼熱を施
し （ｃ）こうして超伝導性被覆された支持繊維を、銅、ア
ルミニウム″またはその他の適当な安定化材で被覆し、
引き続き公知方法で繊維束にまとめる ことにより解決される。
供するという課題は、 ａ）薄膜技術の公知方法、特に陰極スパッタリング（ス
パッタ）により、酸化物セラミックスの成分から、Ｓｉ
Ｃからなる少なくとも１個の支持繊維上に、酸化物セラ
ミックスからなる超伝導被膜を形成し、 ｂ）被覆された支持繊維に、純粋な酸素雰囲気中で６５
０〜５００℃の間の温度、特に４６０℃で酸化灼熱を施
し （ｃ）こうして超伝導性被覆された支持繊維を、銅、ア
ルミニウム″またはその他の適当な安定化材で被覆し、
引き続き公知方法で繊維束にまとめる ことにより解決される。
本発明の有利な１構成は、工程ａ）を実施する前に、Ｓ
ｉＣからなる繊維を式： ＡＢＯ３で示されるペロブス
カイト、望ましくはアルカリ土類金属酸化物・酸化チタ
ンたとえば５ｒＴｉ０３で被覆することにある。この層
は超伝導層に対して有利な作用を有することが判明した
。その理由は、この層中に超伝導体の結晶構造が既に前
形成されているからであると思われる。
ｉＣからなる繊維を式： ＡＢＯ３で示されるペロブス
カイト、望ましくはアルカリ土類金属酸化物・酸化チタ
ンたとえば５ｒＴｉ０３で被覆することにある。この層
は超伝導層に対して有利な作用を有することが判明した
。その理由は、この層中に超伝導体の結晶構造が既に前
形成されているからであると思われる。
超伝導性被覆された支持繊維およびその製造に関する重
要な前提条件は、支持繊維が被覆の間に損なわれないこ
とである。これまで公知の支持繊維は、被覆条件下に安
定でない。これらの被覆条件は極めて攻撃的なので、Ｓ
ＩＣも表面で攻撃される。しかしながら、この場合に表
面に二酸化ケイ素からなる厚い層が形成し、この層はそ
れ以上の攻撃を阻止することが観察された。さらに、こ
の二酸化ケイ素はペロブスカイトの付着に対して有利に
作用する。
要な前提条件は、支持繊維が被覆の間に損なわれないこ
とである。これまで公知の支持繊維は、被覆条件下に安
定でない。これらの被覆条件は極めて攻撃的なので、Ｓ
ＩＣも表面で攻撃される。しかしながら、この場合に表
面に二酸化ケイ素からなる厚い層が形成し、この層はそ
れ以上の攻撃を阻止することが観察された。さらに、こ
の二酸化ケイ素はペロブスカイトの付着に対して有利に
作用する。
ＹＢａ ２ Ｃｕ ３０フは、高出力陰極スパッタリン
グ（マグネトロンスパッタ）によシ製造でき、その際焼
結ＹＢａ ２ Ｃｕ ３０７からなる陰極が使用された
。
グ（マグネトロンスパッタ）によシ製造でき、その際焼
結ＹＢａ ２ Ｃｕ ３０７からなる陰極が使用された
。
析出の際の基体温度は、８００℃であった。この場合に
生じる正方晶相は、その場で引き続き１バールの０□−
雰囲気中で４３０℃での熱処理にかけられる。この場合
に、Ｐｔｎｍｍ−構造および所望の酸素含分金有する所
望の斜方晶相が形成する。得られる、繊維導体上に超伝
導を起こすだめの使用温度は、８５にである。とシわけ
電流容量（Ｓｔｒｏｍｔｒａｇｆａｅｈｉｇｋｅｉｔ
）に関する改善は、あらかじめ基体繊維ないしは支持繊
維ｆ ５ｒＴｉ０３で被覆することにより得られる。
生じる正方晶相は、その場で引き続き１バールの０□−
雰囲気中で４３０℃での熱処理にかけられる。この場合
に、Ｐｔｎｍｍ−構造および所望の酸素含分金有する所
望の斜方晶相が形成する。得られる、繊維導体上に超伝
導を起こすだめの使用温度は、８５にである。とシわけ
電流容量（Ｓｔｒｏｍｔｒａｇｆａｅｈｉｇｋｅｉｔ
）に関する改善は、あらかじめ基体繊維ないしは支持繊
維ｆ ５ｒＴｉ０３で被覆することにより得られる。
次に、本発明を実施例につき詳説する。
薄いフィルム層を沈積させるためには、簡単であるがし
かし市場で入手できない、ＵＨＶ系中に構成されている
プレーナ形の高出力陰極スパッタリング装置（Ｍａｇｎ
ｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ ｄｄＪｖｉｃθ）
を使用した。このＵ）（Ｖ系を、ターボモレキュラーポ
ンプにより排気した。４０ｍｍの直径および８龍の厚さ
を有するＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７からなる陰極板を、粉末
の形の相応量のＹ２Ｏ３、ＢａＣＯ２およびＣｕＯを高
い温度および高い圧力で焼結させることにより製造した
。
かし市場で入手できない、ＵＨＶ系中に構成されている
プレーナ形の高出力陰極スパッタリング装置（Ｍａｇｎ
ｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ ｄｄＪｖｉｃθ）
を使用した。このＵ）（Ｖ系を、ターボモレキュラーポ
ンプにより排気した。４０ｍｍの直径および８龍の厚さ
を有するＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７からなる陰極板を、粉末
の形の相応量のＹ２Ｏ３、ＢａＣＯ２およびＣｕＯを高
い温度および高い圧力で焼結させることにより製造した
。
陰極の先端に備えられた００３ｍ−磁石を用いて、２５
顛の直径を有するプラズマ−リングをつくった。スパッ
タリングガスは、酸素（２×１０−４バール）とアルボ
７ （４Ｘ １０−４バール）との混合物からなってい
た。放電は、１００ボルトおよび０．５Ａで実施した。
顛の直径を有するプラズマ−リングをつくった。スパッ
タリングガスは、酸素（２×１０−４バール）とアルボ
７ （４Ｘ １０−４バール）との混合物からなってい
た。放電は、１００ボルトおよび０．５Ａで実施した。
１２００本のＳｉＣ繊維からなる扇形にひろげられた束
を、陰極に対して２０ｘｍの距離全おいて加熱テープ上
に固定した。層全析出させる間、繊維を８００℃に加熱
した。析出時間は１時間、生じる超伝導層厚は１μｍで
あった。
を、陰極に対して２０ｘｍの距離全おいて加熱テープ上
に固定した。層全析出させる間、繊維を８００℃に加熱
した。析出時間は１時間、生じる超伝導層厚は１μｍで
あった。
その後に、被覆繊維を１バールの酸素雰囲気中で４６０
℃で、３０分間熱処理した。
℃で、３０分間熱処理した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１個の支持繊維の外面を超伝導層によつ
て被覆してなる、フレキシブルな超伝導体において、支
持繊維は炭化ケイ素 （ＳｉＣ）からなり、超伝導層は、酸化物セラミックス
からなり、かつ該酸化物セラミックスは薄膜技術の公知
方法により支持繊維上に形成されていることを特徴とす
る、フレキシブルな超伝導体。 ２、ＳｉＣからなる支持繊維が、一般式：ＡＢＯ＿３で
示されるペロブスカイトで前被覆されている、請求項１
記載の超伝導体。 ３、請求項１記載のフレキシブルな超伝導体を製造する
方法において、 （ａ）薄膜技術の公知方法により酸化物セラミックスの
成分から、少なくとも１個のＳｉＣからなる支持繊維上
に、酸化物セラミックスからなる超伝導被膜を形成し、 （ｂ）被覆された支持繊維に、酸素雰囲気中で３５０〜
５００℃の間の温度で酸化灼熱を施し、 （ｃ）こうして超伝導性被覆された支持繊維を、銅、ア
ルミニウムまたは他の適当な安定化材で被覆し、引き続
き公知方法で繊維束にまとめることを特徴とする、フレ
キシブルな超伝導体の製造法。 ４、ＳｉＣからなる支持繊維を、工程（ａ）の実施前に
式：ＡＢＯ＿３で示されるペロブスカイトで被覆する、
請求項３記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3740467.9 | 1987-11-28 | ||
| DE19873740467 DE3740467A1 (de) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | Flexibler supraleiter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01168966A true JPH01168966A (ja) | 1989-07-04 |
| JPH0342345B2 JPH0342345B2 (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=6341532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63294846A Granted JPH01168966A (ja) | 1987-11-28 | 1988-11-24 | フレキシブルな超伝導体およびその製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0318651A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01168966A (ja) |
| DE (1) | DE3740467A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2029789A1 (en) * | 1989-12-04 | 1991-06-05 | Kenton D. Budd | Flexible superconductor coated zirconia fibers |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63250016A (ja) * | 1987-04-07 | 1988-10-17 | Fujikura Ltd | 超電導線 |
| JPS6421824A (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-25 | Kanegafuchi Chemical Ind | Line-shaped oxide superconductor and its manufacture |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2856885C2 (de) * | 1978-12-30 | 1981-02-12 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Supraleiters, bestehend aus einer C-Faser mit einer dünnen Schicht einer Niobverbindung der allgemeinen Formel NbC χ Ny und einer äußeren hochleitfähigen Metallschicht |
| DE3369772D1 (en) * | 1982-07-31 | 1987-03-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | Multifilament superconductor and method of making the same |
| DE3249624C2 (de) * | 1982-07-31 | 1985-11-21 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Faserbündeln |
| DE3319524C1 (de) * | 1983-05-28 | 1984-07-12 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Supraleitende Faser |
| DE3524082A1 (de) * | 1985-07-05 | 1987-01-08 | Bbc Brown Boveri & Cie | Supraleitende faser und verfahren zu deren herstellung |
| DE3711842A1 (de) * | 1987-04-08 | 1988-10-27 | Asea Brown Boveri | Faserbuendel und verfahren zu seiner herstellung |
-
1987
- 1987-11-28 DE DE19873740467 patent/DE3740467A1/de not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-09-12 EP EP19880114874 patent/EP0318651A3/de not_active Withdrawn
- 1988-11-24 JP JP63294846A patent/JPH01168966A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63250016A (ja) * | 1987-04-07 | 1988-10-17 | Fujikura Ltd | 超電導線 |
| JPS6421824A (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-25 | Kanegafuchi Chemical Ind | Line-shaped oxide superconductor and its manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0318651A3 (de) | 1991-10-30 |
| JPH0342345B2 (ja) | 1991-06-26 |
| DE3740467A1 (de) | 1989-06-08 |
| EP0318651A2 (de) | 1989-06-07 |
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