JPH01200519A - 酸化物系超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物系超電導線材の製造方法Info
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- JPH01200519A JPH01200519A JP63024817A JP2481788A JPH01200519A JP H01200519 A JPH01200519 A JP H01200519A JP 63024817 A JP63024817 A JP 63024817A JP 2481788 A JP2481788 A JP 2481788A JP H01200519 A JPH01200519 A JP H01200519A
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- 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
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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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」
本発明は超電導マグネットコイルや電力輸送用等に使用
される超電導線材に係わり、超電導体として酸化物系超
電導体を用いたものに関する。
される超電導線材に係わり、超電導体として酸化物系超
電導体を用いたものに関する。
「従来の技術」
最近に至り、常電導状態から超電導状態へ遷移する臨界
温度（Ｔ ｃ）が液体窒素温度を超える値を示す酸化物
系超電導体が種々発見されている。この種の酸化物系超
電導体は、一般式Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０（ただし、Ａは
Ｙ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｈｏ、Ｄｙ等の周
期律表ＩＩＩａ族元素の１種以上を示し、ＢはＢｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓ ｒ、Ｂａ等の周期律表Ｕａ族元素の１種
以上を示す）で示される酸化物であり、液体ヘリウムで
冷却することが必要であった従来の合金系あるいは金属
間化合物系の超電導体と比較して格段に有利な冷却条件
で使用できることから、実用上極めて有望な超電導材料
として研究がなされている。
温度（Ｔ ｃ）が液体窒素温度を超える値を示す酸化物
系超電導体が種々発見されている。この種の酸化物系超
電導体は、一般式Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０（ただし、Ａは
Ｙ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｈｏ、Ｄｙ等の周
期律表ＩＩＩａ族元素の１種以上を示し、ＢはＢｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓ ｒ、Ｂａ等の周期律表Ｕａ族元素の１種
以上を示す）で示される酸化物であり、液体ヘリウムで
冷却することが必要であった従来の合金系あるいは金属
間化合物系の超電導体と比較して格段に有利な冷却条件
で使用できることから、実用上極めて有望な超電導材料
として研究がなされている。
ところで従来、このような酸化物系超電導体を具備する
超電導線の製造方法の一例として、第４図を基に以下に
説明する方法が知られている。
超電導線の製造方法の一例として、第４図を基に以下に
説明する方法が知られている。
酸化物系超電導線を製造するには、Ａ −Ｂ −Ｃｕ−
０で示される酸化物系超電導体を構成する各元素を含む
複数の原料粉末゛を混合して混合粉末を作成し、次いで
この混合粉末を仮焼して不要成分を除去し、この仮焼粉
末を熱処理して超電導粉末とした後に金属管に充填し、
更に縮径して所望の直径の線材を得、この線材に熱処理
を施して第４図に示すように金属管１の内部に超電導体
２が形成された超電導線Ａを製造する方法である。
０で示される酸化物系超電導体を構成する各元素を含む
複数の原料粉末゛を混合して混合粉末を作成し、次いで
この混合粉末を仮焼して不要成分を除去し、この仮焼粉
末を熱処理して超電導粉末とした後に金属管に充填し、
更に縮径して所望の直径の線材を得、この線材に熱処理
を施して第４図に示すように金属管１の内部に超電導体
２が形成された超電導線Ａを製造する方法である。
「発明が解決しようとする課題」
しかしながら前述の従来方法によって製造された超電導
線Ａにあっては、超電導粉末を金属管に充填し、縮径加
工の後熱処理を施して超電導粉末を焼結させて超電導体
２を形成するので、この超電導体２では超電導粉末の粒
子間の接触のみで電流が流れるので、臨界電流密度の高
い超電導線を得ることができないという課題があった。
線Ａにあっては、超電導粉末を金属管に充填し、縮径加
工の後熱処理を施して超電導粉末を焼結させて超電導体
２を形成するので、この超電導体２では超電導粉末の粒
子間の接触のみで電流が流れるので、臨界電流密度の高
い超電導線を得ることができないという課題があった。
また、前述の超電導線Ａにあっては、金属管１の内部に
脆い超電導体２が充填された構造のために、曲げなどの
外力に弱く、超電導体２にクラックが入り易いなどの欠
点があり、機械強度に劣るという課題があった。
脆い超電導体２が充填された構造のために、曲げなどの
外力に弱く、超電導体２にクラックが入り易いなどの欠
点があり、機械強度に劣るという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、全長に亙
り均一な超電導層を生成させることができ、基材に対す
る超電導層の密着性が良好で機械強度が高い酸化物系超
電導線材の製造方法の提供を目的とする。
り均一な超電導層を生成させることができ、基材に対す
る超電導層の密着性が良好で機械強度が高い酸化物系超
電導線材の製造方法の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段」
本発明は上記課題解決の手段として、Ａ−Ｂ−Ｃｕ−０
系（ただし、ＡはＹ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｅｕ。
系（ただし、ＡはＹ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｅｕ。
Ｈｏ、Ｄｙ等の周期律表ＩＩＩａ族元素の１種以上を示
し、ＢはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ ｒ、Ｂａ等の周期律表
Ｕａ族元素の１種以上を示す）の超電導体を具備してな
る酸化物系超電導線材の製造方法において、線状または
管状またはテープ状の基材の表面に、上記酸化物超電導
体を構成する各元素の有機金属錯体を気相源とし、かつ
プラズマ励起反応を用いた化学蒸着法によって該酸化物
超電導体を構成する元素を含む混合材料層を形成し、こ
の混合材料層の形成と同時あるいは混合材料層の形成後
に熱処理を施すしのである。
し、ＢはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ ｒ、Ｂａ等の周期律表
Ｕａ族元素の１種以上を示す）の超電導体を具備してな
る酸化物系超電導線材の製造方法において、線状または
管状またはテープ状の基材の表面に、上記酸化物超電導
体を構成する各元素の有機金属錯体を気相源とし、かつ
プラズマ励起反応を用いた化学蒸着法によって該酸化物
超電導体を構成する元素を含む混合材料層を形成し、こ
の混合材料層の形成と同時あるいは混合材料層の形成後
に熱処理を施すしのである。
「作用」
基材の表面に、プラズマ励起反応を用いた化学蒸着法に
よって酸化物超電導体を構成する元素を含む混合材料を
形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは混合材料
層の形成後に熱処理を施すことにより、均一な結晶構造
の酸化物超電導体が生成される。
よって酸化物超電導体を構成する元素を含む混合材料を
形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは混合材料
層の形成後に熱処理を施すことにより、均一な結晶構造
の酸化物超電導体が生成される。
「実施例Ｊ
第１図ないし第３図は、本発明の製造方法をＹ−Ｂ ａ
−Ｃｕ−０系の超電導線材の製造方法に適用した一例を
説明するためのものである。
−Ｃｕ−０系の超電導線材の製造方法に適用した一例を
説明するためのものである。
この例では、まず、丸線状の長尺の基材１０を用意する
。この基材ｌＯとしては、貴金属、ＡＩ。
。この基材ｌＯとしては、貴金属、ＡＩ。
Ｎ ｉＳＴ １．＋ Ｔ ａＳＺ ｒｌＨＩＩ’、Ｖ、
Ｎｂ等の単体金属や、Ｃｕ−Ｎ ｉ系合金、Ｃｕ−Ａ
ｉ系合金、Ｎ ｉ−Ａ ｌ系合金、Ｔ ｉ−Ｖ系合金、
モネルメタル、ステンレスなどの金属線材や、石英ガラ
ス、サファイアなどのセラミックスファイバーや炭素繊
維等の非金属線材や、金属線材の表面をＳ ｒＴ ｉｏ
３等のセラミックスでコートした複合線材等が好適に
使用される。
Ｎｂ等の単体金属や、Ｃｕ−Ｎ ｉ系合金、Ｃｕ−Ａ
ｉ系合金、Ｎ ｉ−Ａ ｌ系合金、Ｔ ｉ−Ｖ系合金、
モネルメタル、ステンレスなどの金属線材や、石英ガラ
ス、サファイアなどのセラミックスファイバーや炭素繊
維等の非金属線材や、金属線材の表面をＳ ｒＴ ｉｏ
３等のセラミックスでコートした複合線材等が好適に
使用される。
次に、この基材ｌＯの表面に、プラズマ励起反応を用い
た化学蒸着法（以下、プラズマＣＶＤ法と記す）によっ
て、ＹとＢａとＣｕと０とを含む混合材料層を形成し、
これと同時に熱処理を施して超電導線材を作成する。
た化学蒸着法（以下、プラズマＣＶＤ法と記す）によっ
て、ＹとＢａとＣｕと０とを含む混合材料層を形成し、
これと同時に熱処理を施して超電導線材を作成する。
第２図は、プラズマＣＶＤ法により上記線材の表面に混
合材料層を形成するに好適なプラズマＣＶＤ装置の一例
を示す図であって、図中符号２１は真空容器、２２はプ
ラズマ発生筒、２３はインダクションヒータ、２４は気
相油供給装置である。
合材料層を形成するに好適なプラズマＣＶＤ装置の一例
を示す図であって、図中符号２１は真空容器、２２はプ
ラズマ発生筒、２３はインダクションヒータ、２４は気
相油供給装置である。
このプラズマＣＶＤ装置を用いて上記基材ｌＯの表面に
ＹとＢａとＣｕの酸化物からなる混合材料層を形成する
には、まず、一方のロール２５に巻回された基材１０を
、真空容器２１中を通して他方のロール２６に送り、各
ロール２５．２６を回転させることにより、真空容器２
Ｉ内を通過して基材ｌＯが各ロール２５．２６間を移動
可能な状態とする。
ＹとＢａとＣｕの酸化物からなる混合材料層を形成する
には、まず、一方のロール２５に巻回された基材１０を
、真空容器２１中を通して他方のロール２６に送り、各
ロール２５．２６を回転させることにより、真空容器２
Ｉ内を通過して基材ｌＯが各ロール２５．２６間を移動
可能な状態とする。
なお、この例では断面円形の超電導丸線材を作成するた
めに、真空容器２Ｉ内に送り込まれる基材ｌＯは、周方
向（図中矢印ａ方向）に回転させておく必要がある。
めに、真空容器２Ｉ内に送り込まれる基材ｌＯは、周方
向（図中矢印ａ方向）に回転させておく必要がある。
次に、真空容器２＋’に取り付けられた図示路の排気系
を駆動させて、図中下部の矢印で示すように真空容器２
１内の排気を行うと共に、真空容器２１内を通過する基
材１０を加熱できるように配設された内部ヒータ２７に
通電して基材ｌＯの加熱を開始する。そして各ロール２
５．２６を回転させて基材１０を真空容器２１内に送り
込む操作を開始する時点で、プラズマ発生筒２２のプラ
ズマ用ガス供給口２８から、酸素ガスや亜酸化窒素ガス
（Ｎ、Ｏ）などの酸素源とアルゴンガス、ヘリウムガス
、窒素ガスなどの不活性ガスの混合ガスなどの酸素源を
含有するプラズマ用ガスを供給すると共に、インダクシ
ョンヒータ２３を作動し、真空容器２１内の基材１０に
向けてプラズマフレーム２９を発生させる。これと同時
に、気相源供給装置２４からＹとＢａとＣｕの各々の元
素の金属錯体を含む気相源を発生させ、この気相源を上
記プラズマフレーム２９に臨ませて配設された気相源供
給口３０からプラズマフレーム２９中に噴出させる。
を駆動させて、図中下部の矢印で示すように真空容器２
１内の排気を行うと共に、真空容器２１内を通過する基
材１０を加熱できるように配設された内部ヒータ２７に
通電して基材ｌＯの加熱を開始する。そして各ロール２
５．２６を回転させて基材１０を真空容器２１内に送り
込む操作を開始する時点で、プラズマ発生筒２２のプラ
ズマ用ガス供給口２８から、酸素ガスや亜酸化窒素ガス
（Ｎ、Ｏ）などの酸素源とアルゴンガス、ヘリウムガス
、窒素ガスなどの不活性ガスの混合ガスなどの酸素源を
含有するプラズマ用ガスを供給すると共に、インダクシ
ョンヒータ２３を作動し、真空容器２１内の基材１０に
向けてプラズマフレーム２９を発生させる。これと同時
に、気相源供給装置２４からＹとＢａとＣｕの各々の元
素の金属錯体を含む気相源を発生させ、この気相源を上
記プラズマフレーム２９に臨ませて配設された気相源供
給口３０からプラズマフレーム２９中に噴出させる。
この気相源供給装置２４は、ＹとＢａとＣｕを含む各元
素の気相源、例えばこれらの元素のアセチルアセトン化
合物、ヘキサフルオロアセチルアセトン化合物などのジ
ケトン化合物、シクロペンタジェニル化合物などの有機
金属錯体を収容したバブラー３１．３２．３３と、これ
ら各バブラー３１．３２．３３から発生する気相源の揮
発ガスを含むキャリヤーガスを混合して気相源ガスとし
、気相源供給口３０に供給する供給路３４とを備えてな
るものである。
素の気相源、例えばこれらの元素のアセチルアセトン化
合物、ヘキサフルオロアセチルアセトン化合物などのジ
ケトン化合物、シクロペンタジェニル化合物などの有機
金属錯体を収容したバブラー３１．３２．３３と、これ
ら各バブラー３１．３２．３３から発生する気相源の揮
発ガスを含むキャリヤーガスを混合して気相源ガスとし
、気相源供給口３０に供給する供給路３４とを備えてな
るものである。
各バブラー３１．３２．３３内に送り込まれるキャリヤ
ーガスとしては、水素ガス、窒素ガス、アルゴンガスな
どが好適に使用される。
ーガスとしては、水素ガス、窒素ガス、アルゴンガスな
どが好適に使用される。
なお、気相源として、常温常圧では気化し難いような沸
点や融点が高い有機金属錯体を用いる場合には、各バブ
ラー３１．３２．３３を加熱したり、各バブラー３１．
３２．３３内を減圧状態において気相源の気化を促進さ
せても良い。また、亜酸化窒素は３００℃程度で分解し
て酸素を放出するので、キャリヤーガスとして亜酸化窒
素ガスを用いても、プラズマフレーム２９に達して加熱
されるまでは気相源中の有機金属錯体を分解することが
なく、このためキャリヤーガスとして亜酸化窒素と不活
性ガスの混合ガスを使用することができる。キャリヤー
ガスとして亜酸化窒素含有ガスを使用する場合には、上
記プラズマ用ガスとして酸素などの酸素源ガスを含まな
い不活性ガスを用いることができる。
点や融点が高い有機金属錯体を用いる場合には、各バブ
ラー３１．３２．３３を加熱したり、各バブラー３１．
３２．３３内を減圧状態において気相源の気化を促進さ
せても良い。また、亜酸化窒素は３００℃程度で分解し
て酸素を放出するので、キャリヤーガスとして亜酸化窒
素ガスを用いても、プラズマフレーム２９に達して加熱
されるまでは気相源中の有機金属錯体を分解することが
なく、このためキャリヤーガスとして亜酸化窒素と不活
性ガスの混合ガスを使用することができる。キャリヤー
ガスとして亜酸化窒素含有ガスを使用する場合には、上
記プラズマ用ガスとして酸素などの酸素源ガスを含まな
い不活性ガスを用いることができる。
気相源供給口３０から噴出された気相源ガスは、プラズ
マフレーム２９中で分解され、プラズマフレーム２９に
含まれる酸素と反応して、ＹｚＯ３、Ｂ ａｏ 、 Ｃ
ｕＯなどの酸化物の微粉末となって基材１０の表面に吹
き付けられる。そして基材ｌＯの表面には、Ｙの酸化物
とＢａの酸化物とＣｕの酸化物からなる混合材料層が生
成される。
マフレーム２９中で分解され、プラズマフレーム２９に
含まれる酸素と反応して、ＹｚＯ３、Ｂ ａｏ 、 Ｃ
ｕＯなどの酸化物の微粉末となって基材１０の表面に吹
き付けられる。そして基材ｌＯの表面には、Ｙの酸化物
とＢａの酸化物とＣｕの酸化物からなる混合材料層が生
成される。
このとき、基材】０は、内部ヒータ２７による加熱とプ
ラズマフレーム２９の熱を受けて８００〜１０００℃程
度に加熱されており、この高温雰囲気によって基材ｌＯ
の表面にデポジションされた混合材料層中のＹとＢａと
Ｃｕと０およびプラズマフレーム２９中のＯとが反応を
起こし、混合材料層の部分に均一な結晶構造のＹ −Ｂ
ａ−Ｃｕ−０系超電導体が生成する。
ラズマフレーム２９の熱を受けて８００〜１０００℃程
度に加熱されており、この高温雰囲気によって基材ｌＯ
の表面にデポジションされた混合材料層中のＹとＢａと
Ｃｕと０およびプラズマフレーム２９中のＯとが反応を
起こし、混合材料層の部分に均一な結晶構造のＹ −Ｂ
ａ−Ｃｕ−０系超電導体が生成する。
上記のプラズマＣＶＤ法による混合材料層の形成操作と
熱処理とにより、第３図に示すように基材１０の表面に
Ｙ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系超電導体からなる超電導体層
１１が形成された超電導線材Ｂとなる。この超電導線材
Ｂは、真空容器２１から送り出されてロール２６に巻き
取られる。
熱処理とにより、第３図に示すように基材１０の表面に
Ｙ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系超電導体からなる超電導体層
１１が形成された超電導線材Ｂとなる。この超電導線材
Ｂは、真空容器２１から送り出されてロール２６に巻き
取られる。
以上の操作により、超電導線材Ｂが連続的に製造される
。
。
なお、上述のプラズマＣＶＤ法による混合材料層の形成
操作および混合材料層の形成と同時に施される熱処理の
各操作は１回に限定されることなく、複数回繰り返し行
っても良い。例えば、一方のロール２５から基材１０を
供給し、この基材ＩＯを真空容器２１を通して一回目の
混合材料層の形成および加熱を行って作成した超電導線
材Ｂを他方のロール２６に巻き取り、この後、他方のロ
ール２６に巻回されている超電導線材Ｂを再び一方のロ
ール２５側に送り出して真空容器２１内を通過させ、２
回目の混′合材料層の形成および熱処理を施して、−回
目の処理によって形成した超電導体層１１の上に、更に
超電導体層が積層された超電導線材を作成することがで
きる。
操作および混合材料層の形成と同時に施される熱処理の
各操作は１回に限定されることなく、複数回繰り返し行
っても良い。例えば、一方のロール２５から基材１０を
供給し、この基材ＩＯを真空容器２１を通して一回目の
混合材料層の形成および加熱を行って作成した超電導線
材Ｂを他方のロール２６に巻き取り、この後、他方のロ
ール２６に巻回されている超電導線材Ｂを再び一方のロ
ール２５側に送り出して真空容器２１内を通過させ、２
回目の混′合材料層の形成および熱処理を施して、−回
目の処理によって形成した超電導体層１１の上に、更に
超電導体層が積層された超電導線材を作成することがで
きる。
上述の超電導線材Ｂの製造方法では、基材ｌＯの表面に
、プラズマＣＶＤ法によってＹ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系
超電導体を構成する全ての元素を含む混合材料層を形成
すると同時に熱処理を行うことにより、基材ＩＯの表面
にＹ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系超電導体からなる緻密な超
電導体層１１を生成することができるので、超電導体層
１１に亀裂などの不良を生じることがなく、高い臨界電
流密度（Ｊｃ）を有する高性能の超電導線材Ｂを製造す
ることができる。
、プラズマＣＶＤ法によってＹ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系
超電導体を構成する全ての元素を含む混合材料層を形成
すると同時に熱処理を行うことにより、基材ＩＯの表面
にＹ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系超電導体からなる緻密な超
電導体層１１を生成することができるので、超電導体層
１１に亀裂などの不良を生じることがなく、高い臨界電
流密度（Ｊｃ）を有する高性能の超電導線材Ｂを製造す
ることができる。
また、基材ｌＯの表面にプラズマＣＶＤ法によ−て混合
材料層を形成すると共に熱処理を施して超電導体層１１
を生成するので、超電導体層１１は基材１０に対して密
着性が良好となり、可撓性に優れ、機械強度の高い超電
導線材Ｂを製造することができる。したがって超電導線
材Ｂを巻胴に巻回してコイル化するなどの線材加工性を
向上さけることができる。
材料層を形成すると共に熱処理を施して超電導体層１１
を生成するので、超電導体層１１は基材１０に対して密
着性が良好となり、可撓性に優れ、機械強度の高い超電
導線材Ｂを製造することができる。したがって超電導線
材Ｂを巻胴に巻回してコイル化するなどの線材加工性を
向上さけることができる。
また、基材ｌＯの表面にプラズマＣＶＤ法によって混合
材料層を形成し、この混合材料層の形成と同時に熱処理
を施して超電導線材Ｂを製造するので、長尺線材の製造
が容易となり、超電導線材Ｂの製造効率を向上させるこ
とができる。
材料層を形成し、この混合材料層の形成と同時に熱処理
を施して超電導線材Ｂを製造するので、長尺線材の製造
が容易となり、超電導線材Ｂの製造効率を向上させるこ
とができる。
また、ＣＶＤ法により、基材１０の表面に混合材料層を
形成するので、ＹとＢａとＣｕと０の各元素の比率を正
確に制御することができるとともに、膜厚を正確に制御
することができ、構成元素の組成比が全線に亙って均一
で、かつ同じ膜厚の超電導体層１１を有する超電導線材
Ｂを安定的に製造することができる。
形成するので、ＹとＢａとＣｕと０の各元素の比率を正
確に制御することができるとともに、膜厚を正確に制御
することができ、構成元素の組成比が全線に亙って均一
で、かつ同じ膜厚の超電導体層１１を有する超電導線材
Ｂを安定的に製造することができる。
なお、先の例では、酸化物超電導体としてＹ−Ｂ ａ−
Ｃｕ−０系超電導体を用いたが、本発明方法はこれに限
定されることなく、Ｙの代わりにＳｃ。
Ｃｕ−０系超電導体を用いたが、本発明方法はこれに限
定されることなく、Ｙの代わりにＳｃ。
Ｌａ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｈｏ、Ｄｙ等のＹ以外の周期
律表Ｉａ族元素の１種以上を用い、Ｂａの代わりにＢｅ
。
律表Ｉａ族元素の１種以上を用い、Ｂａの代わりにＢｅ
。
Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のＢａ以外の周期律表Ｕａ族元素の
１種以上を用いても良゛い。
１種以上を用いても良゛い。
また、先の例では基材ｌＯとして丸線状のものを用いた
が、基材１０の形状はこれに限定されることなく、テー
プ状線材や筒状線材を用いても良い。また、例えばテー
プ状線材を基材に用いる場合には、基材の全面に超電導
体層を形成しても、あるいは基けの１面にのみ超電導体
層を形成しても良い。
が、基材１０の形状はこれに限定されることなく、テー
プ状線材や筒状線材を用いても良い。また、例えばテー
プ状線材を基材に用いる場合には、基材の全面に超電導
体層を形成しても、あるいは基けの１面にのみ超電導体
層を形成しても良い。
さらに、先の例では、基材１０の表面に混合材料層を形
成すると同時に熱処理を行って、基材ｌＯの表面にＹ
−Ｂ ａ−Ｃｕ−０系超電導体を生成したが、この熱処
理は混合材料層を形成した後に施しても良く、例えば、
基材ＩＯの表面に、上述のようなプラズマＣＶＤ法を用
いてＹとＢａとＣｕの酸化物からなる混合材料層を形成
し、その後、線材を酸素雰囲気中、８００〜１０００℃
で１〜数十時間加熱した後、室温まで徐冷する熱処理を
施す方法を用いても良い。
成すると同時に熱処理を行って、基材ｌＯの表面にＹ
−Ｂ ａ−Ｃｕ−０系超電導体を生成したが、この熱処
理は混合材料層を形成した後に施しても良く、例えば、
基材ＩＯの表面に、上述のようなプラズマＣＶＤ法を用
いてＹとＢａとＣｕの酸化物からなる混合材料層を形成
し、その後、線材を酸素雰囲気中、８００〜１０００℃
で１〜数十時間加熱した後、室温まで徐冷する熱処理を
施す方法を用いても良い。
（製造例）
本発明方法に基づいてＹ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０超電導線
材の製造を実施した。
材の製造を実施した。
直径１．２ｍｍの銀製の丸線の表面に、スパッタリング
法を用いて厚さ１μｍのＳ ｒＴ ｒ Ｏ３の被覆層を
形成した線材を基材として用い、この基材の表面に、第
２図に示すプラズマＣＶＤ装置と同等の装置を用いて、
ＹとＢａとＣｕの各酸化物のからなる混合材料層を形成
すると同時に、この線材に熱処理を施して超電導体を生
成させた。この装置における気相源としては、トリス−
シクロペンタジェニルイツトリウム（Ｙ源）と、ビス−
ヘキサフルオロアセチルアセトンバリウム（Ｂａ源）と
、ビス−アセチルアセトン銅（Ｃｕ源）を用いた。また
キャリヤーガスとしては窒素ガスを用い、プラズマ用ガ
スとして亜酸化窒素とアルゴンとの混合ガス（アルゴン
ガス・亜酸化窒素ガス＝１・３〔体積ｉｔ’：＋）を用
いた。そしてプラズマＣＶＤ装置の操作条件を以下の通
りに設定した。
法を用いて厚さ１μｍのＳ ｒＴ ｒ Ｏ３の被覆層を
形成した線材を基材として用い、この基材の表面に、第
２図に示すプラズマＣＶＤ装置と同等の装置を用いて、
ＹとＢａとＣｕの各酸化物のからなる混合材料層を形成
すると同時に、この線材に熱処理を施して超電導体を生
成させた。この装置における気相源としては、トリス−
シクロペンタジェニルイツトリウム（Ｙ源）と、ビス−
ヘキサフルオロアセチルアセトンバリウム（Ｂａ源）と
、ビス−アセチルアセトン銅（Ｃｕ源）を用いた。また
キャリヤーガスとしては窒素ガスを用い、プラズマ用ガ
スとして亜酸化窒素とアルゴンとの混合ガス（アルゴン
ガス・亜酸化窒素ガス＝１・３〔体積ｉｔ’：＋）を用
いた。そしてプラズマＣＶＤ装置の操作条件を以下の通
りに設定した。
真空容器内の真空度・・・ Ｉ Ｔｏｒｒ以下線材温度
・・・ ８５０℃ 線材移動速度・・・ ｌ／６ｃｍ／分 線材の回転数・・・ ６回／分 このプラズマＣＶＤ装置による混合材料層の形成および
それと同時に行なわれる熱処理により、基材の表面にＹ
−Ｂ ａ−Ｃｕ−０超電導体からなる厚さ約１．５μ
ｍの超電導体層が形成された超電導線材が連続的に得ら
れた。
・・・ ８５０℃ 線材移動速度・・・ ｌ／６ｃｍ／分 線材の回転数・・・ ６回／分 このプラズマＣＶＤ装置による混合材料層の形成および
それと同時に行なわれる熱処理により、基材の表面にＹ
−Ｂ ａ−Ｃｕ−０超電導体からなる厚さ約１．５μ
ｍの超電導体層が形成された超電導線材が連続的に得ら
れた。
得られた超電導線材の臨界温度（Ｔｃ）および臨界電流
密度（Ｊｃ）を測定した結果、Ｔｃ＝８７Ｋ。
密度（Ｊｃ）を測定した結果、Ｔｃ＝８７Ｋ。
Ｊ ｃ＝ １００００ Ａ／ｃｍ”（７７Ｋ）と優れた
性能を示した。また、製造された超電導線材の断面をＸ
線回折により調べた結果、Ｙ ＩＢ ａｙｃ ｕ３０
？−Ｘ：（斜方晶）のピークが確認された。
性能を示した。また、製造された超電導線材の断面をＸ
線回折により調べた結果、Ｙ ＩＢ ａｙｃ ｕ３０
？−Ｘ：（斜方晶）のピークが確認された。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明による酸化物超電導線材の
製造方法は、基材の表面に、酸化物系超電導体を構成す
る各元素の有機金属錯体を用い、かフプラズマＣＶＤ法
によって酸化物超電導体を構成する全ての元素を含む混
合材料層を形成し、混合材料層の形成と同時あるいは混
合材料層の形成後に熱処理を行うことにより、基材の表
面に酸化物超電導体からなる緻密な超電導体層を生成す
ることかできるので、超電導体層に亀裂などの不良を生
じることがなく、高い臨界電流密度（Ｊｃ）を有する高
性能の酸化物系超電導線材を製造することができる。
製造方法は、基材の表面に、酸化物系超電導体を構成す
る各元素の有機金属錯体を用い、かフプラズマＣＶＤ法
によって酸化物超電導体を構成する全ての元素を含む混
合材料層を形成し、混合材料層の形成と同時あるいは混
合材料層の形成後に熱処理を行うことにより、基材の表
面に酸化物超電導体からなる緻密な超電導体層を生成す
ることかできるので、超電導体層に亀裂などの不良を生
じることがなく、高い臨界電流密度（Ｊｃ）を有する高
性能の酸化物系超電導線材を製造することができる。
また、基材の表面にプラズマＣＶＤ法によって混合材料
層を形成し、熱処理を施して超電導体層を生成するので
、超電導体層は基材に対して密着性が良好となり、可撓
性に優れ、機械強度の高い酸化物系超電導線材を製造す
ることができる。
層を形成し、熱処理を施して超電導体層を生成するので
、超電導体層は基材に対して密着性が良好となり、可撓
性に優れ、機械強度の高い酸化物系超電導線材を製造す
ることができる。
また、基材の表面にプラズマＣＶＤ法によって混合材料
層を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは形成
後に熱処理を施し酸化物系超電導線材を製造するので、
長尺線材の連続製造が容易となり、酸化物系超電導線材
の製造効率を向上させることができる。
層を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは形成
後に熱処理を施し酸化物系超電導線材を製造するので、
長尺線材の連続製造が容易となり、酸化物系超電導線材
の製造効率を向上させることができる。
また、プラズマＣＶＤ法により、基材の表面に混合材料
層を形成するので、酸化物超電導体を構成する各元素の
比率を正確に調整することができるとともに、膜厚を正
確に制御することができ、構成元素の組成比が全線に亙
って均一で、かつ同じ膜厚の超電導体層を有する酸化物
系超電導線材を安定的に製造することができる効果があ
る。
層を形成するので、酸化物超電導体を構成する各元素の
比率を正確に調整することができるとともに、膜厚を正
確に制御することができ、構成元素の組成比が全線に亙
って均一で、かつ同じ膜厚の超電導体層を有する酸化物
系超電導線材を安定的に製造することができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第３図は本発明方法の一例を説明するため
の図であって、第１図は基材の断面図、第２図は基材の
表面に混合材料層を形成するに好適に使用されるプラズ
マＣＶＤ装置の一例を示す断面図、第３図は超電導線材
の断面図、第４図は従来方法で製造された酸化物系超電
導線である。 １０・・・基材 １１・・・超電導体層 Ｂ・・・超電導線材。
の図であって、第１図は基材の断面図、第２図は基材の
表面に混合材料層を形成するに好適に使用されるプラズ
マＣＶＤ装置の一例を示す断面図、第３図は超電導線材
の断面図、第４図は従来方法で製造された酸化物系超電
導線である。 １０・・・基材 １１・・・超電導体層 Ｂ・・・超電導線材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ａ−Ｂ−Ｃｕ−Ｏ系 （ただし、ＡはＹ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｈ
ｏ、Ｄｙ等の周期律表IIIａ族元素の１種以上を示し、
ＢはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等の周期律表IIａ族
元素の１種以上を示す） の酸化物超電導体を具備してなる酸化物系超電導線材の
製造方法において、 線状または管状またはテープ状の基材の表面に、上記酸
化物超電導体を構成する各元素の有機金属錯体を気相源
とし、かつプラズマ励起反応を用いた化学蒸着法によっ
て、該酸化物超電導体を構成する元素を含む混合材料層
を形成し、この混合材料層の形成と同時あるいは混合材
料層の形成後に熱処理を施すことを特徴とする酸化物系
超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024817A JP2575443B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63024817A JP2575443B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200519A true JPH01200519A (ja) | 1989-08-11 |
| JP2575443B2 JP2575443B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=12148741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63024817A Expired - Lifetime JP2575443B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 酸化物系超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575443B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5458086A (en) * | 1993-10-13 | 1995-10-17 | Superconductor Technologies, Inc. | Apparatus for growing metal oxides using organometallic vapor phase epitaxy |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63241818A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の製造方法 |
| JPS63292524A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超電導薄膜の製造方法 |
| JPS63307277A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-14 | Kawasaki Steel Corp | 金属酸化物薄膜作製用の光ｍｏｃｖｄ装置 |
| JPS63310515A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 超伝導体薄膜の製造方法 |
| JPH0193405A (ja) * | 1987-06-16 | 1989-04-12 | Kawasaki Steel Corp | 酸化物超伝導体薄膜形成用原料混合物および酸化物超伝導体薄膜の形成方法 |
| JPH01104774A (ja) * | 1987-10-14 | 1989-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化物超伝導体薄膜の製造方法 |
| JPH01188677A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-27 | Shimadzu Corp | 超電導薄膜の製造法 |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP63024817A patent/JP2575443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63241818A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の製造方法 |
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| JPH01188677A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-27 | Shimadzu Corp | 超電導薄膜の製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5458086A (en) * | 1993-10-13 | 1995-10-17 | Superconductor Technologies, Inc. | Apparatus for growing metal oxides using organometallic vapor phase epitaxy |
| USRE36295E (en) * | 1993-10-13 | 1999-09-14 | Superconductor Technologies, Inc. | Apparatus for growing metal oxides using organometallic vapor phase epitaxy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2575443B2 (ja) | 1997-01-22 |
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