JPH01281612A - 酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は電カケープル、マグネット、電力貯蔵リンク又
は磁気シールド等に用いられる酸化物超電導線材の製造
方法に関する。

（従来の技術とその課題） 近年、（Ｌｎ＋−ｘｓｒ、）ＣｕＯｊ、（Ｌ　ｎ　、−
、Ｂａｘ）ｚｃｕｏａ、ＬｎＢａｘＣｕ３０ｑ、Ｌ　ｎ
　Ｂ　ａ　、−。

Ｓｒ、Ｃｕ、Ｏ，等（但し、ＬｎはＹ、Ｓｃ又は希土類
元素）の層状ペロブスカイト型構造の酸化物超電導体が
見出されている。

これらの酸化物超１を導体は、液体Ｎ、温度以上で超電
導となるため従来の液体Ｈｅ温度で超電導を示す金属超
電導体に較べて格段に経済的であり各分野での利用が検
討されている。

ところで、上記の酸化物超電導体は脆いため金属材料の
ように塑性加工ができず、これらを線材等に成形するに
は、主に粉末冶金法が用いられている。この粉末冶金法
は、例えば原料粉末を１枚の金属条の面上又は２枚の金
属条の間に供給しこれを所望厚さに圧延加工するか、又
は原料粉末をＡｇ管等に充填して伸延加工して、これを
酸素含有雰囲気中で加熱焼結する方法が用いられている
。

しかしながらこのような方法で得られる線状体はいずれ
も相対密度が７０〜９０％程度の低密度で、臨界電流密
度（以下Ｊ、と略記）等の超電導特性が極めて低いもの
であった。

更に上記のうち金属条に原料粉末を被着せしめる方法に
おいては、原料粉末を薄く均一に供給するのが困難な上
金属条との密着性が劣る為、これをコイル状に巻いて使
用するような場合には、酸化物超電導体層にクラックが
生じたり、金属条から酸化物超電導体層が剥離してしま
う等の問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、かかる状況に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、超電導特性並びに曲げ加工性に優れた
酸化物超電導線材の製造方法を提供することにある。

即ち本発明は、走行する金属条の表面に超電導体となる
原料酸化物の融液を連続的に供給して被着せしめたのち
、これを酸素含有雰囲気中で所定の温度にて加熱処理す
ることを特徴とするものである。

本発明において超電導体となる原料酸化物とは、例えば
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導体について示すとＹ　＋　
Ｂ　ａ　ｚ　Ｃｕ　２０　ｇの組成からなる複合酸化物
で、この複合酸化物は、酸素含有雰囲気中で所定の温度
にて加熱処理を施すことにより酸化ｌｌ１ｌ超電導体と
なるものである。

上記の超電導体となる原料酸化物（以下原料酸化物と略
記）を溶融するのには、高周波誘導加熱、電気抵抗加熱
、赤外線加熱等任意の加熱方法が適用される。

上記の原料酸化物の融液を保持するのに用いるるつぼに
は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系（以下Ｙ系と略記）の場合は
Ｐｔ又は２１合金製のるつぼが適しており、Ｂ　１−３
ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系（以下Ｂｔ系と略記）にはｐｔ又
はｐｔ合金製の他にＣａｏ、ＭｇＯ製等のるつぼが適用
される。

本発明において上記の原料酸化物融液を供給する金属条
にはＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、ＳＵＳ等の条が
用いられる。

本発明において金属条表面への原料酸化物の融液の被着
形態は、片面全体に被着する以外に第２図イ、口にそれ
ぞれ平面図及び断面図を示したように原料酸化物層９を
ストライブ状に複数本間隔をおいて金属条６表面に被着
する等用途に応じ任意の被着形態をとり得るものである
。

本発明において原料酸化物の融液の被着厚さは、ノズル
の出口サイズ、るつぼ内の融液ヘッド、金属条とノズル
の間隔、融液温度、金属条の走行速度等によりて変化す
るものであり、上記条件を選定することにより厚さの均
一な薄い原料酸化物層を被着させることができる。

本発明において金属条と原料酸化物層との密着性は、被
着初期における相互の熱拡散によつて左右されるもので
あり、金属条を予め４０°Ｃ以上に予熱しておいてから
被着させると上記拡散が促進して双方の密着性が一層向
上する。しかしながら上記の予熱温度が高過ぎると金属
条がＣｕ又はＣｕ合金のような卑金属の場合は表面が酸
化して密着性が低下してしまうことがある。

本発明に用いられるるつぼは底部に原料酸化物の融液を
供給する為のノズルが設けられたものであるが、このノ
ズル部分をるつぼ本体と分割できる構造にしておくとる
つぼを交換せずに原料酸化物の被着形態が容易に変更で
き、また部品コストの低減が計れる。

〔作用〕

本発明においては原料酸化物を融液にして金属条表面に
供給し被着させるので原料酸化物層が高密度に密着性よ
く薄く均一に形成でき、これを酸素含有雰囲気中で所定
の温度で加熱処理することにより得られる酸化物超電導
線材は超電導特性並びに曲げ加工性等に優れたものとな
る。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例１ 第１図は本発明を実施する装置の一例を示す要部説明図
である。上記装置は原料酸化物を熔融する為の周囲に高
周波コイル１が配置されたるつぼ２、上記原料酸化物の
融液を被着する金属条を案内する直径５０■の鋼製のガ
イドロール３．３′及び上記金属条を予熱する為の予熱
ヒータ７から構成されている。

本実施例においては原料にＹ２Ｏ２、ＢａＣＯ５、及び
ＣｕＯ粉末を用い、これら粉末を所望組成となるように
配合し混合したのち大気中で９２０　”Ｃ２ＯＨ加熱し
て仮焼成しこれを粉砕分級して超電導体となる原料酸化
物となし、この原料酸化物をＰＬ−２０％Ｒｈ合金製の
るつぼ２内に入れ、高周波コイル１により加熱して融液
となした。

次いでこの原料酸化物の融液４を１．３００℃に加熱し
たのち、るつぼ２底部にねじ締めにより取付けたノズル
５から、るつぼ２の下方を走行する巾１０閣厚さ０．２
　ｔｍの金属条６の片面全面に供給して原料酸化物層９
を種々厚さに被着せしめて線材８となした。

上記において金属条６の材質は種々に変え、又原料酸化
物層９の被着厚さはノズル５の出口サイズ、金属条６と
ノズル５との間隔及び金属条６の走行速度により変化さ
せた。

比較例１ 実施例１で用いたと同じ原料酸化物を外径８■内径６Ｗ
のｐｔパイプに充填しこれをリボン状に冷間圧延して線
材となした。

斯くの如くして得た各々の線材を酸素気流中で９００℃
２０１（の加熱処理を施した。而して得た各々の酸化物
超電導線材について臨界温度（Ｔ、）、Ｊ、及び曲げ加
工性を測定した。結果は原料酸化物層の被着厚さ、相対
密度並びに製造条件を併記して第１表に示した。

第１表より明らかなように本発明方法品（１〜７）は比
較方法品（８，９）に較べて相対密度が高く、Ｔｃ、Ｊ
ｃ等の超電導特性に優れ又曲げ加工性も良好である。

比較方法品のうちＮｏ８は金属条の予熱温度が低い為金
属条と原料酸化物層との密着性が低下したものであり、
又Ｎｏ９は酸化物を粉末のまま用いたため、相対密度が
低くなりＴｃ、Ｊｃの超電導特性が低下し、更に酸化物
超電導体層が厚い為曲げ加工性にも劣るものである。

本実施例ではガイドロール３．３′の間で金属条６を張
架させながら原料酸化物融液を供給したのでノズルと金
属条との間隔が終始一定に保たれ原料酸化物の被着厚さ
のバラツキを小さくすることができた。又出側のガイド
ロール３′は内部に通水し冷却したので金属条６はこの
ロール３′に接触して冷却され原料酸化物融液４の冷却
が促進され金属条６の増速が計られた。

以上Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導体について説明したが
、本発明方法は他のアルカリ土類金属、希土類元素、銅
及び酸素を主成分とする超電導体やＢ１−５ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−０系、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ〜０系等の超電導
体にも適用し得ることは言うまでもない。

〔効果〕 以上述べたように本発明方法によれば金属条表面に高密
度の密着性に優れた薄い酸化物超電導体層が形成される
ので超電導特性並びに曲げ加工性に優れた酸化物超電導
線材が容易に製造し得るものであり、工業上顕著な効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の一例を示す要部説明図
、第２図イ、口は金属条表面への原料酸化物層の被着形
態の一実施例を示すそれぞれ平面図及び断面図である。 ｌ・・・高周波コイル、　２・・・るつぼ、　３．３′
・・・ガイドロール、　４・・・原料酸化物の融液、　
５・・・ノズル、　６・・・金属条、　７・・・予熱ヒ
ータ、８・・・酸化物超電導線材、　９・・・原料酸化
物層。 特許出願人　代理人　弁理士　鉛末　雄−第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行する金属条の表面に超電導体となる原料酸化物の融
   液を連続的に供給して被着せしめたのち、これを酸素含
   有雰囲気中で所定の温度にて加熱処理することを特徴と
   する酸化物超電導線材の製造方法。