JPH01320709A - 酸化物系超電導線状体の製造方法 - Google Patents
酸化物系超電導線状体の製造方法Info
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- JPH01320709A JPH01320709A JP63153997A JP15399788A JPH01320709A JP H01320709 A JPH01320709 A JP H01320709A JP 63153997 A JP63153997 A JP 63153997A JP 15399788 A JP15399788 A JP 15399788A JP H01320709 A JPH01320709 A JP H01320709A
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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
- 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
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- 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。
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ｊ
本発明は酸化物系超電導線状体を製造する方法に関する
。
。
「従来の技術Ｊ
酸化物系の超電導体として、ＬａＳ ｒ２ Ｃｕ３０７
− ｘ、ＹＢａ２Ｇｕ：＋０７−ｘ 、 Ｂ１５ｒＣａ
Ｃｕ２０ｘ、 Ｔｌ５ｒＣａＣｕ２０ｘのごとく、アル
カリ土類金属、希土類金属、銅、ビスマス、タリウムな
どを原料とする酸化物組成が提案されており、これら酸
化物系超電導体は、超電導現象を示す臨界温度（Ｔｃ）
が高いゆえ、その応用が期待されている。
− ｘ、ＹＢａ２Ｇｕ：＋０７−ｘ 、 Ｂ１５ｒＣａ
Ｃｕ２０ｘ、 Ｔｌ５ｒＣａＣｕ２０ｘのごとく、アル
カリ土類金属、希土類金属、銅、ビスマス、タリウムな
どを原料とする酸化物組成が提案されており、これら酸
化物系超電導体は、超電導現象を示す臨界温度（Ｔｃ）
が高いゆえ、その応用が期待されている。
上述した超電導体材料は本質的にセラミックスであり、
自明の脆性を有するため、−殻内な塑性加工技術を適用
するのがむずかしく、したがって超電導体材料のみで線
状体を構成し、これを実用に供することは、機械的特性
、加工性などの観点からして困難である。
自明の脆性を有するため、−殻内な塑性加工技術を適用
するのがむずかしく、したがって超電導体材料のみで線
状体を構成し、これを実用に供することは、機械的特性
、加工性などの観点からして困難である。
かかる事情から、酸化物系超電導体をそれ以外の物質に
より担持して、当該酸化物系超電導体に所要の特性を付
与するようにしている。
より担持して、当該酸化物系超電導体に所要の特性を付
与するようにしている。
ちなみに、従来例では、酸化物系超電導体と反応しにく
い材質の管状体内に酸化物超電導体粉末を充填してこれ
を延伸する方法とか、プラズマ溶射手段を介してテープ
状の金属表面に酸化物系超電導体を溶射する方法により
、所望の酸化物系超電導線状体を得ている。
い材質の管状体内に酸化物超電導体粉末を充填してこれ
を延伸する方法とか、プラズマ溶射手段を介してテープ
状の金属表面に酸化物系超電導体を溶射する方法により
、所望の酸化物系超電導線状体を得ている。
「発明が解決しようとする課題」
上述した従来技術のうち、管状体を延伸する方法では、
管状体内の超電導体粉末が不連続になりやすく、かつ、
その内部に酸素が入りにくいことから、超電導体の酸化
不足が起こりがちとなる。
管状体内の超電導体粉末が不連続になりやすく、かつ、
その内部に酸素が入りにくいことから、超電導体の酸化
不足が起こりがちとなる。
換言すると、酸化物系超電導線状体の長平方向にわたり
、組成の不均一が起こり砂すく、それが長尺化するほど
重要な超電導特性が損なわれ、臨界電流密度などが大き
くとれない。
、組成の不均一が起こり砂すく、それが長尺化するほど
重要な超電導特性が損なわれ、臨界電流密度などが大き
くとれない。
上述した従来技術のうち、プラズマ溶射法の場合は、テ
ープ状の金属に対する酸化物系超電導体の付着率が低く
、かつ、エネルギ効率も悪い。
ープ状の金属に対する酸化物系超電導体の付着率が低く
、かつ、エネルギ効率も悪い。
本発明は上述した課題に鑑み、簡易かつ効率よく酸化物
系超電導線状体を製造することのできる方法を提供しよ
うとするものである。
系超電導線状体を製造することのできる方法を提供しよ
うとするものである。
１課題を解決するための手段ｊ
本発明は所期の目的を達成するため、アルカリ土類金属
−希土類金属−銅−酸素、あるいは、ビスマスまたはタ
リウム−アルカリ土類金属−銅一酸素からなる酸化物系
超電導線状体を製造する方法において、超電導体の液相
原料中に線状体を引き通しつつ、該線状体を超音波加熱
手段で加熱して上記液相原料を熱分解反応させることに
より、該線状体の表面に酸化物系超電導体の前駆物質を
析出させ、その後、該酸化物系超電導体の前駆物 ′
質を酸化処理、加熱処理することを特徴とする。
−希土類金属−銅−酸素、あるいは、ビスマスまたはタ
リウム−アルカリ土類金属−銅一酸素からなる酸化物系
超電導線状体を製造する方法において、超電導体の液相
原料中に線状体を引き通しつつ、該線状体を超音波加熱
手段で加熱して上記液相原料を熱分解反応させることに
より、該線状体の表面に酸化物系超電導体の前駆物質を
析出させ、その後、該酸化物系超電導体の前駆物 ′
質を酸化処理、加熱処理することを特徴とする。
「作用」
本発明方法の場合、超電導体の液相原料中において線状
体を超音波加熱手段で加熱し、その液相原料の熱分解反
応により、線状体の表面に酸化物系超電導体の前駆物質
を析出させるから、当該酸化物系超電導体を線状体によ
り簡易かつ効率よく担持することができ、爾後も、その
前駆物質を酸化処理、加熱処理するだけで、所望の酸化
物系超電導線状体が得られる。
体を超音波加熱手段で加熱し、その液相原料の熱分解反
応により、線状体の表面に酸化物系超電導体の前駆物質
を析出させるから、当該酸化物系超電導体を線状体によ
り簡易かつ効率よく担持することができ、爾後も、その
前駆物質を酸化処理、加熱処理するだけで、所望の酸化
物系超電導線状体が得られる。
こうして得られた酸化物系超電導線状体は、その線状体
の機械的特性、加工性になど依存して、これらの特性を
酸化物系超電導体に付与することができる。
の機械的特性、加工性になど依存して、これらの特性を
酸化物系超電導体に付与することができる。
「実 施 例」
以下、本発明に係る酸化物系超電導線状体の製造方法を
、図示の実施例に基づいて説明する。
、図示の実施例に基づいて説明する。
図において、回転自在な供給ボビンを備えた供給系１１
と、回転自在な巻取ボビンを備えた巻取系１２とが軸間
距離をおいて相対配置されている。
と、回転自在な巻取ボビンを備えた巻取系１２とが軸間
距離をおいて相対配置されている。
これら供給系１１、巻取系１２の下位には、ガイドシー
ブ１３．１４がそれぞれ配置されており、両ガイドシー
ブ１３．１４間には、一方のガイドシーブ１３側から他
方のガイドシーブ１４側にわたり、原料溶液槽１５、乾
燥炉１６、酸化処理槽１７、反応炉１日が順次配置され
ている。
ブ１３．１４がそれぞれ配置されており、両ガイドシー
ブ１３．１４間には、一方のガイドシーブ１３側から他
方のガイドシーブ１４側にわたり、原料溶液槽１５、乾
燥炉１６、酸化処理槽１７、反応炉１日が順次配置され
ている。
なお、原料溶液槽１５、酸化処理槽１７の前側壁、後側
壁には、シール機能を具備した周知の入口、出口（いず
れも図示せず）がそれぞれ形成されている。
壁には、シール機能を具備した周知の入口、出口（いず
れも図示せず）がそれぞれ形成されている。
原料溶液槽１５は、循環ポンプ１９を有する溶液循環系
２０を備え、その循環ポンプ１９の吸引側が原料供給槽
２１内に挿入されいるとともに、原料溶液槽１５内には
、超電導体の原料溶液たる液相捺料２２が収容されてお
り、原料供給槽２１内には、液相原料２２の調整溶液２
３が収容されている。
２０を備え、その循環ポンプ１９の吸引側が原料供給槽
２１内に挿入されいるとともに、原料溶液槽１５内には
、超電導体の原料溶液たる液相捺料２２が収容されてお
り、原料供給槽２１内には、液相原料２２の調整溶液２
３が収容されている。
さらに、原料溶液槽１５には、管状の超音波振動子２４
が内装されており、かかる超音波振動子２４が超音波発
振機２５に接続されている。
が内装されており、かかる超音波振動子２４が超音波発
振機２５に接続されている。
原料溶液槽１５の後段にある乾燥炉１６は、筒型の電気
ヒータからなる。
ヒータからなる。
乾燥炉１８の後段にある酸化処理槽１７内には、酸化処
理溶液２Ｂが収容されている。
理溶液２Ｂが収容されている。
酸化処理槽１７の後段に位置する反応炉１８も、筒型の
電気モータからなる。
電気モータからなる。
図中、２７は抗張力性を有する線状体を示し、２８は酸
化物系超電導線状体を示す。
化物系超電導線状体を示す。
このうち、線状体２７は、供給系１１の供給ボビンに保
持されて当該供給ボビンから繰り出されるようになって
おり、酸化物系超電導線状体２日は、巻取系１２の巻取
ボビンにより巻き取られるようになっている。
持されて当該供給ボビンから繰り出されるようになって
おり、酸化物系超電導線状体２日は、巻取系１２の巻取
ボビンにより巻き取られるようになっている。
上述した図示例において酸化物系超電導線状体２８を製
造するとき、以下のようになる。
造するとき、以下のようになる。
はじめ、供給系１１から線状体２７を所定の線速で連続
的に巻き戻し、これを原料溶液槽１５内に導入する。
的に巻き戻し、これを原料溶液槽１５内に導入する。
原料溶液槽１５においては、原料供給槽２１内の調整溶
液２３が溶液循環系２０を介して適量補給されるので、
その原料溶液槽１５内の液相原料２２の濃度が一定に保
持される。
液２３が溶液循環系２０を介して適量補給されるので、
その原料溶液槽１５内の液相原料２２の濃度が一定に保
持される。
上記において、原料溶液槽１５内に導入された線状体２
７は、液相原料２２と接触しながら超音波振動子２４内
を通り、乾燥炉１６側へと移行するが、その間、超音波
発振機２５を介して振動する超音波振動子２４により加
熱され、かかる線状体加熱により、当該線状体２７の表
面に超電導体の前駆物質が析出される。
７は、液相原料２２と接触しながら超音波振動子２４内
を通り、乾燥炉１６側へと移行するが、その間、超音波
発振機２５を介して振動する超音波振動子２４により加
熱され、かかる線状体加熱により、当該線状体２７の表
面に超電導体の前駆物質が析出される。
かくて、超電導体の前駆物質を担持した線状体２７は、
つぎの乾燥炉１６内に進入する。
つぎの乾燥炉１６内に進入する。
乾燥炉１６内においては、線状体２７の表面にある超電
導体前駆物質が乾燥され、その乾燥処理により、超電導
体前駆物質中のＨ２Ｏ，００２などが込発される。
導体前駆物質が乾燥され、その乾燥処理により、超電導
体前駆物質中のＨ２Ｏ，００２などが込発される。
その後、乾燥状態の超電導体前駆物質をもつ線状体２７
が、酸化処理槽１７内に進入する。
が、酸化処理槽１７内に進入する。
酸化処理槽１７においては、線状体２７の表面にある超
電導体前駆物質が、その酸化処理槽１７内の酸化処理溶
液２６、たとえば、過酸化水素の水溶液と接触し、これ
との反応により酸化される。
電導体前駆物質が、その酸化処理槽１７内の酸化処理溶
液２６、たとえば、過酸化水素の水溶液と接触し、これ
との反応により酸化される。
上記のごとく酸化された超電導体前駆物質をもつ線状体
２７は、酸化処理槽１７から反応炉１８内へ進入して高
温に加熱され、その際の固相反応により当該超電導体前
駆物質が酸化物系超電導体として焼結され、かくて、線
状体２７の表面が酸化物系超電導体膜により覆われた酸
化物系超電導線状体２８が得られる。
２７は、酸化処理槽１７から反応炉１８内へ進入して高
温に加熱され、その際の固相反応により当該超電導体前
駆物質が酸化物系超電導体として焼結され、かくて、線
状体２７の表面が酸化物系超電導体膜により覆われた酸
化物系超電導線状体２８が得られる。
以下、酸化物系超電導線状体２８はガイドシーブ１４を
経由して巻取系１２の巻取ボビンにより巻き取られる。
経由して巻取系１２の巻取ボビンにより巻き取られる。
つぎに、本発明方法のより具体的な例について述べる。
既述の手段により、酸化物系超電導線状体２８を製造す
る際、つぎの条件を設定してＢ１５ｒＧａＣｕ２０ｙ系
超電導線を得た。
る際、つぎの条件を設定してＢ１５ｒＧａＣｕ２０ｙ系
超電導線を得た。
［線状体２７］
直径０．５ｍｍφのニッケルベース合金（Ｂ５７２ＮＯ
［１００２：ＡＳＴＭ ）。
［１００２：ＡＳＴＭ ）。
［液相原料２２］
トルエン中に、ナフテン酸ビスマス、ナフテン酸ストロ
ンチウム、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸銅が溶解
された溶液。
ンチウム、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸銅が溶解
された溶液。
ただし、トルエン１文中にＢｉｌ −３ｒｌ −Ｃａｔ
−Ｃ：ｕ２が０．０５ｍｏｌ溶解されたもの。
−Ｃ：ｕ２が０．０５ｍｏｌ溶解されたもの。
［超音波振動子２４］
設定温度２００°Ｃとなるよう、超音波発振機２５の出
力を制御。
力を制御。
［乾燥炉１Ｂ］
設定温度４８５°Ｃ０
［酸化処理溶液２６］
Ｈ２Ｏ２（７） １５％水溶液。
［反応炉１８］
設定温度８７５°Ｃ０
上述した条件にて得られた酸化物系超電導線の臨界電流
を測定したところ、Ｌ、Ｎ２温度において２５ＯＡ／ｃ
ｍ２であり、１５ｍ長の当該酸化物系超電導線状体２８
を、ＬＮ２温度下、２００Ａ／ｃｍ２で一週間連続して
通電実験したところ、特性の劣化が観測されなかった。
を測定したところ、Ｌ、Ｎ２温度において２５ＯＡ／ｃ
ｍ２であり、１５ｍ長の当該酸化物系超電導線状体２８
を、ＬＮ２温度下、２００Ａ／ｃｍ２で一週間連続して
通電実験したところ、特性の劣化が観測されなかった。
さらに、上記により得られた酸化物系超電導線状体２８
を、３ｍ長ごとに切断して五つの試料をつくり、これら
試料につき、ＬＮ２温度下における各臨界電流を測定し
たところ、下記のような結果が得られた。
を、３ｍ長ごとに切断して五つの試料をつくり、これら
試料につき、ＬＮ２温度下における各臨界電流を測定し
たところ、下記のような結果が得られた。
試料１→Ｊｃ＝１９５Ａ／ｃｍ２
試料２→Ｊｃ＝２０５Ａ／Ｃｍ２
試料３−＋ Ｊｃ＝２０２Ａ／Ｃｍ２
試料４→Ｊｃ＝１９７Ａ／ｃｍ２
試料５→Ｊ Ｃ＝２０１Ａ／ｃｍ２
かかる結果からして、当該酸化物系超電導線の長平方向
における特性が安定していることが確認できた。
における特性が安定していることが確認できた。
なお、本発明方法によるとき、具体例以外の酸化物系超
電導体、たとえば、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ、Ｌａ５ｒ
２ｃｕ３０７−ｘ、 Ｔｌ５ｒＣａＧｕ２０ｘなども、
既述の内容に準じて製造することができる。
電導体、たとえば、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−Ｘ、Ｌａ５ｒ
２ｃｕ３０７−ｘ、 Ｔｌ５ｒＣａＧｕ２０ｘなども、
既述の内容に準じて製造することができる。
「発明の効果Ｊ
以上説明した通り、本発明方法によれば、線状体の表面
に超電導体前駆物質を簡易かつ効率よく析出することが
でき、その超電導体前駆物質を、酸化処理、加熱処理す
るだけで、長手方向にわたる特性の均一な酸化物系超電
導線状体を得ることができる。
に超電導体前駆物質を簡易かつ効率よく析出することが
でき、その超電導体前駆物質を、酸化処理、加熱処理す
るだけで、長手方向にわたる特性の均一な酸化物系超電
導線状体を得ることができる。
図面は本発明に係る酸化物系超電導線状体の製造方法を
、これに使用する製造手段とともに略示した説明図であ
る。 １１・・・・・・線状体の供給系 １２・・・・・・線状体の巻取系 １５・・・・・・原料溶液槽 １６・・・・・・乾燥炉 １７・・・・・・酸化処理槽 １８・・・・・・反応炉 ２０・・・・・・溶液循環系 ２２・・・・・・液相原料 ２４・・・・・・超音波振動子 ２５・・・・・・超音波発振機 ２６・・・・・・酸化処理液 ２７・・・・・・線状体 ２８・・・・・・酸化物系超電導線状体代理人 弁理士
斎 藤 義 雄
、これに使用する製造手段とともに略示した説明図であ
る。 １１・・・・・・線状体の供給系 １２・・・・・・線状体の巻取系 １５・・・・・・原料溶液槽 １６・・・・・・乾燥炉 １７・・・・・・酸化処理槽 １８・・・・・・反応炉 ２０・・・・・・溶液循環系 ２２・・・・・・液相原料 ２４・・・・・・超音波振動子 ２５・・・・・・超音波発振機 ２６・・・・・・酸化処理液 ２７・・・・・・線状体 ２８・・・・・・酸化物系超電導線状体代理人 弁理士
斎 藤 義 雄
Claims (1)
- アルカリ土類金属−希土類金属−銅−酸素、あるいは
、ビスマスまたはタリウム−アルカリ土類金属−銅−酸
素からなる酸化物系超電導線状体を製造する方法におい
て、超電導体の液相原料中に線状体を引き通しつつ、該
線状体を超音波加熱手段で加熱して上記液相原料を熱分
解反応させることにより、該線状体の表面に酸化物系超
電導体の前駆物質を析出させ、その後、該酸化物系超電
導体の前駆物質を酸化処理、加熱処理することを特徴と
する酸化物系超電導線状体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153997A JPH01320709A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 酸化物系超電導線状体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153997A JPH01320709A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 酸化物系超電導線状体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01320709A true JPH01320709A (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=15574658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63153997A Pending JPH01320709A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 酸化物系超電導線状体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01320709A (ja) |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP63153997A patent/JPH01320709A/ja active Pending
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