JPH01615A

JPH01615A - 酸化物超電導体線材の製造方法

Info

Publication number: JPH01615A
Application number: JP62-155918A
Authority: JP
Inventors: 梅田　政一; 木村　錫一; 明根岸; 小沢　丈夫
Original assignee: 工業技術院長
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1989-01-05

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］本発明は酸化物超電導体線材の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

極低温度において電気抵抗がゼロになる超電導材として
は、ＮｂＴｉ、Ｎｂ５Ｓｎ、Ｎｂ３Ｇｅなどニオブ（Ｎ
ｂ）系ス素子、電磁石、超電導線０発電機などの回転機
、トランスなどに応用する場合は、液体ヘリウ云で冷却
しながらそれらを使用していた。そのために、超電導線
、磁石など使用が簡便でなく、それらの応用および普及
が限定されてしまうという問題点があった。また、資源
が少なく高価なヘリウムを冷却のために使用しなければ
ならないという問題点があった。

最近、Ｎｂ系超電導体よりも高温で超電導状態となる物
質が次々に発見された。例えば、組成式（Ｌａ＋−ｘｓ
ｒＸ）２ｃｕ０４−ｙで表わされる超電導材では、超電
導臨界温度はＳＯＫを示す。また（ｙｘｏａｙ）３ｃｕ
２ｏ７は液体窒素温度７７にで超電導状態となる。しか
し、これら一連の酸化物超電導材は、化合物の粉末を焼
結してくして作られるため、線材化が困難である。

［発明が解決しようとする問題点］酸化物超電導線材を製造する方法を提供することを目的
とする′。

［問題点を解決するための手段］このような目的を達成するために、本発明では導体線材
の表面に酸化物超電導体を構成する元素の塩の混合物を
付着せしめる工程と、塩が付着した導体線材を加熱して
、塩を分解酸化して酸化物となし、ざらにペロブスカイ
ト構造の酸化物超電導体にする工程と、超電導体の表面
に絶縁層を形成する工程とを含むことを特徴とする。

【作　用Ｊ本発明によれば、可撓性に富む導体線の表面に酸化物超
電導体を連続的に形成するので、臨界温度は高いけれど
、脆くて線材化の困難な酸化物超電導体を用いて、長尺
で可撓性のある超電導線材を製造することが可能である
。

［実施例］以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明酸化物超電導体線材の製造方法の実施例
を示す模式図である。

まず任意の断面形状を有する導体線材１を導体線材供給
装置２にセットする。この導体線材１はその表面に酸化
物超電導体を保持して製造された超電導線材の機械的強
度を確保するとともに、超電導線を流れる電流のために
発生する磁場または予期しない事情によって超電導破壊
が生じた場合の安全性を確保するために、Ｃｕ、ＣｕＮ
ｉ合金、非磁性不銹鋼のような、非磁性でかつ十分な機
械的強度をもつ導電体からなる線を用いる。導体線材１
の望ましい断面形状は後に詳述するが、断面が円状の線
材、断面が偏平形状のテープ状材を含め、全て導体線材
と呼ぶこととする。

導体線材供給装置２から繰り出された導体線材１は、ま
ずトリクレンなどの洗剤を収容した第１洗浄装置３に導
入され、洗浄される。ついで第２洗浄装置４に導入され
て、例えば蒸溜水のシャワーなどによって、表面に付着
した洗剤を洗浄する０表面−が洗浄された導体線材１は
次に付着槽５に入る。付着槽５内には、酸化物超電導体
を構成する元素例えばＣｕ、ＢａおよびＹのオクチル酸
塩、詳しくは２−エチルヘキシル酸塩の溶液が収められ
ている。それぞれの塩の混合比は、各構成元素について
所望の原子数比、例えハＣｕ：Ｂａ：Ｙ　＝１：ｏ、５
：０．５となるようにする。オクチル酸塩溶液の溶媒と
しては例えばシンナー、トルエンなどが用いられる。付
着槽５を通過した導体線材１の表面には、酸化物超電導
体を構成する各元素の塩の溶液が付着する。表面に塩溶
液を付着させた導体線材１はついで合成熱処理炉６に入
る。熱処理炉６は例えば電気炉であり、空気中で７００
℃、！５分程度導体線材１を加熱する。その結果導体線
材１の表面にはオクチル酸塩が分解酸化して生じた（Ｙ
Ｂａ）　Ｃｕ２Ｏで表される酸化物層が形成される。こ
の酸化物層の厚さが所望の寸法となるまで、付着と熱処
理とが繰返される。酸化物層の厚さが所望の厚さとなっ
た後に、合成熱処理炉６の温度を例えば８００℃に昇温
して５時間程度加熱することによって、酸化物層をペロ
ブスカイト構造の酸化物超電導体層とすることができる
。オクチル酸塩を酸化物とする素過程において合成熱処
理炉６の温度を上げ、時間を長くしてペロブスカイト構
造を実現し、塩溶液の付着とペロブスカイト型酸化物の
形成繰返して所望の厚さの超電導体層を得ることも、勿
論可能である。表面に超電導体層が形成された線材７０
表面には絶縁材付着装置８によって、例えばスパッタ法
、蒸着法などによって５ｉ０２被膜が形成され、さらに
必要があれば、最終寸法処理装置９によって、所定の寸
法に整形された後、線材巻取り装置１０によって巻取ら
れる。

第２図ないし第５図に、このようにして製造された超電
導線材の形状を示す。

第２図および第３図は直流用の超電導線に適する形状を
示し、第２図は断面円状の線材の例、第３図は断面が偏
平のテープ状線材の例である。両図において、１１は導
体線材、１２は導体線材１１上に形成された酸化物超電
導体、１３は表面絶縁層である。

１第４図に交流用の超電導線材の形状を示す。断面が円
状の導電材２１の表面には複数の螺旋状溝−、ＪｏＡが
加工されており、溝２１Ａ内に酸化物超電導体２２が形
成さｉている。導電体２１および超電導体２２を覆って
図示しない絶縁層を設けて酸化物超電導線材が完成する
。このように酸化物超電導体２２を導電体２１の溝２１
Ａに形成すれ−ば、超電導体２２に大電流の交流を流し
た時に発生する磁場によって超電導体２２に作用する交
番応力による超電導体の破壊を防ぐことができる。

第５図に本発明によって製造される超電導線の他の例を
示す、本例においては、導電体３１は偏平断面を有する
テープ状である。溝３１Ａはｙｇ４図における溝スＩＡ
と同じく累施状の溝である。３２は酸化物超電導体、３
３は５１０２などからなる絶縁膜である。その表面に酸
化物超電導体を形成するための導電体の断面形状および
寸法は必要に応じて任意に定めることができる。酸化物
超電導体を形成するための塩はオクチル酸塩に限られず
、また各構成元素の種類および比率も、目的とする酸化
物超電導体の材質に応じて選定することができる。さら
に酸化物超電導体層は薄くても大電流を流すことができ
るので、製造された超電導線材は可撓性を保つことがで
きる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、臨界温度は高い
けれど、脆くて線材化の困難な酸化物超電導体を用いて
、長尺で可撓性のある超電導線材を製造することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する模式図、第２図ないし
第５図は本発明によって製造された超電導線の形状を示
す図である。１・・・導体線材、２・・・導体線供給装置、３．４・・・洗浄装置、５・・・付着装置、６・・・合成熱処理装置、７・・・超電導線材、８・・・絶縁材付着装置、９・・・最終寸法処理装置、１０・・・超電導線材巻取り装置、１１、２１．３１・・・導体線、１２、２２．３２・・・酸化物超電導体、２１Ａ、　３
１Ａ・・・溝、１３、３３・・・表面絶縁層。第１図第２図　　　　　第３図

Claims

【特許請求の範囲】導体線材の表面に酸化物超電導体を構成する元素の塩の
混合物を付着せしめる工程と、前記塩が付着した導体線材を加熱して、前記塩を分解酸
化して酸化物となし、さらにペロブスカイト構造の酸化
物超電導体にする工程と、該超電導体の表面に絶縁層を形成する工程とを含むこと
を特徴とする酸化物超電導体線材の製造方法。