JPH02250221A - 多芯状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、液体窒素を冷媒として使用可能な酸化物超電
導体をエネルギ一応用として活用するに適した多芯状線
材の製造方法に関するものである。

［従来技術］ Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系等の酸化物超電導体は液体窒素温
度（７７Ｋ）を越える臨界温度を示し、液体窒素温度で
使用できる超電導体として注目されている。

超電導材種としては、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、Ｂ１−Ｐ
ｂ／５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系或はＴｌ−Ｂａ／５ｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系といったＹ系、旧糸、Ｔ１系のいずれの
酸化物超電導体の試作もなされており、７７に１零磁場
中で、３０００〜１２０００Δ／Ｃ−の臨界電流密度（
Ｊｃ）が得られている。

その断面構成は単芯状のものが多いが、多芯状の線材の
試作もなされている。その製造方法は通常、酸化物超電
導体の粉末を金属、例えば銀パイプ中に充填して減面塑
性加工したものの所要本数を金属、例えば銀バイブ中に
組込んで減面塑性加工した後、焼結熱処理して多芯状線
材を作製する。

また、酸化物超電導体の粉末を銅テープで包被した後減
面塑性加工して線状とすることも検討されているが、後
者の方式による線材で超電導特性が出たとの報告はない
。

銀被覆テープ状線材の例では、単芯の場合、厚さを小さ
くするにつれてＪｃ値は増大するが、多芯化した場合、
多芯化の回数が増すにつれて特性が劣化してしまう。こ
れは酸化物超電導体部を多芯化した場合、被覆金属の断
面積比が増大するため、それに対応して減面加工時の緻
密化が悪くなると共に、焼結熱処理時の酸化物超電導体
の収縮に被覆金属のそれが追従できなくなるため、コア
部がポーラスなものになって終うことに起因していると
推定される。

本発明は前記した従来技術の欠点を解消し、特性の良好
′な多芯状金属被覆線材を得ることを目的としてなされ
たものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨は、単芯線材の形成方法として酸化物超電
導体の粉末を被覆金属のテープで巻締める方式を採用し
たことにあり、それによって被覆金属の量を減らし、多
芯化によるコア部の緻密化低下を抑えたものである。

この場合、酸化物超電導体の粉末を被覆金属のテープで
巻締める手法としては、テープを断面Ｕ字状に成形しそ
の両側縁部が閉じるまでの間にそのテープ上に酸化物超
電導体の粉末を供給し、テープの両側縁部の重なりを増
加させながら前記粉末を圧縮して該粉末を前記テープで
緊密に包囲して複合線材とする方法が採用され、テープ
を構成する被覆金属としては、銀に限定されず、Ａｇ−
Ｐｄ　。

Ａｇ−Ｍｇｕ等の銀合金、Ｃｕ、＾ｕ、　Ｎ１等の虫型
導性或は酸化物超電導体と反応しないものが使用される
。

また、酸化物超電導材料としても特に限定されるもので
はなく　、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０や、ＹをＥｒ５ｎｏ等の
磁性元素（Ｌｎ）で置換したＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系、
ｌ３ｌ−Ｐｂ／５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｔｌ−Ｂａ／
５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系その他の酸化物超電導体が適用
できる。

［実　施　例〕 以下に、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系粉末を原料とした銀被覆
多芯状線材の例を説明する。

生原料として市販試薬のＹ２０３　、ＢａＣＯｚ及びＣ
ｕＯを用意し、それらをＹ　１Ｂａ２ＣＵ３０　、の組
成となるように精密に秤量し、それらをボールミルで良
く混合した後、それを所定の形状に成形した。次にそれ
を９５０℃の酸素雰囲気中で１０時間仮焼した後、ボー
ルミルによる粉砕を行い、再度、成形−仮焼−粉砕を行
って所定粒径の超電導粉末とした。この粉末について交
流磁化率法により超電導特性を確認したところ、臨界温
度はＴｃ＝９２にであった。

次にその粉末を第１図に示すように、銀テープ２で巻締
めてなる銀被覆単芯線材３とした。この線材３は第２図
に示すように、厚さ５０μｍの銀テープ２をその中方向
に湾曲させて断面Ｕ字状に成形しながらその両側の側縁
が重なり合う前のテープ２」二に前記の超電導粉末１を
供給し、テープ２を第１及び第２のダイス４及び５を通
過させることによりテープ２の両側縁部の重なりを大き
くすると共に、粉末１を圧縮して外径２．０ｍｍの単芯
線材３とした。その後その線材３をダイス引きにより外
径１．６ｍｍにまで伸線してテープ２の両側縁部の重な
りを大きくする己共に、粉末１部をさらに圧縮してソリ
ッド化させた。

次に所定の長さに切断した３７本の銀被覆単芯線材３を
外径１．０ｍｍ、肉厚０．５■の銀バイブ中に組み込ん
だ後、スェージャ−及び引抜ダイスを用いて外径２．０
朋まで減面塑性加工し、更に圧延により厚さ　１．Ｏｎ
ｍ、巾４．０１のテープ状線材に仕上げた。

最後に９２０℃の酸素雰囲気中で２０時間焼結熱処理し
た後、酸素アニールを行って多芯状の銀被覆酸化物超電
導線材とした。

このようにして作製した多芯状線材（３７芯）の場合、
線材全体における超電導部の断面積比は約７０％であり
、従来の多芯化法による２０〜４０％に比べて遥かに大
きくできた。このことは臨界電流密度（Ｊｃ　）が一定
であったとしても、超電導状態で線材に流せる電流は線
材サイズを一定とすれば、倍程度まで向上することにも
なる。更に被覆金属である銀の断面積比が少ないことか
ら、焼結熱処理時の収縮特性が良好となり、緻密な酸化
物超電導体となってＪｃ特性自体が向上する結果となる
。

具体的には、従来の多芯化法では、零磁場、７７にで精
々Ｊｃ−１０１０＾／ｃシであるのに対し、実施例のも
のはＪ　ｅ　＝　４２０ＯＡ／ｃ−を達成することがで
きた。

尚、前記では３７芯の例を示したが、これは多芯の本数
を限定するものではなく、６芯或は１３３０芯といった
増減は可能である。多芯化の際の被覆材として管材を使
用した場合を示したが、これはテープ又はシート材を用
いても差し支えない。

また、単心線材におけるテープ側縁の重なりの程度はも
う少し大きくても良く、場合によっては重なりの位置を
ずらして二重に巻締めてもよい。

［発明の効果コ 以上から明らかなように、本発明によれば、多芯化した
際の被覆金属の量を減らすことができるので、超電導体
部の緻密化が可能で、多芯状線材の臨界電流密度を向上
させることができ、マグネット等に応用する場合にメリ
ットが大きい。また本発明によれば、製造が容易で、特
性の良い線材を提供できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法の一実施例における単芯線材
の拡大横断面図、第２図はその単芯線材の成形方法を示
す説明図である。 １；超電導粉末、 ２：銀テープ、 ３：単芯線材、 ４及び５：ダイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面Ｕ字状に成形された被覆金属のテープ上にそ
   の両側縁部が閉じるまでの間に酸化物超電導体の粉末を
   供給し、前記テープの両側縁部の重なりを増加させなが
   ら前記粉末を圧縮して該粉末を前記テープで緊密に包囲
   することにより単芯線材を得、その単芯線材の複数本を
   纏めて減面塑性加工した後、焼結熱処理することを特徴
   とする多芯状酸化物超電導線材の製造方法。