JPH02260330A - 臨界電流密度の優れたＢｉ系酸化物超電導線材の製造法 - Google Patents
臨界電流密度の優れたＢｉ系酸化物超電導線材の製造法Info
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- JPH02260330A JPH02260330A JP1081037A JP8103789A JPH02260330A JP H02260330 A JPH02260330 A JP H02260330A JP 1081037 A JP1081037 A JP 1081037A JP 8103789 A JP8103789 A JP 8103789A JP H02260330 A JPH02260330 A JP H02260330A
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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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- 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〕
この発明は、優れた臨界電流密度を有するＢｌ系酸化物
超電導線材の製造法に関するものである。
超電導線材の製造法に関するものである。
近年、 Ｂｉ−８ｒ−Ｃａ −Ｃｕ −０系酸化物（以
下、Ｂｌ系酸化物という）が液体窒素で冷却可能な絶対
温度＝７７°に以上の温度において超電導現象を示すこ
とが発見され、このＢｌ系酸化物超電導線材を製造する
Ｋは１次のようにして製造されていた。
下、Ｂｌ系酸化物という）が液体窒素で冷却可能な絶対
温度＝７７°に以上の温度において超電導現象を示すこ
とが発見され、このＢｌ系酸化物超電導線材を製造する
Ｋは１次のようにして製造されていた。
まず、原料粉末として、それぞれ平均粒径：１０μｍ以
下のＢｉ２Ｏ，粉末、 ＳｒＣ○５粉末、 ＣａＣＯ３
扮末およびＣｕＯ粉末を用意し、これら原料粉末を所定
の割合に配合し、混合し、この混合粉末を温度二８００
〜８４０℃の範囲内の所定の温度で大気中１２時間保持
の条件にて焼成し、 Ｂｉ系酸化物に形成する。
下のＢｉ２Ｏ，粉末、 ＳｒＣ○５粉末、 ＣａＣＯ３
扮末およびＣｕＯ粉末を用意し、これら原料粉末を所定
の割合に配合し、混合し、この混合粉末を温度二８００
〜８４０℃の範囲内の所定の温度で大気中１２時間保持
の条件にて焼成し、 Ｂｉ系酸化物に形成する。
このようにして得られたＢｌ系酸化物は、粉砕され、さ
らに焼成および粉砕の工＆１２〜３回繰り返し行なつ九
のち、最終的にボールミルにより６時間程度粉砕し、平
均粒径：５μｍ以下のＢｉ系醒化物粉末を作製する。
らに焼成および粉砕の工＆１２〜３回繰り返し行なつ九
のち、最終的にボールミルにより６時間程度粉砕し、平
均粒径：５μｍ以下のＢｉ系醒化物粉末を作製する。
上記Ｂｉ系酸化物粉末は、Ａｇチューブに充填されてＡ
ｇ複合チューブとし、このＡｇ複合チューブをスェージ
ング加工、溝ロール加工またはダイス加工等の伸線加工
を施してＡｇ？Ｊ！合ワイヤとし、上記伸線加工された
Ａｇ複合ワイヤを大気中または酸素雰囲気中で焼結処理
することによりＢｌ系酸化物超電導線材を製造していた
。上記Ａｇ複合ワイヤの焼結処理温度は８３０〜８８０
℃であり、上記焼結処理によりＡｇチューブに充填され
ているＢｉ系酸化物粉末粒子は粒界結合し、電流が流れ
やすくなるのである。
ｇ複合チューブとし、このＡｇ複合チューブをスェージ
ング加工、溝ロール加工またはダイス加工等の伸線加工
を施してＡｇ？Ｊ！合ワイヤとし、上記伸線加工された
Ａｇ複合ワイヤを大気中または酸素雰囲気中で焼結処理
することによりＢｌ系酸化物超電導線材を製造していた
。上記Ａｇ複合ワイヤの焼結処理温度は８３０〜８８０
℃であり、上記焼結処理によりＡｇチューブに充填され
ているＢｉ系酸化物粉末粒子は粒界結合し、電流が流れ
やすくなるのである。
ところが、上記Ｂｉ系酸化物粉末の各粒子は、サブミク
ロンの大きさを有するＢｉ系酸化物結晶粒の集合体から
なる組織を有しており、これらＢｉ系酸化物粉末を構成
する結晶粒のＣ軸は一定方向に揃うことなくランダムに
配向している。このＣ軸がランダムに配向し念結晶粒の
集合体からなるＢｉ系酸化物粉末１４ｇチューブに充填
し、伸線加工し。
ロンの大きさを有するＢｉ系酸化物結晶粒の集合体から
なる組織を有しており、これらＢｉ系酸化物粉末を構成
する結晶粒のＣ軸は一定方向に揃うことなくランダムに
配向している。このＣ軸がランダムに配向し念結晶粒の
集合体からなるＢｉ系酸化物粉末１４ｇチューブに充填
し、伸線加工し。
ついで焼結処理してＢｉ系酸化物超電導線材を作製して
も、その充填部分はＣ軸がランダムに配向した結晶粒か
らなるＢｉ系酸化物粉末焼結体で構成されることになり
、上記Ｂｉ系酸化物粉末焼結体に流れる超電導電流は、
Ｂｉ系酸化物の結晶のＣ軸に直角に流れるため、Ｃ軸
がランダムに配向した結晶粒からなる従来のＢｉ系酸化
物超電導線材では、十分な臨界電流密度が得られないと
いう問題点があった。
も、その充填部分はＣ軸がランダムに配向した結晶粒か
らなるＢｉ系酸化物粉末焼結体で構成されることになり
、上記Ｂｉ系酸化物粉末焼結体に流れる超電導電流は、
Ｂｉ系酸化物の結晶のＣ軸に直角に流れるため、Ｃ軸
がランダムに配向した結晶粒からなる従来のＢｉ系酸化
物超電導線材では、十分な臨界電流密度が得られないと
いう問題点があった。
そこで１本発明者等は、 ＡｇｒＪ金線材のＢｉ系酸化
物充填材のＣ軸全一定方向に虐えることによシ。
物充填材のＣ軸全一定方向に虐えることによシ。
−層すぐれた臨界電流密度を有するＢｉ系酸化物超電導
線材を作製すべく研究を行った結果。
線材を作製すべく研究を行った結果。
Ａｇチューブに、結晶のＣ軸方向が鱗片状粉末の平面に
直角になるように揃った鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末金充填
したＡｇ６合チューブを作製し、上記Ａｇ複複合チュー
ブ金線線加工、ついで焼結処理することにより臨界電流
密度のすぐれたＢｉ系酸化物超電導線材を得ることがで
きるという知見を得たのである。
直角になるように揃った鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末金充填
したＡｇ６合チューブを作製し、上記Ａｇ複複合チュー
ブ金線線加工、ついで焼結処理することにより臨界電流
密度のすぐれたＢｉ系酸化物超電導線材を得ることがで
きるという知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、上記鱗片状Ｂｌ系酸化物粉末ｅＡｇチューブに充
填したＡｇ複合チューブを伸線加工すると、充填された
鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末は伸線加工中に鱗片状粉末の平
面が伸線方向に平行に揃い。
って、上記鱗片状Ｂｌ系酸化物粉末ｅＡｇチューブに充
填したＡｇ複合チューブを伸線加工すると、充填された
鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末は伸線加工中に鱗片状粉末の平
面が伸線方向に平行に揃い。
そのため結晶のＣ軸方向が伸線の長さ方向に直角となる
ように揃った状態で鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末が高密度に
充填されたＡｇ複合ワイヤが作製され。
ように揃った状態で鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末が高密度に
充填されたＡｇ複合ワイヤが作製され。
このＡｇ複合ワイヤを焼結処理することによシ鱗片状Ｂ
ｉ系酸化物粉末の結晶のＣ軸方向が上記Ａｇ０合ワイヤ
の長さ方向に直角に揃った状態で粒界接合し、高臨界電
流密度を有するＢｉ系酸化物超電導線材が得られるので
ある。
ｉ系酸化物粉末の結晶のＣ軸方向が上記Ａｇ０合ワイヤ
の長さ方向に直角に揃った状態で粒界接合し、高臨界電
流密度を有するＢｉ系酸化物超電導線材が得られるので
ある。
鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末は１次のようにして製造される
。
。
まず、原料粉末として、 Ｂｉ□Ｏ３粉末、 ＢｒＣ
Ｏ５粉末、 ＣａＣＯ３粉末およびＣｕＯ粉末を用意し
、これら粉末を所定の割合で配合し、混合したのち、溶
解し、この溶融体を、冷却され回転している双ｏ −ル
間に向けて噴出させ、Ｂｉ系酸化物のアモルファスシー
トを作製する。このアモルファスシートを粉砕して平均
粒径：１〜１０μｍを有するＢｉ系酸化物のアモルファ
ス粉末とし、このアモルファス粉末を加熱すると、結晶
化し、さらにＣ軸に直角方向に平面状に成長し、一部焼
結するのでこれを解砕すると鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末が
得られるのである。このようにして得られた鱗片状Ｂｉ
系酸化物粉末のＣ軸は鱗片状粉末の平面に直角に配向し
ておシ、上記鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末を用いて作製し九
Ｂｉ系酸化物超電導線材の充填部分は、Ｃ軸が線材の長
さ方向に＋Ｍ角に配向しており、［流が流れやすく、高
臨界電流密度を示すのである。
Ｏ５粉末、 ＣａＣＯ３粉末およびＣｕＯ粉末を用意し
、これら粉末を所定の割合で配合し、混合したのち、溶
解し、この溶融体を、冷却され回転している双ｏ −ル
間に向けて噴出させ、Ｂｉ系酸化物のアモルファスシー
トを作製する。このアモルファスシートを粉砕して平均
粒径：１〜１０μｍを有するＢｉ系酸化物のアモルファ
ス粉末とし、このアモルファス粉末を加熱すると、結晶
化し、さらにＣ軸に直角方向に平面状に成長し、一部焼
結するのでこれを解砕すると鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末が
得られるのである。このようにして得られた鱗片状Ｂｉ
系酸化物粉末のＣ軸は鱗片状粉末の平面に直角に配向し
ておシ、上記鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末を用いて作製し九
Ｂｉ系酸化物超電導線材の充填部分は、Ｃ軸が線材の長
さ方向に＋Ｍ角に配向しており、［流が流れやすく、高
臨界電流密度を示すのである。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明す
る。
る。
原料粉末として、いずれも平均粒径：１０μｍ以下のＢ
ｉ２Ｏ，粉末、 ＣａＣＯ３粉末、８ｒＣＯ、粉末およ
びＣｕＯ粉末を用意し、これら粉末を、Ｂｉ２Ｏ，粉末
：５３．４％。
ｉ２Ｏ，粉末、 ＣａＣＯ３粉末、８ｒＣＯ、粉末およ
びＣｕＯ粉末を用意し、これら粉末を、Ｂｉ２Ｏ，粉末
：５３．４％。
ＣａＣＯ３粉末：１１，５％。
８ｒＣＯ３粉末： １６．９ Ｓ ｈ
ＣｕＯ粉末：１８，２％。
（以上型−１ｔＳ）となるように配合し、混合したのち
、温度：１１５０℃に加熱溶融し、この温度に３０分間
保持したのち、溶融体を回転数：２２００ｒ、 ｐ、
ｍ、で回転する冷却された双ロールの間に向けて噴出さ
せ、厚さ：４０μｍ×幅：２３ＢのＢｉ系酸化物のアモ
ルファスシートを作製した。
、温度：１１５０℃に加熱溶融し、この温度に３０分間
保持したのち、溶融体を回転数：２２００ｒ、 ｐ、
ｍ、で回転する冷却された双ロールの間に向けて噴出さ
せ、厚さ：４０μｍ×幅：２３ＢのＢｉ系酸化物のアモ
ルファスシートを作製した。
このアモルファスシートを、メノウ乳鉢で粉砕して粗粉
末とし、この粗粉末をさらに５００−ポリエチレン容器
に入れ、ジルコニア製のボールを粉砕媒体としてボール
ミルし、平均粒径二５μｍを有するＢｉ系酸化物のアモ
ルファス粉末を作製し、このアモルファス粉末を昇温速
度：１５０℃／時で加熱し、温度＝８５０℃に３０時間
保持して結晶化するとともに結晶を成長せしめ、一部焼
結するのでこれを解砕することによりＣ軸に直角な平面
を有する鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末を作製した。
末とし、この粗粉末をさらに５００−ポリエチレン容器
に入れ、ジルコニア製のボールを粉砕媒体としてボール
ミルし、平均粒径二５μｍを有するＢｉ系酸化物のアモ
ルファス粉末を作製し、このアモルファス粉末を昇温速
度：１５０℃／時で加熱し、温度＝８５０℃に３０時間
保持して結晶化するとともに結晶を成長せしめ、一部焼
結するのでこれを解砕することによりＣ軸に直角な平面
を有する鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末を作製した。
上記鱗片状Ｂｉ系酸化物粉末は、平均粒径：８μｍ、ア
スはクト比：４，５ｔ−有しており、この粉末を内径：
６０×肉厚：１ＩＪＩＸ長さ：５０騙のＡｇチューブに
充填してＡｇ複合チューブを作製し、このＡｇ複合チュ
ーブを溝ロール加工したのちダイス加工して伸線し、外
径：２ＢのＡｇ複合ワイヤを作製した。
スはクト比：４，５ｔ−有しており、この粉末を内径：
６０×肉厚：１ＩＪＩＸ長さ：５０騙のＡｇチューブに
充填してＡｇ複合チューブを作製し、このＡｇ複合チュ
ーブを溝ロール加工したのちダイス加工して伸線し、外
径：２ＢのＡｇ複合ワイヤを作製した。
とのＡｇ複合ワイヤを、大気中、温度二８３０℃２３０
時間保持の条件で焼結処理し、この発明の製造法により
Ｂｉ系酸化物超電導線材を作製した。
時間保持の条件で焼結処理し、この発明の製造法により
Ｂｉ系酸化物超電導線材を作製した。
一方、従来例として、上記原料混合粉末を大気中、温度
＝８００℃、１２時間保持の条件で焼成してＢｉ系酸化
物を形成し、粉砕し、上記焼成および粉砕ｔ−３回繰り
返したのち、最終的に微粉砕し。
＝８００℃、１２時間保持の条件で焼成してＢｉ系酸化
物を形成し、粉砕し、上記焼成および粉砕ｔ−３回繰り
返したのち、最終的に微粉砕し。
平均粒径ニアμｍの通常のＢｉ系酸化物粉末を作製し、
このＢｉ系酸化物粉末金、内径＝６Ｂ×肉厚＝１鵡×長
さ：５０ｇ１１の寸法を有するＡｇチューブに充填して
Ａｇ複合チューブを作製し、このＡｇａ合チスチューブ
ロール加工したのちダイス加工し、外径：２顛の従来の
製造法によるＢｉ系酸化物超電導線材を作製した。
このＢｉ系酸化物粉末金、内径＝６Ｂ×肉厚＝１鵡×長
さ：５０ｇ１１の寸法を有するＡｇチューブに充填して
Ａｇ複合チューブを作製し、このＡｇａ合チスチューブ
ロール加工したのちダイス加工し、外径：２顛の従来の
製造法によるＢｉ系酸化物超電導線材を作製した。
上記この発明法によるＢｉ系酸化物超電導線材および従
来法によるＢｉ系酸化物超電導線材の臨界電流密度Ｊｃ
および臨界温度Ｔｃｉそれぞれ測定し、それらの結果を
第１表に示した。
来法によるＢｉ系酸化物超電導線材の臨界電流密度Ｊｃ
および臨界温度Ｔｃｉそれぞれ測定し、それらの結果を
第１表に示した。
第 １ 表
第１表の結果から、この発明の製造法により得られたＢ
ｉ系酸化物超電導線材は、従来法によシ得られた線材よ
シも超電導特性が優れており、特に臨界電流密度Ｊｃが
格段にすぐれていることがわかる。
ｉ系酸化物超電導線材は、従来法によシ得られた線材よ
シも超電導特性が優れており、特に臨界電流密度Ｊｃが
格段にすぐれていることがわかる。
この発明によると、鱗片状Ｂｌ系酸化物粉末を用いるこ
とにより、超電導特性の優れたＢｉ系酸化物超電導線材
を比較的簡単に製造することができるので産業の発展に
寄与するところ大なるものがある。
とにより、超電導特性の優れたＢｉ系酸化物超電導線材
を比較的簡単に製造することができるので産業の発展に
寄与するところ大なるものがある。
Claims (1)
- （１）ＡｇチューブにＢｉ系酸化物粉末を充填してＡｇ
複合チューブを作製し、このＡｇ複合チューブを伸線加
工したのち、焼結処理するＢｉ系酸化物超電導線材の製
造法において、 上記Ｂｉ系酸化物粉末として、結晶のＣ軸の方向が鱗片
状粉末の平面に直角になるように揃つた鱗片状Ｂｉ系酸
化物粉末を用いることを特徴とする臨界電流密度の優れ
たＢｉ系酸化物超電導線材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081037A JPH02260330A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 臨界電流密度の優れたＢｉ系酸化物超電導線材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081037A JPH02260330A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 臨界電流密度の優れたＢｉ系酸化物超電導線材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260330A true JPH02260330A (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=13735253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1081037A Pending JPH02260330A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 臨界電流密度の優れたＢｉ系酸化物超電導線材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02260330A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63279514A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Toshiba Corp | 超電導体線材、その製造方法および超電導コイル |
| JPS6472904A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-17 | Nat Inst Res Inorganic Mat | Production of superconductive ceramic powder |
| JPH0279310A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 酸化物系超電導線条体の製造方法 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1081037A patent/JPH02260330A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63279514A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Toshiba Corp | 超電導体線材、その製造方法および超電導コイル |
| JPS6472904A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-17 | Nat Inst Res Inorganic Mat | Production of superconductive ceramic powder |
| JPH0279310A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 酸化物系超電導線条体の製造方法 |
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