JPH0230010A - 超電導線材およびその製造法 - Google Patents
超電導線材およびその製造法Info
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- JPH0230010A JPH0230010A JP63178404A JP17840488A JPH0230010A JP H0230010 A JPH0230010 A JP H0230010A JP 63178404 A JP63178404 A JP 63178404A JP 17840488 A JP17840488 A JP 17840488A JP H0230010 A JPH0230010 A JP H0230010A
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- 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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- 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）
本発明は超電導線材およびその製造法に関する。
（従来の技術）
酸化物超電導体を線材に加工するには２例えば。
プロシーデインダス、オプ、ザ、エイティーンス。
インタナショナル、カンファレンス、オン、ロウ。
テンパラチュア、フィジックス（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｓｏｆ ｔｈｅ １８ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎ Ｌｏｗ Ｔ
ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ ）パート２
（Ｐａｒｔ ２ ）の１２０５頁〜１２０８頁に示さ
れるように、酸化物超電導粉末を銀製バイブに充てんし
た後、ダイスを用いて線引きすることによシ線材化する
方法が試みられている。
ｓｏｆ ｔｈｅ １８ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎ Ｌｏｗ Ｔ
ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ ）パート２
（Ｐａｒｔ ２ ）の１２０５頁〜１２０８頁に示さ
れるように、酸化物超電導粉末を銀製バイブに充てんし
た後、ダイスを用いて線引きすることによシ線材化する
方法が試みられている。
（発明が解決しようとするｎ題）
この方法によれば、＃！パイプ中に酸化物超電導粉末を
高密度に充てんする仁とができるが、しかしながら線引
き後の焼成で、超電導体の焼結が進み、銀パイプと酸化
物超電導粉末間に隙間が生じた！７．ｔｉ酸化物超電導
粉末の向きを一定方向に規制できずｌ化物超電導粉末間
に隙間が生じて臨界電流密度が低下し、超電導電流が流
れにくくなるという欠点があつ九。
高密度に充てんする仁とができるが、しかしながら線引
き後の焼成で、超電導体の焼結が進み、銀パイプと酸化
物超電導粉末間に隙間が生じた！７．ｔｉ酸化物超電導
粉末の向きを一定方向に規制できずｌ化物超電導粉末間
に隙間が生じて臨界電流密度が低下し、超電導電流が流
れにくくなるという欠点があつ九。
また上記の方法で外径が０．５囚ぐらいの細線を作るに
は、外径が３〜５ｍで、内径が１ｒｍ位のノ（イブに酸
化物超電導粉末を充てんした後、直径の異なるダイスを
複数用いて線引きし危ければ々らないため細線化が困難
であるという欠点があつ九。
は、外径が３〜５ｍで、内径が１ｒｍ位のノ（イブに酸
化物超電導粉末を充てんした後、直径の異なるダイスを
複数用いて線引きし危ければ々らないため細線化が困難
であるという欠点があつ九。
本発明はこれらの欠点のない超電導線材およびその製造
法を提供することを目的とするものである。
法を提供することを目的とするものである。
（！Ｉ題を解決するための手段〉
本発明者らは、上記の欠点について種々検討した結果、
薄膜法は、材料を原子状に分解蒸発させて基体上に再凝
固させて形成するため空隙がなく。
薄膜法は、材料を原子状に分解蒸発させて基体上に再凝
固させて形成するため空隙がなく。
ち密な形成を行ううえで有利である。また薄膜法は、膜
を形成する速度、基体（芯線）となる材料。
を形成する速度、基体（芯線）となる材料。
基体の温度等を適宜選定することにより結晶を配向させ
た薄膜を得ることができるということをつきとめ本発明
を完成するに至った。
た薄膜を得ることができるということをつきとめ本発明
を完成するに至った。
本発明は金線または銀線の周囲に酸化物超電導材料の薄
膜を形成してなる超電導線材および金線または銀線の周
囲に酸化物超電導材料用組成物を薄膜法で被覆した後熱
処理する超電導線材の製造法に関する。
膜を形成してなる超電導線材および金線または銀線の周
囲に酸化物超電導材料用組成物を薄膜法で被覆した後熱
処理する超電導線材の製造法に関する。
本発明で用いる金＆ｉまたは銀線としては、純金または
純銀を用いることが好ましいが、金または銀を主成分と
するもので酸化物超電導材料用組成物と反応せず、超電
導線材としたとき超電導特性が低下しないものであれは
純度は高くなくともよい。
純銀を用いることが好ましいが、金または銀を主成分と
するもので酸化物超電導材料用組成物と反応せず、超電
導線材としたとき超電導特性が低下しないものであれは
純度は高くなくともよい。
酸化物超電導材料の組成についてＦｉ特に制限はないが
２例えば酸化物超電導材料の薄膜として用いる場合の組
成は、イツトリウム、ホルミニウム。
２例えば酸化物超電導材料の薄膜として用いる場合の組
成は、イツトリウム、ホルミニウム。
エルビウム等の稀土類酸化物とバリウム化合物および銅
化合物を主成分とし、稀土類元素、：Ｂａ：Ｃｕが原子
比で１：２：３とした酸化物超電導材料を用いれば臨界
温度（Ｔ ｃ ）および超電導体含有率が高すので
好ましく、また酸化物超電導材料の薄膜（層）には異方
性があシ、結晶の（ｏｏｌ ）面の方向に超電導電流が
流れ易いという性質を有するため、この性質を利用して
芯線として用いる金線または銀線の表面に（ｏｏｌり面
に沿うように配向させれば、線材の臨界電流密度をさら
に高くすることができるので好ましい。
化合物を主成分とし、稀土類元素、：Ｂａ：Ｃｕが原子
比で１：２：３とした酸化物超電導材料を用いれば臨界
温度（Ｔ ｃ ）および超電導体含有率が高すので
好ましく、また酸化物超電導材料の薄膜（層）には異方
性があシ、結晶の（ｏｏｌ ）面の方向に超電導電流が
流れ易いという性質を有するため、この性質を利用して
芯線として用いる金線または銀線の表面に（ｏｏｌり面
に沿うように配向させれば、線材の臨界電流密度をさら
に高くすることができるので好ましい。
本発明における薄膜法としては２例えばスパッタ式、電
子線蒸着式等がある。なおスパッタ式で行う場合は、酸
素雰囲気中で熱処理後酸化物超電導材料となる組成物を
ターゲットに加工し、ターゲラ）Ｋ高周波電力を印加し
て放電して用いるが。
子線蒸着式等がある。なおスパッタ式で行う場合は、酸
素雰囲気中で熱処理後酸化物超電導材料となる組成物を
ターゲットに加工し、ターゲラ）Ｋ高周波電力を印加し
て放電して用いるが。
この際Ｃｕが薄膜中から約５０％欠損する。このためＹ
Ｂ ａｇ ＣＪ Ｏ７−δ（ただし稀土類酸化物として
Ｙ、０３ を使用した場合、なおδは酸素欠損Ｊｌ）の
結晶を得るのには、酸化物超電導材料となる組成物の組
成をＹ：Ｂａ：Ｃｕが原子比で１：２：（３＋欠損量）
例えば１ ： ２ ： ４．５の割合で配合し。
Ｂ ａｇ ＣＪ Ｏ７−δ（ただし稀土類酸化物として
Ｙ、０３ を使用した場合、なおδは酸素欠損Ｊｌ）の
結晶を得るのには、酸化物超電導材料となる組成物の組
成をＹ：Ｂａ：Ｃｕが原子比で１：２：（３＋欠損量）
例えば１ ： ２ ： ４．５の割合で配合し。
あらかじめＣｕを１．５原子余分に配合しておく必要が
ある。
ある。
酸化物超電導材料用組成物は２表面が平滑な程臨界電流
密度が向上するため、芯線となる金線または銀線を加熱
しながら回転して被覆することが好ましい。
密度が向上するため、芯線となる金線または銀線を加熱
しながら回転して被覆することが好ましい。
なお本発明における酸化物超電導材料用組成物とは、す
でに酸化物超電導材料となっているもの。
でに酸化物超電導材料となっているもの。
酸化物超電導材料の薄膜の厚さＫついては特に制限はな
く２例えば０．０５〜２μｍの厚さであれば扱い易いの
で好ましい。
く２例えば０．０５〜２μｍの厚さであれば扱い易いの
で好ましい。
酸化物超電導材料用組成物を熱処理するための熱処理温
度については特に制限はなく、被覆する酸化物超電導材
料用組成物の種類によシ適宜選定される。例えば酸化物
超電導材料用組成物の組成がＹ、 Ｂａ、 Ｃｕの成分
の場合は、８５０〜９２０℃の範囲の温度で熱処理する
ことが好ましい。薄膜法で被覆した酸化物超電導材料用
組成物を熱処理すれば酸化物超電導材料の薄膜が形成さ
れる。
度については特に制限はなく、被覆する酸化物超電導材
料用組成物の種類によシ適宜選定される。例えば酸化物
超電導材料用組成物の組成がＹ、 Ｂａ、 Ｃｕの成分
の場合は、８５０〜９２０℃の範囲の温度で熱処理する
ことが好ましい。薄膜法で被覆した酸化物超電導材料用
組成物を熱処理すれば酸化物超電導材料の薄膜が形成さ
れる。
また熱処理の際の雰囲気は、還元雰囲気中、大気中、酸
素雰囲気中のいずれの雰囲気中で熱処理してもよく特に
制限はないが、後工程を考慮すると酸素雰囲気中で熱処
理することが好ましい。もし還元雰囲気中又は大気中で
熱処理する場合は。
素雰囲気中のいずれの雰囲気中で熱処理してもよく特に
制限はないが、後工程を考慮すると酸素雰囲気中で熱処
理することが好ましい。もし還元雰囲気中又は大気中で
熱処理する場合は。
焼成後酸素雰囲気中または酸素含有雰囲気中での熱処理
工程が必要となる。この場合の酸素濃度は。
工程が必要となる。この場合の酸素濃度は。
２０％以上が好ましく、５０％以上であればさらに好ま
しい。
しい。
本発明において、酸化物超電導材料用組成物を薄膜法で
被覆した後、その被膜上に銀、白金等の金属被膜を形成
して熱処理すれば下地の酸化物超電導材料用組成物を損
傷せず保護することができるので好ましい。
被覆した後、その被膜上に銀、白金等の金属被膜を形成
して熱処理すれば下地の酸化物超電導材料用組成物を損
傷せず保護することができるので好ましい。
（実施例）
以下本発明の詳細な説明する。
実施例１
イツトリウム、バリウムおよび銅の比率が原子比で１：
２：４．５となるように純度９９．９％以上の酸化イツ
） ＩＪウム（信越化学工業製）１１λ９１１、炭酸バ
リウム（和光純薬製、試薬特級）３９４．６８９および
酸化鋼（小宗化学製、試薬特級）３５７．９８９を秤量
した。
２：４．５となるように純度９９．９％以上の酸化イツ
） ＩＪウム（信越化学工業製）１１λ９１１、炭酸バ
リウム（和光純薬製、試薬特級）３９４．６８９および
酸化鋼（小宗化学製、試薬特級）３５７．９８９を秤量
した。
ついでこれをジルコニアボールミル内にジルコニアポー
ルおよびメタノールと共に充填し、毎分６００回転条件
で１０時時間式混合、粉砕した。
ルおよびメタノールと共に充填し、毎分６００回転条件
で１０時時間式混合、粉砕した。
乾燥後、粉砕物をアルミナ焼板にのせ大気中で９００″
Ｇまで５０℃／時間の速度で昇温し、９００℃で１０時
間焼成後５０’Ｃ／時間の速度で冷却し。
Ｇまで５０℃／時間の速度で昇温し、９００℃で１０時
間焼成後５０’Ｃ／時間の速度で冷却し。
ついでメノウ乳鉢で粉砕して酸化物超電導材料用組成物
を得た。
を得た。
この後酸化物超電導材料用組成物８０重量％にバインダ
ー溶液（中京油脂製、商品名セルナ５Ｅ−６０４＞を２
０重ｉチ添加し、これらを均一に混合した後４００ ｋ
ｇｆ／ａｍ”の圧力で成形して直径が１００薗で、厚さ
が７ｖｔｓの成形体を得た。ついで大気中で９００℃の
温度で１０時間焼成してスパッタ用の酸化物超電導薄膜
用ターゲットを得た後、この酸化物超電導薄膜用ターゲ
ットをスパッタ装［（東京アルバック製、型式８ＢＨ−
１３０４ＲＤＥ）に取シ付けた。
ー溶液（中京油脂製、商品名セルナ５Ｅ−６０４＞を２
０重ｉチ添加し、これらを均一に混合した後４００ ｋ
ｇｆ／ａｍ”の圧力で成形して直径が１００薗で、厚さ
が７ｖｔｓの成形体を得た。ついで大気中で９００℃の
温度で１０時間焼成してスパッタ用の酸化物超電導薄膜
用ターゲットを得た後、この酸化物超電導薄膜用ターゲ
ットをスパッタ装［（東京アルバック製、型式８ＢＨ−
１３０４ＲＤＥ）に取シ付けた。
次に直径が１００μｍで純度が９１％の銀線を３００℃
に加熱し、かつ回転速度０．２回転（ｒｐｍ）。
に加熱し、かつ回転速度０．２回転（ｒｐｍ）。
送シ速度０．３ ｔＩＨｎ１分の条件で回転移動させな
がらアルゴンと酸素を導入してこの混合雰囲気中でスパ
ッタ装置に取シ付けた酸化物超電導薄膜用ターゲットに
３００Ｗの高周波電力を印加して放電させ、銀線の表面
に（ｏｏＩり面に沿うように厚さＬ２μｍの酸化物超電
導材料用組成物を配向状態に被覆し、ついで銀ターゲッ
トを取シ付けたスパッタ装置（上記と同じ装置）を使用
し、銀ターゲットに２００Ｗの直流電力を印加して放電
させ。
がらアルゴンと酸素を導入してこの混合雰囲気中でスパ
ッタ装置に取シ付けた酸化物超電導薄膜用ターゲットに
３００Ｗの高周波電力を印加して放電させ、銀線の表面
に（ｏｏＩり面に沿うように厚さＬ２μｍの酸化物超電
導材料用組成物を配向状態に被覆し、ついで銀ターゲッ
トを取シ付けたスパッタ装置（上記と同じ装置）を使用
し、銀ターゲットに２００Ｗの直流電力を印加して放電
させ。
酸化物超電導材料用組成物の表面に厚さ０．７μｍの銀
の被膜を形成した。
の被膜を形成した。
この後酸化物超電導材料用組成物を配向状態に被覆し、
さらにその表面に銀の被膜を形成した銀線を酸素雰囲気
中で９００＠Ｃまで５０℃／時間の速度で昇温し、９０
０℃で５時間熱処理後、５０℃／時間の速度で冷却して
鉄線、の周囲に酸化物超電導材料の薄膜およびその表面
に銀薄膜を形成した直径が１０３．４μｍの超電導線材
を得た。
さらにその表面に銀の被膜を形成した銀線を酸素雰囲気
中で９００＠Ｃまで５０℃／時間の速度で昇温し、９０
０℃で５時間熱処理後、５０℃／時間の速度で冷却して
鉄線、の周囲に酸化物超電導材料の薄膜およびその表面
に銀薄膜を形成した直径が１０３．４μｍの超電導線材
を得た。
得られ九超電導線材を、４端子法で液体窒素温度（７７
Ｋ）における臨界電流密度を求めたところ１６ Ｘ １
０’ Ａ／ｃｍ”であった。
Ｋ）における臨界電流密度を求めたところ１６ Ｘ １
０’ Ａ／ｃｍ”であった。
実施例２
直径が１００μｍで純度が９９チの金線の表面に（ｏｏ
Ｉ）面に沿うように実施例１と同様の方法および条件で
厚さ１．２μｍの酸化物超電導材料用組成物を配向状態
に被覆し、さらに酸化物超電導材料用組成物の表面に厚
さ０，８μｍの銀の被膜を形成した。
Ｉ）面に沿うように実施例１と同様の方法および条件で
厚さ１．２μｍの酸化物超電導材料用組成物を配向状態
に被覆し、さらに酸化物超電導材料用組成物の表面に厚
さ０，８μｍの銀の被膜を形成した。
以下実施例１と同様の方法および条件で熱処理を行い、
金線の周囲に酸化物超電導材料の薄膜およびその表面に
銀薄膜を形成した直径が１０＆６μｍの超電導線材を得
た。
金線の周囲に酸化物超電導材料の薄膜およびその表面に
銀薄膜を形成した直径が１０＆６μｍの超電導線材を得
た。
得られた超電導線材を、４端子法で液体窒素温度（７７
Ｋ）における臨界電流密度を求めたところ４． Ｉ Ｘ
１０’ Ａ／ａｎ”であった。
Ｋ）における臨界電流密度を求めたところ４． Ｉ Ｘ
１０’ Ａ／ａｎ”であった。
比較例１
イツトリウム、バリウムおよび銅の比率が原子比で１：
２：３となるように純度９９．９１以上の酸化イツ）
ＩＪウム（信越化学工業製）１１２．．９１９、炭酸バ
リウム（和光純薬製、試薬特級）３９４．６８９および
酸化鋼（小宗化学製、試薬特級）２３＆６４９を秤量し
、以下実施例１と同様の方法および条件で酸化物超電導
材料用組成物を得た。
２：３となるように純度９９．９１以上の酸化イツ）
ＩＪウム（信越化学工業製）１１２．．９１９、炭酸バ
リウム（和光純薬製、試薬特級）３９４．６８９および
酸化鋼（小宗化学製、試薬特級）２３＆６４９を秤量し
、以下実施例１と同様の方法および条件で酸化物超電導
材料用組成物を得た。
次に上記で得た酸化物超電導材料用組成物を外径が４ｍ
で、内径が１■の銀パイプに充てんした後、数種類のダ
イスを用いて外径が０．５ ｍｍになるまで線引きし、
ついで酸素雰囲気中で９５０’Ｃまで５０℃／時間の速
度で昇温し、９５０℃で１０時間熱処理後、５０℃／時
間の速度で冷却して直径が０．４５ｎｍの超電導線材を
得た。
で、内径が１■の銀パイプに充てんした後、数種類のダ
イスを用いて外径が０．５ ｍｍになるまで線引きし、
ついで酸素雰囲気中で９５０’Ｃまで５０℃／時間の速
度で昇温し、９５０℃で１０時間熱処理後、５０℃／時
間の速度で冷却して直径が０．４５ｎｍの超電導線材を
得た。
得られ九超電導線材を、４端子法で液体窒素温ろ１１
ＯＡ／ｃｍ”であった。
ＯＡ／ｃｍ”であった。
各実施例および比較例から明らかなように本発明になる
超電導線材は、従来の方法で得た超電導線材に比較し、
約３３０〜３７０倍の高い臨界電流密度が得られた。
超電導線材は、従来の方法で得た超電導線材に比較し、
約３３０〜３７０倍の高い臨界電流密度が得られた。
（発明の効果）
本発明になる超電導線材は、酸化物超電導材料の薄膜が
配向し、かつ酸化物超電導材料の薄膜に空隙がなく、超
電導相がち密であるので、高い臨界電流密度が得られ、
超電導電流が流れ易＜、 また直径が数１０〜数１００
μｍの細線を容易に製造することができ、工業的に極め
て好適な超電導線材である。
配向し、かつ酸化物超電導材料の薄膜に空隙がなく、超
電導相がち密であるので、高い臨界電流密度が得られ、
超電導電流が流れ易＜、 また直径が数１０〜数１００
μｍの細線を容易に製造することができ、工業的に極め
て好適な超電導線材である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金線または銀線の周囲に酸化物超電導材料の薄膜を
形成してなる超電導線材。 ２、金線または銀線の周囲に酸化物超電導材料用組成物
を薄膜法で被覆した後熱処理することを特徴とする超電
導線材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63178404A JPH0230010A (ja) | 1988-04-14 | 1988-07-18 | 超電導線材およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-92460 | 1988-04-14 | ||
| JP9246088 | 1988-04-14 | ||
| JP63178404A JPH0230010A (ja) | 1988-04-14 | 1988-07-18 | 超電導線材およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230010A true JPH0230010A (ja) | 1990-01-31 |
Family
ID=26433880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63178404A Pending JPH0230010A (ja) | 1988-04-14 | 1988-07-18 | 超電導線材およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0230010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7112323B2 (en) * | 2003-05-07 | 2006-09-26 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Intracellular proteinacious antimicrobial agents from lactic acid bacteria derived from fermented food samples |
-
1988
- 1988-07-18 JP JP63178404A patent/JPH0230010A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7112323B2 (en) * | 2003-05-07 | 2006-09-26 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Intracellular proteinacious antimicrobial agents from lactic acid bacteria derived from fermented food samples |
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