JPH0240813A - セラミックス系超電導線の製造方法 - 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］ 本発明は超電導線の製造方法に係り、特に粉体塗装法に
よるセラミックス系超電導線の製造方法に関する。

［従来の技術］ 近年、セラミックス超電導体の開発が世界中で急ピッチ
で進められており、この超電導体は、従来の最高の臨界
温度を示すＮｂ３Ｇｅの２３Ｋを大［１１に越えるもの
で、Ｂａ−Ｌａ−Ｃｕ−０系セラミツクス（臨界温度３
５Ｋ　）　、Ｌａ−８ｒ−Ｃｕ−０系セラミツクス（超
電導開始温度３７に以上）　、Ｌａ−Ｃａ−Ｃｕ−０セ
ラミツクス、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系セラミツクス（ゼロ
抵抗温度９３Ｋ）等のほか、２３３にあるいは室温以上
の臨界温度を示すセラミックスも報告されている。

このようにセラミックス超電導材料は臨界温度が液体窒
素温度以上や室温で用いることができる可能性があり、
この場合、高価な液体ヘリウムを使用しなくても済むた
め、経済的に極めて有利となるほか、超電導発電機等に
使用されると構造がシンプルで熱機関の効率も向上する
等の利点を有する。

しかしながら、セラミックスは硬くて、かつ脆いため、
現在実用化されているＮｂ−Ｔｉ系やＮｂ３Ｓｎ系超電
導線のように長尺化やコイル巻きすることが困難であり
、この点を克服することが実用化への第１歩となる。

現在線材の製造方法として、 ■アモルファスのテープあるいは線材を酸素雰囲気下で
加熱処理する方法、 ■合金管（たとえばＣｕ−Ｎｉ合金）の内部に原料の粉
末を充填し、両端を引張って線材やテープ状に成形する
方法、 ■銅系合金管内にセラミックス粉末を充填し、減面加工
および熱処理等を施して線材やテープ状に成形する方法
、等が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記■の方法においては、極めて急速な
冷却を必要とするため極めて細い線材や薄膜のテープし
か得られず、実用線材を得る方法としては、難点を有し
ており、上記■の方法では長尺の線材を連続的に製造す
ることが困難であり、また上記■の方法では線材の定長
が当初の銅合金管の外径によって制限される上、加工工
程が複雑となる難点がある。この場合、セラミックス超
電導体生成の熱処理は、超電導特性向上の観点から成形
後に施すことが望ましいが、銅系合金管で被覆されてい
るため成形後に内部に酸素を供給することが極めて困難
であり、実際上不可能である。

さらに、上記■および■の方法においては、セラミック
ス粉末の加工性が悪いため、粉末相互の接合不良やクラ
ックの発生により、軸方向の安定した超電導特性が得難
いという難点を有する。

本発明は、上記の難点を解決するためになされたもので
、アモルファス化のための急速冷却を必要とせず、長尺
の線材を容易に製造することができる上、酸化性雰囲気
中での熱処理を長尺の線材の状態で施すことができ、か
つ軸方向に安定した特性を有する実用線材を製造するこ
とが可能なセラミックス系超電導線の製造方法を提供す
ることをその目「白とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のセラミックス系超電導線の製造方法は、金属心
線の外周に、酸化物超電導物質の微粉末と合成樹脂微粉
末との混合粉末を粉体塗装法により被着せしめる工程と
、酸化性雰囲気中で加熱処理を施し、前記金属心線外周
に酸化物超電導物質の焼結層を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする。

上記の金属心線としては高温、たとえばセラミックス超
電導体の焼結温度で酸化物を生成しない金属またはその
合金か適している。これらの金属または合金としては、
Ａｇ１ＡｕＳＰｔおよびこれらの合金をあげることがで
きる。もちろん金属心線として、Ｃｕおよびその合金や
ステンレス等を用いてもよい。

また酸化物超電導物質の微粉末としては、たとえばＹＢ
ａ　２　Ｃｕ３０７〜．（ペロブスカイト）を焼成後、
粒径１０μｍ以下に粉砕したものが用いられ、一方、合
成樹脂微粉末としては熱可塑性あるいは熱硬化性の樹脂
、たとえばエポキシ樹脂やフェノール樹脂の微粉末を用
いることができ、この混合量は全体量に対して合成樹脂
微粉末の量を２０ＶＯＩ％以下、特に５〜１Ｏｖｏ１％
とすることが好ましい。

この混合粉末は粉体塗装法により、特に静電流動浸漬法
により金属心線外周に被着される。

酸化物超電導物質の焼結層の生成は、酸素気流中あるい
は酸素加圧下で酸化調整しながら加熱して、特性の改吾
が図られる。この焼結層の外側に絶縁層が被覆されるが
、焼結層と絶縁層との間に安定化材を配置してもよい。

この安定化材としては、たとえば銀、銅、アルミニウム
またはこれらの合金をメツキや蒸着により施すことでき
、絶縁１皮覆としては、たとえばホルマール等のエナメ
ルワニスやポリボロシロキサン樹脂等の無機ポリマーを
用いることができる。

上記の焼結層の形成に際しては、その外周に予め高温、
すなわち焼結温度で酸化物を生成しない金属、たとえば
ＡｇやＡｇ合金を被覆しておくことにより、適度な圧縮
応力下で焼結することができ、微細な焼結層を生成させ
ることが可能になる。これらの金属は焼結温度で ２ＡｇＯ−２Ａｇ　＋０２ の分解反応を生じ、実質的に酸化透過機能を有する。

［作用］ 本発明の方法においては、金属心線の外側に酸化物超電
導物質の微粉末と合成樹脂微粉末の混合粉末が被着され
た後焼結するため、披着層の厚さを均一にすることがで
きるとともに、長尺の線材を容易に製造し得る。この場
合、超電導微粉末は成形されることがないため、粒子間
の接合不良やクラックの発生が防止され、軸方向に均一
な特性を維持することができる。

［実施例］ 外径０，５■φの銀線を粉体塗装炉に通過させて、その
表面に５０．ｃｚａ＋の厚さにＹＢａ　２　Ｃｕ３０ｘ
　（ｘ　−７〜８）の粉末とエポキシ樹脂粉末との混合
粉末とを被着させた。この時の線速は１０ｍ／分であり
、一方粉体雲を形成する混合粉末は約１０μｍの粒子径
の粒子により構成され、エポキシ樹脂粉末の配合量は８
ｖｏ１％とした。

次いで塗装炉にタンデムに配設された炉’／ｍ　２００
℃の加熱炉に連続的に通過させて混合粉末を一次固着し
た後、酸素雰囲気中で７００℃Ｘ２４時間＋１０００℃
×５時間の熱処理を施して超電導線を製造した。この線
材の臨界温度は９０Ｋを示した。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば長尺の超電導線を容
易に製造することができ、また酸化性雰囲気中での熱処
理を線材の状態で施すことができるため、その軸方向の
特性も安定している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属心線の外周に、酸化物超電導物質の微粉末と合成樹
   脂微粉末との混合粉末を粉体塗装法により被着せしめる
   工程と、酸化性雰囲気中で加熱処理を施し、前記金属心
   線外周に酸化物超電導物質の焼結層を形成する工程とを
   含むことを特徴とするセラミックス系超電導線の製造方
   法。