JPH03105809A - 酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導線材の製造方法Info
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- JPH03105809A JPH03105809A JP1241838A JP24183889A JPH03105809A JP H03105809 A JPH03105809 A JP H03105809A JP 1241838 A JP1241838 A JP 1241838A JP 24183889 A JP24183889 A JP 24183889A JP H03105809 A JPH03105809 A JP H03105809A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- 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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、臨界電流密度の高い酸化物超電導線材の製造
方法に関する。
方法に関する。
（従来の技術）
酸化物超電導体の線材化の方法としては、原料酸化物の
仮焼粉末を、銀あるいは銀合金などのパイプを用いた銀
シース法が一般的である。
仮焼粉末を、銀あるいは銀合金などのパイプを用いた銀
シース法が一般的である。
第２図に従来の銀シース法の製造プロセスを示す。超電
導材料粉末を仮焼し、粉砕することを適当回数繰り返し
、原料粉末を調整する。この調整した粉末を銀ないしは
銀合金のパイプに充填する。
導材料粉末を仮焼し、粉砕することを適当回数繰り返し
、原料粉末を調整する。この調整した粉末を銀ないしは
銀合金のパイプに充填する。
このパイプを塑性加工して所望の形状の線材とする。こ
の例では、まず、九線に加工した後、さらにテープ状に
加工する。塑性加工された線材は焼結処理を受け、テー
プ状の超電導線を形成する。
の例では、まず、九線に加工した後、さらにテープ状に
加工する。塑性加工された線材は焼結処理を受け、テー
プ状の超電導線を形成する。
（発明が解決しようとする問題点）
上記のような従来方法により製作された超電導線材は、
超電導部分の密度が低く、また、配向性も不十分なため
、臨界電流密度の低い線材しか得られなかった。本発明
は、焼結後の線材に対して、適当な処理を施すことによ
り、超電導部分を高緻密化するとともに、圧縮面に垂直
な方向への結晶の配同性を向上させることによって、臨
界電流密度の高い超電導線材を得ることを目的とする。
超電導部分の密度が低く、また、配向性も不十分なため
、臨界電流密度の低い線材しか得られなかった。本発明
は、焼結後の線材に対して、適当な処理を施すことによ
り、超電導部分を高緻密化するとともに、圧縮面に垂直
な方向への結晶の配同性を向上させることによって、臨
界電流密度の高い超電導線材を得ることを目的とする。
［発明の構成コ
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記のように、金属シース材を用いて形成さ
れた線材に対して、圧力、５０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の圧
縮応力を加えた後、焼結することにより、臨界電流密度
の向上した超電導線材を得る製造方法である。
れた線材に対して、圧力、５０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の圧
縮応力を加えた後、焼結することにより、臨界電流密度
の向上した超電導線材を得る製造方法である。
（作用）
本発明の製造方法によれば、線材に施す圧縮応力、例え
ば、圧力、５ ０ ｋ ｇ ｆ ／ ｍ ｍ ２以上の
プレス加工により、超電導部分の板状の結晶はさらに層
状構造をとり易くなり、超電導体部分を高緻密化すると
ともに、圧縮面に垂直な方向に結晶のＣ軸を配向させる
ことによって、臨界電流密度を大幅に向上させることが
できる。そして、プレスと焼結の工程を繰り返すことに
より、さらに臨界電流密度を向上させることができる。
ば、圧力、５ ０ ｋ ｇ ｆ ／ ｍ ｍ ２以上の
プレス加工により、超電導部分の板状の結晶はさらに層
状構造をとり易くなり、超電導体部分を高緻密化すると
ともに、圧縮面に垂直な方向に結晶のＣ軸を配向させる
ことによって、臨界電流密度を大幅に向上させることが
できる。そして、プレスと焼結の工程を繰り返すことに
より、さらに臨界電流密度を向上させることができる。
臨界電流密度と焼結、プレスの繰り返し数との関係を模
式的に示したものを第１図に示す。線材の臨界電流密度
は従来の製造方法により作られたものに比べ、プレスと
焼結の工程を繰り返すことにより向上し、２〜４回の繰
り返しで最大値に達する。臨界電流密度が最大値に達し
た後は、第１図に模式的に示すようにプレスと焼結の工
程をさらに繰り返しても、臨界電流密度が横ばいの状態
（ａ）になるか、ないしは、プレスと焼結工程の繰り返
しにより結晶粒の粗大化や結晶粒界への不純物の偏析な
どにより、過剰焼結状態になり、臨界電流密度が減少す
る状態（ｂ）となる。
式的に示したものを第１図に示す。線材の臨界電流密度
は従来の製造方法により作られたものに比べ、プレスと
焼結の工程を繰り返すことにより向上し、２〜４回の繰
り返しで最大値に達する。臨界電流密度が最大値に達し
た後は、第１図に模式的に示すようにプレスと焼結の工
程をさらに繰り返しても、臨界電流密度が横ばいの状態
（ａ）になるか、ないしは、プレスと焼結工程の繰り返
しにより結晶粒の粗大化や結晶粒界への不純物の偏析な
どにより、過剰焼結状態になり、臨界電流密度が減少す
る状態（ｂ）となる。
焼結した線材にプレスにより、２００ｋｇｆ／ｍｍ’の
圧縮応力を加えた後、再び焼結した後の超電導部の組織
を第３図の写真（ｂ）に示す。第３図（ａ）のプレスを
しないものに比べ、第３図（ｂ）の２００ｋｇｆ／ｍｍ
’のプレスをしたものでは、板状の結晶が層状に重なり
、緻密化されているのがわかる。
圧縮応力を加えた後、再び焼結した後の超電導部の組織
を第３図の写真（ｂ）に示す。第３図（ａ）のプレスを
しないものに比べ、第３図（ｂ）の２００ｋｇｆ／ｍｍ
’のプレスをしたものでは、板状の結晶が層状に重なり
、緻密化されているのがわかる。
超電導材料として、ビスマス系超電導体を用いた超電導
線材に対して、本発明の製造方法を実施した結果は、以
下の実施例でも示すように、優れた結果を得ることがで
きた例の一つである。また、焼結後、線材に圧縮応力を
負荷する手段としては、前述したプレスが一般的である
が、ＣＩＰあるいはＨＩＰを用いることもできる。この
場合、とくにプレスができない形状のもの、たとえば、
塑性加工により、コイルや円筒状に形成した後、焼結処
理したような場合にも、圧縮応力を負荷することができ
る。
線材に対して、本発明の製造方法を実施した結果は、以
下の実施例でも示すように、優れた結果を得ることがで
きた例の一つである。また、焼結後、線材に圧縮応力を
負荷する手段としては、前述したプレスが一般的である
が、ＣＩＰあるいはＨＩＰを用いることもできる。この
場合、とくにプレスができない形状のもの、たとえば、
塑性加工により、コイルや円筒状に形成した後、焼結処
理したような場合にも、圧縮応力を負荷することができ
る。
（実施例）
本発明の実施例として、ビスマス、鉛、ストロンチウム
、カルシウム、銅、及び酸素を構成元素とする（鉛を含
まない場合もある）ビスマス系超電導材料を用いた例に
ついて説明する。Ｂｉ２０３、ＰｂＯ１Ｓ ｒｃＯ３、
ＣａＣＯ３、ＣｕＯなどの粉末を混合したものを、仮焼
、粉砕を数回繰り返して、超電導原材料粉末として調整
する。この超電導原材料粉末を銀または銀合金のパイプ
に充填する。超電導材料粉末を充填した銀パイプを線状
に塑性加工する。その後、焼結処理を施し、圧力２００
ｋｇｆ／ｍｍ’でプレスした後、焼成する処理を繰り返
した。以下の表１にその結果を示す。
、カルシウム、銅、及び酸素を構成元素とする（鉛を含
まない場合もある）ビスマス系超電導材料を用いた例に
ついて説明する。Ｂｉ２０３、ＰｂＯ１Ｓ ｒｃＯ３、
ＣａＣＯ３、ＣｕＯなどの粉末を混合したものを、仮焼
、粉砕を数回繰り返して、超電導原材料粉末として調整
する。この超電導原材料粉末を銀または銀合金のパイプ
に充填する。超電導材料粉末を充填した銀パイプを線状
に塑性加工する。その後、焼結処理を施し、圧力２００
ｋｇｆ／ｍｍ’でプレスした後、焼成する処理を繰り返
した。以下の表１にその結果を示す。
臨界電流密度の値については、複数の試料について測定
した値の分布領域を示したものである。
した値の分布領域を示したものである。
液化窒素温度における臨界電流密度は、焼結のままでは
、２０００ 〜３０００Ａ／ｃｒｎ２であったが、プレ
スと焼結を２回繰り返すと臨界電流密度は２０００ＯＡ
／ｃｍ２を越え、最大２３６００Ａ／ｃｍ２が得られた
。さらに、プレスと焼結を繰り返すと、臨界電流密度は
、６０００〜１００００Ａ／ｃｍ”に減少した。
、２０００ 〜３０００Ａ／ｃｒｎ２であったが、プレ
スと焼結を２回繰り返すと臨界電流密度は２０００ＯＡ
／ｃｍ２を越え、最大２３６００Ａ／ｃｍ２が得られた
。さらに、プレスと焼結を繰り返すと、臨界電流密度は
、６０００〜１００００Ａ／ｃｍ”に減少した。
［発明の効果］
本発明の製造方法により、超電導線材の超電導部分の密
度、配向性を向上させ、臨界電流密度の高い超電導線材
を得ることができる。また、超電導部分の組織が均一化
される傾向が強まり、臨界電流密度のばらつきが小さく
なり、安定した値が得られるようになったことである。
度、配向性を向上させ、臨界電流密度の高い超電導線材
を得ることができる。また、超電導部分の組織が均一化
される傾向が強まり、臨界電流密度のばらつきが小さく
なり、安定した値が得られるようになったことである。
これは線材に不可欠な長尺化時の安定性に極めて大きな
寄与をするという効果がある。
寄与をするという効果がある。
第１図は本発明の製造方法における臨界電流密度と焼結
、プレスの繰り返し回数との関係を模式的に示した図、
第２図は従来の超電導線材の製造方法の説明図、第３図
は超電導線材の超電導部分の電子顕微鏡写真である。 ０１ （Ｉｍのまま） ２ ３ ６ ５ 焼結一ブレス繰り返し数（回） 第１図 第２図 手続補正書（方式） 平成 ２年 １月
、プレスの繰り返し回数との関係を模式的に示した図、
第２図は従来の超電導線材の製造方法の説明図、第３図
は超電導線材の超電導部分の電子顕微鏡写真である。 ０１ （Ｉｍのまま） ２ ３ ６ ５ 焼結一ブレス繰り返し数（回） 第１図 第２図 手続補正書（方式） 平成 ２年 １月
Claims (3)
- （１）調整された酸化物超電導材料粉末を金属パイプ中
に充填する手段、前記酸化物超電導材料粉末を充填した
金属パイプを所定の形状に塑性加工する手段、前記所定
の形状に塑性加工された金属パイプを焼結処理する手段
により形成された超電導線材に対して、圧力５０ｋｇｆ
／ｍｍ＾２以上の圧縮応力を加えた後、焼結する手段を
含むことを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。 - （２）前記、圧力５０ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上の圧縮応力
を加えた後、焼結する手段を複数回繰り返すことを特徴
とする請求項１記載の酸化物超電導線材の製造方法。 - （３）前記、酸化物超電導材料が、ビスマス、鉛、スト
ロンチウム、カルシウム、銅、及び酸素から選択された
元素を構成元素とするビスマス系超電導材料であること
を特徴とする請求項１および２記載の酸化物超電導線材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241838A JPH03105809A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241838A JPH03105809A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105809A true JPH03105809A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=17080253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1241838A Pending JPH03105809A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03105809A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02207420A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 超伝導線材の製造方法 |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1241838A patent/JPH03105809A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02207420A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 超伝導線材の製造方法 |
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