JPH03166348A - 酸化物超電導粉末用銀シース及び製造法並びに酸化物超電導材 - 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） この発明は、酸素透過性を有し、かつ酸化物超電導粉末
の密度向上に対応して硬度を増強させることを目的とし
た酸化物超電導粉末用銀シース及び製造法並びに酸化物
超電導材に関する。

（従来の技術） 従来、イットリウム系の超電導粉末は、層構造が一層で
粉末が男開しにくいために、銀シースに充填して圧延方
法、伸線方法又はスエージング加工に依る鍛造方法等に
依って強力に断面積を減少させ、線材又はテープ状に成
形している。このような変形に際し、超電導粉末に充分
の密度を与える為には、銀シースの変形に際し、その硬
度を逐次増大する必要があるとされ、研究されていた。

（発明により解決すべき課題） 元来、酸化物超電導粉末用の銀シースは、酸素を透過す
ることと、９９％もの加工性があることが要求され、純
銀性のシースはこれらの諸性質を満足させるものとして
知られていた。一方、超電導線、又はテープの実用化に
は、微細線又は極薄テープに成形した場合にも一定以上
の電流密度が必要であるが、この電流密度をあげるには
、加工度の進行に伴い、超電導微粉末の圧密度をより向
上させる必要があり、圧密度を向上させるには銀シース
の硬度を増大させる必要があった。然るに、純銀性の銀
シースの硬度は、最高ＨＶ９５程度であり、前記要請を
満足させることは不可能となる問題点があった。

そこで、銀微粉末にバラジュームを配合させ、硬度を増
大することについて試みたけれども、パラジュームの含
有率を７０％まで高めても、硬度ＨＶ８０程度であるの
みならず、バラジュームの含有率が２５％以上になると
、酸素の吸収作用を阻害し、超電導性能に重大な悪影響
を及ぼすことが判明した。即ち銀シースには、加工の容
易性、加工の進行に伴う硬度の増大性及び酸素の吸収性
を一定以上に保たなければならないなどの要請を同時に
満足させなければ、酸化物超電導粉末用銀シースを用い
た極薄テープ（厚さ０．１、幅１０帥）を成形できない
という問題点があった。

この発明の出願人によって、既に出願された反復交叉圧
延方法（特願平１−９６９４３号）によれば、酸化物超
電導粉末の緻密化について、著しい効果をあげ、電流密
度についても飛躍的向上を遂ケた。一方、銀シースにつ
いても加工硬化が見られたけれども、９７％〜９８％（
リダクション）でＨＶ９０が限界であり、これ以上硬度
をあげることはできなかった。従って、加工に際し、反
復交叉圧延により摺り潰し作用を与えても、圧延充填粉
末の緻密化に限界があることが問題点となった。

然るにこの発明は、純銀微粉末に少量のモリブデン微粉
末を混入した材料により銀シースを戊形し、加工の進行
に伴ってモリブデン微粉末の結晶を生長させ、純銀自体
の塑性の流動性を妨げた。

その結果、マクロ的に銀シースは強化硬度となる。

しかし、純銀そのものの性質としての酸素の吸収に支障
なく、超電導粉末の緻密化に対応して充分の硬度を進行
させ、線材又はテープ材の加工に支障のない銀シースを
得て、前記従来の問題点を解決したのである。

即ちこの発明は、銀微粉末に微量のモリブデン微粉末を
混入させて分散強化質のパイプとし、このパイプの加工
に際し、断面積減少に応じた熱処理を施して、銀質内の
モリブデン微粉末を内部酸化させつつ、結晶を生長させ
ることを特徴とした酸化物超電導粉末用銀シースの製造
方法である。

また、他の発明は、純銀微粉末にモリブデン微粉末０．
５％〜３．５％（重量）を混入させた材料により或形し
たことを特徴とする酸化物超電導粉末用銀シースである
。

更に他の発明は、酸化物超電導粉末を充填した微量のモ
リブデン微粉末を有する銀シースに断面積減少加工を施
し、酸化物超電導粉末の圧縮密度の向上に対応して銀シ
ース強度を向上したことを特徴とする酸化物超電導粉末
用銀シースの酸化物超電導材である。然して、モリブデ
ン微粉末の量は、全量の０．５％〜３．５％としたもの
であり、純銀微粉末は、３μ〜５μとし、モリブデン微
粉末は５μ以下としたものである。尚、モリブデン微粉
末は小さい程よいが、現状では２μ〜５μが人手できる
。

前記におけるモリブデン微粉末の混入量は、１．５％以
下（重量）となると加工に伴う硬化性の進行が不十分で
あり、その量の減少と共に、純銀シースに近接した性質
を奏する。然し乍ら、比較的長く（例えば３時間以上）
加熱すると、モリデブン微粉末の混入量が１．５％以下
であっても、所定の硬度が得られ、その下限は０，５％
位であることが判明した。また混入量を４％にすると、
硬度が異常に増進する。例えば銀微粉末９６％、モリブ
デン微粉末４％の合金はＨＶ１８０になって、銀シース
を塑性変形させることが出来くなるので、銀シースとし
ては使用することができない。

然し乍ら、混入量３．５％にした場合には、加熱温度と
加熱時間を高精度に制御すれば、最高硬度ＨＶ１６０位
に止め、更に銀シースに対して塑性加工を施せば銀シー
ス内の超電導粒子は高緻密化すことが出来、その時の銀
シース硬度は更に１０％〜２０％程度上昇する。この発
明の銀シースとして使用することができる。即ちモリブ
デン微粉末を、非酸化粉末状態で純銀微粉末に混入して
いる間は、純銀シースと同様の加工性および加工硬度の
進行（例えばＨＶ３０〜ＨＶ９０）であるが、加工の中
間に、例えば温度４００℃前後に加熱してモリブデン微
粉末の結晶を生長させると、その生長度に応じ銀シース
の硬度が増進される。換言すれば、モリブデン微粉末の
混入量、加熱温度、加熱時間のファクターを制御するこ
とによって純銀シースの加工最高硬度ＨＶ９５から、こ
の発明の銀シースのＨＶ１８０までの間の硬度を調整す
るのである。例えば、直径１０帥の銀シース超電導線を
厚０．１關、幅１ｏ關まで加工する場合に、厚さ５開の
際の硬度をＨＶＩＯＯとし、厚さ１開の際の硬度をＨＶ
１３０にするなどの調整を高精度に行えば、充分使用す
ることができる。

従ってモリブデン微粉末の混入量は、０．　　５％〜３
．５％が好適である。

（作　　用） この発明は、純銀微粉末に少量のモリブデン微粉末を混
入した材料により銀シースを或形したので、加工性は純
銀シースとほぼ同一である。然して加工中途において加
熱し、モリブデン微粉末の結晶を生長させることにより
、銀シースの硬度をＨＶ９０〜ＨＶ１８０の間の任意の
硬度にすることができる（又、塑性加工を与えることに
よって、１５％〜２０％硬度ｕｐも可能である。）。

また、この発明の銀シースを使用した超電導線又は超電
導テープは電流密度を著しく大きくすることができる。

（実施例１） ３μ〜５μの純銀微粉末９８．５％と、２μ〜５μのモ
リブデン微粉末１．５％とを均一に混合し、通常の要領
により直径１０ｍ＋＊の銀シースを成形する。この銀シ
ース内へ酸化物超電導粉末を密に充填し、スエージング
マシンにより加工する。

リダクシ゜ヨン５０％の際、銀シースの硬度はＨＶ７０
であった。ついで、温度４００℃で１５分加熱した所、
ＨＶＩＩＯとなった。更に厚さ３ｍｍまで加工し、銀シ
ースを４００℃、３０分加熱した所、ＨＶ１４５となっ
た。

このようにして、加工の進行に伴い、厚さ２＋ｎｉ＋，
幅１０ｍ＋ｉの際、例えば４００℃で８０分加熱した所
、Ｈｖ１５０〜ｌ５５となった。

従来、同一の純銀シースで直径１０ｍｎ＋の超電導線を
厚さ１ＩＩＩｍに加工した場合の銀シースの硬度は、Ｈ
Ｖ９５であり、このように強化銀シースを用いた場合、
同一条件で作られた超電導の電流密度の増大効果は、お
よそ銀シースの強化硬度の上昇に比例した値が得られた
。

（実施例２） ３，・ζ〜５μの純銀微粉末９６．５％と、２μ〜５μ
のモリブデン微粉末３．５％とを均一に混合し、通常の
要領により直径１０開の銀シースを成形する。この銀シ
ース内へ酸化物超電導粉末を密に充填し、スエージング
マシンにより加工する。

リダクション５０％の際、銀シースの硬度はＨＶ８０で
あった。ついで、品温４００℃で１５分加熱した所、Ｈ
Ｖ１２０となった。更に厚さ３開、幅１０ｍｍまで加工
し、銀シースを４００℃、３０分加熱した所、ＨＶ１５
０となった。

このようにして、加工の進行に伴い、テープが厚さ２ｍ
ｍの際、例えば４００℃で８０分加熱した所、Ｈｖ１５
５〜１６５となった。そして更に、再圧延によって１５
％〜２０％硬度は上昇する。

（実施例３） ３μ〜５μの純銀微粉末９９．５％と、２μ〜５μのモ
リブデン微粉末０．５％とを均一に混合し、通常の容量
により直径１０帥の銀シースを成形する。この銀シース
内へ酸化物超電導粉末を密に充填し、スエージングマシ
ンにより加工する。

リダクション５０％の際の銀シースの硬度はＨＶ７０で
あった。ついで温度４００℃で１５分間加熱した所、Ｈ
Ｖ９０となった。更に厚さ３ｍｍまで加工し、銀シース
を４００℃、１時間加熱した所、ＨＶ１３０となった。

このように加工し、厚さ２ｍｍの際４００℃で１８０分
間加熱した所、ＨＶＩ４５〜１５０となった。

前記のようにモリデブン微粉末が少ｆｆｌ（０．５％）
の場合においても、適切に長時間加熱すれば、モリブデ
ン結晶の戊長により、混入量が多い場合と同様の硬度増
加の傾向がある。然し乍ら混入量０．４％では前記方法
では低限は０．５％と最早必要硬度にならないので、低
限は０６　５％とした。

（発明の効果） この発明によれば、銀微粉末に少量のモリブデン微粉末
を混入させて分散強化質のパイプとし、このパイプの加
工に際し、断面積減少に応じた熱処理を施して、銀質内
のモリブデン微粉末を内部酸化させつつ、結晶を生長さ
せたから、通常の加工においては、純銀シースと同様イ
こ容易に加工できると共に、適温・適時間の熱処理によ
り超電導テープ等の加工に適した硬度とし得る効果があ
る。

また、このような超電導テープ等は飛躍的に電流密度を
増大し得ると共に、細線又は薄いテープとした場合に、
充分小径（テープの厚さの３００倍の直径、但し、この
場合銀シースに充填された超電導粉末は、約５０％とし
た場合である。）に巻くことができる効果がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　銀微粉末に少量のモリブデン微粉末を混入させて分
   散強化質のパイプとし、このパイプの加工に際し、断面
   積減少に応じた熱処理を施して、銀質内のモリブデン微
   粉末を内部酸化させつつ、結晶を生長させることによっ
   て強化パイプとすることを特徴とした酸化物超電導粉末
   用銀シースの製造方法 ２　モリブデン微粉末の量は、銀量の０．５％〜３．５
   ％とした請求項１記載の酸化物超電導粉末用銀シースの
   製造法 ３　純銀微粉末に、モリブデン微粉末０．５％〜３．５
   ％（重量）を混入させた材料により成形したことを特徴
   とする酸化物超電導粉末用銀シース ４　純銀微粉末は、３μ〜５μとし、モリブデン微粉末
   は２μ〜５μとした請求項３記載の酸化物超電導粉末用
   銀シース５　酸化物超電導粉末を充填した微量のモリブ
   デン微粉末を有する銀シースに断面積減少加工を施し、
   酸化物超電導粉末の圧縮密度の向上に対応して銀シース
   強度を向上したことを特徴とする酸化物超電導粉末用銀
   シースの酸化物超電導材