JPH03204131A - 酸化物超電導線材の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、酸化物超電導体を塑性加工して線材化する
酸化物超電導線材の製造方法に関するもので、特に、塑
性加ニステップにおける改良に関するものである。

［従来の技術］ 従来、酸化物超電導線材は、一般に、金属パイプに酸化
物原料粉末を充填し、押出し、伸線、圧延等の塑性加工
を経て、線材化した後、熱処理することにより製造され
ている。また、得られた線材の臨界電流密度を向上させ
るためには、このような塑性加工と熱処理とを繰返すこ
とが有効であることか知られている。

［発明が解決しようとする課題］ このような酸化物超電導線材の製造方法において、内部
に充填されている酸化物超電導体の緻密化が臨界電流密
度の向上に寄与することから、酸化物超電導体を緻密化
するために、プレス加工、圧延加工、等に基づく平角加
工を酸化物超電導体に対して施す必要があった。平角加
工とは、たとえば丸線材を断面方向に圧縮して偏平な断
面の線材とするための加工をいう。このような平角加工
は、無理なく所望の断面形状または寸法を得るため、複
数段階に分けて実施されることが常識となっており、プ
レス加工に基づく平角加工では、線材を、逐次、平角加
工する必要かあり、量産性に欠けているという欠点があ
り、他方、圧延加工に基づく平角加工では、複数回の加
工を行なうため、作業性が悪いという欠点があった。

そこで、この発明の目的は、高い臨界電流密度を有する
超電導線材を効率良く得ることができる、酸化物超電導
線材の製造方法を提供しようとすることである。

［課題を解決するための手段〕 本発明者は、連続的に長尺材を作製することが可能な平
角加工において、得られた酸化物超電導線材の臨界電流
密度と加工条件との関係について検討と実験を重ねた結
果、圧下率８０％以上９８％以下にて平角加工すること
により、たとえ１回の平角加工しか行なわない場合であ
っても、高い臨界電流密度を有する酸化物超電導線材が
得られることを見出した。

すなわち、この発明は、線材化するため、酸化物超電導
体を塑性加工するステップを少なくとも備える、酸化物
超電導線材の製造方法において、上述した技術的課題を
解決するため、塑性加工するステップが、圧下率８０％
以上９８％以下にて平角加工するステップを含んでいる
ことを特徴としている。

［作用］ たとえば、金属パイプの内部に充填される粉末は、圧延
加工により、長手方向へ流動するとともに、幅方向にも
流動する。所望の加工度を達成するため、平角圧延加工
を一工程で行なうと、複数工程で行なう場合に比べて、
内部充填粉末は、幅方向への流動がより助長される。こ
のことを、第１図を参照して説明する。

第１図は、同一丸線材を同一板厚に加工しようとすると
き、（ａ）複数工程で平角圧延加工を行なった場合と、
（ｂ）−工程で平角圧延加工を行なった場合とをそれぞ
れ示す酸化物超電導線材の図解的断面図である。第１図
の（ａ）と（ｂ）との対比かられかるように、（ｂ）−
工程で平角圧延加工を行なった場合には、（ａ）複数工
程で平角圧延加工を行なった場合に比べて、超電導粉末
１は、より大きく幅方向へ流動している。なお、第１図
において、２は、金属シースを示す。

このように、超電導粉末１が幅方向へ流動する場合は、
長手方向に流動する場合に比べて、上下のロール等によ
り拘束されつつ流動するため、超電導粉末１は、より高
密度となり、応じて、より高い臨界電流密度を有する酸
化物超電導線材を製造することができる。

［実施例］ 実施例ｌ Ｂｉ２０．、ＰｂＯ，５ｒＣＯｓ、ＣａＣ０ａ、および
ＣｕＯを用いて、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ−１，
８：０．４：２：２．２：３の組成比の粉末を準備した
。

この粉末を、８００℃で８時間熱処理し、次いで、熱処
理して得られたものを、粉末状にするため、自動乳鉢を
用いて、２時間粉砕した。その後、粉砕して得られたも
のを、８６０℃で８時間熱処理し、次いで、再び上記と
同様に、粉末状に粉砕した。

上記粉末を、外径１２　ｍ　ｍ　ｓ内径８ｍｍの銀バイ
ブに充填した後、直径１．０ｍｍになるまで伸線した。

これを、直径１５０ｍｍの２段圧延機を用いて、第１表
に示すように、圧下率７５％（比較例Ｎ０１１）、８０
％（実施例Ｎｏ、１）　、９０％（実施例Ｎｏ、２）　
、９５％（実施例Ｎｏ、３）のそれぞれにて、１工程の
平角圧延加工によって、長さ５０ｃｍの線材を作製した
。次いで、この線材を、熱処理した後、再度、すべての
線材について、圧下率２５％で圧延し、次いで、最終熱
処理を施した。

このようにして得られた線材の長さ５０ｃｍ分の両端に
、電流端子を取付けるとともに、長さ５ｃｍごとに電圧
端子を取付けて、各区間の臨界電流密度（Ｊ　ｃ）を測
定した。Ｊｃの平均値およびばらつき（標準偏差）が第
１表に示されている。

なお、圧下率９８％を越える加工では、線材の形状が不
均一に変形した。

さらに、比較のために、前記直径１ｍｍの伸線された線
材を、圧下率４０％にて複数回の平角圧延加工により、
総板厚減少率が８０％（比較例Ｎｏ、２）、９０％（比
較例Ｎｏ、３）　、９５％（比較例Ｎｏ、４）になるま
で圧延（圧延の最終工程では、圧下率４０％未満とし、
板厚を調整した）した試料を、前記と同様な熱処理、圧
延、および熱処理を施し、得られた試料のＪｃを測定し
た。これも、第１表に示されている。

なお、Ｊｃは、いずれも、７７．３にの温度において外
部磁場を印加しない状態で測定し、電圧端子間５ｃｍで
１μＶの電圧が発生する電流値より計算した。

第１表より明らかなように、圧下率８０％以上９５％以
下（実施例Ｎｏ、１〜３）、好ましくは９０％前後の１
工程での平角圧延加工を行なうことにより、緻密度の向
上と配向性の向上によると考えられる電流密度の向上が
、いずれの比較例に比べても顕著に現われている。特に
、圧下率４０％の複数工程での平角圧延加工により実施
例と同様な総板厚減少率を得るように加工した試料（比
較例Ｎｏ、２〜４）と比較すれば、実施例が、電流密度
の向上をもたらすばかりでなく、超電導線材の製造方法
として作業性の点で有利であることかわかる。

実施例２ 実施例１において作製した試料のうち、実施例ＮＯ，２
（圧下率９０％）の試料の超電導体の密度比を測定した
。なお、密度比は、（超電導体の密度）／（超電導体の
理論密度）で定義される。

比較のために、実施例１で作製した比較例となる試料の
うち、比較例Ｎｏ、３　（圧下率４０％にて複数回の平
角圧延加工を行ない、総板厚減少率が９００６となるよ
うに設定したもの）の試料についても、同様に超電導体
の密度比を測定した。

これら実施例および比較例について、超電導体の密度比
を、圧下率、総板厚減少率、板厚および板幅とともに、
第２表に示している。

第２表 前述した実施例１において、圧下率８０〜９５％（総板
厚減少率８０〜９５％）にて平角圧延加工した線材が、
圧下率４０％で総板厚減少率が８０〜９５％になるよう
に平角圧延加工した線材よりも、Ｊｃの平均値およびば
らつきの点で優れていた。その理由は、第２表かられか
るように、前者の加工方法による場合には、後者に比べ
て、板幅が大きくなっており、超電導粉末の流動方向に
関して、ロールによって上下を拘束されている板幅方向
により多く流動した結果、超電導体の密度比がより高く
なっている。

［発明の効果］ このように、この発明によれば、塑性加工するステップ
に、圧下率８０％以上９８％以下にて平角加工をするス
テップを含ませることにより、酸化物超電導体の密度が
向上し、それによって熱処理後の臨界電流密度が高く、
かつ長平方向に均一な酸化物超電導線材を効率良く得る
ことができる。

したがって、この発明によって得られた酸化物超電導線
材は、ケーブルやマグネットなど、特に長尺の線材を使
用する分野で有効に活用されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の詳細な説明するための酸化物超電
導線材の図解的断面図である。 図において、１は超電導粉末、２は金属シースである。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）線材化するため、酸化物超電導体を塑性加工する
   ステップを少なくとも備える、酸化物超電導線材の製造
   方法において、 前記塑性加工するステップは、圧下率８０％以上９８％
   以下にて平角加工するステップを含むことを特徴とする
   、酸化物超電導線材の製造方法。