JPH03237073A - セラミックス超電導材料の接合方法 - Google Patents
セラミックス超電導材料の接合方法Info
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- JPH03237073A JPH03237073A JP2033348A JP3334890A JPH03237073A JP H03237073 A JPH03237073 A JP H03237073A JP 2033348 A JP2033348 A JP 2033348A JP 3334890 A JP3334890 A JP 3334890A JP H03237073 A JPH03237073 A JP H03237073A
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- ceramics
- ceramic
- superconductor
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- 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
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- Ceramic Products (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、セラミックス超電導材料の接合方法に関する
。
。
近年、液体窒素温度で超電導を示すＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系やＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系等のセラミックス超
電導体が見出され、各分野で実用化研究が進められてい
る。
系やＢ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系等のセラミックス超
電導体が見出され、各分野で実用化研究が進められてい
る。
ところで、これらのセラミックス超電導材料同士を接合
する方法としては、例えば第３図イ２ロ田３を接合媒体
として介在させる方法によりなきれている。
する方法としては、例えば第３図イ２ロ田３を接合媒体
として介在させる方法によりなきれている。
しかしながら、この方法によると半田は常電導体の為、
接続部の抵抗が大きくなり、セラ友ツクス超電導々体全
体として高い超電導特性が得られないという問題があっ
た。
接続部の抵抗が大きくなり、セラ友ツクス超電導々体全
体として高い超電導特性が得られないという問題があっ
た。
このようなことから、セラミックス超電導材料同士を押
圧しながら、加熱溶融して接合する方法が提案されたが
、この方法によるとセラごツクス超電導体に組成変動が
生じて超電導特性が低下してしまうという問題があった
。
圧しながら、加熱溶融して接合する方法が提案されたが
、この方法によるとセラごツクス超電導体に組成変動が
生じて超電導特性が低下してしまうという問題があった
。
本発明はかかる状況に鑑み鋭意研究を行った結果、セラ
くツクス超電導体組威のアモルファス状物質は超電導を
示す結晶性物質に較べて溶融温度（融点）が最大１００
°Ｃ程度低く、このアモルファス状物質を半田の代わり
に接合媒体として用いると接合温度を低くできるのでセ
ラ４ツクス超電導体が劣化することがなく、又このアモ
ルファス状物質は溶接後結晶化して超電導体となること
を知見し、更に研究を進めて本発明を完成させるに到っ
たものである。
くツクス超電導体組威のアモルファス状物質は超電導を
示す結晶性物質に較べて溶融温度（融点）が最大１００
°Ｃ程度低く、このアモルファス状物質を半田の代わり
に接合媒体として用いると接合温度を低くできるのでセ
ラ４ツクス超電導体が劣化することがなく、又このアモ
ルファス状物質は溶接後結晶化して超電導体となること
を知見し、更に研究を進めて本発明を完成させるに到っ
たものである。
即ち、本発明′、：、セラミックス超電導体からなる超
電導材料同士を接合する方法において、前記超電導材料
同士間に、前記セラミックス超電導体と少なくとも金属
成分が同じ組成で、且つ溶融温度が前記セラミックス超
電導体より低いアモルファス状物質を介在させて、これ
に所定の加熱処理を施すことを特徴とするセラミックス
超電導材料の接合方法である。
電導材料同士を接合する方法において、前記超電導材料
同士間に、前記セラミックス超電導体と少なくとも金属
成分が同じ組成で、且つ溶融温度が前記セラミックス超
電導体より低いアモルファス状物質を介在させて、これ
に所定の加熱処理を施すことを特徴とするセラミックス
超電導材料の接合方法である。
本発明方法において、アモルファス状物質の組成は、接
合しようとするセラミックス超電導材料を構成するセラ
ミックス超電導体と同じ組成のものか、少なくとも金属
成分が同一組成のものであればよく、接合時の加熱処理
によって結晶化して超電導体となるものである。 又、
上記アモルファス状物質は、セラミックス超電導体とな
し得る原料物質を溶融し、これを急冷凝固して作製され
るもので、急冷凝固法としては、単ロール法、双ロール
法、ピストンアンビル法、回転液中紡糸法、アトマイズ
法等の種々の方法が用いられ、その形状はシート状、繊
維状、粉末状等任意の形状のものが適用される。
合しようとするセラミックス超電導材料を構成するセラ
ミックス超電導体と同じ組成のものか、少なくとも金属
成分が同一組成のものであればよく、接合時の加熱処理
によって結晶化して超電導体となるものである。 又、
上記アモルファス状物質は、セラミックス超電導体とな
し得る原料物質を溶融し、これを急冷凝固して作製され
るもので、急冷凝固法としては、単ロール法、双ロール
法、ピストンアンビル法、回転液中紡糸法、アトマイズ
法等の種々の方法が用いられ、その形状はシート状、繊
維状、粉末状等任意の形状のものが適用される。
本発明方法において、セラミックス超電導材料間にアモ
ルファス状物質を介在させ、これを加熱処理して接合す
る際、上記超電導材料同士を押圧しながら加熱処理する
と接合強度等が改善されて好ましい。
ルファス状物質を介在させ、これを加熱処理して接合す
る際、上記超電導材料同士を押圧しながら加熱処理する
と接合強度等が改善されて好ましい。
本発明方法においては、セラミックス超電導材料間に上
記超電導材料と組成が同等で、融点が上記超電導材料よ
り低いアモルファス状物質を介在させ、これを上記アモ
ルファス状物質が溶融し、上記超電導材料が溶融しない
温度に加熱して接合するので接合時の加熱によってセラ
ミックス超電導材料が劣化したすせず、又アモルファス
状物質は接合後超電導体となるので接合部分の抵抗が増
加するようなことがない。
記超電導材料と組成が同等で、融点が上記超電導材料よ
り低いアモルファス状物質を介在させ、これを上記アモ
ルファス状物質が溶融し、上記超電導材料が溶融しない
温度に加熱して接合するので接合時の加熱によってセラ
ミックス超電導材料が劣化したすせず、又アモルファス
状物質は接合後超電導体となるので接合部分の抵抗が増
加するようなことがない。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例ｌ
Ｂｉ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、Ｃａ ＣＯ３、ＣｕＯをモル
比で２：２’：１：２になるように配合し、混合し、次
いでこれを大気中で仮焼成したのち、粉砕分級して仮焼
成粉体となした。次にこの仮焼成粉体を５Ｘ５Ｘ５０ｍ
ｍの棒材に圧粉成形し、次いでこれを大気中で融点（８
５０°Ｃ）直下の８４０°Ｃで３０時間加熱焼結してセ
ラミックス超電４棒材料となした。
比で２：２’：１：２になるように配合し、混合し、次
いでこれを大気中で仮焼成したのち、粉砕分級して仮焼
成粉体となした。次にこの仮焼成粉体を５Ｘ５Ｘ５０ｍ
ｍの棒材に圧粉成形し、次いでこれを大気中で融点（８
５０°Ｃ）直下の８４０°Ｃで３０時間加熱焼結してセ
ラミックス超電４棒材料となした。
他方、上記セラミックス超電４棒材料を接合するアモル
ファス状物質として、上記仮焼成粉体を工２００°Ｃに
加熱溶融し、次いでこれを双ロール法により急冷凝固し
て厚さ３０μｍのシートを作製した。
ファス状物質として、上記仮焼成粉体を工２００°Ｃに
加熱溶融し、次いでこれを双ロール法により急冷凝固し
て厚さ３０μｍのシートを作製した。
而して前記セラミックス超電４棒材料を２本用意し、第
１図に示したように、超電導棒材料１間に前記シート２
を介在させ、これを８００°Ｃに加熱して超電導棒材料
同士を接合した。接合に当たり棒材材間に押圧力を種々
変えて付与した。
１図に示したように、超電導棒材料１間に前記シート２
を介在させ、これを８００°Ｃに加熱して超電導棒材料
同士を接合した。接合に当たり棒材材間に押圧力を種々
変えて付与した。
実施例２
実施例１で製造したのと同じ仮焼成粉体を１２００゛Ｃ
に加熱溶融し、これをアトマイズ法により平均粒径１０
μｍの粉体となし、次いでこれを０．２ｍｍの板材に圧
粉成形して板状となし、これをセラミックス超電導棒材
材間に介在させた他は、実施例１と同じ方法によりセラ
ごツクス超電導棒材料同士の接合を行った。
に加熱溶融し、これをアトマイズ法により平均粒径１０
μｍの粉体となし、次いでこれを０．２ｍｍの板材に圧
粉成形して板状となし、これをセラミックス超電導棒材
材間に介在させた他は、実施例１と同じ方法によりセラ
ごツクス超電導棒材料同士の接合を行った。
尚、実施例１及び２において、シート及び粉体がアモル
ファス状であることは、Ｘ線回折法によりＷ１認した。
ファス状であることは、Ｘ線回折法によりＷ１認した。
又融点は双方とも７８０°Ｃであった。
比較例工
実施例１で作製したセラミックス超電４棒材料を２本文
合わせ、この突合わせ部分を両側から押圧しながら大気
中で８６０°ＣＸ２時間加熱処理して上記超電導棒材料
同士を接合した。
合わせ、この突合わせ部分を両側から押圧しながら大気
中で８６０°ＣＸ２時間加熱処理して上記超電導棒材料
同士を接合した。
比較例２
セラミックス超電導棒材料同士をＩｎ−３ｎ系半田を用
いて第１図に示した形状に半田接合した。
いて第１図に示した形状に半田接合した。
斯くのごとくして得られた各々のセラミックス超電４棒
材料の接合体の臨界電流密度（Ｊｃ ）を、接合部を含
む部分と含まない部分の２通りについて測定した。又接
合部を含む部分の接合強度を引張試験により測定した。
材料の接合体の臨界電流密度（Ｊｃ ）を、接合部を含
む部分と含まない部分の２通りについて測定した。又接
合部を含む部分の接合強度を引張試験により測定した。
Ｊｃは液体窒素（７７Ｋ）中にて、無磁場下で測定した
。結果は第１表に示した。
。結果は第１表に示した。
第１表より明らかなように、本発明方法品（Ｎｏ１〜６
）は、接合部を含む部分が接合部を含まない部分と殆ど
同じ高いＪｃ値を示した。又接合部の強度も実用上差支
えない程度の高い値のものであった。
）は、接合部を含む部分が接合部を含まない部分と殆ど
同じ高いＪｃ値を示した。又接合部の強度も実用上差支
えない程度の高い値のものであった。
上記において接合時に圧力を付与したものは、全般にＪ
ｃ及び接合強度とも高い値を示した。
ｃ及び接合強度とも高い値を示した。
これに対し、接合媒体を用いず直接接合したもの（Ｎｏ
７）は、接合部のみならず超電導棒材料全体が融点を越
えた為、組成変動を生してＪｃが全体的に低下し、又接
合媒体として半田を用いたもの（Ｎｏ８）は半田が常電
導体の為接合部の、ＩＣが低下した。
７）は、接合部のみならず超電導棒材料全体が融点を越
えた為、組成変動を生してＪｃが全体的に低下し、又接
合媒体として半田を用いたもの（Ｎｏ８）は半田が常電
導体の為接合部の、ＩＣが低下した。
以」１第１図に示した接合構造のものについて説明した
が、第２図イ〜ハに示し、たまうに、接合面を斜めにし
たり（図イ）、はめ合いにして（図口）接合面積を広げ
て接合強度を高めることも、更に接合部分を導電性のよ
い金属材料や半田で被覆し補強して（図へ）用いること
も可能である。
が、第２図イ〜ハに示し、たまうに、接合面を斜めにし
たり（図イ）、はめ合いにして（図口）接合面積を広げ
て接合強度を高めることも、更に接合部分を導電性のよ
い金属材料や半田で被覆し補強して（図へ）用いること
も可能である。
又本発明方法は、上記実施例で用いたＢｉ系超超電導体
他、前述のＹ系、或いはＴｌ−Ｂａ−ＣａＣｕ−０系等
任意のセラミンクス超電導体に適用し得るものである。
他、前述のＹ系、或いはＴｌ−Ｂａ−ＣａＣｕ−０系等
任意のセラミンクス超電導体に適用し得るものである。
以上述べたように本発明方法によれば、セラミックス超
電導材料同士をＪｃ等の超電導特性を損なうことなく接
合することができて、工業上顕著な効果を奏する。
電導材料同士をＪｃ等の超電導特性を損なうことなく接
合することができて、工業上顕著な効果を奏する。
第１図及び第２図イ〜ハは本発明の接合方法の態様例を
示すそれぞれ断面図、第３図イ８ ロは従来の接合方法
を示すそれぞれ断面図である。 １−七うごノクス超電導棒材料、２−アモルファス状シ
ート、３−一一一半田。
示すそれぞれ断面図、第３図イ８ ロは従来の接合方法
を示すそれぞれ断面図である。 １−七うごノクス超電導棒材料、２−アモルファス状シ
ート、３−一一一半田。
Claims (1)
- セラミックス超電導体からなる超電導材料同士を接合す
る方法において、前記超電導材料同士間に、前記セラミ
ックス超電導体と少なくとも金属成分が同じ組成で、且
つ溶融温度が前記セラミックス超電導体より低いアモル
ファス状物質を介在させて、これに所定の加熱処理を施
すことを特徴とするセラミックス超電導材料の接合方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2033348A JPH03237073A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | セラミックス超電導材料の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2033348A JPH03237073A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | セラミックス超電導材料の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03237073A true JPH03237073A (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=12384070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2033348A Pending JPH03237073A (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | セラミックス超電導材料の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03237073A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993020025A1 (fr) * | 1992-04-03 | 1993-10-14 | Nippon Steel Corporation | Element lie de materiaux d'oxyde supraconducteur et sa fabrication |
| WO2010090023A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 株式会社 東芝 | 超伝導導体の接続方法、及び超伝導コイル |
-
1990
- 1990-02-14 JP JP2033348A patent/JPH03237073A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993020025A1 (fr) * | 1992-04-03 | 1993-10-14 | Nippon Steel Corporation | Element lie de materiaux d'oxyde supraconducteur et sa fabrication |
| US5786304A (en) * | 1992-04-03 | 1998-07-28 | Nippon Steel Corporation | Joining product of oxide superconducting material and process for producing the same |
| WO2010090023A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 株式会社 東芝 | 超伝導導体の接続方法、及び超伝導コイル |
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