JPH03241797A - 磁気シールド体の製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、酸化物超電導体を用いた磁気シールド体の製
造方法に関する。

（従来の技術） 従来、酸化物超電導体を用いて筒状の磁気シールド体を
作る方法としては、溶射法あるいは粉末法などがある。

溶射法はセラミックスまたは金属製筒状体の外側から、
酸化物超電導体を溶融し吹き付けた後、各種の熱処理を
繰り返すことにより製造する方法である。

粉末法は酸化物超電導原料粉末を筒状に成形して、その
後、熱処理して筒状の磁気シールド体を製造する方法で
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の従来の磁気シールド体の製造方法のうち、溶射法
は溶射膜にムラが発生し易く、筒状の面全体を超電導化
する事は非常に困難である。

これに対して、粉末法は比較的容易に均一な超電導膜を
製作できる。この粉末法の欠点は、熱処理時及び室温以
下への冷却時にワレが発生し易いことである。そこで、
一般には超電導円筒の肉厚を、通常は数ｍｍ以上に、厚
くしたり、熱処理の間に加圧工程を設けてＣＩＰ　（冷
間静水圧加圧）等で組織を緻密化させたりすることで超
電導体のワレを防止している。しかし、超電導円筒の肉
厚を増すことは逆に緻密化を阻害することになり、臨界
電流密度が下がり、磁気シールド性能が低下することに
なる。また、中間加圧も圧力のかけ方によってはワレを
助長する場合があり、安定に製造することは難しい。

本発明は、酸化物超電導体を用いた磁気シールド円筒を
粉末法によって製造する場合に発生するワレの問題を解
決し、同時にシールド性能を向上させることを目的とし
ている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、筒状の酸化物
超電導材料の外側第１層を金属筒、最外層の第２層をセ
ラミックス筒とし、内側第１層を金属筒、最内層の第２
層をセラミックスの筒または柱とした構造で、かつ外側
第２層の線膨張係数は内側第２層の線膨張係数より小さ
なものとした組合せ体を熱処理する。

（作用） 上記のような構造の組合せ体を加熱すると、内側第２層
は外側第２層よりも線膨張係数が大きいために、内側第
２層と外側第２層の間に圧縮力が働く。この圧縮力によ
り内側第２層と外側第２層の間に挟まれた酸化物超電導
材料が加熱処理とともに加圧処理される。

本発明で使用する内枠筒状体および外枠筒状体は上記の
線膨張係数の条件の他に強度が必要とされる。セラミッ
クスは適当な材料の一つである。

例えば、Ｓｉ３Ｎ４．５ｉＣ１Ａ１２０３、Ｚｒ０２（
含むＹ２Ｏ３）、ＭｇＯ等が使用可能である。これらの
材料の線膨張係数の順を下記の不等式に示す。

Ｓ　ｉ３Ｎ４＜Ｓ　ｉ　Ｃ＜Ａ　１２０３＜Ｚｒ０２（
Ｙ２Ｏ３を含む）＜ＭｇＯこれらの材料を、線膨張係数
に応じて適宜組み合わせて用いればよい。

（実施例） 以下に本発明の超電導コイル製造方法の一実施例を図面
に基づいて説明する。

■セラミックス円柱１の外側に金属製薄肉円筒２３ を焼バメまたは冷シバメまたは圧入により嵌合する。こ
こで使用される金属としては、例えば、ＡｕｌＡｇ１Ｃ
ｕ１Ｎｉ１Ｆｅまたはその合金などが用いられる。また
、セラミックス円柱１のかわりにセラミックス円筒を用
いても良い。

■第１図に示すように、この組合せ円柱を内型とし、ゴ
ム製円筒３を外型として、その間に酸化物超電導粉末（
原料粉または仮焼粉）４を充填する。

そしてこれに冷間静水圧加圧（ＣＩ　Ｐ）を加え、酸化
物超電導粉末４を加圧成形する。成形後には、スプリン
グバックによりゴム製円筒型は容易に外れ、金属製薄肉
円筒２の外側に酸化物超電導粉末の成形体が形成される
。

■次にこれを熱処理することにより、酸化物超電導粉末
成形体は焼結体または部分溶融体または溶融凝固体の酸
化物超電導体４′が形成される。

■一方、第３図のように、セラミックス円筒６に金属製
薄肉円筒５を焼バメまたは冷シバメまたは圧入した組合
せ円筒を別途準備し、これを第２図の組合せ円柱の外側
に焼バメまたは冷シバメまたは圧入により嵌合させる。

第４図は嵌合させた状態を示す図である。

なお、金属製薄肉円筒５は金属製薄肉円筒２と同一種な
いしは線膨張係数の差が小さい金属材料が使用される。

また、セラミックス円筒６は線膨張係数がセラミックス
円柱１のそれよりも小さいものを選定する。セラミック
スとしては高温強度の高い構造用セラミックス、例えば
ＳｉＣ，５ｉ３Ｎ４１　Ａ　１２０３．　Ｚ　ｒ　０２
　（含むＹ２Ｏ３）＋　ＭｇＯなどのが使用できる。

■これを酸化物超電導体の熱処理温度、通常は８００℃
以上、で熱処理する。この時、セラミックス円筒６とセ
ラミックス円柱１の線膨張係数の差により、熱処理また
は昇降温時に酸化物超電導粉末の酸化物超電導体４′は
圧縮加圧され、組織が緻密化する。

■冷却後にセラミックス円柱１を引き抜く。さらに酸化
物超電導体４′を緻密化するためには、第５図に示すよ
うに、セラミックス円柱１より外径の大きいセラミック
ス円筒７を焼バメまたは冷シバメまたは圧入によって組
み込み、再度、■の処理を施せばよい。

■加工処理を終えた組合せ円筒体を室温以下に冷却する
ことにより、外側のセラミックス円筒６が抜け、第６図
のごとく、金属で包まれた薄肉の磁気シールド円筒が完
成する。

なお、外側のセラミックス円筒、内側のセラミックス円
筒の場合は最終的に残しておいてもよい。

［発明の効果コ 本発明の製造方法により、安定に固定した状態で、変形
や割れを発生させることなく超電導コイルに対して強い
圧力をかけることができるため、ワレの発生のない、緻
密で高性能な磁気シールド体が安定的に製造できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の製造方法の一例を示す説明図
である。 １・・・セラミックス円柱、２，５・・・金属製円筒、
３・・・ゴム製円筒、４・・・酸化物超電導粉末、４′
・・・酸化物超電導体、６．７・・・セラミックス円第
３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化物超電導材料を用いて磁気シールド体を製造
   する方法において、酸化物超電導材料の外側第１層を金
   属筒、最外層の第２層をセラミックス筒とし、内側第１
   層を金属筒、最内層の第２層をセラミックス筒または柱
   とした構造で、かつ前記内側第２層の線膨張係数は前記
   外側第２層の線膨張係数より大きなものとした組合せ体
   を熱処理する工程を含むことを特徴とする磁気シールド
   体の製造方法。