JPH03501663A - 超伝導線用被覆材料 - 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】 超伝導線用被覆材料 本発明は請求項１の上位概念に相応する超伝導線用複機材料に関する。

工業的に使用可能な超伝導線においては超伝導酸化物は金属からなる被覆により 取り巻かれていなければならない。この金属核種材料は多くの１要な課題を満足 させなければならなり： 酸化物の超伝導特性の局所損失における加熱を攻少にし、及びこうして全ユニッ トの超伝導性が転移温度を越えることにより失なわれることのないようにし、も ろい起伝導酸化物を、製造の腺、又は超伝導の作動においてローレンツ力により 生じる回避不可能な機械的負荷に対して保護する。

更に、この被板材料は超伝導核を３００に′ｆｃ下まわる温度で天気に対して窒 気密に密尉し、こうＩ−て酸素含量を貯蔵におりても、作動においても保持ｌ− なければならない。

丁ぺての公知のＢ。２〉１５テス２の高磁場超伝導体は著しい脆さにおいてぎわ だってＡる。この特性は導栖製造に著しく影Ｖを及はす。ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７又 はこれから誘導された酸化物（希土類によるＹのｔＩＫ換）のよ５な高磁場超伝 導体（Ｈｏｃｈｆｓｌｄｓｕｐｒａｌａｉｃｅｒ　）の導栂は現在粉末技術法に よってのみ製造することができる。

この際、すでに形成された（前反応した）超伝導相を金属管中に充填し、圧縮し 、変形工程、例えばハンマー加工、圧延又は延伸により直径約１１ｍの細線にす る。

どのような方法で、変形工程が起伝導相中で詳細には経過するかは知られていな 込、シかしながら変形の結果は転移温度Ｔ０及び臨界電流密度Ｊ０の測定により 証明することができる。

ＹＢａ２Ｃｕ３０ワ及びこれから誘導される酸化物にお（八てＴｃは一定である が、超伝導相の量及び臨界電流密度Ｊｃは変形度が上昇する程低下する。超伝導 性は強め変形にお込て完全に消失する。最初の超伝導性を後でふたたび獲得する ためには、常法で８００℃をうわまわる温度で、しばしば約り００℃〜最高９４ ０℃で行なわれる回復熱処理が必要であり、これに酸化熱処理が続く。

高磁場超伝導線の製造のために、被覆材料としては、従来はぼ完全に純粋な銀を 使用する（　Ｐｒｏｃ、　１゜Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｈ ｌｇｈ　Ｔｃ　５ｕｐｅｒｃＯｎａｕｃｔｏｒｓａｎｄ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　、Ｐ、　Ｄｕｂｏｔｓ等署、第１６３頁、Ｇ、Ｂａ ｒａｎｉ等著、Ｔｈ１３７頁、Ｒ，Ｆｌｕｋｉｇ＠ｒ等着、第１３１頁並びにＢ 、　Ｊｉｎ等着、Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　ｉｇ　５１巻、１９８ ７年、第２０３頁）。

多くの理由により、純銀はこの目的のために好適である。純銀は延性であり、そ の融点は空気中で９６０．８°Ｃで、純粋な酸素雰囲気中では９３９°Ｃであり 、熱処理において酸化物系超伝導体と反応せず、かつ４００℃を超える温度にお いて酸素に関して透過性である。経済的な観点からは銀の値段は予定している使 用目的にとってなお認めることができると思われる。

ジン（Ｊｉｎ　）等は、被覆材料としてニッケル／金からなる拡散バリヤーを有 する銅を提案している；ｌ−かしながら、銅は逆行しない酸化鋼の形成のために あまり好適ではなり０ 前記の回復熱処理はＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７の型の超伝導体において、はとんどの堝 合酸紫雰囲気中で銀の慇点をわずかに下まわる温度で実施する。次いで、この回 復熱処理に約４００°Ｃ〜７０１：１℃における酸化熱処理が続き、この工程で は、９００℃で約２％である、酸化物系超伝導材料ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７の酸素損 失が再び補充される。

我々の研究によれば、超伝導ＹＢａ２Ｃ＋λ３０７−ｂの臨界電流密度は、−後 熱処理を９００℃、液高９，５９℃ではなく、銀が酸素雰囲気中すでに浴融する ９４０℃〜１０３０℃の範囲で実施する時、著しく高められると込うことが明ら かになった。

こうして、本発明の課題は、少なくとも銀とＩ′ｆ１様に前記の有利な特性を示 すが、より高い温度で溶ｍｌする超伝導組用複機材料を見力出し、この被覆材料 を用すて回復熱処理を９４０℃を越え、１０３０°Ｃまでの温度における最適温 度範囲で実施することを可能にすることである。

この被覆材料の値段は銀の値段をあまり越えてはならなり０ この課題は、その融点が純銀の融点を越える銀合金を被覆材料として使用するこ とにより本発明において鱗決する。そのような銀合金は、銀に金、パラジウム、 白金、マンガン及びチタンからなる群の元素少なくとも１１！ｌを合金すること により製造することができる。

次の表中には融点が少なくとも１０００℃を示す銀合金を例示する。

表 合金　組成＊）　融　点 Ａｇ−ＡｕＡｕ５５重量−％　１０００　℃Ａｇ−ＭｎＭｎ２３重量−％　１０ ００　℃Ｍｎ３１重量−％　１０７１　℃ ｈｇ−ＰｄＰｄ１０重量−％　１０００　℃Ｐｄ　２０．！量−％　１０７０　 ℃ Ａｇ−Ｐｔ　Ｉ’ｔ　２ｏｘ量−％　１０ＤＤ　℃Ｐｔ３５！量−％　１０５０ 　℃ Ａｇ−ＴｉＴ１３３１［童０％　１０１７　℃リ　Ａｇ：１００１１に％に対す る差 純銀の前記の有利な特性は前記の群から選択された合金成分の混合によりマイナ スの影響は受けない。

次の実施例が示すよ５に、より高められた回復熱処理温度により臨界電流密度Ｊ 。は著しく高められる。

釦の有利な特性を有し、かつその融点が、最適な結果の達成のための回復熱処理 を実施しなげればならない温度より高ＩＡ被扱材料を用いる時だけ、回復熱処理 温度を従来使用した温度約９００℃、最高９３９℃をうわまわる値に高めること ができる。

次に実施例につき本発明の詳細な説明する。

例　１ ＹＢａ２Ｃｕ３０７−粉末を充填した、Ｐｄ８重量％を有する銀／パラジウム合 金からなる管（１２Ｘ１．５ａｎ）’ｚ延伸することにより超伝導線が裏遺され た。延伸後、この被覆材料は外径１−１５ｍｍ及び内径０．８５ｉｎを示す。

回復熱処理を温度９７０℃及び熱処理時間８０分で行なった。その後、酸化熱処 理を行ない、この際６時間、温度６８０℃に１４８時間、温度５５０℃に保持し た。どちらの熱処理も酸素雰囲気下に実施した。このように製造した超伝導−は （横断面に関して）４５０　Ａ／ｃｍ２の臨界１ｊＬ侃密度を達成した。この値 はジン等により公開された、銀からなる被撫材料を用いて、９００℃および６０ ０℃の回復−および酸化熱処理で達せられた値Ｊｃ−１７５Ａ／ｃｒｎ２より明 らかに高い。

例　２ ＹＢａ２Ｃｕ３０７−粉末を充填した、ＩＰ（Ｌ２０．ｉｉ量％’ｔｆｆ有する 銀／パラジウム合金からなる管（１２Ｘ１ｍ□ｍ）を延伸するこ之により超伝導 線を製造した。延伸後、この被覆材料は外径０．４龍及び壁厚り、０３ｍｍを示 す。

回復熱処理を熱処理時間７５分間で９９Ｃ１℃の温度で行なった。その後、酸化 熱処理工程を異なる６つの温度で行なった： １）６８０℃／６時間 ２）５５０℃／２４時間 ３）４５０℃／４８時間 どちらの熱処理も酸素雰囲気下で行なった。

このように製造した超伝導線は（横断面に関して）６８０　Ａ／ｃｍ”の臨界電 流密度を達成した。

田！！）謹査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１．製造の際に、延伸又は類似の方法により変形され、 ２．その超伝導材料は酸化物からなり、２．１その超伝導性は変形の際に低下し 、２．２最初の超伝導性を回復させるために又は更に改良するために、これにあ とからの酸化熱処理の前に同復熱処理をほどこさなければならない超伝導線のた めの被覆材料において、被覆材料として融点が純銀の融点をうわまわる銀合金が 使用されていることを特徴とする超伝導線用被覆材料。 ２．銀に金、パラジウム、白金、マンガン及びチタンの群からなる元素少なくと も１種が合金されている請求項１による被覆材料。 ３．合金のために添加する元素の濃度が、被覆材料の融点が回復熱処理のための 最適温度をうわまわるように選択されている請求項２による被覆材料。