JPH0367415A - 超電導セラミックス線材の製造方法 - Google Patents
超電導セラミックス線材の製造方法Info
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- JPH0367415A JPH0367415A JP1202837A JP20283789A JPH0367415A JP H0367415 A JPH0367415 A JP H0367415A JP 1202837 A JP1202837 A JP 1202837A JP 20283789 A JP20283789 A JP 20283789A JP H0367415 A JPH0367415 A JP H0367415A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は高温超電導線材の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来、Ｙ −Ｂ ａ −Ｃｕ Ｏ化合物のような超電
導セラミックス材料の線材化においては、一般に、金属
パイプ中に超電導セラミックス粉末、もしくは成形した
ベレットを充填した後、引き抜き加工、圧延加工もしく
はスウェージング加工等によす１１材に加工し、熱処理
する方法がとられている。
導セラミックス材料の線材化においては、一般に、金属
パイプ中に超電導セラミックス粉末、もしくは成形した
ベレットを充填した後、引き抜き加工、圧延加工もしく
はスウェージング加工等によす１１材に加工し、熱処理
する方法がとられている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、上記のように、粉末を金属パイプに充填して線
材化する方法においては、充填された粉末の空隙に残っ
た空気などの気体が、熱処理時に膨張してシース材を膨
らませることがある。このことは、超電導線の臨界電流
密度を低下させる一因ともなっている。また、超電導材
料の焼結に際して、シース材の融点を越える温度での焼
成が行えないため、超電導体の密度の向上が困難となる
。
材化する方法においては、充填された粉末の空隙に残っ
た空気などの気体が、熱処理時に膨張してシース材を膨
らませることがある。このことは、超電導線の臨界電流
密度を低下させる一因ともなっている。また、超電導材
料の焼結に際して、シース材の融点を越える温度での焼
成が行えないため、超電導体の密度の向上が困難となる
。
以上述べたように、超電導材料粉末を金属パイプに充填
して線材化する方法は、高い臨界電流密度をもつ超電導
線が得られにくい問題点がある。
して線材化する方法は、高い臨界電流密度をもつ超電導
線が得られにくい問題点がある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は、焼成と同時に、超電導体をシース材に包み込
み、次いで線材化のための加工を行なうことにより、高
い臨界電流密度の超電導セラミックス線材を得る方法で
ある。
み、次いで線材化のための加工を行なうことにより、高
い臨界電流密度の超電導セラミックス線材を得る方法で
ある。
超電導体をシース材に包み込む方法としては、超電導体
をシース材と併置し、シース材の融点以上の温度にまで
加熱する方法により行なう。第２図にこの包み込み法の
一例を示す。耐熱容器Ｓ中に銀等の材料からなるシース
材２を置き、その上に酸化物超導体の成形体１を置く。
をシース材と併置し、シース材の融点以上の温度にまで
加熱する方法により行なう。第２図にこの包み込み法の
一例を示す。耐熱容器Ｓ中に銀等の材料からなるシース
材２を置き、その上に酸化物超導体の成形体１を置く。
この状態で、シース材の融点以上に加熱することにより
、成形体１が溶融したシース材中に沈み込むとともに、
溶融したシース材が成形体１の上部をも覆い、最終的に
は超電導成形体１はシース材で包み込まれる。このよう
にして包み込まれた材料にたいして、引き抜き加工、圧
延加工などの線材加工を施して線材を製造する。
、成形体１が溶融したシース材中に沈み込むとともに、
溶融したシース材が成形体１の上部をも覆い、最終的に
は超電導成形体１はシース材で包み込まれる。このよう
にして包み込まれた材料にたいして、引き抜き加工、圧
延加工などの線材加工を施して線材を製造する。
第１図は、ピンニング力が強くて、磁場中でも臨界電流
密度が低下しない良質の超電導体を得る焼成方法の焼成
温度パターンを示すグラフである。
密度が低下しない良質の超電導体を得る焼成方法の焼成
温度パターンを示すグラフである。
このような焼成温度パターンにて焼成する際に、仮焼し
た超電導セラミックス材料の成形体を、耐熱容器中に、
焼成温度パターンのピーク温度：Ｔｐ以下の融点を持つ
シース材と共に併置する。
た超電導セラミックス材料の成形体を、耐熱容器中に、
焼成温度パターンのピーク温度：Ｔｐ以下の融点を持つ
シース材と共に併置する。
この焼成温度パターンに沿って昇温させてゆくと、シー
ス材の融点：Ｔｍに達し、シース材の溶融が始まる。温
度はその後、ピーク温度：Ｔ、まで上昇した後、Ｔｌ１
１より低い焼結定温：Ｔｋまで下降する。その間、Ｔｆ
ｆ１以上の温度の環境でシース材が溶融し、超電導成形
体を被覆する。シース材の溶融、被覆工程が終了した後
、定温二Ｔｋを保って、超電導成形体の焼成が行なわれ
る。焼成後に、金属で被覆された超電導成形体にたいし
て、縮径加工、圧延加工などの線材加工を施し、所望の
形状の線材を製造する。
ス材の融点：Ｔｍに達し、シース材の溶融が始まる。温
度はその後、ピーク温度：Ｔ、まで上昇した後、Ｔｌ１
１より低い焼結定温：Ｔｋまで下降する。その間、Ｔｆ
ｆ１以上の温度の環境でシース材が溶融し、超電導成形
体を被覆する。シース材の溶融、被覆工程が終了した後
、定温二Ｔｋを保って、超電導成形体の焼成が行なわれ
る。焼成後に、金属で被覆された超電導成形体にたいし
て、縮径加工、圧延加工などの線材加工を施し、所望の
形状の線材を製造する。
第１図の焼成温度パターンで、−旦、焼成した超電導成
形体を、シース材料と併置して、シース材融点以上に加
熱することにより、溶融したシース材で包み込み、上記
の方法と同様に線材化することも可能である。このとき
、シース材を溶融する温度パターンとして、第１図に示
すような温度パターンでも同様に可能である。
形体を、シース材料と併置して、シース材融点以上に加
熱することにより、溶融したシース材で包み込み、上記
の方法と同様に線材化することも可能である。このとき
、シース材を溶融する温度パターンとして、第１図に示
すような温度パターンでも同様に可能である。
実施例１゜
Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３の組成比の超電導セラミッ
クス材料混合粉を９００℃で仮焼し、仮焼後、Ｐｂを一
部添加した後、粉砕混合を行ない、５ ｍｍＸ ５ ｍ
ｍＸ ２０ ｍｍの成形体を得た。この成形体を第３図
に示すように、超電導体４の上下を銅板５．６ではさん
だ状態に配置し、第１図に示す焼成温度パターン（Ｔρ
＝１０００℃、Ｔｋ＝９７５℃、ｔｌ＝２０ｈｒｓ ｔ
２＝５ｍｉｎ）で焼成を行い、銀で包まれた超電導体を
得た。次に、冷却後、表面の凹凸をならした後、縮径加
工、圧延加工を行なつことにより線材を作製した。
クス材料混合粉を９００℃で仮焼し、仮焼後、Ｐｂを一
部添加した後、粉砕混合を行ない、５ ｍｍＸ ５ ｍ
ｍＸ ２０ ｍｍの成形体を得た。この成形体を第３図
に示すように、超電導体４の上下を銅板５．６ではさん
だ状態に配置し、第１図に示す焼成温度パターン（Ｔρ
＝１０００℃、Ｔｋ＝９７５℃、ｔｌ＝２０ｈｒｓ ｔ
２＝５ｍｉｎ）で焼成を行い、銀で包まれた超電導体を
得た。次に、冷却後、表面の凹凸をならした後、縮径加
工、圧延加工を行なつことにより線材を作製した。
実施例２゜
Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３の組成比の超電導セラミッ
クス材料混合粉を９００℃で仮焼し、仮焼後、Ｐｂを一
部添加した後、粉砕混合を行ない、５ｍｍＸ ５ｍｍＸ
２０工の成形体を得た。この成形体を第１図に示す焼
成温度パターン（Ｔｐ＝１０００℃、Ｔｋ＝９７５℃、
ｔ ＋＝ ２０ｈｒ、ｔ２＝ ５ｍｔｎ）で焼成を行い
、超電導体を得た。次に、第３図のように、超電導体４
の上下を銀板５，６ではさんだ状態に配置し、再び第１
図に示す温度パターンで加熱した。冷却後は超電導体が
銀に包まれた状態になっていたが、表面の凹凸を簡単に
ならした後、縮径加工、圧延加工を行なうことにより線
材を作製した。
クス材料混合粉を９００℃で仮焼し、仮焼後、Ｐｂを一
部添加した後、粉砕混合を行ない、５ｍｍＸ ５ｍｍＸ
２０工の成形体を得た。この成形体を第１図に示す焼
成温度パターン（Ｔｐ＝１０００℃、Ｔｋ＝９７５℃、
ｔ ＋＝ ２０ｈｒ、ｔ２＝ ５ｍｔｎ）で焼成を行い
、超電導体を得た。次に、第３図のように、超電導体４
の上下を銀板５，６ではさんだ状態に配置し、再び第１
図に示す温度パターンで加熱した。冷却後は超電導体が
銀に包まれた状態になっていたが、表面の凹凸を簡単に
ならした後、縮径加工、圧延加工を行なうことにより線
材を作製した。
実施例３゜
本発明の製造方法において用いられる超電導セラミック
ス材料としては、上記の実施例に記載されたもの以外の
ものも使用できるが、とくにピンニング効果の大きいも
のが臨界電流密度を向上させる点からは望ましい。この
ような材料としては、Ｌｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導体
の原材料の仮焼粉にＰｂ＋ Ｓｒ＋ Ｓｎ＋ Ｂｉまた
はそれらの化合物を添加し、成形した後、昇温過程から
定温保持するまでの間に定温よりも高い温度にいったん
上昇させ、その後定温に保持し、焼成することによって
製造される超電導材料がある。以下に他の一実施例の超
電導材料を示す。
ス材料としては、上記の実施例に記載されたもの以外の
ものも使用できるが、とくにピンニング効果の大きいも
のが臨界電流密度を向上させる点からは望ましい。この
ような材料としては、Ｌｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導体
の原材料の仮焼粉にＰｂ＋ Ｓｒ＋ Ｓｎ＋ Ｂｉまた
はそれらの化合物を添加し、成形した後、昇温過程から
定温保持するまでの間に定温よりも高い温度にいったん
上昇させ、その後定温に保持し、焼成することによって
製造される超電導材料がある。以下に他の一実施例の超
電導材料を示す。
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導材料として、Ｙ：Ｂａ：Ｃ
ｕを１：２：３のモル比に配合したものを使用する。混
合後、９００℃で仮焼を行ない、これにＳｒＯを２．０
％添加した後、粉砕混合を行なう。これらを成形したφ
２５Ｘ２ｔの成形体を第１図に示すような焼成パターン
で焼成処理する。
ｕを１：２：３のモル比に配合したものを使用する。混
合後、９００℃で仮焼を行ない、これにＳｒＯを２．０
％添加した後、粉砕混合を行なう。これらを成形したφ
２５Ｘ２ｔの成形体を第１図に示すような焼成パターン
で焼成処理する。
まず対象とする成形材を加熱して、所定の焼結温度Ｔｋ
を９７５℃としたとき、それより高い温度Ｔ３．１００
０℃になるまで約り５０℃／ｈｒの割合で昇温させる。
を９７５℃としたとき、それより高い温度Ｔ３．１００
０℃になるまで約り５０℃／ｈｒの割合で昇温させる。
１０００℃に達したところですぐに降温させ、５分後に
は所定の焼結温度Ｔｋに下げ、最高温度、１０００℃に
達した時から２０時間後まで所定の温度Ｔｋを保った。
は所定の焼結温度Ｔｋに下げ、最高温度、１０００℃に
達した時から２０時間後まで所定の温度Ｔｋを保った。
その後、約り５０℃／ｈｒの割合で降温させた。この結
果、ピン二ングカが強くて臨界電流密度が大きい超電導
体が製造できる。
果、ピン二ングカが強くて臨界電流密度が大きい超電導
体が製造できる。
［発明の効果］
本発明の製造方法によれば、シース材として用いる金属
パイプ中に粉体、もしくはベレットを充填し、定温度で
焼成する従来の線材化法に比べて、臨界電流密度が高く
、かつ、長さ方向に渡り安定な臨界電流密度を持つ線材
が得られる。また、超電導体の密度が高いため、線材化
した場合でも、フクレ等の心配がないという利点を持つ
線材が得られるなどの効果がある。
パイプ中に粉体、もしくはベレットを充填し、定温度で
焼成する従来の線材化法に比べて、臨界電流密度が高く
、かつ、長さ方向に渡り安定な臨界電流密度を持つ線材
が得られる。また、超電導体の密度が高いため、線材化
した場合でも、フクレ等の心配がないという利点を持つ
線材が得られるなどの効果がある。
第１図は本発明において使用される超電導セラミックス
体の焼成温度パターンを示すグラフ、第２図、第３図、
第４図は本発明の製造方法における超電導材料成形体と
シース材の併置の実施例を示す説明図である。 １．４．８・・・超電導セラミックス成形体、２゜５．
６．９・・・シース材料、３，７．１０・・・耐熱容器
。 第１図 第２図
体の焼成温度パターンを示すグラフ、第２図、第３図、
第４図は本発明の製造方法における超電導材料成形体と
シース材の併置の実施例を示す説明図である。 １．４．８・・・超電導セラミックス成形体、２゜５．
６．９・・・シース材料、３，７．１０・・・耐熱容器
。 第１図 第２図
Claims (3)
- （１） 超電導セラミックス材料の成形体とシース材を
併置し、前記超電導セラミックス材料を焼成するととも
にシース材を溶融させ、溶融したシース材で前記超電導
体を包み込み、焼成後、冷却固化させてから線材加工す
ることを特徴とする超電導セラミックス線材の製造方法
。 - （２） 超電導セラミックス材料を焼成した超電導体と
シース材を併置し、シース材の融点以上に加熱させ、シ
ース材を溶融させ、溶融したシース材で前記超電導体を
包み込み、冷却固化させてから線材加工することを特徴
とする超電導セラミックス線材の製造方法。 - （３） 前記超電導セラミックス材料が、成形後、昇温
過程から定温保持するまでの間に前記定温よりも高い温
度に上昇させ、その後、前記定温に保持して焼成するこ
とにより作られる材料であることを特徴とする特許請求
範囲第１項乃至第２項記載の超電導セラミックス線材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1202837A JPH0367415A (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 超電導セラミックス線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1202837A JPH0367415A (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 超電導セラミックス線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0367415A true JPH0367415A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16464012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1202837A Pending JPH0367415A (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | 超電導セラミックス線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0367415A (ja) |
-
1989
- 1989-08-07 JP JP1202837A patent/JPH0367415A/ja active Pending
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