JPH04132612A - 酸化物超電導体線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体線材の製造方法Info
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- JPH04132612A JPH04132612A JP2253297A JP25329790A JPH04132612A JP H04132612 A JPH04132612 A JP H04132612A JP 2253297 A JP2253297 A JP 2253297A JP 25329790 A JP25329790 A JP 25329790A JP H04132612 A JPH04132612 A JP H04132612A
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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
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。
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］
本発明は、酸化物超電導体線材の新規な製造方法に関し
、詳細には超電導遍心温度（以下、単にＴｃと記すこと
がある）が液体窒素の沸点温度を十分超え、また焼結時
に酸素を放出して上記Ｔｃが変動するといった問題の少
ない酸化物超電導体線材を製造する方法に関するもので
ある。
、詳細には超電導遍心温度（以下、単にＴｃと記すこと
がある）が液体窒素の沸点温度を十分超え、また焼結時
に酸素を放出して上記Ｔｃが変動するといった問題の少
ない酸化物超電導体線材を製造する方法に関するもので
ある。
［従来の技術］
液体窒素の沸点温度を超えるＴｃ（例えば９０Ｋ）をも
つ代表的酸化物超電導体として、三層構造ペロブスカイ
トＲＢａ２Ｃｕ、、０７ （但しＲはＹ若しくはラン
タニド系列希土類元素よりなる群から選択される１ ｆ
ｍ以上の元素）が発見されている ［Ａｐｐｌ、 ｐ
ｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 Ｖｏｌ、５１ （１９８
７）Ｐ５７］。
つ代表的酸化物超電導体として、三層構造ペロブスカイ
トＲＢａ２Ｃｕ、、０７ （但しＲはＹ若しくはラン
タニド系列希土類元素よりなる群から選択される１ ｆ
ｍ以上の元素）が発見されている ［Ａｐｐｌ、 ｐ
ｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 Ｖｏｌ、５１ （１９８
７）Ｐ５７］。
しかしながら上記酸化物超電導体は、構成員である酸素
原子が加工時の熱影響によって抜は出し易いという性質
を有しており、従って加工時の熱処理条件等で酸素含有
量が変化し、それに伴なって斜方晶−正方晶転心を起こ
し、この相転移によってＴｃもＯＫから９０Ｋまでの範
囲で犬ぎく変動することが知られている［Ｐｈｙｓ、
Ｒｅｖ、 ８３６（１９８７） Ｐ５７１９］ 。例え
ばＲＢａ２ Ｃｕ３０７粉末を銀バイブに充填し、これ
を冷間線引加工によって線状にした後、粉末部の焼結熱
処理によって超電導線材とする方法（銀シース線材法）
を採用した場合、大気圧中では４００℃程度から酸素原
子が抜けてしまい［Ｋ、Ｋ１５ｈｉｏ、 Ｊ、Ｓｈｉｍ
ｏｙｏｍａ。
原子が加工時の熱影響によって抜は出し易いという性質
を有しており、従って加工時の熱処理条件等で酸素含有
量が変化し、それに伴なって斜方晶−正方晶転心を起こ
し、この相転移によってＴｃもＯＫから９０Ｋまでの範
囲で犬ぎく変動することが知られている［Ｐｈｙｓ、
Ｒｅｖ、 ８３６（１９８７） Ｐ５７１９］ 。例え
ばＲＢａ２ Ｃｕ３０７粉末を銀バイブに充填し、これ
を冷間線引加工によって線状にした後、粉末部の焼結熱
処理によって超電導線材とする方法（銀シース線材法）
を採用した場合、大気圧中では４００℃程度から酸素原
子が抜けてしまい［Ｋ、Ｋ１５ｈｉｏ、 Ｊ、Ｓｈｉｍ
ｏｙｏｍａ。
Ｔ、ＩＩａｓｅｇａｗａ、 Ｋ、Ｋｉｔａｚａｗａ ａ
ｎｄ Ｋ、Ｆｕｅｋｉ Ｊａｎ、 ＪＡｐｐｌ、ｐｈ
ｙｓ、、 ２Ｂ （１９８７） Ｌ１２２８ ］ 、超
電導特性が劣化してしまうという欠点があり、従ってこ
の焼結プロセスを含む線材化は事実上行われていない。
ｎｄ Ｋ、Ｆｕｅｋｉ Ｊａｎ、 ＪＡｐｐｌ、ｐｈ
ｙｓ、、 ２Ｂ （１９８７） Ｌ１２２８ ］ 、超
電導特性が劣化してしまうという欠点があり、従ってこ
の焼結プロセスを含む線材化は事実上行われていない。
こうした中で、ＲＢａ２Ｃｔ１４ｏ８型酸化物の熱安定
性が報告され［例えばＪ、ＫａｒｐｉｍｓｋｉＥ、Ｋａ
ｌｄｉｓ、 Ｅ、Ｊｉｌｅｋ、 Ｓ、Ｒａ５ｉｃｋｉ
ａｎｄ Ｂ、ＢｕｃｈｅｒＮａｔｕｒｅ ３３６ （１
９８８） ［ｉｏｏ ］ 、この酸化物は、８５０℃付
近まで加熱しても酸素の抜は出しが少なく、しかもＴｃ
が８０に付近にあって、液体窒素温度を上回るので、実
用上からも重要な物質であると注目されている。更にＲ
Ｂａ２ Ｃｔ１４０ａ型酸化物のＲサイトの一部なＣａ
によって置換したＲ、、ＣａＸＢａ２Ｃｕ、、ｏ、型酸
化物は、ＴｃがＲＢａ２ Ｃｕ３０７型酸化物なみの９
０に程度であることが宮武らによって報告され［Ｔ、Ｍ
ｉｙａｔａｋｅ、 Ｓ、Ｇｏｔｏｈ、Ｎ、Ｋｏｓｈｉ
ｚｕｋａ ａｎｄＳ、Ｔａｎａｋａ：Ｎａｔｕｒｅ
３４１ （１９８９） ４１ ］ 、この酸化物の線材
化に注目が集められている。
性が報告され［例えばＪ、ＫａｒｐｉｍｓｋｉＥ、Ｋａ
ｌｄｉｓ、 Ｅ、Ｊｉｌｅｋ、 Ｓ、Ｒａ５ｉｃｋｉ
ａｎｄ Ｂ、ＢｕｃｈｅｒＮａｔｕｒｅ ３３６ （１
９８８） ［ｉｏｏ ］ 、この酸化物は、８５０℃付
近まで加熱しても酸素の抜は出しが少なく、しかもＴｃ
が８０に付近にあって、液体窒素温度を上回るので、実
用上からも重要な物質であると注目されている。更にＲ
Ｂａ２ Ｃｔ１４０ａ型酸化物のＲサイトの一部なＣａ
によって置換したＲ、、ＣａＸＢａ２Ｃｕ、、ｏ、型酸
化物は、ＴｃがＲＢａ２ Ｃｕ３０７型酸化物なみの９
０に程度であることが宮武らによって報告され［Ｔ、Ｍ
ｉｙａｔａｋｅ、 Ｓ、Ｇｏｔｏｈ、Ｎ、Ｋｏｓｈｉ
ｚｕｋａ ａｎｄＳ、Ｔａｎａｋａ：Ｎａｔｕｒｅ
３４１ （１９８９） ４１ ］ 、この酸化物の線材
化に注目が集められている。
方、本発明者らは酸化物のみを出発原料に用い、不活性
ガスと酸素の混合雰囲気下で熱間静水圧加圧処理するこ
とを提案している［Ｋ、５ｈｉｂｕｔａｎｉ、 Ｓ、Ｈ
ａｙａｓｈｉ、 Ｙ、Ｆｕｋｕｍｏｔ。
ガスと酸素の混合雰囲気下で熱間静水圧加圧処理するこ
とを提案している［Ｋ、５ｈｉｂｕｔａｎｉ、 Ｓ、Ｈ
ａｙａｓｈｉ、 Ｙ、Ｆｕｋｕｍｏｔ。
Ｒ，Ｏｇａｗａａｎｄ Ｙ、Ｋａｗａｔｅ：Ｐｈｙｓｉ
ｃａ Ｃ１６７（１９９０）１０２］、またＹｌ−ＸＣ
ａｘ Ｂａ２ＣＬ１４０８ （Ｘ−〇〜０．１）に対
する相安定性に関する研究が、和国等によってなされ、
物質単体での酸素解離温度や融点の酸素分圧依存性が明
らかにされている［Ｔ、Ｗａｄａ、Ｎ、５ｕｚｕｋｉ、
八、Ｉｃｈｉｎｏｓｅ、Ｙ、Ｙａｅｇａｓｈｉｌｌ
、Ｙａｍａｕｃｈｊａｎｄ Ｓ、Ｔａｎａｋａ：Ｊａｎ
、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、 ２９Ｎｏ、８ （１９９
０）Ｌ９１５ ］。
ｃａ Ｃ１６７（１９９０）１０２］、またＹｌ−ＸＣ
ａｘ Ｂａ２ＣＬ１４０８ （Ｘ−〇〜０．１）に対
する相安定性に関する研究が、和国等によってなされ、
物質単体での酸素解離温度や融点の酸素分圧依存性が明
らかにされている［Ｔ、Ｗａｄａ、Ｎ、５ｕｚｕｋｉ、
八、Ｉｃｈｉｎｏｓｅ、Ｙ、Ｙａｅｇａｓｈｉｌｌ
、Ｙａｍａｕｃｈｊａｎｄ Ｓ、Ｔａｎａｋａ：Ｊａｎ
、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、 ２９Ｎｏ、８ （１９９
０）Ｌ９１５ ］。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、ＲＢａ２Ｃｕ４０８型酸化物やＲサイト
の一部をＣａで置換したＲ１．、つＣａ。
の一部をＣａで置換したＲ１．、つＣａ。
Ｂａ２Ｃｕ４０ａを用いて線詞化した報告はこれまでほ
とんどなされておらず、特に線材化時における酸化物超
電導体粉末と銀シース材との反応性を考慮した報告はな
されていない。Ｙｌ−ｘＣａつＢａ２ Ｃｕ４０６型酸
化物（０≦ｘ≦０．１）の長尺線材化の可能性を示した
例としては、わずかに有機溶媒を用いて銀基板上へ塗布
した後焼結する技術が報告されているが［雨宮勲、小林
公樹。
とんどなされておらず、特に線材化時における酸化物超
電導体粉末と銀シース材との反応性を考慮した報告はな
されていない。Ｙｌ−ｘＣａつＢａ２ Ｃｕ４０６型酸
化物（０≦ｘ≦０．１）の長尺線材化の可能性を示した
例としては、わずかに有機溶媒を用いて銀基板上へ塗布
した後焼結する技術が報告されているが［雨宮勲、小林
公樹。
山口和平、長谷用隆代「粉体および粉体冶金」第３７巻
第５号（１９９０） Ｐ１８８コ、この技術も銀シース
材との反応性や焼結条件の適正化について言及したもの
ではない。
第５号（１９９０） Ｐ１８８コ、この技術も銀シース
材との反応性や焼結条件の適正化について言及したもの
ではない。
超電導マグネット等への応用を考慮した場合、酸化物超
電導体の線材化や高電流密度化は不可欠の要件であり、
線材化手段として最も有利と期待される銀シース法にお
ける最適な焼結条件の確立が望まれている。
電導体の線材化や高電流密度化は不可欠の要件であり、
線材化手段として最も有利と期待される銀シース法にお
ける最適な焼結条件の確立が望まれている。
本発明はこうした技術的課題を解決する為になされたも
のであって、その目的は、液体窒素の沸点温度よりも十
分高いＴｃを有し、且つ焼結時の高温下で酸素を放出し
て上記Ｔｃが変動するといった問題の生しない様な酸化
物超電導体線材を製造する方法を提供することにある。
のであって、その目的は、液体窒素の沸点温度よりも十
分高いＴｃを有し、且つ焼結時の高温下で酸素を放出し
て上記Ｔｃが変動するといった問題の生しない様な酸化
物超電導体線材を製造する方法を提供することにある。
［課題を解決する為の手段］
上記目的を達成し得た本発明とは、Ｒ１−ＸＣａＸＢａ
２ Ｃｕ、、ｏ、（但し、ＲはＹおよびランタニド系列
希土類元素よりなる群から選択される１種以上の元素、
０≦ｘ≦０．３）からなる超電導粉末を、銀シース材に
充填して伸線した後、酸素分圧が１から５０気圧である
酸素と不活性ガスの混合ガス霊囲気下および８３０℃以
上の温度で、且つ酸素分圧によって変わる銀の溶融温度
および超電導粉末の銀との接触による酸素解離を生じな
い温度よりも低い温度て熱間静水圧加圧処理によって焼
結する点に要旨を有する酸化物超電導体線材の製造方法
である。
２ Ｃｕ、、ｏ、（但し、ＲはＹおよびランタニド系列
希土類元素よりなる群から選択される１種以上の元素、
０≦ｘ≦０．３）からなる超電導粉末を、銀シース材に
充填して伸線した後、酸素分圧が１から５０気圧である
酸素と不活性ガスの混合ガス霊囲気下および８３０℃以
上の温度で、且つ酸素分圧によって変わる銀の溶融温度
および超電導粉末の銀との接触による酸素解離を生じな
い温度よりも低い温度て熱間静水圧加圧処理によって焼
結する点に要旨を有する酸化物超電導体線材の製造方法
である。
［作用コ
本発明者らは、Ｒ，−、ＣａＸＢ ａ２Ｃ１１４０ａ型
醋酸化物超電導粉末（但し、０≦ｘ≦０．３）を用い、
銀シース法を適用して超電導体線材を製造する為の要件
について、様々な角度から検討を加えた。その結果、不
活性ガスと酸素ガスの混合τ囲気下で熱間静水圧加圧処
理（以下ＨＩＰ処理と略称する）するに当たり、その雰
囲気における酸素分圧、並びに銀の共存による酸素解離
の問題および酸素分圧によって変わる銀の溶融温度等を
考慮しつつ、できるだけ高温で焼結すれば、良好な焼結
性を確保して希望する酸化物超電導体線材が得られるこ
とを見出し、本発明を完成した。
醋酸化物超電導粉末（但し、０≦ｘ≦０．３）を用い、
銀シース法を適用して超電導体線材を製造する為の要件
について、様々な角度から検討を加えた。その結果、不
活性ガスと酸素ガスの混合τ囲気下で熱間静水圧加圧処
理（以下ＨＩＰ処理と略称する）するに当たり、その雰
囲気における酸素分圧、並びに銀の共存による酸素解離
の問題および酸素分圧によって変わる銀の溶融温度等を
考慮しつつ、できるだけ高温で焼結すれば、良好な焼結
性を確保して希望する酸化物超電導体線材が得られるこ
とを見出し、本発明を完成した。
まず本発明におけるＨＩＰ処理温度は、良好な焼結性を
発揮させるという観点から８３０℃以上と定めた。
発揮させるという観点から８３０℃以上と定めた。
また本発明におけるＨＩＰＩＡ理は、不活性ガスと酸素
ガスの混合霊囲気下で行なわれるものであるが、Ｒ１−
、、ＣａｘＢａ２ Ｃｕ、＋ Ｏａ型醋酸化物焼結時に
おける酸素解離を防止するという観点から少なくとも酸
素分圧ＰＯ２をｌａｔｍａ上とする必要がある。即ちＹ
ｌ−ＸＣａｘＢａ２ Ｃｕ、＋ Ｏａ型醋酸化物酸素解
離温度は、下記（１） 、 （２）式の様に表わされ（
前述した和国等の報告）、酸素分圧に大きく依存してお
り、また後記実施例にも示す通り前述の８３０℃以上に
おいて酸素解離を発生させない為には酸素分圧を１ ａ
ｔｍ以上とする必要かある。
ガスの混合霊囲気下で行なわれるものであるが、Ｒ１−
、、ＣａｘＢａ２ Ｃｕ、＋ Ｏａ型醋酸化物焼結時に
おける酸素解離を防止するという観点から少なくとも酸
素分圧ＰＯ２をｌａｔｍａ上とする必要がある。即ちＹ
ｌ−ＸＣａｘＢａ２ Ｃｕ、＋ Ｏａ型醋酸化物酸素解
離温度は、下記（１） 、 （２）式の様に表わされ（
前述した和国等の報告）、酸素分圧に大きく依存してお
り、また後記実施例にも示す通り前述の８３０℃以上に
おいて酸素解離を発生させない為には酸素分圧を１ ａ
ｔｍ以上とする必要かある。
Ｔ ｆｘ＝ｏｌ ＝８０ ｘｌｏｇ、ｏ Ｐ ０２
＋ ８９５ （’Ｃ）・・・（１） Ｔ （Ｘ＝Ｏ，ｌｌ ＝ ７５ Ｘｌｏｇ＋ｏ Ｐ
０２ ＋８８０ （ｔ）・・・（２） 一方本発明者らはシース材として用いる銀の存在がＪ−
ｘ Ｃａ、Ｂａ２ ＣＬＩ４０８型酸化物の酸素解離に
与える影響について検討した。この結果、銀存在下での
解離温度は、はぼ下記（３） 、 （４）式の様に表わ
せることが分かった（後記実施例１参照）。
＋ ８９５ （’Ｃ）・・・（１） Ｔ （Ｘ＝Ｏ，ｌｌ ＝ ７５ Ｘｌｏｇ＋ｏ Ｐ
０２ ＋８８０ （ｔ）・・・（２） 一方本発明者らはシース材として用いる銀の存在がＪ−
ｘ Ｃａ、Ｂａ２ ＣＬＩ４０８型酸化物の酸素解離に
与える影響について検討した。この結果、銀存在下での
解離温度は、はぼ下記（３） 、 （４）式の様に表わ
せることが分かった（後記実施例１参照）。
Ｔ ＬＸ、。、 ＝ ５０ Ｘｌ０ｇ、。Ｐ ｏ２ ＋
８７０ （ｔｌ：）・・・（３） Ｔ （Ｘ＝Ｏ，１１＝ ５５ Ｘｌ０ｇ＋ｏ Ｐ ０２
＋８６５ （℃）・・・（４） また焼結材料に対する酸素分圧の付加を妨げると考えら
れる眼シース材を用いた場合の酸素解離温度はほぼ下記
（５）式の様に表わせることが分かった（後記実施例２
参照）。
８７０ （ｔｌ：）・・・（３） Ｔ （Ｘ＝Ｏ，１１＝ ５５ Ｘｌ０ｇ＋ｏ Ｐ ０２
＋８６５ （℃）・・・（４） また焼結材料に対する酸素分圧の付加を妨げると考えら
れる眼シース材を用いた場合の酸素解離温度はほぼ下記
（５）式の様に表わせることが分かった（後記実施例２
参照）。
Ｔ ＋ｘ＝ｏ、ｏｎ＝１００ ＸＩｏｇ＋ｏ Ｐ
Ｏ２＋８４５ （℃）・・・（５） （但し、１≦ＰＯ２≦５） 即ち、銀シース材を用いる場合は、酸素分圧によって変
わる酸素解離温度への影響（即ち酸素解離温度の低下）
をも考慮しなけれはならない。
Ｏ２＋８４５ （℃）・・・（５） （但し、１≦ＰＯ２≦５） 即ち、銀シース材を用いる場合は、酸素分圧によって変
わる酸素解離温度への影響（即ち酸素解離温度の低下）
をも考慮しなけれはならない。
更に、銀の溶融温度は酸素分圧によフて変わることが知
られており、その近似直線は下記（６）式の様に表わさ
れる［例えばＮ、Ｐ、Ａ１１ｅｎ、 Ｊ、 Ｉｎ５ｔ。
られており、その近似直線は下記（６）式の様に表わさ
れる［例えばＮ、Ｐ、Ａ１１ｅｎ、 Ｊ、 Ｉｎ５ｔ。
Ｍｅｔａｌｓ、 ４９ （１９３２） ３１７−３［１
］ 。従って焼結温度を設定する場合、酸素分圧によっ
て変わる銀の融解温度をも考慮する必要がある。尚下記
（６）式から明らかな様に、また後記第１図にも示す様
に、焼結温度８３０℃以上を確保する為には、銀の融解
温度との関係から酸素分圧は５０ａｔｍ以下とする必要
があることが分かる。
］ 。従って焼結温度を設定する場合、酸素分圧によっ
て変わる銀の融解温度をも考慮する必要がある。尚下記
（６）式から明らかな様に、また後記第１図にも示す様
に、焼結温度８３０℃以上を確保する為には、銀の融解
温度との関係から酸素分圧は５０ａｔｍ以下とする必要
があることが分かる。
ＡｇメルトＴ ＝ −４９ｘ ｌｏｇ、。Ｐｏ２ ＋
９３９（ｔ）・・・（６） （但し、１≦ＰＯ７≦５０） 以上のことから、酸素分圧が１から５０ ａｔｍである
酸素と不活性ガスの混合ガス雲囲気下および８３０℃以
上の温度で且つ酸素分圧によって変わる銀の融解温度お
よび超電導粉末の銀との接触による酸素解離を生じない
温度よりも低い温度で出来るだけ高温で焼結すれば良い
ことが分かった。
９３９（ｔ）・・・（６） （但し、１≦ＰＯ７≦５０） 以上のことから、酸素分圧が１から５０ ａｔｍである
酸素と不活性ガスの混合ガス雲囲気下および８３０℃以
上の温度で且つ酸素分圧によって変わる銀の融解温度お
よび超電導粉末の銀との接触による酸素解離を生じない
温度よりも低い温度で出来るだけ高温で焼結すれば良い
ことが分かった。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本
発明は下記実施例に限定されるものではなく、前・後記
の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技
術的範囲に含まれるものである。
発明は下記実施例に限定されるものではなく、前・後記
の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技
術的範囲に含まれるものである。
［実施例］
実施例１
純度９９．９％のＹ２０．、Ｃａｂ、ＢａＯＣｕＯの各
粉末を用い、各元素のモル比がＹＣａ ： Ｂａ ：
Ｃｕ−■１：Ｏ：２：４．■０９０．１：２・４となる
様に秤量・混合し、これを約５ｇのベレット状に造粒し
た後、０２−ＨＩＰ装置を用いて８０％Ａｒ−２０％ｏ
２の混合気体中で全圧１５００ａｔｍ（酸素分圧Ｐｏ２
＝３００ａｔｍ ）、１０５０℃に６時間保持して、
ＹＩ−。
粉末を用い、各元素のモル比がＹＣａ ： Ｂａ ：
Ｃｕ−■１：Ｏ：２：４．■０９０．１：２・４となる
様に秤量・混合し、これを約５ｇのベレット状に造粒し
た後、０２−ＨＩＰ装置を用いて８０％Ａｒ−２０％ｏ
２の混合気体中で全圧１５００ａｔｍ（酸素分圧Ｐｏ２
＝３００ａｔｍ ）、１０５０℃に６時間保持して、
ＹＩ−。
Ｃａｘ Ｂａ２ Ｃｕ、、Ｏａ （ｘ＝０．０．１
）で示される超電導単相粉末を得た。これを内径４ ｍ
ｍ、外径６ｍｍの銀バイブに詰め、溝ロールによる伸線
加工によフて直径０．５ｍｍにまで減面した。これをロ
ール圧延してテープ状に加工した。
）で示される超電導単相粉末を得た。これを内径４ ｍ
ｍ、外径６ｍｍの銀バイブに詰め、溝ロールによる伸線
加工によフて直径０．５ｍｍにまで減面した。これをロ
ール圧延してテープ状に加工した。
次に、約３ｃｍずつに切り出し、両端を圧着密封した後
、純酸素中（Ｐ ０２＝１．ｏ ） 、大気中（Ｐｏ２
＝０．２ ）および純窒素中（Ｐｏ２＝０）にて、示差
熱分析（ＤＴＡ）およびＴＧ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉ
ｔｙ）測定を行なった。その結果、Ｘ＝０．０．１のと
きの酸素解１１ｉ１１温度は下記第１表に示す通りであ
った。また比較のために焼結原料粉末単体、およびＹ１
モルに対して銀粉末（５μｍ以下）０．２モルを混合し
た場合の結果についても第１表に併記した。尚ＴＧ測測
定おける舅−温速度は、全て５℃／ｍｉｎとした。また
これらの結果から前記（３）〜（５）式が求められた。
、純酸素中（Ｐ ０２＝１．ｏ ） 、大気中（Ｐｏ２
＝０．２ ）および純窒素中（Ｐｏ２＝０）にて、示差
熱分析（ＤＴＡ）およびＴＧ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉ
ｔｙ）測定を行なった。その結果、Ｘ＝０．０．１のと
きの酸素解１１ｉ１１温度は下記第１表に示す通りであ
った。また比較のために焼結原料粉末単体、およびＹ１
モルに対して銀粉末（５μｍ以下）０．２モルを混合し
た場合の結果についても第１表に併記した。尚ＴＧ測測
定おける舅−温速度は、全て５℃／ｍｉｎとした。また
これらの結果から前記（３）〜（５）式が求められた。
第１表の結果から明らかな様に、酸素解離を発生させる
ことなく８３０℃以上の焼結温度を確保する為には、酸
素分圧Ｐｏ２を１ｓｔｍ以上としなければならないこと
が分かる。
ことなく８３０℃以上の焼結温度を確保する為には、酸
素分圧Ｐｏ２を１ｓｔｍ以上としなければならないこと
が分かる。
実施例２
実施例１と同様にしてテープ状に加工した試料を用い、
次の各種焼結条件で焼結を行なった。
次の各種焼結条件で焼結を行なった。
８１０℃（各々１００時間）
得られた酸化物超電導体線材の超電導特性を調査したと
ころ、第２表（１） 、 （２）に示す結果が得られた
。尚第２表中のＪｃは４端子法による臨界電流密度（４
，２Ｋ、ＯＴ）であり、ＴｃはＳＯＵ ｒ Ｄ磁力計に
よる帯磁率の温度変化から求めた超電導遍心温度である
。尚Ｊｃは０．５μＶ／ｃｍで規定したときの５箇のサ
ンプルの平均値を示している。
ころ、第２表（１） 、 （２）に示す結果が得られた
。尚第２表中のＪｃは４端子法による臨界電流密度（４
，２Ｋ、ＯＴ）であり、ＴｃはＳＯＵ ｒ Ｄ磁力計に
よる帯磁率の温度変化から求めた超電導遍心温度である
。尚Ｊｃは０．５μＶ／ｃｍで規定したときの５箇のサ
ンプルの平均値を示している。
８４０℃、８５０℃（各々１００
時間）
２０％ｏ２＋８０％Ａｒ雰囲気中
＝（Ａ）全圧５０ａｔｍ （Ｐｏ２＝１０ａｔｍ ）
にて８５０℃、８７０℃ ８９０℃（各々６時間） ＝（Ｂ）全圧１００ａｔｍ （ＰＯ２＝２０ａｔｍ
）にて８５０℃、８７０℃。
にて８５０℃、８７０℃ ８９０℃（各々６時間） ＝（Ｂ）全圧１００ａｔｍ （ＰＯ２＝２０ａｔｍ
）にて８５０℃、８７０℃。
８９０℃（各々６時間）
第２表（１） 、 （２）から次の様に考察できる。
Ｐ ｏ２＝０．２．１．０については１００時間、およ
びＰ ０２ ＝１０．０．２０．０については６時間の
焼結時間であることを考えると、高酸素分圧のもと高温
で焼結するのがよいことが分かる。また、より高い臨界
電流密度を得る為には、少なくともＰＯ２−１０〜２０
ａｔｍ程度で、銀融解温度直下とし、且つ可能な限り長
時間の焼結が望ましいと考えられる。
びＰ ０２ ＝１０．０．２０．０については６時間の
焼結時間であることを考えると、高酸素分圧のもと高温
で焼結するのがよいことが分かる。また、より高い臨界
電流密度を得る為には、少なくともＰＯ２−１０〜２０
ａｔｍ程度で、銀融解温度直下とし、且つ可能な限り長
時間の焼結が望ましいと考えられる。
実施例３
第１図はＹｌ−ｇ Ｃａ、１Ｂａ２ Ｃｕ４０ａ （
Ｘ＝０．０．１）の線材における各条件下での相安定性
を示すグラフである。
Ｘ＝０．０．１）の線材における各条件下での相安定性
を示すグラフである。
ライン■は実施例１のＤＴＡ分析の結果より求めた超電
導粉末単体の場合の酸素解離温度線である。またライン
■は銀シース０．５ ｍｍφをロール加工したテープ線
材における酸素解離温度線である（ｘ＝０．０．１共通
）。更にライン■は銀との共存下における酸素解離温度
線である。またライン■は銀の融解点を示す温度線であ
る。
導粉末単体の場合の酸素解離温度線である。またライン
■は銀シース０．５ ｍｍφをロール加工したテープ線
材における酸素解離温度線である（ｘ＝０．０．１共通
）。更にライン■は銀との共存下における酸素解離温度
線である。またライン■は銀の融解点を示す温度線であ
る。
第１図から、Ｙｌ−ｘ Ｃａｘ Ｂａ２Ｃｕａ Ｏａの
酸素解離温度は酸素分圧によって大きく変化すると共に
、銀との共存下でも低下することが分かる。また銀シー
ス材を用いた場合、シース材内部が外界に対して閉鎖さ
れているので酸素分圧の低下も同時におこり、銀共存下
における場合と同様に酸素解離線が低温側ヘシフトする
ものと考えられる。
酸素解離温度は酸素分圧によって大きく変化すると共に
、銀との共存下でも低下することが分かる。また銀シー
ス材を用いた場合、シース材内部が外界に対して閉鎖さ
れているので酸素分圧の低下も同時におこり、銀共存下
における場合と同様に酸素解離線が低温側ヘシフトする
ものと考えられる。
この第１図に基づきＲ１−ｘＣａＸＢａ２Ｃｕ４０８に
おける銀シース法による線材化の為の焼結条件は容易に
最適化され得る。
おける銀シース法による線材化の為の焼結条件は容易に
最適化され得る。
［発明の効果］
以上述べた如く本発明方法によれば、液体窒素温度より
も十分高い超電導１穆温度を有し、且つ焼結条件下で酸
素の抜は出しが少ないＲ１−ｘＣａＸＢａ２ Ｃｕ＜
Ｏａ型醋酸化物超電導体線材得る為の製造条件が確立で
きた。
も十分高い超電導１穆温度を有し、且つ焼結条件下で酸
素の抜は出しが少ないＲ１−ｘＣａＸＢａ２ Ｃｕ＜
Ｏａ型醋酸化物超電導体線材得る為の製造条件が確立で
きた。
第１図はＹｌ−Ｘ ＣａＸＢａ２ Ｃｔｊ＜ ｏ８ （
ｘ−０゜ ０．１ の線材における各条件下での相安定性 を示すグラフである。
ｘ−０゜ ０．１ の線材における各条件下での相安定性 を示すグラフである。
Claims (1)
- Ｒ＿１＿−＿ｘＣａ＿ｘＢａ＿２Ｃｕ＿４Ｏ＿８（但し
、ＲはＹおよびランタニド系列希土類元素よりなる群か
ら選択される１種以上の元素、０≦ｘ≦０．３）からな
る超電導粉末を、銀シース材に充填して伸線した後、酸
素分圧が１から５０気圧である酸素と不活性ガスの混合
ガス雰囲気下および８３０℃以上の温度で、且つ酸素分
圧によって変わる銀の溶融温度および超電導粉末の銀と
の接触による酸素解離を生じない温度よりも低い温度で
熱間静水圧加圧処理によって焼結することを特徴とする
酸化物超電導体線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253297A JPH04132612A (ja) | 1990-09-22 | 1990-09-22 | 酸化物超電導体線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253297A JPH04132612A (ja) | 1990-09-22 | 1990-09-22 | 酸化物超電導体線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04132612A true JPH04132612A (ja) | 1992-05-06 |
Family
ID=17249329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253297A Pending JPH04132612A (ja) | 1990-09-22 | 1990-09-22 | 酸化物超電導体線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04132612A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113421710A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-21 | 吕秀昌 | 一种用稀土材料填充的超导等离子体材料棒预处理装置 |
-
1990
- 1990-09-22 JP JP2253297A patent/JPH04132612A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113421710A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-21 | 吕秀昌 | 一种用稀土材料填充的超导等离子体材料棒预处理装置 |
| CN113421710B (zh) * | 2021-05-21 | 2023-09-08 | 郭易之 | 一种用稀土材料填充的超导等离子体材料棒预处理装置 |
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