JPH04164856A - 超伝導材料の製造方法 - Google Patents
超伝導材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH04164856A JPH04164856A JP2291260A JP29126090A JPH04164856A JP H04164856 A JPH04164856 A JP H04164856A JP 2291260 A JP2291260 A JP 2291260A JP 29126090 A JP29126090 A JP 29126090A JP H04164856 A JPH04164856 A JP H04164856A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- superconducting
- rolling
- superconducting materials
- materials
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910003098 YBa2Cu3O7−x Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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］
本発明は送電線、アンテナ、超伝導マグネット、超伝導
軸受け、エネルギー貯蔵（ロードレベリング）等に用い
るバルク的な超伝導材料に関する。
軸受け、エネルギー貯蔵（ロードレベリング）等に用い
るバルク的な超伝導材料に関する。
［従来の技術］
臨界温度が液体窒素温度７７Ｋを越え幅広い応用が期待
されるいわゆる高温超伝導体はＨｏｕｓｕｔｏｎ大学の
Ｃ−Ｗ、Ｃｈｕらが発見したＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系（
Ｌｎは希土類元素を示す）、ＡｒｋａｎＳａｕ大学のＡ
、Ｍ、）（ｅｒｍａｎｎらの発見したＴｌ−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系、金属材料技術研究所の前出の発見したＢ
１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の３種類に大別できる。
されるいわゆる高温超伝導体はＨｏｕｓｕｔｏｎ大学の
Ｃ−Ｗ、Ｃｈｕらが発見したＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系（
Ｌｎは希土類元素を示す）、ＡｒｋａｎＳａｕ大学のＡ
、Ｍ、）（ｅｒｍａｎｎらの発見したＴｌ−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系、金属材料技術研究所の前出の発見したＢ
１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の３種類に大別できる。
これら酸化物超伝導物質を用いた超伝導材料の従来の製
造方法をバルク（デバイスに用いられる薄膜に対向した
言１）超伝導材料の代表例である線材で説明する。その
基本工程は粉末粉体冶金協 。
造方法をバルク（デバイスに用いられる薄膜に対向した
言１）超伝導材料の代表例である線材で説明する。その
基本工程は粉末粉体冶金協 。
会の昭和６３年度春期大会講演概要集ｐ２６〜２７に述
べられているように銀製チューブ（シース）に予め作製
した超伝導粉末を充填し、線引き・ロール圧延等により
成形加工した後銀チューブ内部の粉末を焼結する工程よ
り成っていた。
べられているように銀製チューブ（シース）に予め作製
した超伝導粉末を充填し、線引き・ロール圧延等により
成形加工した後銀チューブ内部の粉末を焼結する工程よ
り成っていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら従来の製造方法では■高温超伝導体は結晶
構造に起因して異方性が強い物質であるにも関わらず結
晶方向の制御が成されていない、線引きや圧延を行なう
事により僅か配向するが粉体は互いに干渉して回転しず
らい状態にあるため配向度は低い、■粒界部等に非超伝
導体相を析出し易く超伝導体相が連続的に成長しない、
■粉体を成形した後の焼結であるため空孔が多く密度が
低い。
構造に起因して異方性が強い物質であるにも関わらず結
晶方向の制御が成されていない、線引きや圧延を行なう
事により僅か配向するが粉体は互いに干渉して回転しず
らい状態にあるため配向度は低い、■粒界部等に非超伝
導体相を析出し易く超伝導体相が連続的に成長しない、
■粉体を成形した後の焼結であるため空孔が多く密度が
低い。
等の理由によりコンスタントに得られる臨界電流密度は
１０’Ａ／ｃｍ２（７７Ｋ）台前半と低いものになって
いた。また空孔が多いと機械強度が弱くなるだけでなく
表面積が多くなるため劣化し易く耐久性（耐環境性）も
悪くしていた。
１０’Ａ／ｃｍ２（７７Ｋ）台前半と低いものになって
いた。また空孔が多いと機械強度が弱くなるだけでなく
表面積が多くなるため劣化し易く耐久性（耐環境性）も
悪くしていた。
本発明はこの様な問題を解決するものであり、臨界電流
密度が高く、機械的強度、耐久性（耐環境性）に優れた
超伝導材料を低コストで容易に得んとするものである。
密度が高く、機械的強度、耐久性（耐環境性）に優れた
超伝導材料を低コストで容易に得んとするものである。
［８題を解決するための手段］
上記の問題を解決するため本発明の超伝導材料の製造方
法は主に異方性を持つバルク的な超伝導材料の製造方法
に於いて原料を仮焼・粉砕して得た仮焼粉末を仮成形し
た後該仮成形品を加熱せしめ液相と結晶相との混相状態
で熱間加工して成ることを特徴とする。
法は主に異方性を持つバルク的な超伝導材料の製造方法
に於いて原料を仮焼・粉砕して得た仮焼粉末を仮成形し
た後該仮成形品を加熱せしめ液相と結晶相との混相状態
で熱間加工して成ることを特徴とする。
［実施例］
以下実施例に従い本発明の詳細な説明する。
先ず原料Ｙ２Ｏ３、ＢａＣＯ３、ＣｕＯ粉末を９００℃
酸素雰囲気中で１５時間仮焼した後粉砕攪拌し仮焼粉末
を得る０次に該粉末をパイプ状シースに詰め仮成形する
。尚仮成形は粉末を詰めるだけでなくプレスや圧延機に
より冷間加工を行なう場合もある０次にシースと共に仮
成形品を１０５０℃〜１１５０℃に加熱し結晶相（Ｙ２
ＢａＣｕＯ５：以後２１１相とする）と液相との混相状
態で回転させながら繰り返し圧延を行なう、この圧延に
よりＹＢａ２Ｃｕ３０７−ｘ（超伝導相：以下１２３相
とする）成長の核となる２１１相と液相は均一に分散さ
せられる０周知のように１２３相は２１１相と液相（３
Ｂａｃｕ０２＋２ＣｕＯ）との包晶反応により生々する
ため２１１相と液相の分散が不均一の場合非超伝導体（
２１１相等）相が多くなり超伝導体相の繋りを切断する
。つまり１２３相を連続的に成長させるには２１１相を
均一に分散させる必要があるが所定の条件下に於ける圧
延はミキシング効果により２１１相の分散を均一にする
効果がある０次に１０００°Ｃ前後即ち超伝導相１２３
相の析出温度まで冷却した後同様に圧延を行なう、尚圧
延は常に液相が存在する状態で行なう、この圧延により
結晶は配向せしめられ、さらに圧延を止め一定時間所定
の温度でホールドした後徐令し１２３相を連続的に成長
させ超伝導材料を得る。
酸素雰囲気中で１５時間仮焼した後粉砕攪拌し仮焼粉末
を得る０次に該粉末をパイプ状シースに詰め仮成形する
。尚仮成形は粉末を詰めるだけでなくプレスや圧延機に
より冷間加工を行なう場合もある０次にシースと共に仮
成形品を１０５０℃〜１１５０℃に加熱し結晶相（Ｙ２
ＢａＣｕＯ５：以後２１１相とする）と液相との混相状
態で回転させながら繰り返し圧延を行なう、この圧延に
よりＹＢａ２Ｃｕ３０７−ｘ（超伝導相：以下１２３相
とする）成長の核となる２１１相と液相は均一に分散さ
せられる０周知のように１２３相は２１１相と液相（３
Ｂａｃｕ０２＋２ＣｕＯ）との包晶反応により生々する
ため２１１相と液相の分散が不均一の場合非超伝導体（
２１１相等）相が多くなり超伝導体相の繋りを切断する
。つまり１２３相を連続的に成長させるには２１１相を
均一に分散させる必要があるが所定の条件下に於ける圧
延はミキシング効果により２１１相の分散を均一にする
効果がある０次に１０００°Ｃ前後即ち超伝導相１２３
相の析出温度まで冷却した後同様に圧延を行なう、尚圧
延は常に液相が存在する状態で行なう、この圧延により
結晶は配向せしめられ、さらに圧延を止め一定時間所定
の温度でホールドした後徐令し１２３相を連続的に成長
させ超伝導材料を得る。
この様にして得られた超伝導材料の臨界電流密度をシー
スを剥離した後測定した。測定温度は７７にである。結
果を第１表に従来法による比較例と共に示す。
スを剥離した後測定した。測定温度は７７にである。結
果を第１表に従来法による比較例と共に示す。
第１表
表に示されているように本発明の製造方法より成る超伝
導材料は顕著に臨界電流密度が向上しているのが判る。
導材料は顕著に臨界電流密度が向上しているのが判る。
この実施例材料と比較例材料をＸ線回折・光学顕微鏡・
ＳＥＭ観察等により比較したところ本発明よりなる超伝
導材料は比較例より結晶配向度が高く、１２３相が連続
的に成長し且つ空孔は少ないものであった・ 尚本実施例ではＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ材料で説明した
が結晶構造に起因した異方性を持つ材料で結晶相と液相
との混相状態を得られる材料で有ればよくまた熱間加工
の方法として熱間圧延で説明したがこの他にも熱間押出
法等熱間で塑性変形加工できる方法であれば何等差し支
えない。
ＳＥＭ観察等により比較したところ本発明よりなる超伝
導材料は比較例より結晶配向度が高く、１２３相が連続
的に成長し且つ空孔は少ないものであった・ 尚本実施例ではＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ材料で説明した
が結晶構造に起因した異方性を持つ材料で結晶相と液相
との混相状態を得られる材料で有ればよくまた熱間加工
の方法として熱間圧延で説明したがこの他にも熱間押出
法等熱間で塑性変形加工できる方法であれば何等差し支
えない。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば異方性の強い物質であ
っても結晶方向を揃え且つ超伝導相を連続的に成長出来
、更に空孔の発生を抑制し高密度化を図れるため高い臨
界電流密度を持つ超伝導材料を得られる。また空孔発生
の抑制は機械的強度を高めるだけでなく表面積の減少に
つながるため劣化を少なくし耐久性（耐環境性）も向上
させることが出来る。尚本発明による改善は線材化（バ
ルク化）過程即ち成形加工中の改善であるため工程が増
えるわけではなく量産性は高い。
っても結晶方向を揃え且つ超伝導相を連続的に成長出来
、更に空孔の発生を抑制し高密度化を図れるため高い臨
界電流密度を持つ超伝導材料を得られる。また空孔発生
の抑制は機械的強度を高めるだけでなく表面積の減少に
つながるため劣化を少なくし耐久性（耐環境性）も向上
させることが出来る。尚本発明による改善は線材化（バ
ルク化）過程即ち成形加工中の改善であるため工程が増
えるわけではなく量産性は高い。
以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士 鈴木喜三部 他１名
Claims (1)
- 主に異方性を持つバルク的な超伝導材料の製造方法に
於いて原料を仮焼・粉砕して得た仮焼粉末を仮成形した
後該仮成形品を加熱せしめ液相と結晶相との混相状態で
熱間加工して成ることを特徴とする超伝導材料の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2291260A JPH04164856A (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 超伝導材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2291260A JPH04164856A (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 超伝導材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164856A true JPH04164856A (ja) | 1992-06-10 |
Family
ID=17766566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2291260A Pending JPH04164856A (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 超伝導材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04164856A (ja) |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP2291260A patent/JPH04164856A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO1991019029A1 (fr) | Supraconducteur a oxyde et procede de production associe | |
| JP3089294B2 (ja) | 超電導テープ材の製造方法 | |
| Alford et al. | Processing, properties and devices in high-Tc superconductors | |
| KR100481234B1 (ko) | ＭｇＢ2계 초전도체 및 그의 제조방법 | |
| US5206211A (en) | Process for the production of an elongate body consisting of longitudinally aligned acicular crystals of a superconducting material | |
| EP0379960B1 (en) | Method of producing a superconducting Bi-based oxide wire | |
| US5108985A (en) | Bi-Pb-Sr-Ca-Cu oxide superconductor containing alkali metal and process for preparation thereof | |
| DE3852971T2 (de) | Supraleitender Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
| JP3160900B2 (ja) | 超伝導材料の製造方法 | |
| US5053385A (en) | Preferential orientation of metal oxide superconducting materials | |
| JPH0816022B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH04182345A (ja) | 酸化物超伝導材料の製造方法 | |
| US5821201A (en) | (Bi, Pb)2, Sr2 Ca2 Cu3 Ox superconductor and method of making same utilizing sinter-forging | |
| EP0430568B1 (en) | Method of making high Tc superconductor material, and article produced by the method | |
| CA2453922C (en) | Oxide high-critical temperature superconductor acicular crystal and method for producing the same | |
| Hassan et al. | Preparation of the Compound (Y1− xPbxBa2Cu2. 85La0. 15O6+ δ) Superconductor and Research of the Impact of Partial Substitution on the Structural Properties | |
| JP2914799B2 (ja) | 酸化物超電導バルク材の製造方法 | |
| JP3160901B2 (ja) | 超伝導材料の製造方法 | |
| JP2567967B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造法 | |
| Liu et al. | Preliminary study on forming preferential orientation in Tl-1223 bulk superconductor | |
| JP2675998B2 (ja) | 粒子高配向性高緻密焼結体の製造法 | |
| JPH04164864A (ja) | 超伝導材料の製造方法 | |
| KR0174385B1 (ko) | 형상이방성을 갖는 고온초전도체 분말의 제조방법 | |
| JP2789103B2 (ja) | 酸化物超電導体およびその製造方法 | |
| JP3314102B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 |