JPH04164864A - 超伝導材料の製造方法 - Google Patents
超伝導材料の製造方法Info
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- JPH04164864A JPH04164864A JP2288014A JP28801490A JPH04164864A JP H04164864 A JPH04164864 A JP H04164864A JP 2288014 A JP2288014 A JP 2288014A JP 28801490 A JP28801490 A JP 28801490A JP H04164864 A JPH04164864 A JP H04164864A
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Landscapes
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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、Ｈｅｒｍａｎｎらの発見したＴｌ−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系、金属材料技術研究所の前日の発見したＢ
１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の３種類に大別できる。
（これらは安定性・再現性共に高い物質゛であるため公
認の高温超伝導体であるがこの他にもＬａ−８ｒ−Ｎｂ
−０系、Ｔｌ−８ｒ−Ｖ−０系等が鹿児島大学、日立等
から報告されている。）これら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
向した言葉）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鍋チュ
ーブ内１部の粉末を焼結する工程より成っていた。
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、Ｈｅｒｍａｎｎらの発見したＴｌ−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系、金属材料技術研究所の前日の発見したＢ
１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の３種類に大別できる。
（これらは安定性・再現性共に高い物質゛であるため公
認の高温超伝導体であるがこの他にもＬａ−８ｒ−Ｎｂ
−０系、Ｔｌ−８ｒ−Ｖ−０系等が鹿児島大学、日立等
から報告されている。）これら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
向した言葉）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鍋チュ
ーブ内１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。
等の原因によりコンスタントに得られる臨界電流密度は
１０３Ａ／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。
１０３Ａ／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
超伝導材料を得んとするものである。
［課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
法はバルク的な超伝導材料の製造方法に於いて基本工程
が原料（仮焼粉も含む）を溶融する工程、冷却後液相と
結晶相との混相状態で熱間加工する工程、結晶を成長さ
せると共に全体が固相になるまで冷却する工程より成る
ことを特徴とする。
法はバルク的な超伝導材料の製造方法に於いて基本工程
が原料（仮焼粉も含む）を溶融する工程、冷却後液相と
結晶相との混相状態で熱間加工する工程、結晶を成長さ
せると共に全体が固相になるまで冷却する工程より成る
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。
実施例−１
先ず原料Ｙ ２０３、Ｂ ａ Ｃ０３、ＣｕＯ粉末を混
合分散した後９００°Ｃ酸素雰囲気中で１５時間仮焼す
る０次に仮焼物を粉砕攪拌した後１３５０°Ｃ〜１４５
０℃に加熱し溶融する。溶融時間が長いとＹ２Ｏ３は凝
集し不均一な分散状態となるため溶融は３〜１０分間と
比較的短い時間で行なう事が好ましい０次にこの溶融物
を加熱したシース内に訪込む。シース加熱温度は溶融物
（液相）が冷却され液相と結晶相の混相状態になる温度
即ち１０５０℃〜１１５０℃である。次に鋳込物をシー
スと共に回転させながら繰り近し圧延する。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Ｙ２ＢａＣｕＯ５（非超伝導
相： 以下２１１相とする）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（３Ｂａ
ｃｕ０２＋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（２１
１相等″）相が多くなり超伝導体相の繋りを切断する。
合分散した後９００°Ｃ酸素雰囲気中で１５時間仮焼す
る０次に仮焼物を粉砕攪拌した後１３５０°Ｃ〜１４５
０℃に加熱し溶融する。溶融時間が長いとＹ２Ｏ３は凝
集し不均一な分散状態となるため溶融は３〜１０分間と
比較的短い時間で行なう事が好ましい０次にこの溶融物
を加熱したシース内に訪込む。シース加熱温度は溶融物
（液相）が冷却され液相と結晶相の混相状態になる温度
即ち１０５０℃〜１１５０℃である。次に鋳込物をシー
スと共に回転させながら繰り近し圧延する。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Ｙ２ＢａＣｕＯ５（非超伝導
相： 以下２１１相とする）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（３Ｂａ
ｃｕ０２＋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（２１
１相等″）相が多くなり超伝導体相の繋りを切断する。
っまり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。
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。
次に連続して圧延を行いながら１０００°Ｃ前後即ち１
２３相が析出する温度まで冷却（常に液相の存在する状
態にあること）する、その後圧延を止め結晶成長を行な
うため一定時間ホールドし徐冷する。この圧延により結
晶は配向させられる。
２３相が析出する温度まで冷却（常に液相の存在する状
態にあること）する、その後圧延を止め結晶成長を行な
うため一定時間ホールドし徐冷する。この圧延により結
晶は配向させられる。
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。
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表の比較例と共に第２表に示す。
第１表
第２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。
これら実施例材料と比較例材料をＸ線回折・光学顕微鏡
・ＳＥＸ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
続的に成長し且っ空孔は少ないものであった。また溶融
を行なう比較例すは比較例ａより空孔の数は顕著に少な
いが細長い髭（ボイド）が見られた。この髭の幅は比較
例ａとほぼ同じであるが長さは数十倍〜数百倍長いため
場合によっては致命的になる事が考えられる。熱間加工
はＩＢの発生を抑制する効果もあると言える。
・ＳＥＸ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
続的に成長し且っ空孔は少ないものであった。また溶融
を行なう比較例すは比較例ａより空孔の数は顕著に少な
いが細長い髭（ボイド）が見られた。この髭の幅は比較
例ａとほぼ同じであるが長さは数十倍〜数百倍長いため
場合によっては致命的になる事が考えられる。熱間加工
はＩＢの発生を抑制する効果もあると言える。
尚本実施例ではＹ Ｂ ａ２Ｃｕ ３０７−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
間鍛造（この場合シースではなく金型に溶融物を訪込ん
でも良い）など熱間で塑性変形できる方法であれば何等
差し支えない。
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
間鍛造（この場合シースではなく金型に溶融物を訪込ん
でも良い）など熱間で塑性変形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。
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。
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)
- バルク的な超伝導材料の製造方法に於いて基本工程が
原料（仮焼粉も含む）を溶融する工程、冷却後液相と結
晶相との混相状態で熱間加工する工程、結晶を成長させ
ると共に冷却する工程より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 |
|---|---|---|---|
| JP2288014A JPH04164864A (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 超伝導材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2288014A JPH04164864A (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 超伝導材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164864A true JPH04164864A (ja) | 1992-06-10 |
Family
ID=17724696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2288014A Pending JPH04164864A (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 超伝導材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04164864A (ja) |
-
1990
- 1990-10-25 JP JP2288014A patent/JPH04164864A/ja active Pending
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