JPH04182345A - 酸化物超伝導材料の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導材料の製造方法Info
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- JPH04182345A JPH04182345A JP2309344A JP30934490A JPH04182345A JP H04182345 A JPH04182345 A JP H04182345A JP 2309344 A JP2309344 A JP 2309344A JP 30934490 A JP30934490 A JP 30934490A JP H04182345 A JPH04182345 A JP H04182345A
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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。
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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太学のＡ
、Ｍ、 Ｈｅｒｍａｎｎらの発見したＴｌ−Ｂａ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系、金属材料技術研究所の前田の発見した
Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−〇系の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太学のＡ
、Ｍ、 Ｈｅｒｍａｎｎらの発見したＴｌ−Ｂａ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系、金属材料技術研究所の前田の発見した
Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−〇系の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銀チューブ内
部の粉末を焼結する工程より成っていた。
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す
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。
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す
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。
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
１０３Ａ／ａｍ２（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／ａｍ２（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。
［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利料の製造方
法はバルク的な酸化物超伝導材料の製造において酸化物
超伝導構成元素と銀または酸化銀を含む原料（仮焼粉末
台）を結晶相と液相の存在する温度で熱間加工して成る
ことを特徴とする。
法はバルク的な酸化物超伝導材料の製造において酸化物
超伝導構成元素と銀または酸化銀を含む原料（仮焼粉末
台）を結晶相と液相の存在する温度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、ＢａＣＯ２、Ｃｕ○粉末を９００°
Ｃ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。吹に該粉末に酸化銀粉末を添加攪拌した後パ
イプ状シースに詰め仮成形する。
Ｃ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。吹に該粉末に酸化銀粉末を添加攪拌した後パ
イプ状シースに詰め仮成形する。
銀粉末添加の場合は最終的には同じ酸化銀となり同じ効
果を有するが融点が異なる点と周囲から酸素を奪う点を
注意しなければならない。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。次にシースと共に仮成形品を１０５０°Ｃ前後に加
熱し結晶相（Ｙ２Ｂａ Ｃｕ ０５： 以後２１１相と
する）と液相との混相状態でシースを回転させながら繰
り返し圧延を行なう。この圧延によりＹＢａ２Ｃｕ３０
７−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。周知のよ
うに１２３相は２１１相と液相（３Ｂａｃｕ０２＋２Ｃ
Ｕ○）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。
果を有するが融点が異なる点と周囲から酸素を奪う点を
注意しなければならない。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。次にシースと共に仮成形品を１０５０°Ｃ前後に加
熱し結晶相（Ｙ２Ｂａ Ｃｕ ０５： 以後２１１相と
する）と液相との混相状態でシースを回転させながら繰
り返し圧延を行なう。この圧延によりＹＢａ２Ｃｕ３０
７−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。周知のよ
うに１２３相は２１１相と液相（３Ｂａｃｕ０２＋２Ｃ
Ｕ○）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。次に９６０°Ｃ〜１０００°Ｃ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係合し１２３相を連続的
に成長させ超伝導材料を得る。
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９６０°Ｃ〜１０００°Ｃ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係合し１２３相を連続的
に成長させ超伝導材料を得る。
第１表
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
ス剥離後に測定した。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１、銀または酸化銀を添加
しない比較例２と共に示す。
ス剥離後に測定した。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１、銀または酸化銀を添加
しない比較例２と共に示す。
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、超伝導相が連続
的に成長し、且っ空孔・クラック発生の少ないものであ
った。
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、超伝導相が連続
的に成長し、且っ空孔・クラック発生の少ないものであ
った。
銀または酸化銀の添加は１２３相の存在する温度でも適
度な液相量を得られ圧延による結晶回転をスムースにし
配向を高める効果と圧延により比較的均一に且つ微細に
分散していることからピンニング効果を与えているもの
と考えられる。
度な液相量を得られ圧延による結晶回転をスムースにし
配向を高める効果と圧延により比較的均一に且つ微細に
分散していることからピンニング効果を与えているもの
と考えられる。
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酸化物超伝導材料で
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
ればよく、更に熱間加工を行なう原料は溶融接急冷した
クエンチ塊やクエンチ粉末であっても何等差し支えない
。
が結晶構造に起因した異方性を持つ酸化物超伝導材料で
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
ればよく、更に熱間加工を行なう原料は溶融接急冷した
クエンチ塊やクエンチ粉末であっても何等差し支えない
。
［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
っても結晶方向をより効率よく揃え且つ超伝導相を連続
的に成長出来、更に空孔・クラック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・クラック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
。
っても結晶方向をより効率よく揃え且つ超伝導相を連続
的に成長出来、更に空孔・クラック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・クラック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。
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)
- バルク的な酸化物超伝導材料の製造において酸化物超
伝導体構成元素と銀または酸化銀を含む原料（仮焼粉末
含）を結晶相と液相の存在する温度で熱間加工して成る
ことを特徴とする酸化物超伝導材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309344A JPH04182345A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309344A JPH04182345A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04182345A true JPH04182345A (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=17991879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2309344A Pending JPH04182345A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04182345A (ja) |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP2309344A patent/JPH04182345A/ja active Pending
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