JPH04202062A - 高温超電導材製密封容器の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高温超電導材製密封容器の製造方法に関する
ものである。

［従来の技術］ 近年、イツトリウム系やビスマス系やタリウム系等のい
わゆるセラミックス系の高温超電導材の開発が進んでい
るが、該高温超電導材を様々な用途に使用できるように
するため、高温超電導材を任意の形状に形成する技術が
必要となっている。

このうち、医療の分野で用いられるＮＭＲ（核磁気共鳴
診断装置）用の磁気遮断容器や、高エネルギー物理学の
分野で用いられる高周波加速空洞の加速器等として高温
超電導材製密封容器を製造することが要望されている。

このような、高温超電導材製密封容器を製造する場合、
第７図に示すようにして製造することが検討されている
。

図中１は高温超電導材製密封容器、２．３は高温超電導
材製密封容器１を分割してなる分割容器、４．５は分割
容器２，３の外形を構成する容器型、６は分割容器体４
，５の内面全体に層状に形成されたイツトリウム系やビ
スマス系やタリウム系等のいわゆるセラミックス系の高
温超電導膜、７は分割容器２．３に対向させて形成され
た貫通孔であって、該貫通孔は高周波加速空洞の加速器
においては素粒子が通過する端子と成るものである。８
は分割容器２．３間の合せ部、９は合せ部８に形成され
るロウ付けやレーザー溶接等による接合部である。

そして、高温超電導材製密封容器１を分割してなる分割
容器２．３の型となる分割容器体４．５を形成し、予め
高密度となるよう焼き固められた高温超電導材料を粉砕
した前駆体耕をバインダで溶いて前記分割容器体４．５
の内面全体に層状に塗付し、これを大気中で焼結して内
部に高温超電導膜６を備えた分割容器２．３を形成し、
該分割容器２，３を合せ部８で突き合せて、合せ部８の
分割容器体４．５部分をロウ付けやレーザー溶接等を行
なって接合部９を形成する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、大気中で前駆体耕を焼結することにより分割容
器体４．５内部に高温超電導膜６を形成して分割容器２
．３とし、該分割容器２．３を突き合せて分割容器体４
，５の部分を接合した場合、前駆体耕を大気中で焼結し
ているので、高温超電導膜６はバインダが蒸発したあと
の隙間がそのまま高温超電導膜６内部に残ってしまって
緻密な膜が形成されず、従って高性能な高温超電導容器
が得られないという問題や、高温超電導膜６膜どうしの
接合がうまく行かないという問題や、工程が複雑になる
という問題がある。

本発明は、上述の実情に鑑み、工程が単純で且つ高い超
電導性能を得られるようにした高温超電導材製密封容器
の製造方法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、密封容器を構成すべく予め形成された分割容
器体どうしの分割部に大きな接触面積を有して当接合致
可能な当接面を形成し、各分割容器体内部全面及び当接
面に高温超電導材料の前駆体耕を層状に塗付した後、各
分割容器体の当接面どうしを互に当接合致させて分割容
器体を一体に組合せ、各分割容器体のうち少なくとも一
箇所に貫通孔を形成したうえで組合された状態の分割容
器体及び前駆体耕を加圧雰囲気中で焼結することを特徴
とする高温超電導材製密封容器の製造方法にかかるもの
である。

［作　　　用］ 本発明によれば、密封容器を分割して成る分割容器体ど
うしの分割部に大きな接触面積を有して当接合致可能な
当接面を形成し、各分割容器体内部全面及び当接面に高
温超電導材料の前駆体耕を層状に塗付した後、各分割容
器体の当接面どうしを互に当接合致させて分割容器体を
一体に組合せ、各分割容器体のうち少なくとも一箇所に
貫通孔を形成したうえで組合された状態の分割容器体及
び前駆体耕を加圧雰囲気中で焼結することにより、簡単
な工程で緻密な高温超電導厚膜を備えた高温超電導材製
密封容器が製造される。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図〜第３図は、本発明の第一の実施例である。

尚、図中第７図と同一の符号を付した部分は同一物であ
るため説明を省略し、以下本発明の特徴部分についての
み説明して行く。

第１図中１０は密封容器Ａを複数に分割してなる分割容
器体４．５の分割部分に形成したフランジ等の互いに大
きな接触面積を有して当接合致可能な当接面、１１は分
割容器体４，５内面全体及び当接面１０の合せ面に層状
に塗付された前駆体耕であって、該前駆体耕１１は予め
高密度となるよう焼き固められたイツトリウム系やビス
マス系やタリウム系等のいわゆるセラミックス系の高温
超電導材料を粉砕したものである。

又、第２図中１２はオートクレーブ等の加圧釜、１３は
加圧釜１２の加圧容器、１４は加圧容器１３をシール７
を介して密封する加圧蓋、１５は加圧容器１３を加熱す
るヒータ、１６は加圧蓋１４に設けられて加圧容器１３
内部へアルゴンガス等の加圧ガスや必要な場合には少量
の酸素を充填する加圧ガス導入路、１７は加圧蓋１４に
設けられて加圧容器１３内部から空気や加圧ガス等を排
出するガス排出路、１８．１９は加圧ガス導入路１６及
びガス排出路１７に設けられた弁、２０は分割容器体４
．５の当接面１０を固定するクランプである。

第３図中２１は分割容器体４．５の当接面１０．１０間
を締結するボルトである。

次に、作動について説明する。

先ず、分割容器体４．５内面全体及び当接面１０に前駆
体耕１１をバインダで溶いて層状に塗付し、前駆体耕１
１を塗付された分割容器体４，５を当接面１０．１０部
分で重ね合わせ、当接面１０．１０どうしをクランプ２
０で固定する。

このように前駆体耕１１をバインダで溶いて分割容器体
４．５内面全体及び当接面１０．１０の合せ面に層状に
塗付することにより、前駆体耕１１の層を自在に厚くす
ることができる。

その後、上記組合せた状態の分割容器体４，５を加圧釜
１２の加圧容器１３内部へ入れて加圧蓋１４で密封し、
加圧ガス導入路１６から加圧容器１３内部へアルゴンガ
ス等の加圧ガスを導入して、加圧容器１３内部を高圧に
する。

この時、前駆体耕１１が、焼結時に酸素を取込ませる必
要があるものの場合には、少量の酸素も充填しておく。

そして、ヒータ１５により加圧容器１３全体を９００°
Ｃ程度に加熱すると、加圧容器１３内部の分割容器体４
．５は前駆体耕１１が焼結されて高温超電導膜６と成り
、且つ、当接面１０．１０部分の前駆体耕１１が一体の
高温超電導膜６化されて一体の高温超電導材密封容器１
が形成される。

この際、分割容器体４．５に形成された貫通孔７から一
体に組合された分割容器体４．５内部に加圧ガスが入り
込むことにより分割容器体４．５内部も高圧化している
ので、該高圧によって焼結時に、バインダが蒸発したあ
との前駆体耕１１間の隙間がつぶされるため、形成され
た高温超電導膜６は緻密化し、これによって臨界電流密
度が高く膜厚の大きい高温超電導膜６を備えた高温超電
導材密封容器１ができる。

このように、緻密で膜厚の大きい高温超電導膜６を備え
た高温超電導材密封容器１は高い超電導性能が得られる
。

尚、こうしてできた高温超電導材密封容器１は当接面１
０．１０間の高温超電導膜６によって一体に接合される
が、高温超電導材密封容器１が大きな強度を必要とする
場合には、当接面１０　、１０間をボルト２１で締結す
るか、或いは、当接面１０゜１０どうしをロウ付けやレ
ーザー溶接などにより接合する。

第４図は、本発明の第二の実施例であり、容器状の分割
容器体２２と、蓋状の分割容器体２３とを用いた他は前
記実施例と同様の構成を備えており、同様の作用効果を
得ることができる。

第５図は、本発明の第三の実施例であり、内面に予めニ
ッケルやクロムやアルミニウムやイツトリウム等の混合
物からなる絶縁性の接着層２６を溶射等により形成され
た分割容器体２４．２５を用いた他は前記実施例と同様
の構成を備えている。

このように、分割容器体２４．２５と高温超電導膜６と
の間に絶縁性の接着層２６を設けることにより、前記各
実施例と同様の作用効果を得ることができる他、分割容
器体２４　、２５と高温超電導膜６との接着性が高まり
、且つ、超電導性能を高めることができるようになる。

前記各実施例は分割容器体４，５，２２．２３がセラミ
ック製である場合に適しているが、本実施例は分割容器
体２４゜２５が金属製である場合に適している。

第６図は本発明による前駆体耕を加圧雰囲気中で焼結す
る方法の他の例であり、３００気圧程度までの加圧が可
能なオートクレーブ（加圧釜１２）の代わりに２０００
気圧程度までの加圧が可能なＨＩＰ装置２７（熱間等方
圧プレス）を用いたものである。

該ＨＩＰ装置２７は、外側円筒胴２８と内側円筒胴２９
とを二重に備え、内側円筒胴２９の上端側開口を上蓋３
０で密閉すると共に、内側円筒胴２９の下端側開口に増
圧ピストン３１を慴動自在に嵌入して、内側円筒胴２９
のの内部に処理室３２を形成し、且つ、外側円筒胴２８
の下端側開口を下蓋３３で密閉して、増圧ピストン３１
の下面側に加圧室３４を形成し、低圧ポンプ３５で処理
室３２内部に加圧ガスを供給した後、高圧ポンプ３６で
加圧室３４に高圧ガスを供給して増圧ピストン３１を作
動させることにより、処理室３２内部を超高圧にするよ
うにしたものである。

図中３７は処理室２７内部に配設されたヒータ、３８は
逆止弁、３９はリリーフ弁である。

このようにＨＩＰ装置２２を用いた場合、前記各実施例
に比べてより緻密な高温超電導膜を得ることができる他
は、前記各実施例と同様の作用効果を得ることができる
。

尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、当接面はフランジに限らず要するに所定の面積で
当接合致する形状であれば波型や山型でも良いこと、そ
の他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加
え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の高温超電導材製密封容器
の製造方法によれば、簡単な工程で密度が高く膜厚の大
きい高温超電導膜を備えた高温超電導材製密封容器が得
られ、従って高い超電導性能が得られるという優れた効
果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例における密封容器の側面
図、第２図は第１図の密封容器を焼結する加圧釜の側面
図、第３図は第２図の加圧釜により焼結された高温超電
導材製密封容器の側面図、第４図は本発明の第二の実施
例における密封容器の側面図、第５図は本発明の第三の
実施例における密封容器の側面図、第６図は本発明によ
る前駆体耕を加圧雰囲気中で焼結する方法の他の例を示
す熱間等方圧プレスの側面図、第７図は現在提案されて
いる高温超電導材製密封容器の製造方法を示す側面図で
ある。 図中４．５，２２，２３，２４．２５は分割容器体、７
は貫通孔、１０は当接面、１１は前駆体耕、１２は前駆
体耕１１を加圧雰囲気中で焼結する加圧釜、２７は前駆
体耕１１を加圧雰囲気中で焼結するＨＩＰ装置、Ａは密
封容器を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）密封容器を構成すべく予め形成された分割容器体ど
   うしの分割部に大きな接触面積を有して当接合致可能な
   当接面を形成し、各分割容器体内部全面及び当接面に高
   温超電導材料の前駆体粉を層状に塗付した後、各分割容
   器体の当接面どうしを互に当接合致させて分割容器体を
   一体に組合せ、各分割容器体のうち少なくとも一箇所に
   貫通孔を形成したうえで組合された状態の分割容器体及
   び前駆体粉を加圧雰囲気中で焼結することを特徴とする
   高温超電導材製密封容器の製造方法。