JPH04269406A - 酸化物超電導テープ線材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導テープ線材の製造方法Info
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- JPH04269406A JPH04269406A JP3050496A JP5049691A JPH04269406A JP H04269406 A JPH04269406 A JP H04269406A JP 3050496 A JP3050496 A JP 3050496A JP 5049691 A JP5049691 A JP 5049691A JP H04269406 A JPH04269406 A JP H04269406A
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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
- Wire Processing (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導特性に優れる酸
化物超電導テープ線材の製造方法に関する。
化物超電導テープ線材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、銀チューブに酸化物超電導体の粉
末を充填し、それを線引して圧延したのち焼結処理する
酸化物超電導テープ線材の製造方法が知られていた。
末を充填し、それを線引して圧延したのち焼結処理する
酸化物超電導テープ線材の製造方法が知られていた。
【０００３】しかしながら、粉末をチューブ中に高密度
に充填することが困難で、空気等の混入を避けえず、焼
結膨れを生じたり、長さ方向の均質性に劣り、また薄く
て均一な超電導層を形成することが困難で、得られる酸
化物超電導テープ線材が超電導特性、特に臨界電流密度
に劣る問題点があった。
に充填することが困難で、空気等の混入を避けえず、焼
結膨れを生じたり、長さ方向の均質性に劣り、また薄く
て均一な超電導層を形成することが困難で、得られる酸
化物超電導テープ線材が超電導特性、特に臨界電流密度
に劣る問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、長さ方向の
均質性、薄さ、層厚の均一性、超電導特性に優れる酸化
物超電導テープ線材を焼結膨れの問題なく製造すること
を課題とする。
均質性、薄さ、層厚の均一性、超電導特性に優れる酸化
物超電導テープ線材を焼結膨れの問題なく製造すること
を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化物超電導
体からなるリボンを金属テープ間に配置して圧延処理し
、形成した圧延体を加熱して酸化物超電導体を焼結処理
することを特徴とする酸化物超電導テープ線材の製造方
法を提供するものである。
体からなるリボンを金属テープ間に配置して圧延処理し
、形成した圧延体を加熱して酸化物超電導体を焼結処理
することを特徴とする酸化物超電導テープ線材の製造方
法を提供するものである。
【０００６】
【作用】酸化物超電導体からなるリボンを用いることに
より、金属テープ間に酸化物超電導素材を高密度に、か
つ空気等の混入なく、しかも均質に設けることができる
。一方、焼結処理により、圧延処理等により粉末化した
酸化物超電導体がバルク化され、また超電導特性の向上
がはかられる。
より、金属テープ間に酸化物超電導素材を高密度に、か
つ空気等の混入なく、しかも均質に設けることができる
。一方、焼結処理により、圧延処理等により粉末化した
酸化物超電導体がバルク化され、また超電導特性の向上
がはかられる。
【０００７】
【実施例】本発明においては先ず、図１に例示した如き
酸化物超電導体からなるリボン２を金属テープ１，３間
に配置して圧延処理し、圧延体を形成する。
酸化物超電導体からなるリボン２を金属テープ１，３間
に配置して圧延処理し、圧延体を形成する。
【０００８】酸化物超電導体からなるリボンの形成は例
えば、酸化物超電導体の溶融液を回転下にある金属ロー
ル上に射出して急冷凝固させ、アモルファス状のリボン
を形成する方式などにより行うことができる。また、酸
化物超電導体の溶融液を台上に展開する方式などによっ
ても形成することができる。
えば、酸化物超電導体の溶融液を回転下にある金属ロー
ル上に射出して急冷凝固させ、アモルファス状のリボン
を形成する方式などにより行うことができる。また、酸
化物超電導体の溶融液を台上に展開する方式などによっ
ても形成することができる。
【０００９】用いるリボンの厚さは、適宜に決定してよ
いが、圧延処理性や薄層化などの点より５〜３００μｍ
が一般的である。なお用いるリボンは、酸化物超電導体
を形成しうる組成状態にあればよく、結晶配向して超電
導特性を示す状態にある必要はない。
いが、圧延処理性や薄層化などの点より５〜３００μｍ
が一般的である。なお用いるリボンは、酸化物超電導体
を形成しうる組成状態にあればよく、結晶配向して超電
導特性を示す状態にある必要はない。
【００１０】リボンを形成する酸化物超電導体の種類に
ついては特に限定はない。その例としては、ＹＢａ２Ｃ
ｕ３ＯｙやＹ１−ｘＢａｘＣｕＯｙの如きＹ系酸化物超
電導体、Ｂａ１−ｘＫｘＢｉＯ３の如きＢａ系酸化物超
電導体、Ｎｄ２−ｘＣｅｘＣｕＯｙの如きＮｄ系酸化物
超電導体、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏｙ、Ｂｉ２−ｘＰ
ｂｘＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙの如きＢｉ系酸化物超電導
体、その他Ｌａ系酸化物超電導体、Ｔｌ系酸化物超電導
体、Ｐｂ系酸化物超電導体などがあげられる。
ついては特に限定はない。その例としては、ＹＢａ２Ｃ
ｕ３ＯｙやＹ１−ｘＢａｘＣｕＯｙの如きＹ系酸化物超
電導体、Ｂａ１−ｘＫｘＢｉＯ３の如きＢａ系酸化物超
電導体、Ｎｄ２−ｘＣｅｘＣｕＯｙの如きＮｄ系酸化物
超電導体、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏｙ、Ｂｉ２−ｘＰ
ｂｘＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙの如きＢｉ系酸化物超電導
体、その他Ｌａ系酸化物超電導体、Ｔｌ系酸化物超電導
体、Ｐｂ系酸化物超電導体などがあげられる。
【００１１】また、前記のＹ等の成分を他の希土類元素
で置換したものや、Ｂａ等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法（Ｍｅ
ｌｔ Ｐｏｗｄｅｒｉｎｇ Ｍｅｌｔ Ｇｒｏｗｔｈ）
などにより得ることができる。
で置換したものや、Ｂａ等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法（Ｍｅ
ｌｔ Ｐｏｗｄｅｒｉｎｇ Ｍｅｌｔ Ｇｒｏｗｔｈ）
などにより得ることができる。
【００１２】金属テープとしては例えば、銀、金、白金
、かかる金属を含有する合金、就中、銀・白金合金、銀
・パラジウム合金の如き高融点合金などからなるものが
用いられる。用いる金属テープの厚さは適宜に決定して
よいが、一般には５０μｍ〜１ｍｍである。
、かかる金属を含有する合金、就中、銀・白金合金、銀
・パラジウム合金の如き高融点合金などからなるものが
用いられる。用いる金属テープの厚さは適宜に決定して
よいが、一般には５０μｍ〜１ｍｍである。
【００１３】圧延処理の対象となるサンドイッチ体の形
成は、例えば金属テープの上に酸化物超電導体のリボン
を載置し、その上に金属テープを配置する方式など、適
宜な方式で行ってよい。なお、酸化物超電導体のリボン
をサンドイッチする金属テープの端末処理（幅方向）は
、例えば圧延処理前、あるいは焼結処理前等の適宜な段
階で必要に応じ接着処理して筒状の形態とされる。接着
処理は、加熱融着方式や超音波溶接方式などの適宜な方
式で行ってよい。焼結処理後に接着処理する場合には、
超電導特性に影響を及ぼし難い超音波溶接方式が有利で
ある。
成は、例えば金属テープの上に酸化物超電導体のリボン
を載置し、その上に金属テープを配置する方式など、適
宜な方式で行ってよい。なお、酸化物超電導体のリボン
をサンドイッチする金属テープの端末処理（幅方向）は
、例えば圧延処理前、あるいは焼結処理前等の適宜な段
階で必要に応じ接着処理して筒状の形態とされる。接着
処理は、加熱融着方式や超音波溶接方式などの適宜な方
式で行ってよい。焼結処理後に接着処理する場合には、
超電導特性に影響を及ぼし難い超音波溶接方式が有利で
ある。
【００１４】圧延処理についても例えばピンチロールな
どの適宜な装置を用いてよい。圧延処理は、加熱工程を
介在させつつ複数回繰り返してもよい。かかる方式は、
品質の安定化、ないし向上に有効である。なお、目的と
する圧延体を形成したのちにおいては、品質の安定化等
のための処理を圧延を伴わないプレス処理に代えること
もできる。圧延の程度は目的とする超電導テープ線材に
応じて適宜に決定されるが、一般には、１〜１００μｍ
、就中５〜２０μｍの酸化物超電導体層を有するものと
される。
どの適宜な装置を用いてよい。圧延処理は、加熱工程を
介在させつつ複数回繰り返してもよい。かかる方式は、
品質の安定化、ないし向上に有効である。なお、目的と
する圧延体を形成したのちにおいては、品質の安定化等
のための処理を圧延を伴わないプレス処理に代えること
もできる。圧延の程度は目的とする超電導テープ線材に
応じて適宜に決定されるが、一般には、１〜１００μｍ
、就中５〜２０μｍの酸化物超電導体層を有するものと
される。
【００１５】圧延体の焼結処理は、金属テープ層が脱落
しない温度範囲において、酸化物超電導体の種類に応じ
た適宜な温度で行ってよい。一般には７００〜１２００
℃である。焼結処理により、圧延処理等のため粉末化し
た酸化物超電導体がバルク化して連続体化され、酸化物
超電導体の結晶配向化やその向上等がはかられて優れた
超電導特性が発現する。なお焼結処理は、圧延体をコイ
ル等の二次形態としたものに対して施してもよい。
しない温度範囲において、酸化物超電導体の種類に応じ
た適宜な温度で行ってよい。一般には７００〜１２００
℃である。焼結処理により、圧延処理等のため粉末化し
た酸化物超電導体がバルク化して連続体化され、酸化物
超電導体の結晶配向化やその向上等がはかられて優れた
超電導特性が発現する。なお焼結処理は、圧延体をコイ
ル等の二次形態としたものに対して施してもよい。
【００１６】前記により、図２に例示した如く、酸化物
超電導層５の外周に、金属からなる被覆層４を有する形
態の酸化物超電導テープ線材が得られる。
超電導層５の外周に、金属からなる被覆層４を有する形
態の酸化物超電導テープ線材が得られる。
【００１７】ちなみに、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏｙ系
酸化物超電導体の溶融液（１２００℃）を石英パイプの
ノズルより、高速回転（１０００ｒｐｍ）するステンレ
スロールの表面に射出し、急冷凝固させて形成した厚さ
２０μｍ、幅２ｍｍの均質なアモルファス状のリボンを
、厚さ０．５ｍｍの銀テープの上に載置き、その上に厚
さ０．５ｍｍの銀テープを配置した。
酸化物超電導体の溶融液（１２００℃）を石英パイプの
ノズルより、高速回転（１０００ｒｐｍ）するステンレ
スロールの表面に射出し、急冷凝固させて形成した厚さ
２０μｍ、幅２ｍｍの均質なアモルファス状のリボンを
、厚さ０．５ｍｍの銀テープの上に載置き、その上に厚
さ０．５ｍｍの銀テープを配置した。
【００１８】次に、前記のサンドイッチ体をピンチロー
ルを介して圧延処理し、厚さ０．２ｍｍの圧延体とした
。
ルを介して圧延処理し、厚さ０．２ｍｍの圧延体とした
。
【００１９】ついで、前記の圧延体を加熱炉に導入し、
８５０〜８９０℃で約５０時間焼結処理して、酸化物超
電導体層の厚さが５μｍの酸化物超電導テープ線材（厚
さ０．２ｍｍ）を得た。得られた酸化物超電導テープ線
材の臨界温度は８５Ｋであり、臨界電流密度は６０００
Ａ／ｃｍ２（７７．３Ｋ）であった。
８５０〜８９０℃で約５０時間焼結処理して、酸化物超
電導体層の厚さが５μｍの酸化物超電導テープ線材（厚
さ０．２ｍｍ）を得た。得られた酸化物超電導テープ線
材の臨界温度は８５Ｋであり、臨界電流密度は６０００
Ａ／ｃｍ２（７７．３Ｋ）であった。
【００２０】一方、比較のために、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣ
ｕ２Ｏｙ系酸化物超電導体の仮焼粉末を銀チューブに充
填し、それを線引後圧延して形成した幅３ｍｍ、厚さ０
．２ｍｍ（超電導粉末層の厚さ１００μｍ）のテープを
、８５０〜８９０℃で約５０時間焼結処理して得た超電
導テープ線材の臨界温度は８０Ｋであり、臨界電流密度
は１８００Ａ／ｃｍ２（７７．３Ｋ）であった。
ｕ２Ｏｙ系酸化物超電導体の仮焼粉末を銀チューブに充
填し、それを線引後圧延して形成した幅３ｍｍ、厚さ０
．２ｍｍ（超電導粉末層の厚さ１００μｍ）のテープを
、８５０〜８９０℃で約５０時間焼結処理して得た超電
導テープ線材の臨界温度は８０Ｋであり、臨界電流密度
は１８００Ａ／ｃｍ２（７７．３Ｋ）であった。
【００２１】なお前記において、臨界温度は０．１Ａ／
ｃｍ２の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法
で電気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧
が０となったときの温度である。
ｃｍ２の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法
で電気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧
が０となったときの温度である。
【００２２】また臨界電流密度は、パワーリードと共に
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、４端子
法により電圧端子間の電圧の印加電流による変化を測定
し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μｖ／ｃｍの電圧が出現
したときの電流値を超電導体の断面積で除した値である
。
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、４端子
法により電圧端子間の電圧の印加電流による変化を測定
し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μｖ／ｃｍの電圧が出現
したときの電流値を超電導体の断面積で除した値である
。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、薄さに優れる酸化物超
電導層を金属層で包囲した形態の酸化物超電導テープ線
材を焼結膨れなく安定して得ることができる。また、得
られる酸化物超電導テープ線材が結晶配向性、長さ方向
の均質性、高密度性に優れて、超電導特性、特に臨界電
流密度に優れている。
電導層を金属層で包囲した形態の酸化物超電導テープ線
材を焼結膨れなく安定して得ることができる。また、得
られる酸化物超電導テープ線材が結晶配向性、長さ方向
の均質性、高密度性に優れて、超電導特性、特に臨界電
流密度に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧延処理の対象であるサンドイッチ体の説明図
。
。
【図２】酸化物超電導テープ線材を例示した断面図。
１，３：金属テープ
２：酸化物超電導体からなるリボン
４：金属の被覆層
５：酸化物超電導体の層
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化物超電導体からなるリボンを金属
テープ間に配置して圧延処理し、形成した圧延体を加熱
して酸化物超電導体を焼結処理することを特徴とする酸
化物超電導テープ線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050496A JPH04269406A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導テープ線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050496A JPH04269406A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導テープ線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269406A true JPH04269406A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12860543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050496A Pending JPH04269406A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 酸化物超電導テープ線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04269406A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6230940U (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-24 | ||
| JPH0254643U (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-20 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3050496A patent/JPH04269406A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6230940U (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-24 | ||
| JPH0254643U (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-20 |
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