JPH04292809A - 多芯超電導線およびその使用方法 - Google Patents
多芯超電導線およびその使用方法Info
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- JPH04292809A JPH04292809A JP3056698A JP5669891A JPH04292809A JP H04292809 A JPH04292809 A JP H04292809A JP 3056698 A JP3056698 A JP 3056698A JP 5669891 A JP5669891 A JP 5669891A JP H04292809 A JPH04292809 A JP H04292809A
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- 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
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- 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】この発明は、酸化物高温超電導材
料を用いた多芯超電導線に関するものである。
料を用いた多芯超電導線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、より高い臨界温度を示す超電導材
料として、セラミックス系すなわち、酸化物系の超電導
体が注目されている。中でもイットリウム系が９０Ｋ、
ビスマス系が１１０Ｋ、タリウム系が１２０Ｋ程度の高
い臨界温度を有し、実用化が期待されている。
料として、セラミックス系すなわち、酸化物系の超電導
体が注目されている。中でもイットリウム系が９０Ｋ、
ビスマス系が１１０Ｋ、タリウム系が１２０Ｋ程度の高
い臨界温度を有し、実用化が期待されている。
【０００３】これらの高温超電導材料は、ケーブル、ブ
スバー、パワーリードおよびコイルなどに応用すること
が考えられており、超電導線材の長尺化が検討されてい
る。また、従来の金属系および化合物系の超電導体と同
様に、これらの高温超電導体においても、多芯線を製造
することが検討されている。
スバー、パワーリードおよびコイルなどに応用すること
が考えられており、超電導線材の長尺化が検討されてい
る。また、従来の金属系および化合物系の超電導体と同
様に、これらの高温超電導体においても、多芯線を製造
することが検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸化物
高温超電導材料を用いた多芯超電導線を、ケーブルおよ
びコイル等に応用しようとする場合、十分な曲げ特性が
得られないという問題があった。
高温超電導材料を用いた多芯超電導線を、ケーブルおよ
びコイル等に応用しようとする場合、十分な曲げ特性が
得られないという問題があった。
【０００５】この発明の目的は、このような曲げ特性に
優れた酸化物超電導材料からなる多芯超電導線を提供す
ることにある。
優れた酸化物超電導材料からなる多芯超電導線を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の多芯超電導線
は、酸化物超電導材料からなる超電導体部を安定化材中
に複数配置した多芯超電導線であって、超電導体部とな
る原料を安定化材となる金属シースに充填し線材化した
後、この線材の集合体を金属シース中で束ねて線材化し
た超電導線であり、超電導体部の個々の厚さが、線材全
体の厚さの１０％以下であることを特徴としている。
は、酸化物超電導材料からなる超電導体部を安定化材中
に複数配置した多芯超電導線であって、超電導体部とな
る原料を安定化材となる金属シースに充填し線材化した
後、この線材の集合体を金属シース中で束ねて線材化し
た超電導線であり、超電導体部の個々の厚さが、線材全
体の厚さの１０％以下であることを特徴としている。
【０００７】この発明の多芯超電導線は、たとえば、酸
化物高温超電導体の粉末または前駆体の粉末を、銀など
の金属シースで被覆し、伸線加工により丸線を作り、さ
らにそれらを多数本集合して銀などの金属シースで被覆
し、伸線加工することにより得ることができる。必要に
応じて、その後圧延加工などの圧縮加工を施しテープ状
に加工したり、あるいは丸線の状態で熱処理・焼結して
もよい。
化物高温超電導体の粉末または前駆体の粉末を、銀など
の金属シースで被覆し、伸線加工により丸線を作り、さ
らにそれらを多数本集合して銀などの金属シースで被覆
し、伸線加工することにより得ることができる。必要に
応じて、その後圧延加工などの圧縮加工を施しテープ状
に加工したり、あるいは丸線の状態で熱処理・焼結して
もよい。
【０００８】
【発明の作用効果】超電導ケーブルおよびコイル、特に
超電導ケーブルでは、種々の工程や敷設の際に曲げ応力
を受ける。この発明の多芯超電導線では、超電導体部を
安定化材中に複数配置させたものであり、超電導体部の
個々の厚さが、線材全体の厚さの１０％以下である。こ
のため、曲げの応力を受けたときにも、超電導特性の劣
化が少ない。
超電導ケーブルでは、種々の工程や敷設の際に曲げ応力
を受ける。この発明の多芯超電導線では、超電導体部を
安定化材中に複数配置させたものであり、超電導体部の
個々の厚さが、線材全体の厚さの１０％以下である。こ
のため、曲げの応力を受けたときにも、超電導特性の劣
化が少ない。
【０００９】この発明において、超電導体部の個々の厚
さを１０％以下としているのは、１０％を越えると所望
の曲げ特性を得ることができないからである。この発明
においては、さらに好ましくは、超電導体部の個々の厚
さが、５％以下である。５％以下とすることによりさら
に曲げの特性を向上させることができる。
さを１０％以下としているのは、１０％を越えると所望
の曲げ特性を得ることができないからである。この発明
においては、さらに好ましくは、超電導体部の個々の厚
さが、５％以下である。５％以下とすることによりさら
に曲げの特性を向上させることができる。
【００１０】この発明の多芯超電導線は、素線となる金
属被覆された酸化物超電導体の線材を１回だけ集合して
多芯超電導線としている。このため、超電導体部間の距
離が線材内においてほぼ均一であり、良好な臨界電流密
度を得ることができる。
属被覆された酸化物超電導体の線材を１回だけ集合して
多芯超電導線としている。このため、超電導体部間の距
離が線材内においてほぼ均一であり、良好な臨界電流密
度を得ることができる。
【００１１】線材を集合体として束ねる本数としては、
通常の寸法で、しかも酸化物超電導体の割合を金属被覆
に比べあまり小さくすることなく製作するためには、３
０本以上が必要である。
通常の寸法で、しかも酸化物超電導体の割合を金属被覆
に比べあまり小さくすることなく製作するためには、３
０本以上が必要である。
【００１２】さらに、この発明に従う多芯超電導線は、
種々の工程において、歪みを制御し、好ましくは０．３
％以下の歪み（歪み＝線の厚み／曲げ直径）を与える状
態で、巻取および繰出しなどの工程で使用することが好
ましい。
種々の工程において、歪みを制御し、好ましくは０．３
％以下の歪み（歪み＝線の厚み／曲げ直径）を与える状
態で、巻取および繰出しなどの工程で使用することが好
ましい。
【００１３】繰返し歪みを、０．３％以下の値に制御す
れば、超電導特性の劣化を防止することができる。
れば、超電導特性の劣化を防止することができる。
【００１４】この発明の多芯超電導線は、たとえばテー
プ状線材の形をしており、熱処理後繰出されて、リール
またはドラムなどに巻取り、ケーブルまたはコイルとし
て用いることができる。この巻取る際においてもまた種
々の用途で用いる場合においても、歪みは０．３％以下
にすることが好ましい。
プ状線材の形をしており、熱処理後繰出されて、リール
またはドラムなどに巻取り、ケーブルまたはコイルとし
て用いることができる。この巻取る際においてもまた種
々の用途で用いる場合においても、歪みは０．３％以下
にすることが好ましい。
【００１５】この発明の多芯超電導線としては、金属被
覆されたものが、安定性の点から好ましい。金属の種類
としては、高温超電導体と反応せず、加工性が良好で安
定化材として機能するような比抵抗の小さなものがよく
、たとえば銀および銀合金が用いられる。
覆されたものが、安定性の点から好ましい。金属の種類
としては、高温超電導体と反応せず、加工性が良好で安
定化材として機能するような比抵抗の小さなものがよく
、たとえば銀および銀合金が用いられる。
【００１６】これらの金属被覆層は、中間層として用い
られる場合もある。中間層として用いられる場合には、
その上に別の金属、たとえば銅やアルミニウムまたはそ
れらの合金がさらに被覆される。
られる場合もある。中間層として用いられる場合には、
その上に別の金属、たとえば銅やアルミニウムまたはそ
れらの合金がさらに被覆される。
【００１７】高温超電導体としては、たとえばイットリ
ウム系、ビスマス系、およびタリウム系のものが用いら
れる。臨界温度、臨界電流密度および毒性の少ないこと
ならびに希土類元素を必要としない点では、ビスマス系
の高温超電導体が好ましい。
ウム系、ビスマス系、およびタリウム系のものが用いら
れる。臨界温度、臨界電流密度および毒性の少ないこと
ならびに希土類元素を必要としない点では、ビスマス系
の高温超電導体が好ましい。
【００１８】この発明の多芯超電導線では、超電導体部
の個々の厚さが線材全体の厚さの１０％以下である。こ
のため、超電導体部を微細なフィラメントとして均一に
加工することができる。たとえば、超電導体部を５０か
ら数μｍ以下の微細なフィラメントにすることができる
。このため、曲げ特性に優れた多芯超電導線とすること
ができる。
の個々の厚さが線材全体の厚さの１０％以下である。こ
のため、超電導体部を微細なフィラメントとして均一に
加工することができる。たとえば、超電導体部を５０か
ら数μｍ以下の微細なフィラメントにすることができる
。このため、曲げ特性に優れた多芯超電導線とすること
ができる。
【００１９】また、この発明では、線材の集合体を金属
シース中で束ねて線材化する工程を１回だけにしている
ので、超電導線内部では、超電導体部間の距離が均一で
あり、均一に加工することができる。
シース中で束ねて線材化する工程を１回だけにしている
ので、超電導線内部では、超電導体部間の距離が均一で
あり、均一に加工することができる。
【００２０】
【実施例】実施例１
Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８４：０．３６：
０．９９：２．１８：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合した。この混合粉末を熱処理に
よって、超電導相として２２１２相が８５％、２２２３
相が１５％であり、（Ｃａ，Ｓｒ）２ ＰｂＯ４ およ
びＣａ２ ＣｕＯ３ を主とする非超電導層からなる粉
末を準備した。この粉末を、１０ｔｏｒｒの減圧雰囲気
で７００℃、１２時間の脱ガス処理を行なった。
０．９９：２．１８：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合した。この混合粉末を熱処理に
よって、超電導相として２２１２相が８５％、２２２３
相が１５％であり、（Ｃａ，Ｓｒ）２ ＰｂＯ４ およ
びＣａ２ ＣｕＯ３ を主とする非超電導層からなる粉
末を準備した。この粉末を、１０ｔｏｒｒの減圧雰囲気
で７００℃、１２時間の脱ガス処理を行なった。
【００２１】これらの粉末は、外径１２ｍｍ、内径９ｍ
ｍの銀パイプで被覆し、直径１．３ｍｍまで伸線加工し
た。この線材を６０本さらに外径１６．５ｍｍ、内径１
３．５ｍｍの銀パイプに入れて、直径１．０ｍｍまで伸
線加工した。その後、０．１７ｍｍの厚みで圧延加工し
た。
ｍの銀パイプで被覆し、直径１．３ｍｍまで伸線加工し
た。この線材を６０本さらに外径１６．５ｍｍ、内径１
３．５ｍｍの銀パイプに入れて、直径１．０ｍｍまで伸
線加工した。その後、０．１７ｍｍの厚みで圧延加工し
た。
【００２２】この線材を、８４５℃、５５時間熱処理し
、その後１５％の加工度で圧延した。得られたテープ状
の線材を、外径５０ｍｍの円筒に巻付け、８４０℃、５
０時間熱処理した。
、その後１５％の加工度で圧延した。得られたテープ状
の線材を、外径５０ｍｍの円筒に巻付け、８４０℃、５
０時間熱処理した。
【００２３】この後、この円筒から繰出し、直径５０ｍ
ｍのテフロンパイプにピッチ８０ｍｍで巻付けた。この
状態および半径１００ｍｍで曲げを２００回繰返した後
、液体窒素の下で臨界電流密度を測定した。液体窒素の
下での臨界電流密度は、いずれも安定しており、１４，
６００〜１５，７００Ａ／ｃｍ２ を示した。このよう
に、この実施例の線材は、焼結後およびその後の曲げ加
工後においても、良好な特性を示した。
ｍのテフロンパイプにピッチ８０ｍｍで巻付けた。この
状態および半径１００ｍｍで曲げを２００回繰返した後
、液体窒素の下で臨界電流密度を測定した。液体窒素の
下での臨界電流密度は、いずれも安定しており、１４，
６００〜１５，７００Ａ／ｃｍ２ を示した。このよう
に、この実施例の線材は、焼結後およびその後の曲げ加
工後においても、良好な特性を示した。
【００２４】実施例２
Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８０：０．３８：
２．００：１．９７：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合した。この混合粉末を、熱処理
により、超電導層としては２２１２相が８８％であり、
２２２３相が１２％であり、（Ｃａ，Ｓｒ）２ ＰｂＯ
４ およびＣａ２ ＣｕＯ３ の非超電導層からなる粉
末を準備した。この粉末に対し、７ｔｏｒｒの減圧雰囲
気で、７００℃１８時間の脱ガス処理を行なった。
２．００：１．９７：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合した。この混合粉末を、熱処理
により、超電導層としては２２１２相が８８％であり、
２２２３相が１２％であり、（Ｃａ，Ｓｒ）２ ＰｂＯ
４ およびＣａ２ ＣｕＯ３ の非超電導層からなる粉
末を準備した。この粉末に対し、７ｔｏｒｒの減圧雰囲
気で、７００℃１８時間の脱ガス処理を行なった。
【００２５】この粉末を、実施例１と同様の工程で加工
して線材化し、線材を９０本集合させて多芯線を作製し
た。この多芯線を直径２ｍｍまで伸線し、０．２５ｍｍ
の厚みまで圧延加工した。この線材を８４５℃、４５時
間熱処理し、その後２２％の加工度で圧延した。このテ
ープ状の線材を８４０℃、５０時間熱処理した。
して線材化し、線材を９０本集合させて多芯線を作製し
た。この多芯線を直径２ｍｍまで伸線し、０．２５ｍｍ
の厚みまで圧延加工した。この線材を８４５℃、４５時
間熱処理し、その後２２％の加工度で圧延した。このテ
ープ状の線材を８４０℃、５０時間熱処理した。
【００２６】得られた線材を、半径５０ｍｍの曲率で曲
げては直線状に戻す加工を２０回与えた。その後、液体
窒素の下で臨界電流密度を測定した。曲げ加工前および
後のいずれにおいても、液体窒素の下での臨界電流密度
は１２，０００〜１３，５００Ａ／ｃｍ２ の臨界電流
密度が得られた。
げては直線状に戻す加工を２０回与えた。その後、液体
窒素の下で臨界電流密度を測定した。曲げ加工前および
後のいずれにおいても、液体窒素の下での臨界電流密度
は１２，０００〜１３，５００Ａ／ｃｍ２ の臨界電流
密度が得られた。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化物超電導材料からなる超電導体部
を安定化材中に複数配置した多芯超電導線において、前
記超電導体部となる原料を前記安定化材となる金属シー
スに充填し線材化し、この線材の集合体を金属シース中
で束ねて線材化した超電導線であり、前記超電導体部の
個々の厚さが、線材全体の厚さの１０％以下である、多
芯超電導線。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05669891A JP3350935B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 多芯超電導線 |
| CA002063282A CA2063282C (en) | 1991-03-20 | 1992-03-18 | High temperature superconducting wire using oxide superconductive material |
| EP92104807A EP0504895B1 (en) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Superconducting wire using oxide superconductive material |
| DE69217681T DE69217681T2 (de) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Supraleitender Draht mit supraleitendem Oxidwerkstoff |
| AU13053/92A AU654529B2 (en) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | High temperature superconducting wire using oxide superconductive material |
| US08/479,898 US5869430A (en) | 1991-03-20 | 1995-06-07 | High temperature superconducting wire using oxide superconductive material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05669891A JP3350935B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 多芯超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292809A true JPH04292809A (ja) | 1992-10-16 |
| JP3350935B2 JP3350935B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=13034684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05669891A Expired - Lifetime JP3350935B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 多芯超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350935B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP05669891A patent/JP3350935B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3350935B2 (ja) | 2002-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020820 |
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