JPH04292810A - 酸化物超電導線の熱処理方法 - Google Patents
酸化物超電導線の熱処理方法Info
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- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
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-
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、酸化物超電導線に含
まれる超電導材料を焼結させるために行なわれる熱処理
方法に関するものである。
まれる超電導材料を焼結させるために行なわれる熱処理
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超電導線の典型的なものとして、
酸化物超電導材料の原料粉末を金属シース内に充填し、
これを熱処理することにより、原料粉末を焼結させるこ
とによって得られたものがある。
酸化物超電導材料の原料粉末を金属シース内に充填し、
これを熱処理することにより、原料粉末を焼結させるこ
とによって得られたものがある。
【０００３】このような酸化物超電導線を得るため、上
述のように熱処理が施されるが、長尺の酸化物超電導線
をバッチ式で熱処理する場合には、熱処理を能率的に進
めるため、束取を行なう必要がある。そのため、熱処理
の結果、酸化物超電導線が互いに接合することがある。
述のように熱処理が施されるが、長尺の酸化物超電導線
をバッチ式で熱処理する場合には、熱処理を能率的に進
めるため、束取を行なう必要がある。そのため、熱処理
の結果、酸化物超電導線が互いに接合することがある。
【０００４】このような接合を防止するため、従来、骨
灰を酸化物超電導線に塗布した後、乾燥、束取、熱処理
（焼結）、骨灰除去、の各工程に従って、酸化物超電導
線の熱処理が行なわれていた。
灰を酸化物超電導線に塗布した後、乾燥、束取、熱処理
（焼結）、骨灰除去、の各工程に従って、酸化物超電導
線の熱処理が行なわれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、従来の酸化物超電導線の熱処理方法では、工
程数が多く、また、手間もかかる。
たように、従来の酸化物超電導線の熱処理方法では、工
程数が多く、また、手間もかかる。
【０００６】また、熱処理される酸化物超電導線がテー
プ状である場合には、骨灰の塗布にも関わらず、エッジ
の部分で接合する場合がある。
プ状である場合には、骨灰の塗布にも関わらず、エッジ
の部分で接合する場合がある。
【０００７】それゆえに、この発明の目的は、上述した
問題を解決できる、酸化物超電導線の熱処理方法を提供
しようとすることである。
問題を解決できる、酸化物超電導線の熱処理方法を提供
しようとすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明では、上述した
技術的課題を解決するため、スパイラル状に延びる溝を
設けた治具が用いられる。熱処理されるべき酸化物超電
導線は、治具の溝内に配置され、その状態で熱処理され
る。
技術的課題を解決するため、スパイラル状に延びる溝を
設けた治具が用いられる。熱処理されるべき酸化物超電
導線は、治具の溝内に配置され、その状態で熱処理され
る。
【０００９】
【作用】この発明によれば、熱処理されるべき酸化物超
電導線が溝内に配置されているので、熱処理時において
、酸化物超電導線の各部分が互いに他の部分に対して接
合されることを防止できる。
電導線が溝内に配置されているので、熱処理時において
、酸化物超電導線の各部分が互いに他の部分に対して接
合されることを防止できる。
【００１０】
【発明の効果】したがって、この発明によれは、接合を
防止するため骨灰を塗布したり、これを除去したりする
工程が不要となるので、熱処理のためのプロセスを簡素
化することができる。
防止するため骨灰を塗布したり、これを除去したりする
工程が不要となるので、熱処理のためのプロセスを簡素
化することができる。
【００１１】また、溝内に配置された酸化物超電導線は
、その特定の部分が他の部分に接触することがないので
、均一な熱処理を受けることができ、それゆえに、熱処
理された後の酸化物超電導線は、均一な特性を与えるこ
とができる。したがって、ブスバー、マグネットなど、
長尺の酸化物超電導線が必要な分野にその用途が向けら
れると、特に効果的である。
、その特定の部分が他の部分に接触することがないので
、均一な熱処理を受けることができ、それゆえに、熱処
理された後の酸化物超電導線は、均一な特性を与えるこ
とができる。したがって、ブスバー、マグネットなど、
長尺の酸化物超電導線が必要な分野にその用途が向けら
れると、特に効果的である。
【００１２】また、熱処理時の酸化物超電導線の熱膨張
および収縮に対し、酸化物超電導線は、溝内で自由に動
くことができるので、酸化物超電導線に不所望な応力が
加わることがない。
および収縮に対し、酸化物超電導線は、溝内で自由に動
くことができるので、酸化物超電導線に不所望な応力が
加わることがない。
【００１３】
【実施例】図１は、この発明の一実施例において用いら
れる治具１を示す平面図であり、図２は、治具１の断面
図である。
れる治具１を示す平面図であり、図２は、治具１の断面
図である。
【００１４】治具１には、スパイラル状に延びる溝２が
設けられている。この溝２内には、酸化物超電導線３が
配置される。この酸化物超電導線３は、たとえば、金属
シース内に酸化物超電導材料を充填したものであり、平
角加工が施されてテープ状の形態をなしている。なお、
酸化物超電導線３は、溝２の内側に沿うように配置され
ているが、このような配置状態は任意である。
設けられている。この溝２内には、酸化物超電導線３が
配置される。この酸化物超電導線３は、たとえば、金属
シース内に酸化物超電導材料を充填したものであり、平
角加工が施されてテープ状の形態をなしている。なお、
酸化物超電導線３は、溝２の内側に沿うように配置され
ているが、このような配置状態は任意である。
【００１５】治具１は、酸化物超電導線３の熱処理温度
および雰囲気に耐える材料から構成される。たとえば、
ステンレス鋼が、治具１の材料として有利に用いられる
。
および雰囲気に耐える材料から構成される。たとえば、
ステンレス鋼が、治具１の材料として有利に用いられる
。
【００１６】１個の治具１に備える溝２の長さより長い
酸化物超電導線を熱処理する場合には、複数の治具１が
用いられる。この場合、複数の治具１は積層され、各治
具１の溝２の最内周と最外周との各々の一部がくり抜か
れ、酸化物超電導線を隣合う治具１間で渡せるようにさ
れるのが好ましい。
酸化物超電導線を熱処理する場合には、複数の治具１が
用いられる。この場合、複数の治具１は積層され、各治
具１の溝２の最内周と最外周との各々の一部がくり抜か
れ、酸化物超電導線を隣合う治具１間で渡せるようにさ
れるのが好ましい。
【００１７】以下に、この発明に従って実施した実験例
について説明する。
について説明する。
【００１８】Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８０
：０．４１：２．０１：２．１８：３．０２の組成を持
つように、各々の元素を含む酸化物または炭酸塩を混合
し、熱処理により、（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ
がほぼ２：２：１：２の組成の２２１２相と非超電導相
とから主としてなる粉末を準備し、これを、６Ｔｏｒｒ
の減圧雰囲気において７６０℃で３時間の脱ガス処理し
た。
：０．４１：２．０１：２．１８：３．０２の組成を持
つように、各々の元素を含む酸化物または炭酸塩を混合
し、熱処理により、（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ
がほぼ２：２：１：２の組成の２２１２相と非超電導相
とから主としてなる粉末を準備し、これを、６Ｔｏｒｒ
の減圧雰囲気において７６０℃で３時間の脱ガス処理し
た。
【００１９】得られた粉末を、外径１２ｍｍ、内径８ｍ
ｍの銀パイプで被覆し、外径１ｍｍになるまで伸線加工
し、次いで、厚さ０．１８ｍｍ、幅４ｍｍになるまで圧
延加工した。
ｍの銀パイプで被覆し、外径１ｍｍになるまで伸線加工
し、次いで、厚さ０．１８ｍｍ、幅４ｍｍになるまで圧
延加工した。
【００２０】他方、幅５ｍｍ、深さ５ｍｍの溝を、８ｍ
ｍ間隔（溝の各部分の中心間距離）でスパイラル状に設
けた、外径１０００ｍｍ、内径４５０ｍｍ、厚さ８ｍｍ
のＳＵＳ３０４製のドーナツ状の治具を用意した。この
治具において、溝の最内周および最外周の各１／４ター
ンは、くり抜いた。前述のように得られたテープ状の酸
化物超電導線を、治具の溝の内側に沿うように、立てた
状態で配置し、その状態で、８４５℃で５０時間の熱処
理を行なった。次いで、酸化物超電導線を、溝から取出
し、厚さ０．１５ｍｍになるまで圧延加工した。その後
、この酸化物超電導線を、前述と同様に治具の溝内に配
置し、その状態で、８４０℃で５０時間の熱処理を行な
った。
ｍ間隔（溝の各部分の中心間距離）でスパイラル状に設
けた、外径１０００ｍｍ、内径４５０ｍｍ、厚さ８ｍｍ
のＳＵＳ３０４製のドーナツ状の治具を用意した。この
治具において、溝の最内周および最外周の各１／４ター
ンは、くり抜いた。前述のように得られたテープ状の酸
化物超電導線を、治具の溝の内側に沿うように、立てた
状態で配置し、その状態で、８４５℃で５０時間の熱処
理を行なった。次いで、酸化物超電導線を、溝から取出
し、厚さ０．１５ｍｍになるまで圧延加工した。その後
、この酸化物超電導線を、前述と同様に治具の溝内に配
置し、その状態で、８４０℃で５０時間の熱処理を行な
った。
【００２１】このようにして得られた酸化物超電導線を
液体窒素に浸積し、ターン間および全長の臨界電流密度
を測定した。ターン間の平均臨界電流密度は、２×１０
４ Ａ／ｃｍ２ であり、その標準偏差は２％であり、
均質な特性が得られていることがわかった。また、全長
の臨界電流密度も、２×１０４ Ａ／ｃｍ２ と良好な
特性を示した。
液体窒素に浸積し、ターン間および全長の臨界電流密度
を測定した。ターン間の平均臨界電流密度は、２×１０
４ Ａ／ｃｍ２ であり、その標準偏差は２％であり、
均質な特性が得られていることがわかった。また、全長
の臨界電流密度も、２×１０４ Ａ／ｃｍ２ と良好な
特性を示した。
【００２２】次に、２個の治具を用意し、溝の最内周お
よび最外周の各々において酸化物超電導線を渡しながら
、前述の場合と同じ要領で処理を行なった。その結果、
渡り部分においても、臨界電流密度は２×１０４ Ａ／
ｃｍ２ の値を示し、通常の部分と同じ特性を示した。
よび最外周の各々において酸化物超電導線を渡しながら
、前述の場合と同じ要領で処理を行なった。その結果、
渡り部分においても、臨界電流密度は２×１０４ Ａ／
ｃｍ２ の値を示し、通常の部分と同じ特性を示した。
【図１】この発明の一実施例において用いられる治具１
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】図１に示した治具１の断面図である。
１ 治具
２ 溝
３ 酸化物超電導線
Claims (1)
- 【請求項１】 スパイラル状に延びる溝を設けた治具
を準備し、酸化物超電導線を前記溝内に配置し、前記酸
化物超電導線を、前記溝内に配置した状態で、熱処理す
る、各ステップを備える、酸化物超電導線の熱処理方法
。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056684A JPH04292810A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 酸化物超電導線の熱処理方法 |
| CA002063280A CA2063280C (en) | 1991-03-20 | 1992-03-18 | Method of heat treating oxide superconducting wire |
| DE69215560T DE69215560T2 (de) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Verfahren zur Wärmebehandlung eines Drahtes aus supraleitendem Oxid |
| AU13050/92A AU654701B2 (en) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Method of producing an oxide superconducting wire |
| EP92104808A EP0504896B1 (en) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Method of heat treating oxide superconducting wire |
| US08/203,843 US5719106A (en) | 1991-03-20 | 1994-02-28 | Method of heat treating oxide superconducting wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056684A JPH04292810A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 酸化物超電導線の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292810A true JPH04292810A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13034263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056684A Pending JPH04292810A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 酸化物超電導線の熱処理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5719106A (ja) |
| EP (1) | EP0504896B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04292810A (ja) |
| AU (1) | AU654701B2 (ja) |
| CA (1) | CA2063280C (ja) |
| DE (1) | DE69215560T2 (ja) |
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| JP2022517726A (ja) * | 2018-12-27 | 2022-03-10 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 溝付きの積重される板の超伝導磁石、および、導電性端子ブロック、および、関係付けられる構築技法 |
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| DE19645995C2 (de) * | 1996-11-07 | 2003-01-30 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines vorzugsweise bandförmigen Hoch-T¶c¶-Verbundsupraleiters |
| US6617738B2 (en) | 2001-06-01 | 2003-09-09 | Charles B Dickinson | Electrical power generation system utilizing an electrically superconductive coil |
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| JP4468901B2 (ja) * | 2006-01-13 | 2010-05-26 | 財団法人国際超電導産業技術研究センター | 酸化物超電導線材の熱処理装置。 |
| US9324486B2 (en) | 2013-06-17 | 2016-04-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Partial insulation superconducting magnet |
| CN105719772A (zh) * | 2016-02-05 | 2016-06-29 | 上海上创超导科技有限公司 | 一种高温超导长带的绕带装置及绕带方法 |
| WO2021097049A1 (en) | 2019-11-12 | 2021-05-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Processes, systems and devices for metal filling of high temperature superconductor cables |
| WO2021236901A2 (en) | 2020-05-20 | 2021-11-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Techniques for distributing forces in high field magnets and related systems and methods |
| JP7720870B2 (ja) * | 2020-06-26 | 2025-08-08 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 溝内に高温超伝導体（ｈｔｓ）ケーブルを備える磁石構造体 |
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| US4965245A (en) * | 1987-07-17 | 1990-10-23 | Fujikura Ltd. | Method of producing oxide superconducting cables and coils using copper alloy filament precursors |
| US5045527A (en) * | 1987-10-02 | 1991-09-03 | Fujikura Ltd. | Method of producing a superconductive oxide conductor |
| DE3803285A1 (de) * | 1988-02-04 | 1989-08-17 | Licentia Gmbh | Strompfad aus hochtemperatur-supraleitern |
| US5017552A (en) * | 1989-03-15 | 1991-05-21 | International Superconductor | Superconductor wire and method of making same |
| US5164361A (en) * | 1989-06-29 | 1992-11-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method to produce ceramic superconducting filaments bonded to metals |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056684A patent/JPH04292810A/ja active Pending
-
1992
- 1992-03-18 CA CA002063280A patent/CA2063280C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-19 EP EP92104808A patent/EP0504896B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-19 AU AU13050/92A patent/AU654701B2/en not_active Ceased
- 1992-03-19 DE DE69215560T patent/DE69215560T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-28 US US08/203,843 patent/US5719106A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2022517726A (ja) * | 2018-12-27 | 2022-03-10 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 溝付きの積重される板の超伝導磁石、および、導電性端子ブロック、および、関係付けられる構築技法 |
| JP2024095804A (ja) * | 2018-12-27 | 2024-07-10 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 溝付きの積重される板の超伝導磁石、および、導電性端子ブロック、および、関係付けられる構築技法 |
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| CA2063280C (en) | 1997-06-24 |
| CA2063280A1 (en) | 1992-09-21 |
| DE69215560T2 (de) | 1997-06-12 |
| EP0504896B1 (en) | 1996-12-04 |
| AU1305092A (en) | 1992-09-24 |
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