JPH04292814A - ビスマス系酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents
ビスマス系酸化物超電導線材の製造方法Info
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- JPH04292814A JPH04292814A JP3056690A JP5669091A JPH04292814A JP H04292814 A JPH04292814 A JP H04292814A JP 3056690 A JP3056690 A JP 3056690A JP 5669091 A JP5669091 A JP 5669091A JP H04292814 A JPH04292814 A JP H04292814A
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Classifications
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- 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】この発明は、ビスマス系酸化物超
電導線材の製造方法に関するもので、特に、臨界電流密
度の向上を図るための改良に関するものである。
電導線材の製造方法に関するもので、特に、臨界電流密
度の向上を図るための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえばビスマス系のような酸化物超電
導材料を長尺の超電導線材とするため、酸化物超電導体
またはその原料を金属シースによって被覆することが行
なわれている。この場合、酸化物超電導体またはその原
料と金属シースとによって構成される複合物を塑性加工
することによって薄いテープ状となるように強加工し、
次いで熱処理することにより、高い臨界電流密度が得ら
れることがわかっている。特に、塑性加工と熱処理とを
複数回繰り返すことにより、臨界電流密度がさらに高め
られることもわかっている。
導材料を長尺の超電導線材とするため、酸化物超電導体
またはその原料を金属シースによって被覆することが行
なわれている。この場合、酸化物超電導体またはその原
料と金属シースとによって構成される複合物を塑性加工
することによって薄いテープ状となるように強加工し、
次いで熱処理することにより、高い臨界電流密度が得ら
れることがわかっている。特に、塑性加工と熱処理とを
複数回繰り返すことにより、臨界電流密度がさらに高め
られることもわかっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】超電導材料を、たとえ
ば超電導線材として実際に使用する場合、高い臨界電流
密度だけでなく高い臨界電流を与え得ることが必要であ
る。これに関して、たとえば高い臨界電流を得るだけな
ら、上述したテープ材の厚みを大きくすればよい。しか
しながら、この場合、前述した塑性加工における加工度
をそれほど高くできないか、塑性加工による臨界電流密
度向上の効果をそれほど期待できないため、臨界電流密
度が低いという欠点がある。臨界電流密度が低いと、た
とえ低い外部磁場であっても、臨界電流密度が低下し、
磁場下において高い臨界電流が得られない。
ば超電導線材として実際に使用する場合、高い臨界電流
密度だけでなく高い臨界電流を与え得ることが必要であ
る。これに関して、たとえば高い臨界電流を得るだけな
ら、上述したテープ材の厚みを大きくすればよい。しか
しながら、この場合、前述した塑性加工における加工度
をそれほど高くできないか、塑性加工による臨界電流密
度向上の効果をそれほど期待できないため、臨界電流密
度が低いという欠点がある。臨界電流密度が低いと、た
とえ低い外部磁場であっても、臨界電流密度が低下し、
磁場下において高い臨界電流が得られない。
【０００４】それゆえに、この発明の目的は、臨界電流
密度および臨界電流のいずれにおいても優れたビスマス
系酸化物超電導線材を製造するための方法を提供しよう
とすることである。
密度および臨界電流のいずれにおいても優れたビスマス
系酸化物超電導線材を製造するための方法を提供しよう
とすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、ビスマス系
酸化物超電導体またはその原料を金属シースに充填し、
次いで塑性加工して線材化するステップを備える、ビス
マス系酸化物超電導線材の製造方法に向けられるもので
あって、上述した技術的課題を解決するため、前記塑性
加工ステップが、熱処理を行ないながら塑性加工を行な
うステップを含むことを特徴としている。
酸化物超電導体またはその原料を金属シースに充填し、
次いで塑性加工して線材化するステップを備える、ビス
マス系酸化物超電導線材の製造方法に向けられるもので
あって、上述した技術的課題を解決するため、前記塑性
加工ステップが、熱処理を行ないながら塑性加工を行な
うステップを含むことを特徴としている。
【０００６】なお、塑性加工ステップに含まれる熱処理
の温度は、８００〜８５０℃に選ばれ、熱処理の時間は
、０．５〜２００時間に選ばれるのが好ましい。０．５
時間未満では、効果が少なく、他方、２００時間を超え
ると、効果が飽和するからである。また、塑性加工ステ
ップに含まれる熱処理の時間は、塑性加工の時間と一致
しなくてもよく、たとえば、熱処理時間の一部のみにお
いて、塑性加工を実施してもよい。塑性加工しながら熱
処理するため、ＨＩＰ、通常のプレスなどの装置を適用
することができる。
の温度は、８００〜８５０℃に選ばれ、熱処理の時間は
、０．５〜２００時間に選ばれるのが好ましい。０．５
時間未満では、効果が少なく、他方、２００時間を超え
ると、効果が飽和するからである。また、塑性加工ステ
ップに含まれる熱処理の時間は、塑性加工の時間と一致
しなくてもよく、たとえば、熱処理時間の一部のみにお
いて、塑性加工を実施してもよい。塑性加工しながら熱
処理するため、ＨＩＰ、通常のプレスなどの装置を適用
することができる。
【０００７】
【発明の作用および効果】図１には、この発明に従って
製造された酸化物超電導線材における超電導部１が拡大
されて示されている。図１に示すように、この発明によ
れば、超電導相２を、線材の長手方向に沿って、きれい
に配向させながら成長させることができる。なお、図１
において、３は、超電導相２中に分散する非超電導相を
示している。
製造された酸化物超電導線材における超電導部１が拡大
されて示されている。図１に示すように、この発明によ
れば、超電導相２を、線材の長手方向に沿って、きれい
に配向させながら成長させることができる。なお、図１
において、３は、超電導相２中に分散する非超電導相を
示している。
【０００８】図２には、熱処理と塑性加工とを各々別の
ステップで実施した場合に得られた酸化物超電導線材に
おける超電導部４が示されている。図２からわかるよう
に、この発明を適用しない場合、超電導相５の配向性が
劣っている。なお、６は、非超電導相を示す。
ステップで実施した場合に得られた酸化物超電導線材に
おける超電導部４が示されている。図２からわかるよう
に、この発明を適用しない場合、超電導相５の配向性が
劣っている。なお、６は、非超電導相を示す。
【０００９】このように、この発明によれば、図１に示
すように、超電導相２が線材の長手方向に沿ってきれい
に配向しているので、高い臨界電流密度および高い臨界
電流を示すビスマス系酸化物超電導線材を得ることがで
きる。
すように、超電導相２が線材の長手方向に沿ってきれい
に配向しているので、高い臨界電流密度および高い臨界
電流を示すビスマス系酸化物超電導線材を得ることがで
きる。
【００１０】なお、この発明において用いられるビスマ
ス系酸化物超電導体またはその原料は、最大粒径が２．
０μｍ以下であり、平均粒径が１．０μｍ以下であるこ
とが好ましい。
ス系酸化物超電導体またはその原料は、最大粒径が２．
０μｍ以下であり、平均粒径が１．０μｍ以下であるこ
とが好ましい。
【００１１】また、このようなビスマス系酸化物超電導
体またはその原料は、一般的には、多結晶体または超電
導相と非超電導相との集合物からなる。
体またはその原料は、一般的には、多結晶体または超電
導相と非超電導相との集合物からなる。
【００１２】また、この発明において用いられる金属シ
ースの材質としては、酸化物超電導体と反応せず、かつ
低比抵抗の金属または合金が用いられることが好ましく
、一例として、銀もしくは銀合金が挙げられる。
ースの材質としては、酸化物超電導体と反応せず、かつ
低比抵抗の金属または合金が用いられることが好ましく
、一例として、銀もしくは銀合金が挙げられる。
【００１３】
【実施例】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。
ついて説明する。
【００１４】実験例１
Ｂｉ２ Ｏ３ 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ３ 、ＣａＣＯ３
およびＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕ＝１．８：０．４：２．０：２．２：３．０になるよ
うに秤量し、混合した。
およびＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕ＝１．８：０．４：２．０：２．２：３．０になるよ
うに秤量し、混合した。
【００１５】次に、この粉末に対して、８００℃で８時
間の熱処理を施し、さらに８６０℃で５時間の熱処理を
施して、２２１２相：２２２３相＝８３：１７となる粉
末を作製した。なお、「２２１２相」とは、（Ｂｉ＋Ｐ
ｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの組成比がほぼ２：２：１：２
となっている超電導相であり、「２２２３相」とは、同
組成比がほぼ２：２：２：３となっている超電導相であ
る。
間の熱処理を施し、さらに８６０℃で５時間の熱処理を
施して、２２１２相：２２２３相＝８３：１７となる粉
末を作製した。なお、「２２１２相」とは、（Ｂｉ＋Ｐ
ｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの組成比がほぼ２：２：１：２
となっている超電導相であり、「２２２３相」とは、同
組成比がほぼ２：２：２：３となっている超電導相であ
る。
【００１６】上述のようにして得られた粉末を、最大粒
径が１．８μｍ、平均粒径が０．８μｍとなるように粉
砕した。この粉砕された粉末を、外径６．０ｍｍ、内径
４．０ｍｍの銀パイプに充填し、その状態で、直径１．
０ｍｍになるまで伸線し、さらに厚さ０．３ｍｍになる
まで圧延加工した。この圧延加工して得られたテープ状
線材を、 （１） 試料１では、プレス加工を施しながら８４５
℃で５０時間熱処理し、さらに、厚さ０．１５ｍｍにな
るまでプレス加工し、次いで、再び８４５℃で５０時間
熱処理した。
径が１．８μｍ、平均粒径が０．８μｍとなるように粉
砕した。この粉砕された粉末を、外径６．０ｍｍ、内径
４．０ｍｍの銀パイプに充填し、その状態で、直径１．
０ｍｍになるまで伸線し、さらに厚さ０．３ｍｍになる
まで圧延加工した。この圧延加工して得られたテープ状
線材を、 （１） 試料１では、プレス加工を施しながら８４５
℃で５０時間熱処理し、さらに、厚さ０．１５ｍｍにな
るまでプレス加工し、次いで、再び８４５℃で５０時間
熱処理した。
【００１７】（２） 試料２では、８４５℃で５０時
間熱処理し、さらに、厚さ０．１５ｍｍになるまで圧延
加工し、次いで、再び８４５℃で５０時間熱処理した。
間熱処理し、さらに、厚さ０．１５ｍｍになるまで圧延
加工し、次いで、再び８４５℃で５０時間熱処理した。
【００１８】得られた試料１および２の各々について、
７７．３Ｋの温度下において零磁場における臨界電流お
よび臨界電流密度の測定を行なった。その結果、試料１
においては、３９Ａの臨界電流および６００００Ａ／ｃ
ｍ２ の臨界電流密度が得られ、他方、試料２において
は、２６Ａの臨界電流および４００００Ａ／ｃｍ２ の
臨界電流密度が得られた。
７７．３Ｋの温度下において零磁場における臨界電流お
よび臨界電流密度の測定を行なった。その結果、試料１
においては、３９Ａの臨界電流および６００００Ａ／ｃ
ｍ２ の臨界電流密度が得られ、他方、試料２において
は、２６Ａの臨界電流および４００００Ａ／ｃｍ２ の
臨界電流密度が得られた。
【００１９】したがって、この発明の実施例に相当する
試料１において、より高い臨界電流およびより高い臨界
電流密度を示すビスマス系酸化物超電導線材が得られて
いる。
試料１において、より高い臨界電流およびより高い臨界
電流密度を示すビスマス系酸化物超電導線材が得られて
いる。
【００２０】実験例２
Ｂｉ２ Ｏ３ 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ３ 、ＣａＣＯ３
およびＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕ＝１．８：０．４：２．０：２．２：３．０になるよ
うに秤量し、混合した。
およびＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕ＝１．８：０．４：２．０：２．２：３．０になるよ
うに秤量し、混合した。
【００２１】次に、この粉末に対して、８００℃で８時
間の熱処理を施し、さらに８６０℃で８時間の熱処理を
施した。得られた粉末を、最大粒径が１．８μｍ、平均
粒径が０．８μｍとなるように粉砕した。次いで、この
粉末を、外径６．０ｍｍ、内径４．０ｍｍの銀パイプに
充填し、その状態で、直径２．０ｍｍになるまで伸線し
、さらに厚さ０．３ｍｍになるまで圧延加工した。この
圧延加工されたテープ状線材を、 （１） 試料３では、プレス加工を施しながら８００
℃で１０時間熱処理し、次いで、８５０℃で５０時間熱
処理し、さらに、厚さ０．１５ｍｍになるまでプレス加
工し、次いで、再び８４５℃で５０時間熱処理した。
間の熱処理を施し、さらに８６０℃で８時間の熱処理を
施した。得られた粉末を、最大粒径が１．８μｍ、平均
粒径が０．８μｍとなるように粉砕した。次いで、この
粉末を、外径６．０ｍｍ、内径４．０ｍｍの銀パイプに
充填し、その状態で、直径２．０ｍｍになるまで伸線し
、さらに厚さ０．３ｍｍになるまで圧延加工した。この
圧延加工されたテープ状線材を、 （１） 試料３では、プレス加工を施しながら８００
℃で１０時間熱処理し、次いで、８５０℃で５０時間熱
処理し、さらに、厚さ０．１５ｍｍになるまでプレス加
工し、次いで、再び８４５℃で５０時間熱処理した。
【００２２】（２） 試料４では、８５０℃で５０時
間熱処理し、さらに、厚さ０．１５ｍｍになるまで圧延
加工し、次いで、再び８４５℃で５０時間熱処理した。
間熱処理し、さらに、厚さ０．１５ｍｍになるまで圧延
加工し、次いで、再び８４５℃で５０時間熱処理した。
【００２３】得られた試料１および２の各々について、
７７．３Ｋの温度下において零磁場における臨界電流密
度の測定を行なった。その結果、試料３においては、５
００００Ａ／ｃｍ２ の臨界電流密度が、試料４におい
ては、３８０００Ａ／ｃｍ２ の臨界電流密度が得られ
た。 したがって、この発明の実施例に相当する試料３におい
て、より高い臨界電流密度を示す酸化物超電導線材が得
られている。
７７．３Ｋの温度下において零磁場における臨界電流密
度の測定を行なった。その結果、試料３においては、５
００００Ａ／ｃｍ２ の臨界電流密度が、試料４におい
ては、３８０００Ａ／ｃｍ２ の臨界電流密度が得られ
た。 したがって、この発明の実施例に相当する試料３におい
て、より高い臨界電流密度を示す酸化物超電導線材が得
られている。
【図１】この発明に従って製造された酸化物超電導線材
の超電導部１を示す拡大断面図である。
の超電導部１を示す拡大断面図である。
【図２】この発明に従わずに製造された酸化物超電導線
材の超電導部４を示す拡大断面図である。
材の超電導部４を示す拡大断面図である。
２ 超電導相
３ 非超電導相
５ 超電導相
６ 非超電導相
Claims (1)
- 【請求項１】 ビスマス系酸化物超電導体またはその
原料を金属シースに充填し、次いで塑性加工して線材化
するステップを備える、ビスマス系酸化物超電導線材の
製造方法において、前記塑性加工ステップは、熱処理を
行ないながら塑性加工を行なうステップを含むことを特
徴とする、ビスマス系酸化物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056690A JPH04292814A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ビスマス系酸化物超電導線材の製造方法 |
| AU12860/92A AU641088B2 (en) | 1991-03-20 | 1992-03-13 | Electric cooking apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056690A JPH04292814A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ビスマス系酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292814A true JPH04292814A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13034447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056690A Withdrawn JPH04292814A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ビスマス系酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04292814A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6311384B1 (en) * | 1989-12-28 | 2001-11-06 | Hidehito Mukai | Method of manufacturing oxide superconducting wire |
| WO2005001852A1 (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | ビスマス系酸化物超電導線材およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056690A patent/JPH04292814A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6311384B1 (en) * | 1989-12-28 | 2001-11-06 | Hidehito Mukai | Method of manufacturing oxide superconducting wire |
| WO2005001852A1 (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | ビスマス系酸化物超電導線材およびその製造方法 |
| JPWO2005001852A1 (ja) * | 2003-06-26 | 2006-10-12 | 住友電気工業株式会社 | ビスマス系酸化物超電導線材およびその製造方法 |
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