JPH04292819A - 酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents

酸化物超電導線材の製造方法

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JPH04292819A JP3056696A JP5669691A JPH04292819A JP H04292819 A JPH04292819 A JP H04292819A JP 3056696 A JP3056696 A JP 3056696A JP 5669691 A JP5669691 A JP 5669691A JP H04292819 A JPH04292819 A JP H04292819A
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威 日方
Kenichi Sato
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、酸化物超電導線材の
製造方法に関するもので、特に、酸化物超電導線材の臨
界電流密度の向上を図るとともに、より長尺化を可能と
するための改良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、セラミックス系のもの、すなわち酸化物超電
導材料が注目されている。たとえば、ビスマス系は11
0K、イットリウム系は90K、タリウム系は120K
程度の高い臨界温度を示すことから、その実用化が期待
されている。
【0003】たとえば、ビスマス系酸化物超電導体には
、臨界温度が110Kのものと臨界温度が80Kおよび
10Kのものとがあることが知られている。また、11
0K相は、Bi−Sr−Ca−CuまたはBiの一部を
Pbで置換した(Bi,Pb)−Sr−Ca−Cuの組
成における2223組成を有しており、他方、80K相
は、同組成における2212組成を有していることが知
られている。
【0004】また、酸化物超電導体を製造する方法にお
いて、酸化物超電導体またはその原料の粉末を金属シー
ス中に充填した状態で塑性加工および熱処理を施すこと
により、金属シース内の酸化物超電導体またはその原料
の粉末を焼結させて超電導体化する方法がある。この方
法は、たとえば長尺の超電導線材を製造するとき、有利
に適用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】長尺化された酸化物超
電導線材を、ケーブルまたはマグネットに応用しようと
するには、その長手方向にわたって均一で高い臨界電流
密度を与え得ることが必要である。たとえばビスマス系
酸化物超電導線材のような酸化物超電導線材を製造しよ
うとするとき、原料粉末を金属シース中に充填し、第1
の圧延加工を実施してテープ状にして、次いで熱処理し
た後の酸化物超電導体粒子は、長さが数十μmの板状の
形状を有している。次いで、第2の圧延加工を実施する
と、板状の粒子は、同一方向に配向し、粒界が互いに密
着する。したがって、このような第2の圧延加工を実施
する際、テープ面に垂直に荷重が印加されながら水平方
向にも荷重が印加されるため、超電導体部分の内部にク
ラックが発生し、その結果、電流密度の低下を招くこと
があった。
【0006】それゆえに、この発明の目的は、上記した
第1の熱処理の後の第2の圧延加工において、より高い
臨界電流密度をもたらすことができる、酸化物超電導線
材の製造方法を提供しようとすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、酸化物超電
導体の原料粉末を金属シース中に充填し、その状態で、
第1の圧延加工を実施してテープ状にした後、第1の熱
処理を実施し、さらに、第2の圧延加工を実施した後、
第2の熱処理を実施する、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、前記第2の圧延加工において用いる圧延ロー
ルの直径を、前記第1の圧延加工において用いる圧延ロ
ールの直径より5cm以上大きくすることを特徴として
いる。
【0008】なお、この明細書において、「酸化物超電
導体の原料粉末」というときは、すでに超電導特性を有
する酸化物超電導体の粉末、超電導特性を有しないが、
酸化物超電導体を生成するための原料の粉末、およびこ
れら粉末の混合されたものを含むものとする。
【0009】この発明において、金属シースとしては、
銀または銀合金からなるものが有利に用いられる。
【0010】また、第2の圧延加工において用いる圧延
ロールの直径は、第1の圧延加工において用いる圧延ロ
ールの直径より20cm以上大きくされることがさらに
好ましい。
【0011】
【作用】原料粉末を金属シース中に充填し、その状態で
、第1の圧延加工を実施し、次いで熱処理を実施した後
の酸化物超電導体の粒子は、長さが数十μmの板状の形
状を有している。その後、第2の圧延加工を実施すると
き、圧延ロールの直径を大きくすることにより、テープ
面に垂直方向に印加される荷重に対して、水平方向に印
加される荷重を小さくすることができる。したがって、
線材の長手方向への伸びを低減させることができ、超電
導体部分におけるクラックの発生を抑制できる。
【0012】
【発明の効果】したがって、この発明によれば、線材内
部の酸化物超電導体部分におけるクラックの発生を抑制
しつつ、この超電導体部分を緻密化することができる。 それゆえに、長尺で高い臨界電流密度を有する酸化物超
電導線材を得ることができる。
【0013】
【実施例】Bi2 O3 、PbO、SrCO3 、C
aCO3 、およびCuOを用いて、Bi:Pb:Sr
:Ca:Cu=1.8:0.4:2:2.2:3の組成
比を有する粉末を準備した。
【0014】この粉末を、800℃で8時間熱処理し、
次いで、熱処理して得られたものを、粉末状にするため
、自動乳鉢を用いて、2時間粉砕した。その後、粉砕し
て得られたものを、860℃で8時間熱処理し、次いで
、再び上記と同様に粉末状に粉砕した。
【0015】粉砕によって得られた微粉末を、外径30
mm、内径20mmの銀パイプに充填し、次いで、外径
が1mmになるまで伸線加工を行ない、さらに、厚さが
0.18mmになるまで圧延加工を実施した。その後、
大気中において、845℃で50時間熱処理し、次いで
徐冷した。
【0016】その後、第2回目の圧延加工を実施した。 この圧延加工においては、前述の第1回目の圧延加工に
おけるロールに比べて、 (A)3cm、 (B)5cm、 (D)10cm、 (D)20cm、 (E)40cm だけ大きくされた直径をそれぞれ有するロールを用いた
。
【0017】その後、840℃で50時間熱処理した後
、得られた酸化物超電導線材の各々の77.3Kにおけ
る臨界電流密度を、長さ1m、10mおよび100mの
各々にわたって測定した。その結果が表1に示されてい
る。
【0018】
【表1】
【0019】表1から、(B)〜(E)のように、ロー
ル径の差を5cm以上とすることにより、実用的な長さ
である100mにおいて、104 A/cm2 を越え
る高い臨界電流密度が得られていることがわかる。特に
、(D)および(E)のように、ロール径の差が20c
m以上の条件下においては、長さ100mにおいて臨界
電流密度が2×104 A/cm2 を越えており、さ
らに高い臨界電流密度が得られている。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  酸化物超電導体の原料粉末を金属シー
    ス中に充填し、その状態で、第1の圧延加工を実施して
    テープ状にした後、第1の熱処理を実施し、さらに、第
    2の圧延加工を実施した後、第2の熱処理を実施する、
    酸化物超電導線材の製造方法において、前記第2の圧延
    加工において用いる圧延ロールの直径を、前記第1の圧
    延加工において用いる圧延ロールの直径より5cm以上
    大きくすることを特徴とする、酸化物超電導線材の製造
    方法。
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