JPH04292820A - 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Info
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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。
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。
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】また、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10
Kのものとがあることが知られている。また、110K
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。
界温度が110Kのものと臨界温度が80Kおよび10
Kのものとがあることが知られている。また、110K
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することに
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。
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することに
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などに応用しよ
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。臨界電流密度を
高めるためには、金属シース中に充填される粉末の密度
を上げることが重要である。しかしながら、従来、粉末
の充填後において行なわれる塑性加工は、伸線または圧
延加工によっているが、このような塑性加工において、
粉末が十分に圧密化せず、緻密度の点で劣る場合があっ
た。
電導線材を、ケーブルまたはマグネットなどに応用しよ
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。臨界電流密度を
高めるためには、金属シース中に充填される粉末の密度
を上げることが重要である。しかしながら、従来、粉末
の充填後において行なわれる塑性加工は、伸線または圧
延加工によっているが、このような塑性加工において、
粉末が十分に圧密化せず、緻密度の点で劣る場合があっ
た。
【0006】それゆえに、この発明の目的は、金属シー
ス中の酸化物超電導体またはその原料の粉末の緻密度を
向上させ、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。
ス中の酸化物超電導体またはその原料の粉末の緻密度を
向上させ、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、その状態で圧
延加工するステップを備える、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、前記圧延ステップにおいて、圧延加工の
ための圧延ロールの表面での摩擦力を大きくするステッ
プを備えることを特徴としている。
導体の原料粉末を金属シース中に充填し、その状態で圧
延加工するステップを備える、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、前記圧延ステップにおいて、圧延加工の
ための圧延ロールの表面での摩擦力を大きくするステッ
プを備え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示
す酸化物超電導体の粉末、超電導特性を示さないが、酸
化物超電導体を生成し得る原料の粉末、およびこれらの
混合粉末を含むものとする。
導体の原料粉末」というときは、すでに超電導特性を示
す酸化物超電導体の粉末、超電導特性を示さないが、酸
化物超電導体を生成し得る原料の粉末、およびこれらの
混合粉末を含むものとする。
【0009】また、上述した圧延加工ステップに関して
、熱処理を加えた後、このような圧延加工ステップを実
施しても、圧延加工ステップと熱処理ステップとを繰返
してもよい。
、熱処理を加えた後、このような圧延加工ステップを実
施しても、圧延加工ステップと熱処理ステップとを繰返
してもよい。
【0010】また、圧延加工のための圧延ロールの表面
での摩擦力を大きくするには、種々の方法があり、たと
えば、圧延ロールの表面に、ロール表面よりも摩擦力の
大きな皮膜を形成する方法、この方法において、塗料を
ロール表面に付与しながら圧延する方法、さらに、ロー
ル表面を粗面加工する方法、などが挙げられる。
での摩擦力を大きくするには、種々の方法があり、たと
えば、圧延ロールの表面に、ロール表面よりも摩擦力の
大きな皮膜を形成する方法、この方法において、塗料を
ロール表面に付与しながら圧延する方法、さらに、ロー
ル表面を粗面加工する方法、などが挙げられる。
【0011】
【作用】この発明によって、圧延ロールの表面の摩擦力
を増加させることにより、金属シース内部の粉末に対し
て、より大きな荷重が加えられ、それによって、粉末が
より緻密化し、粒界間の結合性も改善される。
を増加させることにより、金属シース内部の粉末に対し
て、より大きな荷重が加えられ、それによって、粉末が
より緻密化し、粒界間の結合性も改善される。
【0012】
【発明の効果】したがって、この発明によれば、金属シ
ース内の酸化物超電導体の原料粉末が緻密化し、そのた
め、高い臨界電流密度を有する長尺の酸化物超電導線材
を得ることができる。
ース内の酸化物超電導体の原料粉末が緻密化し、そのた
め、高い臨界電流密度を有する長尺の酸化物超電導線材
を得ることができる。
【0013】なお、圧延ロールの表面での摩擦力を高め
るため、圧延ロールの表面に皮膜を形成する方法を採用
する場合には、長尺の線材を圧延加工すると、皮膜部分
が変形したり変質したりすることがある。このときは、
前述したように、圧延ロールの表面に塗料を付与しなが
ら圧延することが好ましい。この場合、圧延ロールの表
面上の塗料が線材に転写されることが望ましい。
るため、圧延ロールの表面に皮膜を形成する方法を採用
する場合には、長尺の線材を圧延加工すると、皮膜部分
が変形したり変質したりすることがある。このときは、
前述したように、圧延ロールの表面に塗料を付与しなが
ら圧延することが好ましい。この場合、圧延ロールの表
面上の塗料が線材に転写されることが望ましい。
【0014】
【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
比の粉末を準備した。
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
比の粉末を準備した。
【0015】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。
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。
【0016】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、伸線
および圧延加工を実施した。伸線加工においては、外径
が1mmになるまで加工し、その後の圧延加工において
は、ロール表面を、 (A)変化させずに従来通り、 (B)研磨材を用いて粗面加工、 (C)フッ素樹脂焼付け、 (D)圧延前に揮発性塗料を塗布、 (E)圧延しながら、上記(D)での揮発性塗料を塗布
、 の各条件にもたらしながら、圧延を実施した。
mm、内径20mmの銀パイプに充填し、次いで、伸線
および圧延加工を実施した。伸線加工においては、外径
が1mmになるまで加工し、その後の圧延加工において
は、ロール表面を、 (A)変化させずに従来通り、 (B)研磨材を用いて粗面加工、 (C)フッ素樹脂焼付け、 (D)圧延前に揮発性塗料を塗布、 (E)圧延しながら、上記(D)での揮発性塗料を塗布
、 の各条件にもたらしながら、圧延を実施した。
【0017】加工後、845℃で50時間、大気中にお
いて熱処理し、次いで徐冷した。その後、さらに、上記
各条件と同様の条件において圧延加工し、次いで、84
0℃で50時間熱処理した。
いて熱処理し、次いで徐冷した。その後、さらに、上記
各条件と同様の条件において圧延加工し、次いで、84
0℃で50時間熱処理した。
【0018】このようにして得られた酸化物超電導線材
の各々について、77.3Kでの臨界電流密度を、1m
、10m、100mおよび1000mの各々の長さにわ
たって測定するとともに、長さ1m部分における緻密度
も測定した。その結果が、表1に示されている。
の各々について、77.3Kでの臨界電流密度を、1m
、10m、100mおよび1000mの各々の長さにわ
たって測定するとともに、長さ1m部分における緻密度
も測定した。その結果が、表1に示されている。
【0019】
【表1】
【0020】表1からわかるように、条件(B)(C)
(D)(E)において、線材内部の超電導体部分の密度
が、従来の条件に当たる条件(A)の線材に比べて増加
しているとともに、より高い臨界電流密度が得られてい
る。また、条件(D)では、圧延に伴って、塗布した塗
料に剥離が生じたため、長尺化に伴って臨界電流密度の
低下が見られる。なお、条件(D)(E)では、圧延後
、線材に、塗料が転写されており、この塗料は、アセト
ンを用いて除去することができた。
(D)(E)において、線材内部の超電導体部分の密度
が、従来の条件に当たる条件(A)の線材に比べて増加
しているとともに、より高い臨界電流密度が得られてい
る。また、条件(D)では、圧延に伴って、塗布した塗
料に剥離が生じたため、長尺化に伴って臨界電流密度の
低下が見られる。なお、条件(D)(E)では、圧延後
、線材に、塗料が転写されており、この塗料は、アセト
ンを用いて除去することができた。
Claims (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、その状態で圧延加工するステップを備え
、さらに、前記圧延加工ステップにおいて、圧延加工の
ための圧延ロールの表面での摩擦力を大きくするステッ
プを備える、酸化物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056697A JPH04292820A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
| CA002063285A CA2063285C (en) | 1991-03-20 | 1992-03-18 | Method of preparing oxide superconducting wire |
| DE69204506T DE69204506T2 (de) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Kabels. |
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