JPH0443514A - セラミックス超電導々体の製造方法 - Google Patents
セラミックス超電導々体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0443514A JPH0443514A JP2149081A JP14908190A JPH0443514A JP H0443514 A JPH0443514 A JP H0443514A JP 2149081 A JP2149081 A JP 2149081A JP 14908190 A JP14908190 A JP 14908190A JP H0443514 A JPH0443514 A JP H0443514A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- extrusion
- composite material
- ceramic superconductor
- hot isostatic
- superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ケーブル、マグネット、電流リード等の導体
として好適なセラミックス超電導々体の製造方法に関す
る。
として好適なセラミックス超電導々体の製造方法に関す
る。
近年、液体窒素温度で超電導を示すＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系、Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｔ１−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系等のセラミックス超れている。
系、Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｔ１−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系等のセラミックス超れている。
ところでこれらのセラミックス超電導体は脆い為、これ
を線材等に加工するには一般に金属シース法が応用され
でいる。この金属シース法とは例えば加工性に冨んだＡ
ｇやＣｕ等の金属製容器にセラミックス超電導体となし
得る原料物質を充填して複合素材となし、或いは上記原
料物質の仮焼成粉を加熱熔融しこれを金属の中空ビレッ
ト内に鋳込んで複合素材となし、次いでこれらの複合素
材を通常のラム押出、圧延、スェージャ−１引抜き等の
伸延加工法により円形、多角形、テープ状等の所望形状
の線材となしたのち、この線材に所定の加熱処理を施し
て上記原料物質を超電導体に反応せしめる方法が用いら
れている。
を線材等に加工するには一般に金属シース法が応用され
でいる。この金属シース法とは例えば加工性に冨んだＡ
ｇやＣｕ等の金属製容器にセラミックス超電導体となし
得る原料物質を充填して複合素材となし、或いは上記原
料物質の仮焼成粉を加熱熔融しこれを金属の中空ビレッ
ト内に鋳込んで複合素材となし、次いでこれらの複合素
材を通常のラム押出、圧延、スェージャ−１引抜き等の
伸延加工法により円形、多角形、テープ状等の所望形状
の線材となしたのち、この線材に所定の加熱処理を施し
て上記原料物質を超電導体に反応せしめる方法が用いら
れている。
（発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記の如くして製造されるセラミックス
超電導々体は、内部のセラミックス超電導体層の密度が
低くこの為臨界電流密度（Ｊｃ）は精々３００００Ａ／
ｃｄ程度が限度であった。
超電導々体は、内部のセラミックス超電導体層の密度が
低くこの為臨界電流密度（Ｊｃ）は精々３００００Ａ／
ｃｄ程度が限度であった。
本発明はかかる状況に鑑み鋭意研究の結果なされたもの
で、その目的とするところは従来以上の超電導特性を持
ったセラミックス超電導々体を製造し得る方法を提供す
ることにある。
で、その目的とするところは従来以上の超電導特性を持
ったセラミックス超電導々体を製造し得る方法を提供す
ることにある。
即ち、本発明は、セラミックス超電導体となし得る原料
物質を金属製容器に充填して複合素材となし、次いでこ
の複合素材を伸延加工して所望形状の線材となしたのち
、得られた線材に所定の加熱処理を施すセラミックス超
電導々体の製造方法において、前記伸延加工工程中に熱
間静水圧押出加工を含めることを特徴とするものである
。
物質を金属製容器に充填して複合素材となし、次いでこ
の複合素材を伸延加工して所望形状の線材となしたのち
、得られた線材に所定の加熱処理を施すセラミックス超
電導々体の製造方法において、前記伸延加工工程中に熱
間静水圧押出加工を含めることを特徴とするものである
。
本発明は、金属製容器にセラミックス超電導体となし得
る原料物質を充填した複合素材を伸延加工するに際し、
均一に強加工し得る熱間静水圧押出加工法を適用して内
部のセラミックス超電導体層の密度を高めるようにした
ものである。
る原料物質を充填した複合素材を伸延加工するに際し、
均一に強加工し得る熱間静水圧押出加工法を適用して内
部のセラミックス超電導体層の密度を高めるようにした
ものである。
本発明方法において、伸延加工工程を熱間静水圧押出加
工法のみによって行ってもよいが、熱間静水圧押出加工
法に圧延、スェージング、引抜き等の加工法を併用して
も差支えない。併用するに当たっては、最初に熱間静水
圧押出加工法を施すようにすると内部のセラミックス超
電導体層を終始均一な厚さで加工することができて好ま
しい。
工法のみによって行ってもよいが、熱間静水圧押出加工
法に圧延、スェージング、引抜き等の加工法を併用して
も差支えない。併用するに当たっては、最初に熱間静水
圧押出加工法を施すようにすると内部のセラミックス超
電導体層を終始均一な厚さで加工することができて好ま
しい。
以下に本発明方法にて用いる熱間静水圧押出加工法を図
を参照して具体的に説明する。
を参照して具体的に説明する。
第１図は熱間静水圧押出加工法の態様例を示す縦断面説
明図である。図においてｌは液圧媒体、２はコンテナで
ある。
明図である。図においてｌは液圧媒体、２はコンテナで
ある。
始めに金属と原料物質との複合素材を作製する。
原料物質としてはセラミックス超電導体の構成元素を含
む酸化物、炭酸塩等の一次原料粉を所望の組成となるよ
うに配合し混合してこれを仮焼成して仮焼成粉となし、
この仮焼成粉をそのまま、又はＣＩＰ成形し、又は焼結
し、又は溶融したもの等、セラミックス超を導体に合成
されるまでの中間体、例えばセラミックス超電導体構成
元素の混合体又は共沈混合物又は酸素欠損型複合酸化物
又は上記構成元素の合金等が使用可能で、これらを金属
製容器内に充填或いは鋳込んで複合素材となす、この複
合素材の形状は特に限定されるものではなく、断面が円
形の他、四角形、多角形等にしてもよい。
む酸化物、炭酸塩等の一次原料粉を所望の組成となるよ
うに配合し混合してこれを仮焼成して仮焼成粉となし、
この仮焼成粉をそのまま、又はＣＩＰ成形し、又は焼結
し、又は溶融したもの等、セラミックス超を導体に合成
されるまでの中間体、例えばセラミックス超電導体構成
元素の混合体又は共沈混合物又は酸素欠損型複合酸化物
又は上記構成元素の合金等が使用可能で、これらを金属
製容器内に充填或いは鋳込んで複合素材となす、この複
合素材の形状は特に限定されるものではなく、断面が円
形の他、四角形、多角形等にしてもよい。
次に斯くの如くして作製した複合素材を、コンテナ２内
に上記複合素材３の先端をダイス４に通した状態でセッ
トし、次いでコンテナ２内に液圧媒体ｌを充満させたの
ち、このコンテナ２全体をヒーター５により所定温度に
加熱し、次いでプランツヤ−６を降下させて液圧媒体ｌ
の圧力を高めて、複合素材３をダイス４から連続的に押
出すものである。
に上記複合素材３の先端をダイス４に通した状態でセッ
トし、次いでコンテナ２内に液圧媒体ｌを充満させたの
ち、このコンテナ２全体をヒーター５により所定温度に
加熱し、次いでプランツヤ−６を降下させて液圧媒体ｌ
の圧力を高めて、複合素材３をダイス４から連続的に押
出すものである。
上記において、ヒーターを用いず、複合素材を別に加熱
しておいて、これをコンテナ内にセットし、直ちに押出
す方法によっても押出可能で、これにより生産性の向上
が計れる。
しておいて、これをコンテナ内にセットし、直ちに押出
す方法によっても押出可能で、これにより生産性の向上
が計れる。
本発明方法にて用いる熱間静水圧押出加工法では、被押
出材の複合素材には液圧媒体によって等方的に圧力がか
かるので、押出圧力が均一に作用し、その結果加工率（
押出比）が高くとれ、押出加工された線材内部の原料物
質層は高密度なものとなる。又熱間静水圧押出加工法に
よれば、押出しの際、複合素材の表面には液圧媒体の薄
い膜が形成されるので、これが潤滑剤の役割を果たし、
ダイスとの焼付きがなくなり、その結果複合素材の表面
品質及び断面形状が良好なものになるとともに、ダイス
寿命も長くなる。更に加工率が大きくとれるので、工程
の短縮及び作業性の改善が計れる。
出材の複合素材には液圧媒体によって等方的に圧力がか
かるので、押出圧力が均一に作用し、その結果加工率（
押出比）が高くとれ、押出加工された線材内部の原料物
質層は高密度なものとなる。又熱間静水圧押出加工法に
よれば、押出しの際、複合素材の表面には液圧媒体の薄
い膜が形成されるので、これが潤滑剤の役割を果たし、
ダイスとの焼付きがなくなり、その結果複合素材の表面
品質及び断面形状が良好なものになるとともに、ダイス
寿命も長くなる。更に加工率が大きくとれるので、工程
の短縮及び作業性の改善が計れる。
本発明方法において、熱間静水圧押出加工での押出温度
は、複合素材の温度が１００°Ｃ未満ではセラミックス
超電導体層を十分に高密度化できない為、１００°Ｃ以
上、好ましくは２００°Ｃ以上とし、又健全な押出し、
更にはコンテナ、ダイス、プランツヤ−等の工具が熱的
に使用困難になる等の観点から、金属製容器に用いた金
属の融点以下（好ましくは８００°Ｃ以下）とし、又押
出比もセラミックス超電導体層を十分高密度化する為に
５以上とするのが好ましい。
は、複合素材の温度が１００°Ｃ未満ではセラミックス
超電導体層を十分に高密度化できない為、１００°Ｃ以
上、好ましくは２００°Ｃ以上とし、又健全な押出し、
更にはコンテナ、ダイス、プランツヤ−等の工具が熱的
に使用困難になる等の観点から、金属製容器に用いた金
属の融点以下（好ましくは８００°Ｃ以下）とし、又押
出比もセラミックス超電導体層を十分高密度化する為に
５以上とするのが好ましい。
父上記原料物質を充填する金属製容器の材料には、Ａｇ
、Ａｕ、Ｃｕ、Ｉ ｒ、Ｐｄ、ＰＬ又はその合金等が用
いられるが、中でもＡｇ又はＡｇ合金は酸素透過性が良
好なので、加熱処理工程においてセラミックス超電導体
への酸素の供給が十分になされ、依って高いＪｃをもつ
超電導体が得られる上、熱伝導性も高いので得られる超
電導々体は耐クエンチ性に優れ、通電量をより高めるこ
とができて好適である。
、Ａｕ、Ｃｕ、Ｉ ｒ、Ｐｄ、ＰＬ又はその合金等が用
いられるが、中でもＡｇ又はＡｇ合金は酸素透過性が良
好なので、加熱処理工程においてセラミックス超電導体
への酸素の供給が十分になされ、依って高いＪｃをもつ
超電導体が得られる上、熱伝導性も高いので得られる超
電導々体は耐クエンチ性に優れ、通電量をより高めるこ
とができて好適である。
本発明方法においては、セラミックス超電導体となし得
る原料物質を金属製容器に充填した複合素材を伸延加工
するに当たって、伸延加工工程中に均一に強加工し得る
熱間静水圧押出加工を含めたので、得られるセラミック
ス超電導々体は内部のセラミックス超電導体層が高密度
なものとなり、依って、Ｊｃが高い値のものとなる。
る原料物質を金属製容器に充填した複合素材を伸延加工
するに当たって、伸延加工工程中に均一に強加工し得る
熱間静水圧押出加工を含めたので、得られるセラミック
ス超電導々体は内部のセラミックス超電導体層が高密度
なものとなり、依って、Ｊｃが高い値のものとなる。
〔実施例］
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
出発原料として、Ｂ Ｌ ０３．Ｓ ｒ ＣＯｉ、Ｃａ
ＣＯ３，Ｃｕ Ｏを用い、これをＢ：：Ｓｒ：Ｃａ：
ＣＵが原子比で２：２：１：２になるように配合して混
合し、次いでこの混合体を大気中にて８００”ｃ ｘ
２０ Ｈ仮焼成し、これを粉砕分級して仮焼成粉となし
、しかるのちこの仮焼成粉を外径２５国内径２０ａｍ、
長さ１００ｍｍのＡｇ製パイプ状容器にタップ充填し、
両端を真空封止して複合素材となした。しかるのち、こ
の複合素材を第１図に例示した熱間静水圧押出法により
種々条件にて線材に加工し、次いで得られた線材を圧延
して０．１ｍｍ厚さのテープ材となし、次にこのテープ
材に大気中で８５０℃×５０Ｈ加熱処理を施してテープ
状セラミックス超電導々体を製造した。
ＣＯ３，Ｃｕ Ｏを用い、これをＢ：：Ｓｒ：Ｃａ：
ＣＵが原子比で２：２：１：２になるように配合して混
合し、次いでこの混合体を大気中にて８００”ｃ ｘ
２０ Ｈ仮焼成し、これを粉砕分級して仮焼成粉となし
、しかるのちこの仮焼成粉を外径２５国内径２０ａｍ、
長さ１００ｍｍのＡｇ製パイプ状容器にタップ充填し、
両端を真空封止して複合素材となした。しかるのち、こ
の複合素材を第１図に例示した熱間静水圧押出法により
種々条件にて線材に加工し、次いで得られた線材を圧延
して０．１ｍｍ厚さのテープ材となし、次にこのテープ
材に大気中で８５０℃×５０Ｈ加熱処理を施してテープ
状セラミックス超電導々体を製造した。
実施例２
実施例１において得た仮焼成粉を、予め４０００気圧の
圧力をかけて２０ｍｎφの棒材にＣＩＰ成形し、この成
形体をＡｇ製容器に充填した他は、実施例１と同じ方法
によりテープ状セラミンクス超電導々体を製造した。
圧力をかけて２０ｍｎφの棒材にＣＩＰ成形し、この成
形体をＡｇ製容器に充填した他は、実施例１と同じ方法
によりテープ状セラミンクス超電導々体を製造した。
実施例３
実施例１において得た仮焼成粉を、外径６肛。
内径４ＩＩＩＩ１１．長さ５０ｍｍのＡｇ製容器に充填
し、これを熱間静水圧押出法にて外径１１！ｌｌ１１の
線材となし、この線材を圧延せずにそのまま加熱処理し
た他は、実施例１と同し方法により線状セラミックス超
電導々体を製造した。
し、これを熱間静水圧押出法にて外径１１！ｌｌ１１の
線材となし、この線材を圧延せずにそのまま加熱処理し
た他は、実施例１と同し方法により線状セラミックス超
電導々体を製造した。
比較例１
実施例１にて作製した複合素材を通常の熱間押出法によ
り、押出温度及び押出比をそれぞれ８０”Ｃ，５，０（
比較例１−１４）、８０°Ｃ，９，８（比較例１−１５
）、５００℃、２．７（比較例１−１６）に設定して種
々径の線材に加工し、この線材を実施例１と同し方法に
より圧延及び加熱処理してテプ状セラミックス超電導々
体を製造した。
り、押出温度及び押出比をそれぞれ８０”Ｃ，５，０（
比較例１−１４）、８０°Ｃ，９，８（比較例１−１５
）、５００℃、２．７（比較例１−１６）に設定して種
々径の線材に加工し、この線材を実施例１と同し方法に
より圧延及び加熱処理してテプ状セラミックス超電導々
体を製造した。
斯くの如くして実施例１〜３及び比較例１にて製造した
各々のセラミックス超電導々体について、液体窒素（７
７Ｋ）中、零磁場下でＪｃを測定した。結果は第１表に
熱間静水圧押出条件及び押出径等を併記して示した。
各々のセラミックス超電導々体について、液体窒素（７
７Ｋ）中、零磁場下でＪｃを測定した。結果は第１表に
熱間静水圧押出条件及び押出径等を併記して示した。
＊比較方法品
第１表
第１表より明らかなように、本発明方法品（Ｎｉ１１〜
１３）は、いずれもＪｃが高い値のものとなった。これ
は複合素材の内部のセラミックス超電導体層が熱間静水
圧押出法により、高密度に加工された為である。
１３）は、いずれもＪｃが高い値のものとなった。これ
は複合素材の内部のセラミックス超電導体層が熱間静水
圧押出法により、高密度に加工された為である。
尚、熱間静水圧押出条件については、押出比は高い程、
又押出温度はｓ ｏ ｏ ’ｃをピークにして向上する
傾向が認められた。押出温度が８００℃を超えるとＪｃ
が低下したのは、複合素材の外層のＡｇ製容器がダイス
通過時に部分溶融して圧力が低下し内部のセラミックス
超電導体層の密度向上が十分計れなかった為である。又
原料物質は予めＣＩＰ成形して充填したものの方が、粉
末のまま充填したものよりＪｃが全般に向上することが
認められた６又伸延加工を熱間静水圧押出だけで行った
もの（Ｎα１３）も圧延加工を併用したもの（Ｎ［］１
〜７）と同程度の高いＪｃを示した。
又押出温度はｓ ｏ ｏ ’ｃをピークにして向上する
傾向が認められた。押出温度が８００℃を超えるとＪｃ
が低下したのは、複合素材の外層のＡｇ製容器がダイス
通過時に部分溶融して圧力が低下し内部のセラミックス
超電導体層の密度向上が十分計れなかった為である。又
原料物質は予めＣＩＰ成形して充填したものの方が、粉
末のまま充填したものよりＪｃが全般に向上することが
認められた６又伸延加工を熱間静水圧押出だけで行った
もの（Ｎα１３）も圧延加工を併用したもの（Ｎ［］１
〜７）と同程度の高いＪｃを示した。
これに対し、比較方法品（Ｎｏ、 １４〜１６）はＪｃ
が低い値のものとなった。これは伸延加工を通常の熱間
押出と圧延により行った為、内部のセラミックス超電導
体層の密度が向上しなかった事による。
が低い値のものとなった。これは伸延加工を通常の熱間
押出と圧延により行った為、内部のセラミックス超電導
体層の密度が向上しなかった事による。
以上述べたように本発明方法によれば、Ｊｃ等の超電導
特性に優れたセラミックス超電導々体を容易に製造する
ことができ、工業上顕著な効果を奏する。
特性に優れたセラミックス超電導々体を容易に製造する
ことができ、工業上顕著な効果を奏する。
第１図は、本発明にて用いる熱間静水圧押出法の態様例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
Claims (1)
- セラミックス超電導体となし得る原料物質を金属製容
器に充填して複合素材となし、次いでこの複合素材を伸
延加工して所望形状の線材となしたのち、得られた線材
に所定の加熱処理を施すセラミックス超電導々体の製造
方法において、前記伸延加工工程中に熱間静水圧押出加
工を含めることを特徴とするセラミックス超電導々体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149081A JPH0443514A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | セラミックス超電導々体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149081A JPH0443514A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | セラミックス超電導々体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443514A true JPH0443514A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15467282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2149081A Pending JPH0443514A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | セラミックス超電導々体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0443514A (ja) |
-
1990
- 1990-06-07 JP JP2149081A patent/JPH0443514A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5981444A (en) | Process for manufacturing a superconducting wire of compound oxide-type ceramics | |
| US6271473B1 (en) | Oxide superconductive wire and process for manufacturing the same | |
| US5409890A (en) | Process for producing an elongated sintered article | |
| JPH0443514A (ja) | セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JP2507744B2 (ja) | 酸化物超電導成形体の製造方法 | |
| JPH05151843A (ja) | 断面角型状の多層セラミツクス超電導々体の製造方法 | |
| JPH0850827A (ja) | 超伝導体の製造方法 | |
| JP2966068B2 (ja) | セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JP3011962B2 (ja) | 多芯又は多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| US5346883A (en) | Method of manufacturing superconductive products | |
| JPH0528857A (ja) | セラミツクス超電導々体の製造方法 | |
| JP3033606B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JPH02278616A (ja) | 多芯型酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JP3086237B2 (ja) | 酸化物超電導線の製造方法 | |
| JPH02183918A (ja) | 酸化物超電導導体の製造方法 | |
| JPH0554735A (ja) | セラミツクス超電導導体の製造方法 | |
| JPH02129812A (ja) | セラミックス超電導体製品の製造法 | |
| JPH0279310A (ja) | 酸化物系超電導線条体の製造方法 | |
| JPH0668729A (ja) | 多層セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPH0456013A (ja) | 多層又は多芯セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPH03216919A (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JPH01241710A (ja) | 酸化物系超電導線の製造方法 | |
| JPH03291813A (ja) | セラミックス超電導々体の製造方法 | |
| JPH01281613A (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JPH04363816A (ja) | セラミックス超電導々体の製造方法 |