JPH0512929A - 酸化物超電導線材 - Google Patents
酸化物超電導線材Info
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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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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】結晶を配向性を高め、臨界電流密度Ｊｃを大幅
に増加させることの出来る新規な酸化物超電導線材を提
供する。 【構成】単芯状の金属被覆酸化物超電導線材において、
コアとなる酸化物超電導体の内部に結晶配向性を整える
第３の物質を配置する、又は上記の断面構造の線材を多
数、金属管中に組込み多芯状としたことを特徴とする酸
化物超電導材。但し上記の場合前記結晶配向性を整える
第３物質が、単結晶・または単結晶状の金属短繊維；又
は強加工集合組織の金属繊維を用いる。
に増加させることの出来る新規な酸化物超電導線材を提
供する。 【構成】単芯状の金属被覆酸化物超電導線材において、
コアとなる酸化物超電導体の内部に結晶配向性を整える
第３の物質を配置する、又は上記の断面構造の線材を多
数、金属管中に組込み多芯状としたことを特徴とする酸
化物超電導材。但し上記の場合前記結晶配向性を整える
第３物質が、単結晶・または単結晶状の金属短繊維；又
は強加工集合組織の金属繊維を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導線材に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸化物超電導線材としては、超電
導性を示す粉体、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ−
Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系あるいは、Ｔｌ−Ｂａ−
Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系等を金属パイプ中に充填した後、減面
塑性加工（スウェージイング又は引抜法）によって金属
被覆線材を形成する。また、テープ状に形成する場合に
は、さらに圧延加工を施す。最後に粉末粒子間を接合さ
せるために、焼結熱処理を施して金属被覆酸化物超電導
線材又はテープ線材を製造する。
導性を示す粉体、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ−
Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系あるいは、Ｔｌ−Ｂａ−
Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系等を金属パイプ中に充填した後、減面
塑性加工（スウェージイング又は引抜法）によって金属
被覆線材を形成する。また、テープ状に形成する場合に
は、さらに圧延加工を施す。最後に粉末粒子間を接合さ
せるために、焼結熱処理を施して金属被覆酸化物超電導
線材又はテープ線材を製造する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在、従来技術による
銀シース線材の場合、テープ厚を薄くした線材に成形す
ることによって、臨界電流密度（Ｊｃ）は、比較的高い
値を示し、零磁界で104 Ａ／ｃｍ2 オーダーに達してい
る。しかしながらまだ実用領域となるＪｃ値を満足する
ものではなく、同時に磁場中のＪｃの低下の著しいこと
が挙げられる。この対策として酸化物超電導体は、電気
的な異方性が強いため線材中での結晶の配向化が挙げら
れる。しかし、従来技術では配向化が不十分であり、こ
の点を解決しなければならない。
銀シース線材の場合、テープ厚を薄くした線材に成形す
ることによって、臨界電流密度（Ｊｃ）は、比較的高い
値を示し、零磁界で104 Ａ／ｃｍ2 オーダーに達してい
る。しかしながらまだ実用領域となるＪｃ値を満足する
ものではなく、同時に磁場中のＪｃの低下の著しいこと
が挙げられる。この対策として酸化物超電導体は、電気
的な異方性が強いため線材中での結晶の配向化が挙げら
れる。しかし、従来技術では配向化が不十分であり、こ
の点を解決しなければならない。
【０００４】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、結晶を配向させ、臨界電流密度Ｊｃを大幅に
増加させることのできる新規な酸化物超電導線材を提供
することにある。
を解消し、結晶を配向させ、臨界電流密度Ｊｃを大幅に
増加させることのできる新規な酸化物超電導線材を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の要旨
は、単芯状金属被覆酸化物超電導線材またはテープ状線
材において、コアとなる酸化物超電導体内部に結晶配向
性を整える第３の物質を配置させ、さらに、この単芯線
から構成された多芯線材またはテープ状線材によって結
晶の配向性を高め、臨界電流密度を大幅に向上させたも
のである。
は、単芯状金属被覆酸化物超電導線材またはテープ状線
材において、コアとなる酸化物超電導体内部に結晶配向
性を整える第３の物質を配置させ、さらに、この単芯線
から構成された多芯線材またはテープ状線材によって結
晶の配向性を高め、臨界電流密度を大幅に向上させたも
のである。
【０００６】即ち、本発明の上記目的は、単芯状の金属
被覆酸化物超電導線材において、コアとなる酸化物超電
導体の内部に結晶配向性を整える第３物質を配置したこ
とを特徴とする酸化物超電導線材、又は上記の断面構造
の線材を多数、金属管中に組込み多芯状としたことを特
徴とする酸化物超電導多芯線材、但し上記の場合、前記
結晶配向性を整える第３物質が、単結晶または、単結晶
状の金属短繊維、又は強加工集合組織の金属繊維を用い
たことを特徴とする酸化物超電導線材によって達成され
る。
被覆酸化物超電導線材において、コアとなる酸化物超電
導体の内部に結晶配向性を整える第３物質を配置したこ
とを特徴とする酸化物超電導線材、又は上記の断面構造
の線材を多数、金属管中に組込み多芯状としたことを特
徴とする酸化物超電導多芯線材、但し上記の場合、前記
結晶配向性を整える第３物質が、単結晶または、単結晶
状の金属短繊維、又は強加工集合組織の金属繊維を用い
たことを特徴とする酸化物超電導線材によって達成され
る。
【０００７】本発明において金属被覆材としては電導性
が良ければ特に制限はないが、銀及び銀以外の金属ある
いは合金例えば、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｍｇ、Ａｕ、Ａｕ
−Ｐｄ、ＳＵＳ等が好ましい。
が良ければ特に制限はないが、銀及び銀以外の金属ある
いは合金例えば、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｍｇ、Ａｕ、Ａｕ
−Ｐｄ、ＳＵＳ等が好ましい。
【０００８】本発明において酸化物超電導体としてＴｌ
−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ（Pb）−Ｓｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−Ｏ系、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等が用いられる。
−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ（Pb）−Ｓｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−Ｏ系、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等が用いられる。
【０００９】また、結晶配向性を整える第３物質が単結
晶または単結晶状の金属単繊維としては、ＳｒＴｉＯ3
の他に表面が（１００）面である単結晶ＭｇＯ等を用い
ることが出来る。
晶または単結晶状の金属単繊維としては、ＳｒＴｉＯ3
の他に表面が（１００）面である単結晶ＭｇＯ等を用い
ることが出来る。
【００１０】本発明において、結晶配向性を整える第３
物資が強加工集合繊維の金属繊維とはＮｉの他にＡｇ−
Ｍｇ等が用いられる。
物資が強加工集合繊維の金属繊維とはＮｉの他にＡｇ−
Ｍｇ等が用いられる。
【００１１】
（実施例−１）図３に、酸化物超電導線材の製造工程を
示す。外径φ６．０ｍｍの銀パイプ中に、臨界温度Ｔｃ
が１１５Ｋを示す（Ｔｌ2 Ｂａ1.6 Ｓｒ0.4 Ｃａ2 Ｃｕ
3 Ｏ10組成の超電導体を粉砕して充填し、さらに、長手
方向にＣ軸、表面が（１１０）面をもつ一稜０．１ｍｍ
の単結晶ＳｒＴｉＯ3 製の繊維を図１（ａ）のように配
置し、引抜法により線径φ１．２７ｍｍのサイズに至る
まで、減面加工を行う。また、図１（ｂ）に示す単芯テ
ープ状線材は、線径φ２．０ｍｍまで、引抜加工による
減面加工を施し圧延によってテープ厚み０．５ｍｍのテ
ープ状線材を作製した。
示す。外径φ６．０ｍｍの銀パイプ中に、臨界温度Ｔｃ
が１１５Ｋを示す（Ｔｌ2 Ｂａ1.6 Ｓｒ0.4 Ｃａ2 Ｃｕ
3 Ｏ10組成の超電導体を粉砕して充填し、さらに、長手
方向にＣ軸、表面が（１１０）面をもつ一稜０．１ｍｍ
の単結晶ＳｒＴｉＯ3 製の繊維を図１（ａ）のように配
置し、引抜法により線径φ１．２７ｍｍのサイズに至る
まで、減面加工を行う。また、図１（ｂ）に示す単芯テ
ープ状線材は、線径φ２．０ｍｍまで、引抜加工による
減面加工を施し圧延によってテープ厚み０．５ｍｍのテ
ープ状線材を作製した。
【００１２】また、多芯線材の作製工程は、上記した線
径φ１．２７ｍｍの線材を３６本とその中心に同線径の
銀線を外径φ１０ｍｍの銀パイプ中に組込み同様に引抜
法によって線径φ５ｍｍに至るまで減面加工し、また圧
延によってテープ厚２．５ｍｍまで圧延を施して作製し
た。最後の焼結熱処理は８４５℃で２時間酸素雰囲気中
にて行った。その結果の製品の臨界温度における臨界電
流温度Ｔｃの比較を表１に示す。
径φ１．２７ｍｍの線材を３６本とその中心に同線径の
銀線を外径φ１０ｍｍの銀パイプ中に組込み同様に引抜
法によって線径φ５ｍｍに至るまで減面加工し、また圧
延によってテープ厚２．５ｍｍまで圧延を施して作製し
た。最後の焼結熱処理は８４５℃で２時間酸素雰囲気中
にて行った。その結果の製品の臨界温度における臨界電
流温度Ｔｃの比較を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】（実施例−２）実施例−１と同様の製造工
程によって酸化物超電導線材を作製した。外径φ６．０
ｍｍの銀パイプ中に、臨界温度Ｔｃが１１５Ｋを示すＴ
ｌ2 Ｂａ1.6 Ｓｒ0.4 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10組成の超電導体
を粉砕して充填し、さらに９８％加工度で一稜０．１ｍ
ｍのＮｉ製繊維を図１（ａ）のように配置し、以下、実
施例−１と同一の加工方法によってテープ状線材、多芯
線材及び多芯のテープ線材を作製し、最後に焼結熱処理
を行った、その結果の臨界温度における臨界電流密度Ｊ
ｃの比較を表２に示す。
程によって酸化物超電導線材を作製した。外径φ６．０
ｍｍの銀パイプ中に、臨界温度Ｔｃが１１５Ｋを示すＴ
ｌ2 Ｂａ1.6 Ｓｒ0.4 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10組成の超電導体
を粉砕して充填し、さらに９８％加工度で一稜０．１ｍ
ｍのＮｉ製繊維を図１（ａ）のように配置し、以下、実
施例−１と同一の加工方法によってテープ状線材、多芯
線材及び多芯のテープ線材を作製し、最後に焼結熱処理
を行った、その結果の臨界温度における臨界電流密度Ｊ
ｃの比較を表２に示す。
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】表１、表２により従来の線材及びテープ
状線材と実施例−１、−２により製造した線材及び、テ
ープ状線材の０磁界中の臨界電流密度Ｊｃの比較を示
す。単芯線材及び多芯線材共に、Ｊｃは本実施例が従来
品の２倍〜４倍の値を示す。
状線材と実施例−１、−２により製造した線材及び、テ
ープ状線材の０磁界中の臨界電流密度Ｊｃの比較を示
す。単芯線材及び多芯線材共に、Ｊｃは本実施例が従来
品の２倍〜４倍の値を示す。
【００１７】この理由としては次の３つがあげられる。
多芯化することによって超電導粉末部が、従来品より
緻密な線材を形成すること。熱処理時に銀との界面付
近での結晶粒成長が助長されるため図１及び図２に示す
断面構成によって、銀との界面が増加し、結晶粒成長に
伴う結晶配向したこと。酸化物超電導体内に配向性を
持つ単結晶または強加工集合組織の金属体を配置させる
ことによってさらに、配向度が向上し、ほぼａｂ軸が、
長手方向に整った。
多芯化することによって超電導粉末部が、従来品より
緻密な線材を形成すること。熱処理時に銀との界面付
近での結晶粒成長が助長されるため図１及び図２に示す
断面構成によって、銀との界面が増加し、結晶粒成長に
伴う結晶配向したこと。酸化物超電導体内に配向性を
持つ単結晶または強加工集合組織の金属体を配置させる
ことによってさらに、配向度が向上し、ほぼａｂ軸が、
長手方向に整った。
【００１８】以上本発明によって飛躍的にＪｃが向上し
た。
た。
【図１】本発明の酸化物超電導線材の単芯線材、テープ
状線材の一実施例の夫々の断面図（Ａ）、（Ｂ）。
状線材の一実施例の夫々の断面図（Ａ）、（Ｂ）。
【図２】本発明の酸化物超電導線材の多芯線材、テープ
状線材の一実施例のそれぞれの断面図（Ａ）、（Ｂ）と
夫々の拡大図（Ｃ）、（Ｄ）。
状線材の一実施例のそれぞれの断面図（Ａ）、（Ｂ）と
夫々の拡大図（Ｃ）、（Ｄ）。
【図３】本発明の酸化物超電導線材の製造工程の一実施
例の工程図。
例の工程図。
１ 金属管
２ 酸化物超電導体
３ 結晶配向性を整える第３物質
Claims (4)
- 【請求項１】単芯状の金属被覆酸化物超電導線材におい
て、コアとなる酸化物超電導体の内部に結晶配向性を整
える第３物質を配置したことを特徴とする酸化物超電導
線材。 - 【請求項２】請求項１に示す断面構造の線材を多数、金
属管中に組込み多芯状としたことを特徴とする酸化物超
電導多芯線材。 - 【請求項３】前記結晶配向性を越える第３物質が、単結
晶または、単結晶状の金属短繊維を用いたことを特徴と
する請求項１又は請求項２記載の酸化物超電導線材。 - 【請求項４】前記結晶配向性を越える第３物質が強加工
集合組織の金属繊維を用いたことを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の酸化物超電導線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15844191A JP3186092B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 酸化物超電導線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15844191A JP3186092B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 酸化物超電導線材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0512929A true JPH0512929A (ja) | 1993-01-22 |
| JP3186092B2 JP3186092B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=15671842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15844191A Expired - Fee Related JP3186092B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 酸化物超電導線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186092B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5849670A (en) * | 1994-12-19 | 1998-12-15 | Hitachi, Ltd. | Thallium group superconducting wire |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15844191A patent/JP3186092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5849670A (en) * | 1994-12-19 | 1998-12-15 | Hitachi, Ltd. | Thallium group superconducting wire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3186092B2 (ja) | 2001-07-11 |
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|---|---|---|---|
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