JPH05270833A - 臨界温度の高い超伝導繊維の延伸による製造方法及び該方法により得られる繊維 - Google Patents

臨界温度の高い超伝導繊維の延伸による製造方法及び該方法により得られる繊維

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JPH05270833A
JPH05270833A JP4150338A JP15033892A JPH05270833A JP H05270833 A JPH05270833 A JP H05270833A JP 4150338 A JP4150338 A JP 4150338A JP 15033892 A JP15033892 A JP 15033892A JP H05270833 A JPH05270833 A JP H05270833A
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JP
Japan
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fiber
critical temperature
superconducting
preform
production
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JP4150338A
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English (en)
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Jean-Claude Bobo
ジヤン−クロード・ボボ
Alain Wicker
アラン・ビツケル
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Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/01—Manufacture or treatment
    • H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • H10N60/0801—Manufacture or treatment of filaments or composite wires

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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】Bi−Sr−Ca−Cu−O族の材料からなる
臨界温度の高い超伝導繊維の延伸による製造方法の提
供。 【構成】プレフォームを作成し、延伸し、得られた繊維
を空気中で焼戻しすることからなる、BiXPbYSr2
Ca2Cu3OZ(式中、1.9≦X+Y≦2.3であ
る)属の材料からなる臨界温度の高い超伝導繊維の延伸
による製造方法であって、当該プレフォームが,式Bi
XPbYSr2Ca2Cu3OZ(式中、1.9≦X+Y≦
2.3である)で表されるガラス材料からなるブロック
1と、式BixSr2Ca1Cu2Oz(式中、1.5≦x
≦2.2である)で表されるガラス材料からなる前記ブ
ロックを包囲する管2とからなっていることを特徴とす
る方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はBi−Sr−Ca−Cu
−O族の材料からなる臨界温度の高い超伝導繊維の延伸
による製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】数人の著者が既にこのような方法を提案
している。
【0003】M. Onishi等による論文“Pre
paration of Bi1・5SrCaCu2Ox
glass fibers using melt−q
uenched glasses”(Japanese
Journal of Applied Physi
cs,vol 28, n°12,December1
989,pp.L2204−L2206)では、長さ1
20cm、幅200〜1000μm、厚さ25〜60μ
mの平坦繊維の製造について記載されている。このため
に、原料を坩堝内で融解し、焼入れ、焼戻して長さ20
mm、幅10mm、厚さ20mmの平坦なプレフォーム
を製造する。このプレフォームを一方の端部におもりを
付けて炉内に懸吊し、延伸させる。超伝導特性は得られ
ていないが、同論文は797℃を越える温度で焼戻しを
実施しなければならないと指摘している。
【0004】Takayuki Komatsu等によ
る論文“Thermal stability and
fiber drawing in BixPbySr
2Ca2Cu3Oz glasses”(Journal
of Non−Crystalline Solid
s, 126(1990),pp. 273−276)
では、1.6≦x≦4.0及び0.2≦y≦1.6に該
当する種々の組成が検討され、Bi2.4Pb0.5Sr2C
a2Cu3Oz又はBi2.7Pb0.4Sr2Ca2Cu3Ozの
組成からなるガラスを繊維化することができると指摘し
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】原料を白金坩堝内にお
いて1150℃〜1250℃で融解する。材料を鋳込
み、金属板上でプレスして焼入れする。この材料を約2
00〜300℃で焼戻しして、プレート状のプレフォー
ムを得る。下方端部におもりを付けたプレフォームを、
550℃〜600℃に加熱した炉内に懸吊し、延伸させ
る。得られた繊維の長さは50cm、幅は100〜20
0μm、厚さは20μmである。これらの繊維は超伝導
ではなく、Tc=84Kで超伝導を得るためには840
℃で100時間焼戻しを実施しなければならない。最適
な焼戻し条件により温度Tcが100Kを上回り得ると
著者は指摘しているが、焼戻し温度を高くするか又は焼
戻し時間を長くすると、鉛が揮発して、超伝導相が不安
定になる危険性があることが確認されている。
【0006】M. Onishi等による論文“Bi−
Pb−Sr−Ca−Cu−O superconduc
ting Fibers Drawn from Me
lt−Quenched Glass Preform
s”(Japanese Journal of Ap
plied Physics, Vol 29, No
1,January 1990, pp. L64−L
66)は、フェーズ2223と称するBi1.6Pb0.4S
r2Ca2Cu3Oz型の組成に対して前述した方法に類似
した方法を提起している。この論文は、得られた繊維の
焼戻し温度を上昇させると(例えば空気中にて860℃
で240時間)臨界温度が上昇するということを強調し
ている。記載されている最適な結果は臨界温度Tc=6
8Kの繊維に関するが、この繊維の材料は以下の欠点を
呈している: −臨界温度Tc=110Kのフェーズ2223の安定剤
として役立つ鉛の喪失; −多孔質構造; −組織化(texturation)していない。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、臨界温度が少
なくとも90Kを上回る最適値に達するBiXPbYSr
2Ca2Cu3OZ組成の材料からなる繊維を延伸により製
造することを目的とする。
【0008】本発明は、BiXPbYSr2Ca2Cu3OZ
(式中、1.9≦X+Y≦2.3である)属の材料から
なる臨界温度の高い超伝導繊維の延伸による製造方法を
提供する。プレフォームを作成し、延伸し、得られた繊
維を空気中で焼戻しすることからなる本発明方法は、当
該プレフォームが,式BiXPbYSr2Ca2Cu3O
Z(式中、1.9≦X+Y≦2.3である)で表される
ガラス材料からなるブロックと、式BixSr2Ca1C
u2Oz(式中、1.5≦x≦2.2である)で表される
ガラス材料からなる前記ブロックを包囲する管とからな
っていることを特徴とする。
【0009】空気中での焼戻しを840℃で200時間
実施し得る。
【0010】本発明は更に、前記方法により得られる超
伝導繊維を提供する。この繊維は、 −臨界温度が90Kを上回る式BiXPbYSr2Ca2C
u3OZ(式中、1.9≦X+Y≦2.3である)で表さ
れる超伝導材料からなる中心部と、 −臨界温度が77Kを下回る式BixSr2Ca1Cu2O
z(式中、1.5≦x≦2.2である)で表される超伝
導材料からなる鞘とを含んでいることを特徴とする。
【0011】鞘が存在するために、焼戻し時に鉛が繊維
の中心部内に保持され、フェーズ2223を安定化させ
ることができる。
【0012】更には、鞘の材料の20℃〜600℃での
平均熱膨張率が13.10-5/℃であるのに対して、中
心部の材料の平均熱膨張率が10.10-5/℃と推定さ
れることに留意せねばならない。従って繊維の冷却時に
はこの熱膨張率の差により、中心部への超伝導電流の搬
送特性(proprietes de transpo
rt)に有利な機械的組織化作用が生じる。
【0013】更には、中心部の臨界温度が90Kを上回
り、鞘の臨界温度が77K未満であるために、繊維が場
合によって並置されたときにこれらの繊維を電気的に絶
縁させることができる。本発明方法では、単なる延伸作
業により、電気的に絶縁した超伝導繊維を製造すること
ができる。
【0014】
【実施例】例示的且つ非制限的な実施例についての以下
の説明により、本発明の他の特徴及び利点が明白となろ
う。
【0015】以下の化学量論的割合: Bi −Pb −Sr −Ca−Cu 1.6−0.4− 2 −2 −3 でBi2O3+Pb3O4+SrCO3+CaCO3+CuO
を混合した。
【0016】混合物(約5g)を白金坩堝内において1
150℃で30分間融解した。液体を冷たい真鍮の型に
鋳込んだ。直径が約4mmで、長さが50mmのガラス
材料からなる棒(以後ブロック1と称する)を得た。次
いでこのブロック1を約250℃で12時間弛緩焼戻し
(recuit de relaxation)した。
【0017】以下の化学量論的割合: でBi2O3+SrCO3+CaCO3+CuOを混合し
た。
【0018】この混合物(約5g)を白金坩堝内におい
て1150℃で30分間融解した。液体を冷たい真鍮の
型に鋳込んだ。型が管形状であるために、外径が6m
m、内径が4mm、長さが約50mmのガラス材料から
なる管2を製造することができた。次いでこの管2を約
250℃で12時間弛緩焼戻しした。
【0019】管2内にブロック1を含むアセンブリを、
550℃に加熱した炉(図示せず)内にピン3及び白金
線4(図1)を使用して懸吊した。アセンブリの端部が
融解、伸長し始めた。このようにして中心部11と鞘1
2とからなる繊維10を得た。この繊維の構造を図2に
示す。鞘12の外径は約120μmであり、中心部11
の直径は約80μmであった。
【0020】次いで、この繊維を空気中にて840℃で
200時間焼戻しして、鞘の材料の臨界温度が71K
で、中心部の材料の臨界温度が94Kの超伝導繊維を得
た。
【0021】勿論本発明は前述した実施例に制限されな
い。本発明は他の組成からなるプレフォームの2つの要
素にも適用される。これらの組成に応じて延伸及び熱処
理のパラメーターを変える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法で製造するプレフォームの概略図で
ある。
【図2】本発明方法で得られる繊維の拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
10 繊維 11 中心部 12 鞘
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D01F 9/10 ZAA Z 7199−3B H01B 12/10 ZAA 8936−5G 13/00 565 D 8936−5G H01L 39/24 ZAA Z 8728−4M (72)発明者 アラン・ビツケル フランス国、75013・パリ、リユ・ベルニ オー、54

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレフォームを作成し、延伸させ、得ら
    れた繊維を空気中で焼戻しすることからなる、BiXP
    bYSr2Ca2Cu3OZ(式中、1.9≦X+Y≦2.
    3である)属の材料からなる臨界温度の高い超伝導繊維
    の延伸による製造方法であって、当該プレフォームが,
    式BiXPbYSr2Ca2Cu3OZ(式中、1.9≦X+
    Y≦2.3である)で表されるガラス材料からなるブロ
    ックと、式BixSr2Ca1Cu2Oz(式中、1.5≦
    x≦2.2である)で表されるガラス材料からなる前記
    ブロックを包囲する管とからなっていることを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項2】 空気中の焼戻しを840℃で200時間
    実施することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の方法により得られる超
    伝導繊維であって、 −式BiXPbYSr2Ca2Cu3OZ(式中、1.9≦X
    +Y≦2.3である)で表される臨界温度が90Kを上
    回る超伝導材料からなる中心部と、 −式BixSr2Ca1Cu2Oz(式中、1.5≦x≦
    2.2である)で表される臨界温度が77Kを下回る超
    伝導材料からなる鞘とを含んでいることを特徴とする超
    伝導繊維。
JP4150338A 1991-06-10 1992-06-10 臨界温度の高い超伝導繊維の延伸による製造方法及び該方法により得られる繊維 Pending JPH05270833A (ja)

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FR9107028A FR2677484B1 (fr) 1991-06-10 1991-06-10 Procede de realisation par fibrage d'une fibre supraconductrice a haute temperature critique et fibre obtenue par ce procede.
FR9107028 1991-06-10

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JPH05270833A true JPH05270833A (ja) 1993-10-19

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JP4150338A Pending JPH05270833A (ja) 1991-06-10 1992-06-10 臨界温度の高い超伝導繊維の延伸による製造方法及び該方法により得られる繊維

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US (1) US5356871A (ja)
EP (1) EP0518273B1 (ja)
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CA (1) CA2070704C (ja)
DE (1) DE69204561T2 (ja)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354535A (en) * 1993-04-06 1994-10-11 University Of Chicago Synthesis of highly phase pure (Bi, Pb)-Sr-Ca-Cu-O superconductor

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JPH01239713A (ja) * 1988-03-18 1989-09-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 酸化物系超電導線状体の製造方法
US5158588A (en) * 1988-05-31 1992-10-27 Superbio, Inc. Method of drawing dissolved superconductor
US4975416A (en) * 1988-11-18 1990-12-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of producing superconducting ceramic wire

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CA2070704C (fr) 1996-08-27
EP0518273B1 (fr) 1995-09-06
FR2677484A1 (fr) 1992-12-11
US5356871A (en) 1994-10-18
DE69204561D1 (de) 1995-10-12
CA2070704A1 (fr) 1992-12-11
DE69204561T2 (de) 1996-02-01
FR2677484B1 (fr) 1993-08-20
EP0518273A1 (fr) 1992-12-16

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