JPH0557724U - 酸化物超電導線の製造装置 - Google Patents
酸化物超電導線の製造装置Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷間圧延加工により臨界電流密度の高い酸化
物超電導線を連続的に製造する。 【構成】 製造装置Ａは、冷間圧延機１２を中央に配置
して、その両側に送り出し装置２、６，７および巻き取
り装置３，８，９がそれぞれ配置され、送り出し装置
２、６，７から連続的に送給されたテープ１および金属
テープ４，５は、ガイドローラ１０，１１間でテープ１
の両面に金属テープ４，５が重ね合わせられて走行し、
ガイドローラ１０，１１間に配置された冷間圧延機１２
により所定の圧下率および圧延速度でテープ１が圧延さ
れる。制御器１６は、各検出器１３，１４，１５で検出
され検出信号に基き、テープ１´および金属テープ４
´，５´を同一の走行速度に制御する。
物超電導線を連続的に製造する。 【構成】 製造装置Ａは、冷間圧延機１２を中央に配置
して、その両側に送り出し装置２、６，７および巻き取
り装置３，８，９がそれぞれ配置され、送り出し装置
２、６，７から連続的に送給されたテープ１および金属
テープ４，５は、ガイドローラ１０，１１間でテープ１
の両面に金属テープ４，５が重ね合わせられて走行し、
ガイドローラ１０，１１間に配置された冷間圧延機１２
により所定の圧下率および圧延速度でテープ１が圧延さ
れる。制御器１６は、各検出器１３，１４，１５で検出
され検出信号に基き、テープ１´および金属テープ４
´，５´を同一の走行速度に制御する。
Description
【０００１】
本考案は超電導線の製造装置に係り、特に金属シース法によるＢｉ系の酸化物 超電導線を製造する装置の改良に関する。
【０００２】
Ｂｉ系（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系）の超電導体は、その臨界温度（Ｔｃ ）が８０〜１１０Ｋと液体窒素温度以上の値を有し、安定性および加工性に優れ ることから酸化物超電導体の実用材料として期待されており、また、板状組織を 有するため、機械的な圧縮加工により結晶の配向性が向上し、高い臨界電流密度 （Ｊｃ）が得られるという特徴がある。
【０００３】 線材を製造するために、現在種々の方法が検討されているが、その代表的な方 法の一つとして金属シース法が知られている。この方法は原料粉末を金属管中に 充填し、これに線引加工や圧延加工等の減面加工を施した後、焼結することによ り内部の原料粉末を超電導体に成長させて超電導線を製造するものである。 この方法は、金属管で被覆されているために非常に加工が容易で、長尺の線材 の製造に適しており、特にＢｉ系の超電導体に対しては、上記の減面加工により 結晶面が同方向に揃い、高いＪｃを有する線材が得られるため適した方法である と言える。
【０００４】
上記のように、Ｂｉ系の超電導体のＪｃを向上させるためには、機械的な圧縮 加工を加える必要があるが、従来はこの加工を熱処理時に一軸プレスで行ってい るため、長さが数ｃｍのものしか加工できず、長尺の線材を製造するには適さな いという問題があった。
【０００５】 本考案は上記の問題を解決するためになされたもので、冷間圧延加工により連 続的に圧縮応力を加えて、高いＪｃ値を有する長尺のＢｉ系の酸化物超電導線を 製造することのできる装置を提供することをその目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本考案の酸化物超電導線の製造装置は、金属管中 にＢｉ系超電導体の原料粉末を充填して所定の形状に成形したテープ１を巻回し た送り出し装置２および巻き取り装置３と、前記金属管を形成する材料より大き い硬度を有する金属テープ４，５を巻回した送り出し装置６，７および巻き取り 装置８，９と、前記テープ１の両面に前記金属テープ４，５を重ね合わせて走行 させるためのガイドローラ１０，１１と、このガイドローラ間に配置された冷間 圧延機１２とを備えたものである。
【０００７】 本考案におけるテープ１は、金属管中に原料粉末を充填して所定の形状に成形 したものであるが、これは例えば、超電導体を構成する元素を一以上含む酸化物 、炭酸塩、硝酸塩等の粉末を（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃａ＝２：２：２： ３の概略モル比からなる組成に配合した混合粉末や、この組成に配合した仮焼粉 末を、高温で内部の超電導化合物と反応せず、加工性の良好なＡｇ等の金属管中 に充填してテープ状に成形したものが用いられる。
【０００８】 このテープ１は、予め熱処理を施して送り出し装置２に巻回し、冷間圧延機１ ２を介して巻き取り装置３で巻き取った後、再度熱処理を施すことにより、より 超電導特性を向上させることができる。この時の熱処理は、８２０〜８５０℃で ５０〜２００時間の条件で行うことが好ましい、この条件では（２２２３）相が 優先的に成長し、８５０℃を越えると（２２１２）相が生成する。
【０００９】 上記のガイドローラ１０，１１間でテープ１の両面に金属テープ４，５が重ね 合わせられて、冷間圧延機１２で圧延加工が施されるが、金属テープ４，５とし ては、金属管を形成する材料より大きい硬度を有するステンレススチールやハス テロイ等の冷間圧延加工時に塑性変形せずに、かつテープ１と圧着しない材料が 用いられる。この金属テープ４，５の厚さは、テープ１の厚さの１〜５倍とする ことが好ましい。これにより、冷間圧延加工時の圧縮応力以外の剪断応力等を金 属テープ４，５に吸収することができ、テープ１に必要な圧力を加えることがで きる。金属テープ４，５の厚さがテープ１の厚さの１倍未満であると、圧縮応力 以外の剪断応力等がテープ１に加わり特性が低下し、一方、５倍を越えると十分 な圧縮効果が得られない。
【００１０】 また、冷間圧延機１２での圧下率が大きくなると、テープ１の伸びが大きくな って十分な圧縮効果が得られないため、圧下率を２０％以下で冷間圧延加工する ことが好ましい。 この冷間圧延加工時の線速は、０．１〜５ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましく、線速 が０．１ｍ／ｍｉｎ未満では圧縮力が十分にテープ状線材に伝わらず、また線速 が５ｍ／ｍｉｎを越えると、テープ１と金属テープ４，５が同時に圧延ロールに 咬み込まれるため蛇行して均一な加工ができず、その結果不均質な部分を生じ易 くなる。
【００１１】 上記のテープ１と金属テープ４，５とは圧延時にスリップを生じない用に制御 することが望ましい。スリップが起こると、集中荷重を生じテープ１に欠陥が導 入され特性が低下する。
【００１２】
本考案の装置においては、原料粉末を充填して所定の形状に成形したテープ１ を金属テープ４，５を介して冷間圧延機１２で連続的に、かつ実質的に一軸方向 の圧縮力を加えることができるため、結晶配向性の優れたＢｉ系の超電導線を製 造することができる。
【００１３】
以下本考案の実施例および比較例について説明する。 実施例 図１は本考案の酸化物超電導線の製造装置Ａを示したもので、冷間圧延機１２ を中央に配置して、その両側に送り出し装置２、６，７および巻き取り装置３， ８，９がそれぞれ配置されている。
【００１４】 送り出し装置２には、金属管中にＢｉ系超電導体の原料粉末を充填して所定の 形状に成形したテープ１が巻回され、一方送り出し装置６，７には、金属管を形 成する材料より大きい硬度を有する金属テープ４，５が巻回されており、これら の送り出し装置２、６，７から連続的に送給されたテープ１および金属テープ４ ，５は、ガイドローラ１０，１１間でテープ１の両面に金属テープ４，５が重ね 合わせられて走行した後、それぞれ巻き取り装置３，８，９に巻き取られる。
【００１５】 ガイドローラ１０，１１間には冷間圧延機１２が配置され、所定の圧下率およ び圧延速度でテープ１が圧延される。 冷間圧延機１２を通過したテープ１´および金属テープ４´，５´の走行速度 は，各検出器１３，１４，１５で検出され、その検出信号が制御器１６へ入力さ れる。
【００１６】 制御器１６は、この検出信号に基き、巻き取り装置３，８，９の駆動部１７， １８，１９へ制御信号を出力してテープ１´および金属テープ４´，５´を同一 の走行速度に制御する。 具体例 Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 およびＣｕＯの各粉末をＢｉ： Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８５：０．２５：２．１０：２．００：３．００ の比率に秤量して十分に混合した後、固相反応法により製造した仮焼粉を外径φ ７ｍｍの銀パイプ中に充填した後、冷間で線引加工および圧延加工を施して厚さ ０．１５ｍｍのテープに成形して、８４０℃で５０時間の熱処理を施した。
【００１７】 次いでこのテープを送り出し装置２に巻回するとともに、送り出し装置６，７ に厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ４３０テープを巻回して、これらをガイドローラ１０ ，１１間に重ね合せて走行させ、冷間圧延機１２により圧下率１０％、圧延速度 ０．５ｍ／ｍｉｎで圧延した。 このようにして得られた長さ２０ｍのテープに、さらに８４０℃で５０時間の 熱処理を施して超電導テープを製造した。この超電導テープのＪｃ（７７Ｋ）を 測定した結果、１．８×１０4 Ａ／ｃｍ2 の値を示した。
【００１８】 比較例１ 具体例におけるＳＵＳ４３０テープを用いずに、他は具体例と同一の条件で長 さ１０ｍの超電導テープを製造した。この超電導テープのＪｃ（７７Ｋ）を測定 した結果、２０００Ａ／ｃｍ2 の値を示した。 比較例２ 図１に示す装置を用いずに、具体例と同様にして製造したテープを長さ３ｃｍ に切断し、こ短尺テープに８４０℃で５０時間の熱処理を施した後、圧下率１０ ％の一軸プレスを施し、さらに８４０℃で５０時間の熱処理を施して超電導テー プを製造した。この超電導テープのＪｃ（７７Ｋ）を測定した結果、２．０×１ ０4 Ａ／ｃｍ2 の値を示した。
【００１９】
以上述べたように、本考案の超電導線の製造装置によれば、原料粉末を充填し て所定の形状に成形したテープ１に冷間圧延機１２で連続的に、かつ実質的に一 軸方向の圧縮力を加えることができるため、一軸プレス加工による結果と同様に 高いＪｃ値を有する長尺の超電線を製造することができる。
【図１】本考案の酸化物超電導線の製造装置の一実施例
を示す概略図。
を示す概略図。
１…テープ ２、６，７…送り出し装置 ３，８，９…巻き取り装置 ４，５…金属テープ １０，１１…ガイドローラ １２…冷間圧延機 １６…制御器
Claims (1)
- 【請求項１】金属管中にＢｉ系超電導体の原料粉末を充
填して所定の形状に成形したテープ（１）を巻回した送
り出し装置（２）および巻き取り装置（３）と、前記金
属管を形成する材料より大きい硬度を有する金属テープ
（４，５）を巻回した送り出し装置（６，７）および巻
き取り装置（８，９）と、前記テープ１の両面に前記金
属テープ（４，５）を重ね合わせて走行させるためのガ
イドローラ（１０，１１）と、このガイドローラ間に配
置された冷間圧延機（１２）とを備えたことを特徴とす
る酸化物超電導線の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP000237U JPH0557724U (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 酸化物超電導線の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP000237U JPH0557724U (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 酸化物超電導線の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0557724U true JPH0557724U (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11468367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP000237U Withdrawn JPH0557724U (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 酸化物超電導線の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0557724U (ja) |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP000237U patent/JPH0557724U/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19960404 |