JPH06196031A - 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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- JPH06196031A JPH06196031A JP4356760A JP35676092A JPH06196031A JP H06196031 A JPH06196031 A JP H06196031A JP 4356760 A JP4356760 A JP 4356760A JP 35676092 A JP35676092 A JP 35676092A JP H06196031 A JPH06196031 A JP H06196031A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 酸化物超電導材料と基材を複合させた線材に
おいて、機械的強度、超電導特性とともに塑性加工性を
向上させることができる製造方法を提供し、超電導体の
利用を図る。 【構成】 ０．０５−９０原子％の銅を含む銀銅合金基
材には、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａのいずれか
一種以上の元素を合計して０．０１−３原子％添加す
る、あるいはＡｕを０．０１−１０原子％添加する。銀
合金基材には、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれか一種以上の元素を合計
して０．０１−３原子％、または、Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、
Ｉｎ、Ｓｎのいずれか一種以上の元素を合計して０．０
５−５原子％添加する。さらに基材には、Ｂｉ系酸化物
材料であって、化学組成式がＢｉ1ＰｂuＳｒxＣａyＣｕ
zＯw（ただしｕ＝０−０．０３，ｘ＝０．８−１．２，
ｙ＝０．２−１．２、Ｚ＝０．８−２．０で示される）
であるものを充填し、加工処理を施す。
おいて、機械的強度、超電導特性とともに塑性加工性を
向上させることができる製造方法を提供し、超電導体の
利用を図る。 【構成】 ０．０５−９０原子％の銅を含む銀銅合金基
材には、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａのいずれか
一種以上の元素を合計して０．０１−３原子％添加す
る、あるいはＡｕを０．０１−１０原子％添加する。銀
合金基材には、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれか一種以上の元素を合計
して０．０１−３原子％、または、Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、
Ｉｎ、Ｓｎのいずれか一種以上の元素を合計して０．０
５−５原子％添加する。さらに基材には、Ｂｉ系酸化物
材料であって、化学組成式がＢｉ1ＰｂuＳｒxＣａyＣｕ
zＯw（ただしｕ＝０−０．０３，ｘ＝０．８−１．２，
ｙ＝０．２−１．２、Ｚ＝０．８−２．０で示される）
であるものを充填し、加工処理を施す。
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ある。さらに詳しくは、この発
明は、機械的強度とともに超電導特性を向上させること
のできる新しい酸化物超電導線材の製造方法に関するも
のである。
製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この発
明は、機械的強度とともに超電導特性を向上させること
のできる新しい酸化物超電導線材の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、Ｙ，Ｂｉ系等の酸化物超電導
導体については、超電導特性、特に臨界電流密度Ｊｃ特
性を向上させるために様々な検討がなされてきており、
これまでに種々の製造方法が提案されている。
導体については、超電導特性、特に臨界電流密度Ｊｃ特
性を向上させるために様々な検討がなされてきており、
これまでに種々の製造方法が提案されている。
【０００３】たとえば、純銀シースに酸化物の原料粉末
を充填し、塑性加工と焼結処理を行う複合加工法や、純
銀基盤上にペースト状の酸化物を塗布し、乾燥させた後
に熱処理を行うペースト法などが知られている。
を充填し、塑性加工と焼結処理を行う複合加工法や、純
銀基盤上にペースト状の酸化物を塗布し、乾燥させた後
に熱処理を行うペースト法などが知られている。
【０００４】そのなかで複合線材加工法は、Ｂｉ系酸化
物超電導体の線材作製法として有力視されている。この
製法は、純銀シース中に大気中で仮焼した原料酸化物を
詰め、塑性加工により、種々の断面形状を有する細線を
得る。細線をテープ状に圧延加工し、高温の焼結熱処理
を施して超電導線材を作製する方法である。
物超電導体の線材作製法として有力視されている。この
製法は、純銀シース中に大気中で仮焼した原料酸化物を
詰め、塑性加工により、種々の断面形状を有する細線を
得る。細線をテープ状に圧延加工し、高温の焼結熱処理
を施して超電導線材を作製する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来法は、純銀をシース材等の基材として使用するこ
とにより臨界電流密度Ｊｃ特性を向上させるのに有望で
はあるものの、純銀材は、一般的に、その機械的強度が
低い。純銀材を酸化物等の原料粉末と複合して加工する
と、ソーセージングと呼ばれる長さ方向の異形変形や線
材断面内における厚さの不均一などが生じ、酸化物層の
団塊化や断線が発生しやすいという欠点がある。
の従来法は、純銀をシース材等の基材として使用するこ
とにより臨界電流密度Ｊｃ特性を向上させるのに有望で
はあるものの、純銀材は、一般的に、その機械的強度が
低い。純銀材を酸化物等の原料粉末と複合して加工する
と、ソーセージングと呼ばれる長さ方向の異形変形や線
材断面内における厚さの不均一などが生じ、酸化物層の
団塊化や断線が発生しやすいという欠点がある。
【０００６】また、純銀基材と酸化物層との界面の整合
性が充分ではないという問題もある。これらは、超電導
特性のバラつき、臨界電流密度Ｊｃ特性の劣化、信頼性
の低下等の原因となっている。
性が充分ではないという問題もある。これらは、超電導
特性のバラつき、臨界電流密度Ｊｃ特性の劣化、信頼性
の低下等の原因となっている。
【０００７】酸化物超電導線材の製造方法として有望視
されている複合線材加工法も、８００〜９００℃の高温
熱処理によりシース材の銀が軟化してしまうという欠点
がある。軟化した銀シース材は、室温での超電導マグネ
ットの巻き線加工時に容易に塑性変形し、回復不能な超
電導特性劣化を生ずる技術的問題点となっている。
されている複合線材加工法も、８００〜９００℃の高温
熱処理によりシース材の銀が軟化してしまうという欠点
がある。軟化した銀シース材は、室温での超電導マグネ
ットの巻き線加工時に容易に塑性変形し、回復不能な超
電導特性劣化を生ずる技術的問題点となっている。
【０００８】このような機械的強度の問題を改善するた
めに、従来では、補強材を付加することが試みられても
いるが、この場合には、補強材を付加すると線材当たり
の臨界電流密度が低下するという問題がある。このた
め、超電導機器の小型軽量化の障害となっている。
めに、従来では、補強材を付加することが試みられても
いるが、この場合には、補強材を付加すると線材当たり
の臨界電流密度が低下するという問題がある。このた
め、超電導機器の小型軽量化の障害となっている。
【０００９】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、従来の純銀をシース材等の基材とし
て使用する超電導線材の製造方法の欠点を解消し、機械
的強度、超電導特性とともに塑性加工性を向上させるこ
とのできる酸化物超電導線材の製造方法を提供すること
を目的としている。
されたものであり、従来の純銀をシース材等の基材とし
て使用する超電導線材の製造方法の欠点を解消し、機械
的強度、超電導特性とともに塑性加工性を向上させるこ
とのできる酸化物超電導線材の製造方法を提供すること
を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、基材と酸化物超電導材料とから
なる複合体を作製する酸化物超電導線材の製造方法にお
いて、基材として銀合金ないし銀銅合金を用いることを
特徴とする酸化物超電導線材の製造方法を提供する。
を解決するものとして、基材と酸化物超電導材料とから
なる複合体を作製する酸化物超電導線材の製造方法にお
いて、基材として銀合金ないし銀銅合金を用いることを
特徴とする酸化物超電導線材の製造方法を提供する。
【００１１】本発明において、酸化物超電導線材の基材
として銀銅合金を使用する場合、合金における銅の含有
率は、０．０５−９０原子％の範囲が望ましい。また、
銀銅合金基材に添加される元素としてＢｉ、Ｓｒ、Ｃ
ａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ａｕ等を挙げることができる。添加する元素
の種類と添加量を適正に選ぶ必要がある。
として銀銅合金を使用する場合、合金における銅の含有
率は、０．０５−９０原子％の範囲が望ましい。また、
銀銅合金基材に添加される元素としてＢｉ、Ｓｒ、Ｃ
ａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ａｕ等を挙げることができる。添加する元素
の種類と添加量を適正に選ぶ必要がある。
【００１２】例えば、Ｂｉ系酸化物超電導材料を用いる
ときは、銀銅合金基材にＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂ
ａ、Ｔｉのいずれか一種以上の元素を合計して０．０５
−５原子％添加するとよい。酸化物超電導材料がＹ系の
ときは、Ｙ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｔｉのいずれか一種以上の元
素を合計して０．０５−５原子％添加するとよい。この
ような基材を用いて製造した超電導線材は機械的強度お
よび超電導特性が改善される。
ときは、銀銅合金基材にＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂ
ａ、Ｔｉのいずれか一種以上の元素を合計して０．０５
−５原子％添加するとよい。酸化物超電導材料がＹ系の
ときは、Ｙ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｔｉのいずれか一種以上の元
素を合計して０．０５−５原子％添加するとよい。この
ような基材を用いて製造した超電導線材は機械的強度お
よび超電導特性が改善される。
【００１３】銀銅合金基材にＺｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａのいずれか一種以上の元素を合計して０．０１
−３原子％添加する、あるいはＡｕを０．０１−１０原
子％添加するとよい。基材にＺｒ、Ｈｆ、Ａｌを添加し
た銀銅合金を用いた場合、前出のＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂ
ａ、Ｙ等を添加する例と同様に、超電導線材の機械的強
度および超電導特性の改善が期待できる。
ｂ、Ｔａのいずれか一種以上の元素を合計して０．０１
−３原子％添加する、あるいはＡｕを０．０１−１０原
子％添加するとよい。基材にＺｒ、Ｈｆ、Ａｌを添加し
た銀銅合金を用いた場合、前出のＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂ
ａ、Ｙ等を添加する例と同様に、超電導線材の機械的強
度および超電導特性の改善が期待できる。
【００１４】基材にＶ、Ｎｂ、ＴａまたはＡｕを添加し
た銀銅合金基材を用いた場合、前出同様に機械的強度お
よび超電導特性の向上に加えて、塑性加工性が著しく改
善され、特にＡｕを添加した場合に効果が大きい。
た銀銅合金基材を用いた場合、前出同様に機械的強度お
よび超電導特性の向上に加えて、塑性加工性が著しく改
善され、特にＡｕを添加した場合に効果が大きい。
【００１５】銀に銅等の元素を添加した銀銅合金をチュ
ーブ材、基盤材等の基材として用いることにより、機械
的強度が改善され、しかもたとえば複合加工材の場合に
は、その線材断面形状が均一となる。酸化物超電導体と
なる酸化物等の原料粉末との加工時の整合性が良好とな
り、線材の長さ方向および断面内において酸化物層が一
様に変形する。このため、従来法では避けることのでき
なかった酸化物層の団塊化や断線を防止することができ
る。
ーブ材、基盤材等の基材として用いることにより、機械
的強度が改善され、しかもたとえば複合加工材の場合に
は、その線材断面形状が均一となる。酸化物超電導体と
なる酸化物等の原料粉末との加工時の整合性が良好とな
り、線材の長さ方向および断面内において酸化物層が一
様に変形する。このため、従来法では避けることのでき
なかった酸化物層の団塊化や断線を防止することができ
る。
【００１６】本発明において、酸化物超電導線材の基材
として銀合金を使用する場合、基材に添加される元素と
してはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ等をあ
げることができ、添加する元素の種類と添加量を適正に
選ぶ必要がある。
として銀合金を使用する場合、基材に添加される元素と
してはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ等をあ
げることができ、添加する元素の種類と添加量を適正に
選ぶ必要がある。
【００１７】例えば、銀合金基材にＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれか一
種以上の元素を合計して０．０１−３原子％添加すると
よい。また、Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎの中から添
加する元素を選ぶ場合は、いずれか一種以上の元素を合
計して０．０５−５原子％添加するとよい。このような
基材を用いて製造した超電導線材は機械的強度および超
電導特性が改善される。
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれか一
種以上の元素を合計して０．０１−３原子％添加すると
よい。また、Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎの中から添
加する元素を選ぶ場合は、いずれか一種以上の元素を合
計して０．０５−５原子％添加するとよい。このような
基材を用いて製造した超電導線材は機械的強度および超
電導特性が改善される。
【００１８】銀銅合金基材、銀合金基材のいずれも、添
加元素によって、酸化物超電導体の生成が促進されると
ともに、チューブ材、基板材等の基材と酸化物層界面と
の拡散接合特性が良好となる。臨界電流密度Ｊｃ特性が
著しく向上し、また、そのバラツキが低減される。ただ
し、添加する元素の種類や基材との組み合わせ、添加量
等を充分、考慮する必要がある。元素の添加量が多すぎ
れば、焼結熱処理時に酸化物芯へ拡散侵入して超電導特
性を損ねる恐れがある。
加元素によって、酸化物超電導体の生成が促進されると
ともに、チューブ材、基板材等の基材と酸化物層界面と
の拡散接合特性が良好となる。臨界電流密度Ｊｃ特性が
著しく向上し、また、そのバラツキが低減される。ただ
し、添加する元素の種類や基材との組み合わせ、添加量
等を充分、考慮する必要がある。元素の添加量が多すぎ
れば、焼結熱処理時に酸化物芯へ拡散侵入して超電導特
性を損ねる恐れがある。
【００１９】例えば、銀合金基材を対象とする際、最大
添加量範囲としては、一種のみの元素を添加する場合、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆでは約５原子％、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａでは
約８原子％、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａでは約４原子％で
あり、これらの中から複数元素を添加する場合は合計量
が３原子％に制限される。Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓ
ｎのいずれか一種以上の元素を添加する場合も、同様の
理由から、１０原子％に制限される。
添加量範囲としては、一種のみの元素を添加する場合、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆでは約５原子％、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａでは
約８原子％、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａでは約４原子％で
あり、これらの中から複数元素を添加する場合は合計量
が３原子％に制限される。Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓ
ｎのいずれか一種以上の元素を添加する場合も、同様の
理由から、１０原子％に制限される。
【００２０】銀銅合金基材を対象とする際、最大添加量
範囲としては、一種のみの元素を添加する場合、Ｚｒ、
Ｈｆでは約４原子％、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａでは約５原子％、
Ａｕでは約１５原子％であり、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、
Ｔａの中から複数元素を添加する場合は、合計量が３原
子％、Ａｕについては１０原子％に制限される。
範囲としては、一種のみの元素を添加する場合、Ｚｒ、
Ｈｆでは約４原子％、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａでは約５原子％、
Ａｕでは約１５原子％であり、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、
Ｔａの中から複数元素を添加する場合は、合計量が３原
子％、Ａｕについては１０原子％に制限される。
【００２１】また、元素の添加量が少なすぎれば機械的
強度、超電導特性等の改善が期待できない。最小添加量
は、それぞれ０．０１原子％と考えられる。
強度、超電導特性等の改善が期待できない。最小添加量
は、それぞれ０．０１原子％と考えられる。
【００２２】なお、材料として用いるのに適切な酸化物
超電導材料としてはＢｉ系酸化物が考えられる。Ｂｉ系
酸化物の化学組成式は、Ｂｉ1ＰｂuＳｒxＣａyＣｕzＯw
であって、ｕ＝０−０．０３，ｘ＝０．８−１．２，ｙ
＝０．２−１．２、Ｚ＝０．８−２．０）で示される組
成式が好ましい。このような組成範囲を大きく外れる
と、超電導酸化物の合成が損なわれる恐れがある。
超電導材料としてはＢｉ系酸化物が考えられる。Ｂｉ系
酸化物の化学組成式は、Ｂｉ1ＰｂuＳｒxＣａyＣｕzＯw
であって、ｕ＝０−０．０３，ｘ＝０．８−１．２，ｙ
＝０．２−１．２、Ｚ＝０．８−２．０）で示される組
成式が好ましい。このような組成範囲を大きく外れる
と、超電導酸化物の合成が損なわれる恐れがある。
【００２３】以上のような銀銅合金ないし銀合金と酸化
物超電導材料とを用いて超電導線材を製造する際には、
まず合金をチューブ、ワイヤー、テープ状等の任意の形
状に成形し、基板を作製する。次いで、この基材と酸化
物超電導体原料との複合体を充填、塗布、プリント印刷
等の種々の方式により作製する。
物超電導材料とを用いて超電導線材を製造する際には、
まず合金をチューブ、ワイヤー、テープ状等の任意の形
状に成形し、基板を作製する。次いで、この基材と酸化
物超電導体原料との複合体を充填、塗布、プリント印刷
等の種々の方式により作製する。
【００２４】この複合体に、たとえば複合加工法の場合
には、押し出し、圧延、伸線、ロールなどの加工を施
し、線、テープ等の所望の形状に加工した後、熱処理す
る。この熱処理条件は、従来公知のものと同様とするこ
とができ、しかも加工と熱処理は、繰り返し行うことが
可能である。
には、押し出し、圧延、伸線、ロールなどの加工を施
し、線、テープ等の所望の形状に加工した後、熱処理す
る。この熱処理条件は、従来公知のものと同様とするこ
とができ、しかも加工と熱処理は、繰り返し行うことが
可能である。
【００２５】もちろん、この発明の方法は，Ｂｉおよび
Ｙ系酸化物超電導線材に限定されることはなく、Ｔｌ系
等の種々の酸化物超電導体線材の製造に適用することが
できる。
Ｙ系酸化物超電導線材に限定されることはなく、Ｔｌ系
等の種々の酸化物超電導体線材の製造に適用することが
できる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例を示し、この発明の酸化物超電
導線材の製造方法についてさらに詳しく説明する。
導線材の製造方法についてさらに詳しく説明する。
【００２７】（実施例１）本発明の実施例として、種々
のＢｉ系低Ｔｃ相Ａｇ基およびＡｇＣｕ基シーステープ
を作製して、超電導臨界電流値を比較した。Ｂｉ2Ｏ3、
ＳｒＣＯ3、ＣａＣＯ3およびＣｕＯ粉末をＢｉ：Ｓｒ：
Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：１：２の比に混合した粉末を、８
２０℃で２０時間仮焼、炉冷し、ボールミルを用いて粉
砕する工程を繰り返し、仮焼粉末を得た。仮焼粉末を約
１／２気圧の低真空中で６６０℃で８時間の加熱を行い
原料粉末とした。
のＢｉ系低Ｔｃ相Ａｇ基およびＡｇＣｕ基シーステープ
を作製して、超電導臨界電流値を比較した。Ｂｉ2Ｏ3、
ＳｒＣＯ3、ＣａＣＯ3およびＣｕＯ粉末をＢｉ：Ｓｒ：
Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：１：２の比に混合した粉末を、８
２０℃で２０時間仮焼、炉冷し、ボールミルを用いて粉
砕する工程を繰り返し、仮焼粉末を得た。仮焼粉末を約
１／２気圧の低真空中で６６０℃で８時間の加熱を行い
原料粉末とした。
【００２８】原料粉末を、それぞれが外径８ｍｍ、内径
５．７ｍｍ、長さ３０ｍｍで一端が閉じた形状の、純Ａ
ｇ管、Ａｇ−１０ａｔ％Ｃｕ−６ａｔ％Ａｕ管、Ａｇ−
１０ａｔ％Ｃｕ−０．９ａｔ％Ｈｆ管、Ａｇ−０．８ａ
ｔ％Ｔａ管、Ａｇ−０．５ａｔ％Ｍｇ管、Ａｇ−０．５
ａｔ％Ｂａ管、Ａｇ−０．５ａｔ％Ｃａ管に詰めて純銀
栓で封じた。
５．７ｍｍ、長さ３０ｍｍで一端が閉じた形状の、純Ａ
ｇ管、Ａｇ−１０ａｔ％Ｃｕ−６ａｔ％Ａｕ管、Ａｇ−
１０ａｔ％Ｃｕ−０．９ａｔ％Ｈｆ管、Ａｇ−０．８ａ
ｔ％Ｔａ管、Ａｇ−０．５ａｔ％Ｍｇ管、Ａｇ−０．５
ａｔ％Ｂａ管、Ａｇ−０．５ａｔ％Ｃａ管に詰めて純銀
栓で封じた。
【００２９】充填管をスエージング、丸伸線加工により
外径１．１ｍｍまでに加工し、平ロールにより最終的に
厚さ０．２ｍｍまで圧延加工を行った。得られたそれぞ
れのテープから、長さ約２００ｍｍの試料を切り出し
た。
外径１．１ｍｍまでに加工し、平ロールにより最終的に
厚さ０．２ｍｍまで圧延加工を行った。得られたそれぞ
れのテープから、長さ約２００ｍｍの試料を切り出し
た。
【００３０】それぞれの試料を、昇温速度約２０℃／時
間で最高８８０℃まで昇温後３０分間保持してから、５
℃／時間の速度で８２５℃まで降温して２時間保持し、
炉外に取り出して冷却して線材試料を得た。
間で最高８８０℃まで昇温後３０分間保持してから、５
℃／時間の速度で８２５℃まで降温して２時間保持し、
炉外に取り出して冷却して線材試料を得た。
【００３１】各線材試料について超電導臨界電流特性を
測定した結果を図１に示す。図１は、本発明の実施例に
おいて、線材試料の磁界−臨界電流値曲線を示した相関
図である。図中の符号は１−純Ａｇテープ、２−Ａｇ−
０．５ａｔ％Ｃａテープ、３−Ａｇ−０．５ａｔ％Ｂａ
テープ、４−Ａｇ−０．８ａｔ％Ｔａテープ、５−Ａｇ
−０．５ａｔ％Ｍｇテープ、６−Ａｇ−１０ａｔ％Ｃｕ
−０．９ａｔ％Ｈｆテープ、７−Ａｇ−１０ａｔ％Ｃｕ
−６ａｔ％Ａｕテープである。
測定した結果を図１に示す。図１は、本発明の実施例に
おいて、線材試料の磁界−臨界電流値曲線を示した相関
図である。図中の符号は１−純Ａｇテープ、２−Ａｇ−
０．５ａｔ％Ｃａテープ、３−Ａｇ−０．５ａｔ％Ｂａ
テープ、４−Ａｇ−０．８ａｔ％Ｔａテープ、５−Ａｇ
−０．５ａｔ％Ｍｇテープ、６−Ａｇ−１０ａｔ％Ｃｕ
−０．９ａｔ％Ｈｆテープ、７−Ａｇ−１０ａｔ％Ｃｕ
−６ａｔ％Ａｕテープである。
【００３２】（実施例２）本発明の実施例として、種々
のＢｉ系高Ｔｃ相Ａｇ基およびＡｇＣｕ基シーステープ
を作製して、超電導臨界電流値を比較した。Ｂｉ2Ｏ3、
ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3、ＣａＣＯ3およびＣｕＯ粉末をＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．１：３の比に混合した粉末を、８００℃で１０時間
仮焼、炉冷し、ボールミルを用いて粉砕する工程を繰り
返し、原料粉末を得た。
のＢｉ系高Ｔｃ相Ａｇ基およびＡｇＣｕ基シーステープ
を作製して、超電導臨界電流値を比較した。Ｂｉ2Ｏ3、
ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3、ＣａＣＯ3およびＣｕＯ粉末をＢ
ｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２：
２．１：３の比に混合した粉末を、８００℃で１０時間
仮焼、炉冷し、ボールミルを用いて粉砕する工程を繰り
返し、原料粉末を得た。
【００３３】原料粉末を、それぞれが外径８ｍｍ、内径
５．７ｍｍ、長さ３０ｍｍで一端が閉じた形状の、純Ａ
ｇ管、Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ−３ａｔ％Ａｕ管、Ａｇ−７
ａｔ％Ｃｕ−２ａｔ％Ａｌ管、Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ−３
ａｔ％Ｎｂ管、Ａｇ−０．８ａｔ％Ｔｉ管、Ａｇ−０．
２ａｔ％Ｚｒ管、Ａｇ−０．２ａｔ％Ｈｆ管、Ａｇ−
０．５ａｔ％Ｖ管に詰めて純銀栓で封じた。充填管をス
エージング、丸伸線加工により外径１．１ｍｍまでに加
工し、平ロールにより厚さ０．２５ｍｍまで圧延加工を
行った。得られたそれぞれのテープから、長さ約６０ｍ
ｍの試料を切り出した。
５．７ｍｍ、長さ３０ｍｍで一端が閉じた形状の、純Ａ
ｇ管、Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ−３ａｔ％Ａｕ管、Ａｇ−７
ａｔ％Ｃｕ−２ａｔ％Ａｌ管、Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ−３
ａｔ％Ｎｂ管、Ａｇ−０．８ａｔ％Ｔｉ管、Ａｇ−０．
２ａｔ％Ｚｒ管、Ａｇ−０．２ａｔ％Ｈｆ管、Ａｇ−
０．５ａｔ％Ｖ管に詰めて純銀栓で封じた。充填管をス
エージング、丸伸線加工により外径１．１ｍｍまでに加
工し、平ロールにより厚さ０．２５ｍｍまで圧延加工を
行った。得られたそれぞれのテープから、長さ約６０ｍ
ｍの試料を切り出した。
【００３４】それぞれの試料を、昇温速度約２０℃／時
間で最高８３０℃まで昇温後８０時間の焼結処理を行っ
た。次いでテープを室温で厚さ０．１８ｍｍまで平ロー
ル圧延し、再度８３０℃で５０時間の焼結処理後、炉冷
して線材試料を得た。
間で最高８３０℃まで昇温後８０時間の焼結処理を行っ
た。次いでテープを室温で厚さ０．１８ｍｍまで平ロー
ル圧延し、再度８３０℃で５０時間の焼結処理後、炉冷
して線材試料を得た。
【００３５】各線材試料について超電導臨界電流特性を
測定した結果を図２に示す。図２は、本発明の実施例に
おいて、線材試料の磁界−臨界電流値曲線を示した相関
図である。図中の符号は１１−純Ａｇテープ、１２−Ａ
ｇ−０．５ａｔ％Ｖテープ、１３−Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ
−２ａｔ％Ａｌテープ、１４−Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ−３
ａｔ％Ｎｂテープ、１５−Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ−３ａｔ
％Ａｕテープ、１６−Ａｇ−０．２ａｔ％Ｚｒテープ、
１７−Ａｇ−０．２ａｔ％Ｈｆテープ、１８−Ａｇ−
０．８ａｔ％Ｔｉテープである。
測定した結果を図２に示す。図２は、本発明の実施例に
おいて、線材試料の磁界−臨界電流値曲線を示した相関
図である。図中の符号は１１−純Ａｇテープ、１２−Ａ
ｇ−０．５ａｔ％Ｖテープ、１３−Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ
−２ａｔ％Ａｌテープ、１４−Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ−３
ａｔ％Ｎｂテープ、１５−Ａｇ−７ａｔ％Ｃｕ−３ａｔ
％Ａｕテープ、１６−Ａｇ−０．２ａｔ％Ｚｒテープ、
１７−Ａｇ−０．２ａｔ％Ｈｆテープ、１８−Ａｇ−
０．８ａｔ％Ｔｉテープである。
【００３６】
【発明の効果】以上の通り、本発明の酸化物超電導線材
の製造方法によって、基材の機械的強度と超電導特性が
改善される。超電導特性のうち、特に臨界電流密度Ｊｃ
特性が向上する。また熱処理時間を短縮することが可能
である。銀銅合金基材を用いる場合においては、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ａｕを添加することにより、機械的強度、超
電導特性に加えて塑性加工性が著しく改善される。本発
明により製造する超電導線材は、機械的強度、塑性加工
性に優れ、高臨界電流密度特性が期待できるため、マグ
ネット用線材として有効な利用が望まれる。
の製造方法によって、基材の機械的強度と超電導特性が
改善される。超電導特性のうち、特に臨界電流密度Ｊｃ
特性が向上する。また熱処理時間を短縮することが可能
である。銀銅合金基材を用いる場合においては、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ａｕを添加することにより、機械的強度、超
電導特性に加えて塑性加工性が著しく改善される。本発
明により製造する超電導線材は、機械的強度、塑性加工
性に優れ、高臨界電流密度特性が期待できるため、マグ
ネット用線材として有効な利用が望まれる。
【００３７】臨界電流密度の向上、機械的強度の改善に
より超電導機器の小型化、軽量化を図ることが出来る。
また、超電導機器の動作の安定化に通じる等の効果があ
る。
より超電導機器の小型化、軽量化を図ることが出来る。
また、超電導機器の動作の安定化に通じる等の効果があ
る。
【図１】本発明の実施例において、線材試料の磁界−臨
界電流値曲線を示した相関図である。
界電流値曲線を示した相関図である。
【図２】本発明の実施例において、線材試料の磁界−臨
界電流値曲線を示した相関図である。
界電流値曲線を示した相関図である。
フロントページの続き (72)発明者 松本 文明 茨城県つくば市千現１丁目２番１号科学技 術庁金属材料技術研究所筑波支所内 (72)発明者 福富 勝夫 茨城県つくば市千現１丁目２番１号科学技 術庁金属材料技術研究所筑波支所内 (72)発明者 浅野 稔久 茨城県つくば市千現１丁目２番１号科学技 術庁金属材料技術研究所筑波支所内 (72)発明者 小森 和範 茨城県つくば市千現１丁目２番１号科学技 術庁金属材料技術研究所筑波支所内 (72)発明者 前田 弘 茨城県つくば市千現１丁目２番１号科学技 術庁金属材料技術研究所筑波支所内
Claims (5)
- 【請求項１】 酸化物超電導材料と基材とからなる複合
体を作製する酸化物超電導線材の製造方法において、前
記基材が、０．０５−９０原子％の銅を含有し、Ｚｒ、
Ｈｆ、Ａｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａのいずれか一種以上の元素
を合計して０．０１−３原子％添加してなる銀銅合金で
あることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項２】 酸化物超電導材料と基材とからなる複合
体を作製する酸化物超電導線材の製造方法において、前
記基材が、０．０５−９０原子％の銅を含有し、Ａｕを
０．０１−１０原子％添加してなる銀銅合金であること
を特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項３】 酸化物超電導材料と基材とからなる複合
体を作製する酸化物超電導線材の製造方法において、前
記基材が、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれか一種以上の元素を合計して
０．０１−３原子％添加してなる銀合金であることを特
徴とする酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項４】 酸化物超電導材料と基材とからなる複合
体を作製する酸化物超電導線材の製造方法において、前
記基材が、Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎのいずれか一
種以上の元素を合計して０．０１−１０原子％添加して
なる銀合金であることを特徴とする酸化物超電導線材の
製造方法。 - 【請求項５】 前記酸化物超電導材料が、Ｂｉ系酸化物
超電導材料であって、化学組成式Ｂｉ1ＰｂuＳｒxＣａy
ＣｕzＯwで示され、ｕ＝０−０．３、ｘ＝０．８−１．
２、ｙ＝０．２−１．２、ｚ＝０．８−２．０である請
求項１〜４の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4356760A JPH06196031A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
| US08/170,959 US5663528A (en) | 1992-12-22 | 1993-12-21 | Oxide superconductive wire and process for manufacturing the same |
| US08/856,699 US6246007B1 (en) | 1992-12-22 | 1997-05-15 | Oxide superconductive wire and process for manufacturing the same |
| US08/856,698 US6271473B1 (en) | 1992-12-22 | 1997-05-15 | Oxide superconductive wire and process for manufacturing the same |
| US08/856,702 US5827801A (en) | 1992-12-22 | 1997-05-15 | Oxide superconductive wire and process for manufacutring the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4356760A JPH06196031A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196031A true JPH06196031A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18450637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4356760A Pending JPH06196031A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US5663528A (ja) |
| JP (1) | JPH06196031A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0887919A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-02 | Natl Res Inst For Metals | 酸化物超電導線材およびその製造方法 |
| JP2002025359A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-25 | Chubu Electric Power Co Inc | 酸化物超電導撚線導体 |
| US6548187B2 (en) * | 2001-04-19 | 2003-04-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Sn based alloy containing Sn—Ti compound, and precursor of Nb3SN superconducting wire |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6122534A (en) * | 1996-09-23 | 2000-09-19 | The Regents Of The Univeristy Of California | High temperature superconducting composite conductor and method for manufacture of same |
| US5993947A (en) * | 1997-11-17 | 1999-11-30 | Lucent Technologies Inc. | Low temperature coefficient dielectric material comprising binary calcium niobate and calcium tantalate oxides |
| US6762673B1 (en) | 1998-02-10 | 2004-07-13 | American Superconductor Corp. | Current limiting composite material |
| US6188921B1 (en) * | 1998-02-10 | 2001-02-13 | American Superconductor Corporation | Superconducting composite with high sheath resistivity |
| DE19835454A1 (de) * | 1998-08-05 | 2000-02-10 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Geschütztes supraleitendes Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP3521182B2 (ja) * | 1999-02-26 | 2004-04-19 | 株式会社東芝 | 酸化物超電導線材及び超電導装置 |
| JP3489525B2 (ja) * | 2000-02-22 | 2004-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 超電導線材およびその製造方法 |
| JPWO2003050826A1 (ja) * | 2001-12-10 | 2005-04-21 | 三菱電機株式会社 | 酸化物超電導厚膜用金属基材およびその製造方法 |
| JP2004182570A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導体厚膜およびその製造方法 |
| KR20120023082A (ko) * | 2009-06-12 | 2012-03-12 | 가부시키가이샤 알박 | 전자 장치의 형성 방법, 전자 장치, 반도체 장치 및 트랜지스터 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0558093A3 (en) * | 1987-03-31 | 1993-09-22 | Sumitomo Electric Industries Limited | Method of producing superconducting wire |
| US4952554A (en) * | 1987-04-01 | 1990-08-28 | At&T Bell Laboratories | Apparatus and systems comprising a clad superconductive oxide body, and method for producing such body |
| CA1324190C (en) * | 1987-05-01 | 1993-11-09 | Susumu Yamamoto | Process for manufacturing a superconducting composite |
| JPH0772349B2 (ja) * | 1987-05-12 | 1995-08-02 | 住友電気工業株式会社 | 大面積化合物薄膜の作製方法および装置 |
| JPH0198275A (ja) * | 1987-06-17 | 1989-04-17 | Chichibu Cement Co Ltd | 酸化物超電導体 |
| DE3731266A1 (de) * | 1987-09-17 | 1989-04-06 | Kernforschungsz Karlsruhe | Huellmaterial fuer supraleitende draehte |
| US4990490A (en) * | 1988-06-03 | 1991-02-05 | Cps Superconductor Corp. | Electrical superconducting ceramic fiber devices |
| US5230924A (en) * | 1988-12-14 | 1993-07-27 | Li Chou H | Metallized coatings on ceramics for high-temperature uses |
| US5104849A (en) * | 1989-06-06 | 1992-04-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Oxide superconductor and method of manufacturing the same |
| JPH0562534A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-12 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 超電導部材 |
| JPH05198434A (ja) * | 1991-10-14 | 1993-08-06 | Hitachi Cable Ltd | 超電導電流リード |
| US5384307A (en) * | 1991-11-04 | 1995-01-24 | General Electric Company | Oxide superconductor tape having silver alloy sheath with increased hardness |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4356760A patent/JPH06196031A/ja active Pending
-
1993
- 1993-12-21 US US08/170,959 patent/US5663528A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-15 US US08/856,702 patent/US5827801A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-15 US US08/856,699 patent/US6246007B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-15 US US08/856,698 patent/US6271473B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5827801A (en) | 1998-10-27 |
| US6246007B1 (en) | 2001-06-12 |
| US6271473B1 (en) | 2001-08-07 |
| US5663528A (en) | 1997-09-02 |
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