JPH07120581B2 - 爆発圧縮法による超電導コイルの製造法 - Google Patents
爆発圧縮法による超電導コイルの製造法Info
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- JPH07120581B2 JPH07120581B2 JP17416788A JP17416788A JPH07120581B2 JP H07120581 B2 JPH07120581 B2 JP H07120581B2 JP 17416788 A JP17416788 A JP 17416788A JP 17416788 A JP17416788 A JP 17416788A JP H07120581 B2 JPH07120581 B2 JP H07120581B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、爆発圧縮法を用いた高臨界電流密度を有す
る超電導コイルの製造法に関するものである。
る超電導コイルの製造法に関するものである。
一般に、Ｙを含む希土類元素（以下、この元素をＲで示
す）、アルカリ土類金属、Cuおよび酸素からなるペロブ
スカイト構造を有する化合物（以下、この化合物をＲ系
酸化物という）は、液体窒素で冷却可能な77゜Kにおい
て超電導現象を示すことが知られている。
す）、アルカリ土類金属、Cuおよび酸素からなるペロブ
スカイト構造を有する化合物（以下、この化合物をＲ系
酸化物という）は、液体窒素で冷却可能な77゜Kにおい
て超電導現象を示すことが知られている。
上記Ｒ系酸化物の粉末を用いて超電導コイルを製造する
方法としては、まず原料粉末として、いずれも平均粒
径:10μｍ以下のR2O3粉末、アルカリ土類金属の炭酸塩
粉末、およびCuO粉末を用意し、これら原料粉末を所定
の配合組成に配合し、混合し、大気中または酸素雰囲気
中で、温度:850〜950℃にて焼成し、ペロブスカイト構
造を有するＲ系酸化物を製造し、このＲ系酸化物を平均
粒径:10μｍ以下に粉砕してＲ系酸化物粉末とし、この
Ｒ系酸化物粉末をAgチューブに充填し、このＲ系酸化物
粉末充填Agチューブの両端を封じたのち、スエージング
加工、溝ロール加工、またはダイス加工等の伸線加工を
施して、直径:5mm以下のＲ系酸化物粉末充填Ag複合ワイ
ヤとし、上記Ｒ系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤを巻いて
Ｒ系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤのコイル（以下、Ｒ系
酸化物充填コイルという）とし、上記Ｒ系酸化物充填コ
イルを大気中または酸素雰囲気中、温度:900〜950℃で
熱処理してＲ系酸化物超電導コイルを製造していた。
方法としては、まず原料粉末として、いずれも平均粒
径:10μｍ以下のR2O3粉末、アルカリ土類金属の炭酸塩
粉末、およびCuO粉末を用意し、これら原料粉末を所定
の配合組成に配合し、混合し、大気中または酸素雰囲気
中で、温度:850〜950℃にて焼成し、ペロブスカイト構
造を有するＲ系酸化物を製造し、このＲ系酸化物を平均
粒径:10μｍ以下に粉砕してＲ系酸化物粉末とし、この
Ｒ系酸化物粉末をAgチューブに充填し、このＲ系酸化物
粉末充填Agチューブの両端を封じたのち、スエージング
加工、溝ロール加工、またはダイス加工等の伸線加工を
施して、直径:5mm以下のＲ系酸化物粉末充填Ag複合ワイ
ヤとし、上記Ｒ系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤを巻いて
Ｒ系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤのコイル（以下、Ｒ系
酸化物充填コイルという）とし、上記Ｒ系酸化物充填コ
イルを大気中または酸素雰囲気中、温度:900〜950℃で
熱処理してＲ系酸化物超電導コイルを製造していた。
さらに近年、Bi−Ca−Sr−Cu−Ｏ系酸化物（以下、Bi系
酸化物という）およびTl−Ca−Ba−Cu−Ｏ系酸化物（以
下、Tl系酸化物という）が液体窒素で冷却可能な77゜K
以上の温度において超電導現象を示すことが発見され
た。
酸化物という）およびTl−Ca−Ba−Cu−Ｏ系酸化物（以
下、Tl系酸化物という）が液体窒素で冷却可能な77゜K
以上の温度において超電導現象を示すことが発見され
た。
上記Bi系酸化物は、まず原料粉末としてBi2O3粉末、CaC
O3粉末、SrCO3粉末およびCuO粉末を用意し、これら原料
粉末を所定の割合に配合し、混合し、この混合粉末を温
度:700〜800℃の範囲内で大気中４〜12時間保持の条件
にて焼成処理することにより作成される。さらに上記Tl
系酸化物は、原料粉末としてTl2O3粉末、CaCO3粉末、Ba
CO3粉末およびCuO粉末を用意し、これら原料粉末を所定
の割合に配合し、混合し、この混合粉末を温度:600〜70
0℃の範囲内の温度で大気中４〜12時間保持の焼成処理
をすることにより作成される。
O3粉末、SrCO3粉末およびCuO粉末を用意し、これら原料
粉末を所定の割合に配合し、混合し、この混合粉末を温
度:700〜800℃の範囲内で大気中４〜12時間保持の条件
にて焼成処理することにより作成される。さらに上記Tl
系酸化物は、原料粉末としてTl2O3粉末、CaCO3粉末、Ba
CO3粉末およびCuO粉末を用意し、これら原料粉末を所定
の割合に配合し、混合し、この混合粉末を温度:600〜70
0℃の範囲内の温度で大気中４〜12時間保持の焼成処理
をすることにより作成される。
このようにして作成されたBi系酸化物またはTl系酸化物
は、粉砕されて平均粒径:5μｍ以下のBi系酸化物粉末ま
たはTl系酸化物粉末とし、これらBi系酸化物粉末または
Tl系酸化物粉末をそれぞれAgチューブに充填し、これら
Bi系酸化物粉末充填AgチューブまたはTl系酸化物粉末充
填Agチューブの両端を封じたのち、これらを伸線加工し
て直径:5mm以下のBi系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤまた
はTl系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤとし、これらAg複合
ワイヤを巻いてBi系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤのコイ
ル（以下、Bi系酸化物充填コイルという）またはTl系酸
化物充填Ag複合ワイヤのコイル（以下、Tl系酸化物充填
コイルという）とし、上記Bi系酸化物充填コイルまたは
Tl系酸化物充填コイルを大気中または酸素雰囲気中で熱
処理することによりBi系酸化物超電導コイルまたはTl系
酸化物超電導コイルを製造していた。上記Bi系酸化物超
電導コイルの熱処理温度は830〜870℃であり、Tl系酸化
物超電導コイルの熱処理温度は880〜920℃である。
は、粉砕されて平均粒径:5μｍ以下のBi系酸化物粉末ま
たはTl系酸化物粉末とし、これらBi系酸化物粉末または
Tl系酸化物粉末をそれぞれAgチューブに充填し、これら
Bi系酸化物粉末充填AgチューブまたはTl系酸化物粉末充
填Agチューブの両端を封じたのち、これらを伸線加工し
て直径:5mm以下のBi系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤまた
はTl系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤとし、これらAg複合
ワイヤを巻いてBi系酸化物粉末充填Ag複合ワイヤのコイ
ル（以下、Bi系酸化物充填コイルという）またはTl系酸
化物充填Ag複合ワイヤのコイル（以下、Tl系酸化物充填
コイルという）とし、上記Bi系酸化物充填コイルまたは
Tl系酸化物充填コイルを大気中または酸素雰囲気中で熱
処理することによりBi系酸化物超電導コイルまたはTl系
酸化物超電導コイルを製造していた。上記Bi系酸化物超
電導コイルの熱処理温度は830〜870℃であり、Tl系酸化
物超電導コイルの熱処理温度は880〜920℃である。
しかしながら、上記従来の製造法により得られたＲ系酸
化物超電導コイルの臨界電流密度は、高いもので700A/c
m2程度であり、従来の製造法により製造されたBi系酸化
物超電導コイルの臨界電流密度は、せいぜい100A/cm2し
か示さず、さらに、従来の製造法により得られたTl系酸
化物超電導コイルは、最高180A/cm2程度の臨界電流密度
しか有しない。
化物超電導コイルの臨界電流密度は、高いもので700A/c
m2程度であり、従来の製造法により製造されたBi系酸化
物超電導コイルの臨界電流密度は、せいぜい100A/cm2し
か示さず、さらに、従来の製造法により得られたTl系酸
化物超電導コイルは、最高180A/cm2程度の臨界電流密度
しか有しない。
この程度の臨界電流密度では、超電導コイルとして実用
に供することができないため、Ｒ系酸化物充填コイル、
Bi系酸化物充填コイルまたはTl系酸化物充填コイルに爆
発圧縮を施して超電導酸化物粉末の充填密度を高め、そ
れによって臨界電流密度を向上させようとする試みもな
されているが、上記コイルを直接爆発圧縮すると、上記
コイルは変形してコイルの形状をなさなくなり、各所で
切断が生じ、各種産業用電気機器に組込むためのコイル
としては実用に供することはできないという問題点があ
った。
に供することができないため、Ｒ系酸化物充填コイル、
Bi系酸化物充填コイルまたはTl系酸化物充填コイルに爆
発圧縮を施して超電導酸化物粉末の充填密度を高め、そ
れによって臨界電流密度を向上させようとする試みもな
されているが、上記コイルを直接爆発圧縮すると、上記
コイルは変形してコイルの形状をなさなくなり、各所で
切断が生じ、各種産業用電気機器に組込むためのコイル
としては実用に供することはできないという問題点があ
った。
そこで、本発明者等は、実用に供することのできる一層
すぐれた高臨界電流密度を有する超電導コイルを得るべ
く研究を行なった結果、 上記Ｒ系酸化物充填コイル、Bi系酸化物充填コイルまた
はTl系酸化物充填コイルなどの超電導酸化物充填コイル
を圧力媒体とともに、円筒状外型と管の間、管と管の
間、および管とマンドレルの間に装入し、ついで管と管
の間に爆薬を充填し、上記爆薬を爆発せしめることによ
り上記超電導酸化物充填コイルを変形及び切断なく爆発
圧縮して高密度化することができ、この爆発圧縮して高
密度化した超電導酸化物充填コイルを大気中または酸素
雰囲気中で熱処理して得られた超電導コイルは、極めて
優れた高臨界電流密度を有するという知見を得たのであ
る。
すぐれた高臨界電流密度を有する超電導コイルを得るべ
く研究を行なった結果、 上記Ｒ系酸化物充填コイル、Bi系酸化物充填コイルまた
はTl系酸化物充填コイルなどの超電導酸化物充填コイル
を圧力媒体とともに、円筒状外型と管の間、管と管の
間、および管とマンドレルの間に装入し、ついで管と管
の間に爆薬を充填し、上記爆薬を爆発せしめることによ
り上記超電導酸化物充填コイルを変形及び切断なく爆発
圧縮して高密度化することができ、この爆発圧縮して高
密度化した超電導酸化物充填コイルを大気中または酸素
雰囲気中で熱処理して得られた超電導コイルは、極めて
優れた高臨界電流密度を有するという知見を得たのであ
る。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、以下、この発明の爆発圧縮法による超電導コイル
の製造法を図面にもとづいて具体的に説明する。
って、以下、この発明の爆発圧縮法による超電導コイル
の製造法を図面にもとづいて具体的に説明する。
第１図は、爆発圧縮法により超電導酸化物充填コイルを
爆発圧縮するために、上記超電導酸化物充填コイルをセ
ットした状態を示す断面立面図であり、 第２図は、超電導酸化物充填コイルを爆発圧縮するため
にセットした状態の第１図におけるII−II断面平面図、 である。
爆発圧縮するために、上記超電導酸化物充填コイルをセ
ットした状態を示す断面立面図であり、 第２図は、超電導酸化物充填コイルを爆発圧縮するため
にセットした状態の第１図におけるII−II断面平面図、 である。
第１図および第２図において、１は円筒状外型、２は第
一管、３は第二管、４は大径超電導酸化物充填コイル、
４′は小径超電導酸化物充填コイル、５はマンドレル、
６は基板、７は圧力媒体、８は蓋、９は爆薬、10は起爆
装置である。
一管、３は第二管、４は大径超電導酸化物充填コイル、
４′は小径超電導酸化物充填コイル、５はマンドレル、
６は基板、７は圧力媒体、８は蓋、９は爆薬、10は起爆
装置である。
上記円筒状外型１は、厚みのある円筒状金型または円筒
状鉄筋コンクリート型を用いるが、有底の円筒状金型ま
たはコンクリート型であってもさしつかえない。有底の
場合は、基板６を用いる必要はない。さらに上記円筒状
外型１は、岩盤に穴を設けたものであってもよい。
状鉄筋コンクリート型を用いるが、有底の円筒状金型ま
たはコンクリート型であってもさしつかえない。有底の
場合は、基板６を用いる必要はない。さらに上記円筒状
外型１は、岩盤に穴を設けたものであってもよい。
上記第一管２および第二管３は鋼管を用いるとよい。し
かし、鋼管に限定されるものではなく、その他の金属ま
たは合金、プラスチック管、強化ガラス管、セラミック
管、厚紙管等を用いることも可能である。
かし、鋼管に限定されるものではなく、その他の金属ま
たは合金、プラスチック管、強化ガラス管、セラミック
管、厚紙管等を用いることも可能である。
上記第一管２の外径は、上記円筒状外型１の内径よりも
小さく、上記第二管３の外径は、上記第一管２の内径よ
りも小さいことが必要である。さらにマンドレル５は、
金属または合金の丸棒、セラミックス丸棒で作製される
が、その外径は上記第二管３の内径よりも小径である必
要がある。
小さく、上記第二管３の外径は、上記第一管２の内径よ
りも小さいことが必要である。さらにマンドレル５は、
金属または合金の丸棒、セラミックス丸棒で作製される
が、その外径は上記第二管３の内径よりも小径である必
要がある。
圧力媒体７は、流体であってもよいが平均粒径:1〜1,00
0μｍの爆発圧縮により固化しにくい粉末が好ましい。
これらの粉末としては、例えばAl2O3,SiO2,MgO,ZrO2等
の酸化物粉末およびそれら酸化物の複合酸化物粉末、Al
N,TiN,Si3N4等の窒化物粉末、TiB2,ZrB2,MoB等のホウ化
物粉末、SiC,TiC,ZrC,WC等の炭化物粉末、MoSi2,TiSi,Z
rSi等のケイ化物粉末、 その他、炭窒化物粉末、炭ホウ化物粉末などの固溶体粉
末も用いられる。
0μｍの爆発圧縮により固化しにくい粉末が好ましい。
これらの粉末としては、例えばAl2O3,SiO2,MgO,ZrO2等
の酸化物粉末およびそれら酸化物の複合酸化物粉末、Al
N,TiN,Si3N4等の窒化物粉末、TiB2,ZrB2,MoB等のホウ化
物粉末、SiC,TiC,ZrC,WC等の炭化物粉末、MoSi2,TiSi,Z
rSi等のケイ化物粉末、 その他、炭窒化物粉末、炭ホウ化物粉末などの固溶体粉
末も用いられる。
第１図および第２図の如く超電導酸化物充填コイルをセ
ットするには、次のようにして行なわれる。
ットするには、次のようにして行なわれる。
まず、基板６を載置し、その上に円筒状外型１を載置す
る。上記載置された円筒状外型１の内側に、第一管２、
第二管３、およびマンドレル５を同心円状に装入設置す
る。
る。上記載置された円筒状外型１の内側に、第一管２、
第二管３、およびマンドレル５を同心円状に装入設置す
る。
上記円筒状外型１の内径よりも小さくかつ第一管２の外
径よりも大きい径を有する大径超電導酸化物充填コイル
４を上記円筒状外型１と第一管２の間に粉末状圧力媒体
７とともに装入し、さらに上記第二管の内径よりも小さ
くかつマンドレルの径よりも大きな径を有する小径超電
導酸化物充填コイル４′を上記第二管３とマンドレル５
の間に粉末状圧力媒体７とともに装入する。上記粉末状
圧力媒体は振動等を与えて一層密に充填することが好ま
しい。
径よりも大きい径を有する大径超電導酸化物充填コイル
４を上記円筒状外型１と第一管２の間に粉末状圧力媒体
７とともに装入し、さらに上記第二管の内径よりも小さ
くかつマンドレルの径よりも大きな径を有する小径超電
導酸化物充填コイル４′を上記第二管３とマンドレル５
の間に粉末状圧力媒体７とともに装入する。上記粉末状
圧力媒体は振動等を与えて一層密に充填することが好ま
しい。
このように、大径超電導酸化物充填コイル４、小径超電
導酸化物充填コイル４′および粉末状圧力媒体７を装入
したのち、蓋８をする。この蓋８は粉末圧力媒体７と次
に充填する爆薬９とを区分するためになされるものであ
って、条件によっては蓋８がなくとも実施可能である。
導酸化物充填コイル４′および粉末状圧力媒体７を装入
したのち、蓋８をする。この蓋８は粉末圧力媒体７と次
に充填する爆薬９とを区分するためになされるものであ
って、条件によっては蓋８がなくとも実施可能である。
上記超電導酸化物充填コイル4,4′および粉末状圧力媒
体７を充填し、蓋８をしたのち、上記第一管２と第二管
３の間に爆薬９を充填する。上記爆薬９は円筒状外型の
上に盛り上る程度に充填するとよい。上記充填された爆
薬９は、起爆装置10により爆発せしめる。上記第一管２
と第二管３の間に充填された爆薬が爆発すると、粉末状
圧力媒体７の中に埋設されている大径超電導酸化物充填
コイル４および小径超電導酸化物充填コイル４′は、切
断および変形することなく周囲から均一に爆発圧縮さ
れ、上記コイルに充填されている超電導酸化物粉末は一
層高密度に圧縮されるのである。特にこの発明で用いた
装置では、径の異った超電導酸化物充填コイルを一回の
爆発で爆発圧縮することができる。また、上記第１図お
よび第２図では、第一管２と第二管３の２個の管を用い
たが、管の数はこれに限定されるものではなく、第三管
および第四管、第五管および第六巻（図示せず）の如く
偶数個の管を円筒状外型内に装入し、２個以上の径の異
った超電導酸化物充填コイルを一度の爆発により爆発圧
縮して高密度化することができる。
体７を充填し、蓋８をしたのち、上記第一管２と第二管
３の間に爆薬９を充填する。上記爆薬９は円筒状外型の
上に盛り上る程度に充填するとよい。上記充填された爆
薬９は、起爆装置10により爆発せしめる。上記第一管２
と第二管３の間に充填された爆薬が爆発すると、粉末状
圧力媒体７の中に埋設されている大径超電導酸化物充填
コイル４および小径超電導酸化物充填コイル４′は、切
断および変形することなく周囲から均一に爆発圧縮さ
れ、上記コイルに充填されている超電導酸化物粉末は一
層高密度に圧縮されるのである。特にこの発明で用いた
装置では、径の異った超電導酸化物充填コイルを一回の
爆発で爆発圧縮することができる。また、上記第１図お
よび第２図では、第一管２と第二管３の２個の管を用い
たが、管の数はこれに限定されるものではなく、第三管
および第四管、第五管および第六巻（図示せず）の如く
偶数個の管を円筒状外型内に装入し、２個以上の径の異
った超電導酸化物充填コイルを一度の爆発により爆発圧
縮して高密度化することができる。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明す
る。
る。
実施例 １ 原料粉末として、 平均粒径:6μｍの酸化イットリウム（Y2O3）粉末、 平均粒径:6μｍの炭酸バリウム（BaCO3）粉末、および 平均粒径:6μｍの酸化銅（CuO）粉末を用意し、 これらの粉末を、モル比で Y2O3:BaCO3:CuO＝1/2:2:3となるように配合して混合
し、この混合粉末を、大気中にて、温度:900℃、12時間
保持の条件で仮焼し、YBa2Cu3O7の組成を有し、ペロブ
スカイト構造を有する化合物（以下、Ｙ系酸化物とい
う）を作製し、さらに、これら化合物を粉砕して、平均
粒径:1.3μｍのＹ系酸化物粉末を作製した。
し、この混合粉末を、大気中にて、温度:900℃、12時間
保持の条件で仮焼し、YBa2Cu3O7の組成を有し、ペロブ
スカイト構造を有する化合物（以下、Ｙ系酸化物とい
う）を作製し、さらに、これら化合物を粉砕して、平均
粒径:1.3μｍのＹ系酸化物粉末を作製した。
上記Ｙ系酸化物粉末を、内径:20mm×肉厚:1.5mm×長さ:
200mmのAg製チューブに充填し、この充填Agチューブを
スエージング加工したのち溝ロール加工し、直径:2mmの
Ｙ系酸化物充填Ag複合ワイヤを作製した。
200mmのAg製チューブに充填し、この充填Agチューブを
スエージング加工したのち溝ロール加工し、直径:2mmの
Ｙ系酸化物充填Ag複合ワイヤを作製した。
上記Ｙ系酸化物充填Ag複合ワイヤを巻いて内径:90mmの
大径Ｙ系酸化物充填コイルおよび内径:10mmの小径Ｙ系
酸化物充填コイルを作製した。
大径Ｙ系酸化物充填コイルおよび内径:10mmの小径Ｙ系
酸化物充填コイルを作製した。
一方、円筒状外型１として、外径:180mm×内径:100mm×
高さ:130mmの鋼製円筒金型を用意し、この鋼製円筒金型
を第１図に示されるように鋼板製基板６の上に設置し、
ついで上記鋼製円筒金型の内側に、 外径:80mm×内径:75mm×高さ:110mmの鋼管製第一管２、 外径:30mm×内径:26mm×高さ:110mmの鋼管製第二管３、 直径:8mm×高さ:110mmの丸鋼棒製マンドレル５を同心円
状に装入設置する。
高さ:130mmの鋼製円筒金型を用意し、この鋼製円筒金型
を第１図に示されるように鋼板製基板６の上に設置し、
ついで上記鋼製円筒金型の内側に、 外径:80mm×内径:75mm×高さ:110mmの鋼管製第一管２、 外径:30mm×内径:26mm×高さ:110mmの鋼管製第二管３、 直径:8mm×高さ:110mmの丸鋼棒製マンドレル５を同心円
状に装入設置する。
上記鋼製円筒金型、第一管２、第二管３およびマンドレ
ル５は、正確に同心円状に設置する方が好ましいが、ほ
ぼ同心円状に設置するだけで十分である。
ル５は、正確に同心円状に設置する方が好ましいが、ほ
ぼ同心円状に設置するだけで十分である。
上記円筒状外型１である鋼製円筒金型と上記鋼管製第一
管２の間、および上記鋼管製第二管３とマンドレル５の
間に、それぞれ、上記大径Ｙ系酸化物充填コイル４およ
び小径Ｙ系酸化物充填コイル４′を装入するとともに、
平均粒径:2μｍのSiC粉末を充填し、さらに振動を与え
てSiC粉末が十分に密になるように装入し、ついで蓋８
をした。上記蓋８は、厚紙製で十分である。
管２の間、および上記鋼管製第二管３とマンドレル５の
間に、それぞれ、上記大径Ｙ系酸化物充填コイル４およ
び小径Ｙ系酸化物充填コイル４′を装入するとともに、
平均粒径:2μｍのSiC粉末を充填し、さらに振動を与え
てSiC粉末が十分に密になるように装入し、ついで蓋８
をした。上記蓋８は、厚紙製で十分である。
上記SiC粉末は、爆発圧縮しても固化しにくい粉末で、
しかも入手しやすい粉末であるために圧力媒体としては
最も好ましい粉末の１つである。
しかも入手しやすい粉末であるために圧力媒体としては
最も好ましい粉末の１つである。
上記SiC粉末を充填し蓋８をしたのち、爆薬（爆速:2,30
0m/秒）９を上記鋼管製第一管２と鋼管製第二管３の間
に充填し、起爆装置10によって爆発せしめ、上記大径Ｙ
系酸化物充填コイル４および小径Ｙ系酸化物充填コイル
４′を同時に爆発圧縮した。
0m/秒）９を上記鋼管製第一管２と鋼管製第二管３の間
に充填し、起爆装置10によって爆発せしめ、上記大径Ｙ
系酸化物充填コイル４および小径Ｙ系酸化物充填コイル
４′を同時に爆発圧縮した。
上記爆発圧縮した大径Ｙ系酸化物充填コイル４および小
径Ｙ系酸化物充填コイル４′を取出し、酸素雰囲気中の
炉内で、温度:920℃、24時間保持の条件で熱処理して大
径Ｙ系酸化物超電導コイルおよび小径Ｙ系酸化物超電導
コイルを作製し、それら超電導コイルの超電導特性を測
定して第１表に示した。
径Ｙ系酸化物充填コイル４′を取出し、酸素雰囲気中の
炉内で、温度:920℃、24時間保持の条件で熱処理して大
径Ｙ系酸化物超電導コイルおよび小径Ｙ系酸化物超電導
コイルを作製し、それら超電導コイルの超電導特性を測
定して第１表に示した。
実施例 ２ 原料粉末として、いずれも平均粒径:10μｍ以下のBi2O3
粉末、CaCO3粉末、SrCO3粉末およびCuO粉末を用意し、
これら粉末を、Bi2O3粉末:53.4％、CaCO3粉末:11.5％、
SrCO3粉末:16.9％およびCuO粉末:18.2％（以上重量％）
の配合組成となるように配合し、混合し、この混合粉末
を大気中、温度:800℃、12時間保持の条件で焼成処理
し、Bi系酸化物を作成し、ついでこの焼成処理して得ら
れたBi系酸化物を粉砕して、平均粒径:5μｍのBi系酸化
物粉末を製造した。
粉末、CaCO3粉末、SrCO3粉末およびCuO粉末を用意し、
これら粉末を、Bi2O3粉末:53.4％、CaCO3粉末:11.5％、
SrCO3粉末:16.9％およびCuO粉末:18.2％（以上重量％）
の配合組成となるように配合し、混合し、この混合粉末
を大気中、温度:800℃、12時間保持の条件で焼成処理
し、Bi系酸化物を作成し、ついでこの焼成処理して得ら
れたBi系酸化物を粉砕して、平均粒径:5μｍのBi系酸化
物粉末を製造した。
上記Bi系酸化物粉末を、内径:20mm×肉厚:1.5mm×長さ:
200mmのAg製チューブに充填し、この充填Agチューブを
スエージング加工したのち溝ロール加工し、直径:2mmの
Bi系酸化物充填Ag複合ワイヤを作製した。
200mmのAg製チューブに充填し、この充填Agチューブを
スエージング加工したのち溝ロール加工し、直径:2mmの
Bi系酸化物充填Ag複合ワイヤを作製した。
上記Bi系酸化物充填Ag複合ワイヤを巻いて内径:90mmの
大径Bi系酸化物充填コイルおよび内径:10mmの小径Bi系
酸化物充填コイルを作製した。
大径Bi系酸化物充填コイルおよび内径:10mmの小径Bi系
酸化物充填コイルを作製した。
上記大径Bi系酸化物充填コイルおよび小径Bi系酸化物充
填コイルを第１図に示される如く装入し、実施例１と全
く同一条件で爆発圧縮を施したのち取り出して、酸素雰
囲気中、温度:850℃、15時間保持の条件で熱処理し、大
径Bi系酸化物超電導コイルおよび小径Bi系酸化物超電導
コイルを作製した。
填コイルを第１図に示される如く装入し、実施例１と全
く同一条件で爆発圧縮を施したのち取り出して、酸素雰
囲気中、温度:850℃、15時間保持の条件で熱処理し、大
径Bi系酸化物超電導コイルおよび小径Bi系酸化物超電導
コイルを作製した。
ついで、これら超電導コイルの超電導特性を測定し、そ
の結果を第１表に示した。
の結果を第１表に示した。
実施例 ３ 原料粉末として、いずれも平均粒径:10μｍ以下のTl2O3
粉末、CaCO3粉末、BaCO3粉末およびCuO粉末を用意し、
これら粉末を、Tl2O3粉末:35.4％、CaCO3粉末:15.5％、
BaCO3粉末:30.6％およびCuO粉末:18.5％（以上重量％）
の配合組成となるように配合し、混合し、この混合粉末
を酸素雰囲気中、温度:800℃、10時間保持の条件で焼成
処理し、Tl系酸化物粉末を作成し、この焼成処理して得
られたTl系酸化物を粉砕して、平均粒径:5μｍのTl系酸
化物粉末を製造した。
粉末、CaCO3粉末、BaCO3粉末およびCuO粉末を用意し、
これら粉末を、Tl2O3粉末:35.4％、CaCO3粉末:15.5％、
BaCO3粉末:30.6％およびCuO粉末:18.5％（以上重量％）
の配合組成となるように配合し、混合し、この混合粉末
を酸素雰囲気中、温度:800℃、10時間保持の条件で焼成
処理し、Tl系酸化物粉末を作成し、この焼成処理して得
られたTl系酸化物を粉砕して、平均粒径:5μｍのTl系酸
化物粉末を製造した。
上記Tl系酸化物粉末を、内径:20mm×肉厚:1.5mm×長さ:
200mmのAg製チューブに充填し、この充填Agチューブを
スエージング加工したのち溝ロール加工し、直径:2mmの
Tl系酸化物充填Ag複合ワイヤを作製した。
200mmのAg製チューブに充填し、この充填Agチューブを
スエージング加工したのち溝ロール加工し、直径:2mmの
Tl系酸化物充填Ag複合ワイヤを作製した。
上記Tl系酸化物充填Ag複合ワイヤを巻いて内径:90mmの
大径Tl系酸化物充填コイルおよび内径:10mmの小径Tl系
酸化物充填コイルを作製した。
大径Tl系酸化物充填コイルおよび内径:10mmの小径Tl系
酸化物充填コイルを作製した。
上記大径Tl系酸化物充填コイルおよび小径Tl系酸化物充
填コイルを第１図に示される如く装入し、実施例１と全
く同一条件で爆発圧縮を施したのち取り出して、酸素雰
囲気中、温度:900℃、３時間保持の条件で熱処理し、大
径Tl系酸化物超電導コイルおよび小径Tl系酸化物超電導
コイルを作製した。
填コイルを第１図に示される如く装入し、実施例１と全
く同一条件で爆発圧縮を施したのち取り出して、酸素雰
囲気中、温度:900℃、３時間保持の条件で熱処理し、大
径Tl系酸化物超電導コイルおよび小径Tl系酸化物超電導
コイルを作製した。
ついで、これら超電導コイルの超電導特性を測定し、そ
の結果を第１表に示した。
の結果を第１表に示した。
第１表の結果から、この発明の爆発圧縮法により製造さ
れた超電導コイルは、先の〔発明が解決しようとする課
題〕の所で示した従来の超電導コイルと比較すると、き
わめて優れた臨界電流密度を有することがわかる。
れた超電導コイルは、先の〔発明が解決しようとする課
題〕の所で示した従来の超電導コイルと比較すると、き
わめて優れた臨界電流密度を有することがわかる。
なお、この実施例１〜３では、第一管および第二管の２
個の鋼管を円筒状外型に装入した場合を示したが、上記
管の数は上記実施例に限定されることなく、一般に2n個
（但し、ｎは正の整数） の管を用いると2n−１個の超電導酸化物充填コイルを同
時に爆発圧縮することができる。
個の鋼管を円筒状外型に装入した場合を示したが、上記
管の数は上記実施例に限定されることなく、一般に2n個
（但し、ｎは正の整数） の管を用いると2n−１個の超電導酸化物充填コイルを同
時に爆発圧縮することができる。
この発明によると、実用に供することができる程度の極
めて優れた高臨界電流密度を有する径の異なる複数の超
電導コイルを同時に作製することができ、産業の発達に
大いに貢献するものである。
めて優れた高臨界電流密度を有する径の異なる複数の超
電導コイルを同時に作製することができ、産業の発達に
大いに貢献するものである。
第１図は、超電導酸化物充填コイルを爆発圧縮するため
に、円筒状外型内にセットした状態を示す断面立面図、 第２図は、第１図のII−II断面図、 1:円筒状外型、2:第一管 3:第二管 4:大径超電導酸化物充填コイル ４′：小径超電導酸化物充填コイル 5:マンドレル、6:基板 7:圧力媒体、8:蓋 9:爆薬、10:起爆装置
に、円筒状外型内にセットした状態を示す断面立面図、 第２図は、第１図のII−II断面図、 1:円筒状外型、2:第一管 3:第二管 4:大径超電導酸化物充填コイル ４′：小径超電導酸化物充填コイル 5:マンドレル、6:基板 7:圧力媒体、8:蓋 9:爆薬、10:起爆装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 13/00 ５６５ Ｄ (72)発明者 頓田 英機 熊本県熊本市東町４―２ 東町南住宅６― 201 (72)発明者 高島 和希 熊本県熊本市保田窪本町1000―10 ひらい ハイツ401 (56)参考文献 特開 平１−112709（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−287010（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−9861（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−222063（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】円筒状外型と、上記円筒状外型の内径より
小さな外径を有する偶数個の管と、上記偶数個の管の中
で最も小さな管の内径よりもさらに小径のマンドレルを
用意し、 上記偶数個の管および上記マンドレルを、上記円筒状外
型内に同心円状に装入し、 上記マンドレルと管との間、管と管の間、および管と上
記円筒状外型の間に、それぞれ超電導酸化物粉末充填Ag
複合ワイヤを巻いて得られたコイル（以下、コイルとい
う）および圧力媒体を、上記コイルが上記圧力媒体中に
埋設されるように装入し、さらに、管と管の間に爆薬を
充填し、 上記爆薬を爆発せしめることにより上記コイルを爆発圧
縮して高密度化し、 ついで、上記爆発圧縮して高密度化したコイルを大気中
または酸素雰囲気中で熱処理することを特徴とする爆発
圧縮法による超電導コイルの製造法。 - 【請求項２】円筒状外型と、上記円筒状外型の内径より
小さな外径を有する第一管と、上記第一管の内径よりも
さらに小さな外径を有する第二管と、上記第二管の内径
よりもさらに小さな径を有するマンドレルを用意し、 上記第一管、第二管およびマンドレルを上記円筒状外型
内に同心円状に装入し、 上記円筒状外型と第一管の間、および上記第二管とマン
ドレルの間に、それぞれ上記コイルおよび圧力媒体を上
記コイルが上記圧力媒体中に埋設されるように装入し、
さらに、上記第一管と第二管の間に爆薬を充填し、 上記爆薬を爆発せしめることにより上記コイルを爆発圧
縮して高密度化することを特徴とする請求項１記載の爆
発圧縮法による超電導コイルの製造法。 - 【請求項３】上記円筒状外型は、円筒状金型であること
を特徴とする請求項１または２記載の爆発圧縮法による
超電導コイルの製造法。 - 【請求項４】上記円筒状外型は、円筒状鉄筋コンクリー
ト型であることを特徴とする請求項１または２記載の爆
発圧縮法による超電導コイルの製造法。 - 【請求項５】上記圧力媒体は、平均粒径:1〜1,000μｍ
の爆発圧縮により固化しにくい粉末であることを特徴と
する請求項１または２記載の爆発圧縮法による超電導コ
イルの製造法。 - 【請求項６】上記超電導酸化物粉末は、Ｙを含む希土類
元素、アルカリ土類金属、Cuおよび酸素からなるペロブ
スカイト構造を有する化合物粉末であることを特徴とす
る請求項1,2,3,4または５記載の爆発圧縮法による超電
導コイルの製造法。 - 【請求項７】上記超電導酸化物粉末は、Bi−Ca−Sr−Cu
−Ｏ系酸化物粉末であることを特徴とする請求項1,2,3,
4または５記載の爆発圧縮法による超電導コイルの製造
法。 - 【請求項８】上記超電導酸化物粉末は、Tl−Ca−Ba−Cu
−Ｏ系酸化物粉末であることを特徴とする請求項1,2,3,
4または５記載の爆発圧縮法による超電導コイルの製造
法。 - 【請求項９】上記圧力媒体は、流体であることを特徴と
する請求項１または２記載の爆発圧縮法による超電導コ
イルの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17416788A JPH07120581B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 爆発圧縮法による超電導コイルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17416788A JPH07120581B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 爆発圧縮法による超電導コイルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0225005A JPH0225005A (ja) | 1990-01-26 |
| JPH07120581B2 true JPH07120581B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=15973878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17416788A Expired - Lifetime JPH07120581B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 爆発圧縮法による超電導コイルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120581B2 (ja) |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP17416788A patent/JPH07120581B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225005A (ja) | 1990-01-26 |
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