JPH0717774A

JPH0717774A - 酸化物超電導導体の接合構造と接合方法および磁気シールド材

Info

Publication number: JPH0717774A
Application number: JP5150906A
Authority: JP
Inventors: Amamitsu Higuchi; 天光樋口; Hiroyuki Fujimoto; 浩之藤本; Takumi Ban; 巧伴; Kaoru Ono; 薫大野
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、接合部分に超電導電流を流すこと
ができ、接合部分における磁束の漏洩を起こさない接合
ができる酸化物超電導導体の接合構造と方法、および、
それを用いた磁気シールド材の提供を目的とする。【構成】本発明は、組成式ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x（た
だしＲＥはＹと、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ等の希土類元素の
内、１種または２種以上を示す）で示される酸化物超電
導体の包晶温度を低下させる銀または酸化銀などの添加
物を含有させた酸化物超電導体の溶融凝固体により、酸
化物超電導導体どうしが接合されてなるものである。【効果】本発明によれば、酸化物超電導導体どうしの
接合部分において、磁気漏洩の生じない接合ができ、こ
れにより大面積の磁気シールド材を提供することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導ペースト
を用いた酸化物超電導導体の接合構造と接合方法および
磁気シールド材に関するもので、酸化銀などを添加して
包晶温度を低下させた酸化物超電導ペーストを用い、接
合部分の超電導ペーストの低温部分溶融現象を利用した
接合技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気浮上列車等の超電導磁石の周
辺に発生された強磁界をシールドする材料として、強磁
性体あるいは超電導体が検討されている。ところが、軽
量のシールド材で効率の良好な磁気シールドを行なうと
なると、強磁性体を利用するよりは、超電導体の完全反
磁性を利用する方が望ましいとされており、特に液体窒
素温度において利用可能なＹ-Ｂａ-Ｃｕ-Ｏ系、Ｂｉ-Ｓ
ｒ-Ｃａ-Ｃｕ-Ｏ系などの酸化物超電導体が注目されて
いる。なお、弱磁界をシールドする場合は、Ｂｉ-Ｓｒ-
Ｃａ-Ｃｕ-Ｏ系あるいはＢｉ-Ｐｂ-Ｓｒ-Ｃａ-Ｃｕ-Ｏ
系の酸化物超電導体を用いた一体型のシールド容器の実
用化がなされ始めている。

【０００３】しかしながら、酸化物超電導体は周知の如
く第２種超電導体であるがために、下部臨界磁界Ｈｃ₁
以上においては超電導状態と常電導状態の混合状態とな
り、酸化物超電導体内に磁束が侵入して磁気シールド特
性が低下することが知られている。ここで、超電導体の
臨界電流密度（Ｊｃ）が高いほど磁束の侵入が起こり難
く、シールド特性が優れていることが知られている。従
って、強磁界をシールドする場合は、強磁界中において
前記のＢｉ系超電導体よりも高い臨界電流密度を発揮す
るＹ-Ｂａ-Ｃｕ-Ｏ系の酸化物超電導体を応用すること
が有望であると考えられる。なお、従来、Ｙ-Ｂａ-Ｃｕ
-Ｏ系の酸化物超電導体においては、ＱＭＧ法（Qu-ench
and Melt Growth）、ＭＰＭＧ法（Melt powder Melt G
rowth）、ＰＤＭＧ法（Platinum Doped Melt Growth）
等の溶融法により、酸化物超電導体内のピン止め点の微
細分散化が図られており、高い臨界電流密度が実現され
ている。

【０００４】ところで、実際にＹ-Ｂａ-Ｃｕ-Ｏ系の酸
化物超電導体を用いて大面積の磁気シールドを行なうた
めには、大面積のシールド板が必要となる。しかしなが
ら現在において、単一の結晶粒からなる大面積の酸化物
超電導体を製造する技術は確立されておらず、小面積の
酸化物超電導体を組み合わせて大面積化する方法以外に
有効な手段はないとされている。ところが、複数の酸化
物超電導体を組み合わせて大面積化した場合、酸化物超
電導体の継ぎ目部分から生じる漏洩磁界によって磁気シ
ールド特性が低下する欠点があった。

【０００５】また、臨界電流密度が高いバルク状の酸化
物超電導体を隙間がないように複数密着させて大面積化
した場合であっても、継目部分では超電導接合がなされ
ないために、外部磁界を打ち消す遮蔽電流を流すことが
できず、継目部分において漏洩磁界を発生させてしまう
問題がある。従って、磁気シールド特性の向上のために
は、酸化物超電導体の接合部分における超電導接合が実
現されなければならない。

【０００６】従来、超電導体の接合方法において研究さ
れてきた技術として、超電導体どうしを機械的に圧着し
て熱処理を加え、熱拡散により接合する方法（Appl. Ph
ys.Lett. 60 (7), 898, 1992）、あるいは、超電導体の
接合部をレーザで局所加熱して溶融させる接合方法（平
２ー８２４８２号）などが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧着と
熱拡散により酸化物超電導体を接合する方法は、装置の
関係で、酸化物超電導体の位置決めが難しく、多数の酸
化物超電導体を接合して大型化する場合に接合部分に隙
間が生じ易い問題がある。特に、高い臨界温度を示すＹ
系、Ｔｌ系、Ｂｉ系などの酸化物超電導体においては、
コヒーレンス長が数十オングストロームであるために、
接合部分にコヒーレンス長よりも大きな隙間を生じると
超電導電流を流すことができなくなり、満足な接合がで
きないことになる。また、レーザによる局所加熱方法
は、接合装置が複雑になる問題があるとともに、上下に
複数枚の酸化物超電導体を重ねて接合した場合、表面部
分の酸化物超電導導体どうしの接合には問題は生じない
が、上層の酸化物超電導体と下層の酸化物超電導体とに
挟まれて隠されている内層側の酸化物超電導導体を満足
に接合することは原理的に不可能な問題がある。

【０００８】なお、大面積の超電導板を大量に製造する
場合、接合部の固定のし易さ、接合の熱処理過程の単純
さが要求される。従って超電導板の接合部を容易に固定
するためには、ペースト等の粘性の高い接合材による接
合方法が最適と考えられ、接合過程を単純化するために
は、局所加熱ではなく、一様な温度分布を有する電気炉
内での熱処理が最適であると考えられる。

【０００９】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、酸化物超電導導体どうしの接合部分に超電導電流
を流すことができて磁気漏洩を生じさせない接合ができ
るとともに、大面積の磁気シールド材を得ることができ
る接合構造と接合方法および磁気シールド材の提供を目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は
前記課題を解決するために、組成式ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ
_7-x（ただしＲＥは、Ｙと、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ等の希土
類元素の内、１種または２種以上を示す）で示される酸
化物超電導体の包晶温度を低下させる銀などの添加物を
含有させた酸化物超電導体の溶融凝固体により、酸化物
超電導導体どうしが接合されてなるものである。

【００１１】請求項２記載の発明は前記課題を解決する
ために、溶融凝固体が、酸化物超電導体とその包晶温度
を低下させる添加物とビヒクルを具備する超電導ペース
トを溶融して凝固させたものからなるものである。

【００１２】請求項３に記載の発明は前記課題を解決す
るために、組成式ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xで示される酸化
物超電導体の包晶温度を低下させる銀などの添加物と前
記酸化物超電導体とビヒクルを混合してペーストを作製
し、このペーストを、接合するべき酸化物超電導導体ど
うしの間に塗布し、次いで前記ペーストが部分溶融する
温度であって酸化物超電導導体が部分溶融しない温度に
加熱してペーストのみを部分溶融させ、この後に溶融体
を凝固させて溶融凝固体により酸化物超電導導体どうし
を接合するものである。

【００１３】請求項４記載の発明は前記課題を解決する
ために、板状の酸化物超電導導体を複数枚、１層または
複数層になるように敷き詰めて接合体が構成され、各酸
化物超電導導体どうしの突き合わせ部分が請求項１に記
載した溶融凝固体により接合されてなるものである。

【００１４】

【作用】ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導
体に銀や酸化銀などの特定の添加物を含有させた場合、
純粋のＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導体
に比較して包晶温度が低下する。この現象を利用し、前
記添加物を含有させてなる包晶温度が低いＲＥ₁Ｂａ₂Ｃ
ｕ₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導体を用い、それよりも
包晶温度の高い酸化物超電導導体を接合するならば、包
晶温度の高い酸化物超電導導体の溶融温度よりも低い温
度に加熱することにより、包晶温度の低いＲＥ₁Ｂａ₂Ｃ
ｕ₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導体のみを部分溶融させ
ることができる。よって、この部分溶融したＲＥ₁Ｂａ₂
Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導体の溶融凝固体を用
いて部分溶融していない酸化物超電導導体の接合ができ
る。なお、接合するべき酸化物超電導導体は、溶融され
ないので、接合時の加熱処理による不用元素の拡散現象
は生じにくくなり、酸化物超電導導体の超電導特性が劣
化することはない。

【００１５】前記の構造で酸化物超電導導体を接合する
ならば、接合部分も酸化物超電導体であるがために、接
合部分にも超電導電流を流すことができ、磁束漏洩の生
じない磁気シールドが実現できる。また、酸化物超電導
導体の接合部分を酸化物超電導体で構成できるので、小
面積の酸化物超電導導体の組み合わせにより、磁束漏洩
の無い大面積の磁気シールドを得ることができ、強磁界
であっても広範囲の磁気シールドを行うことができる。
また、安価な液体窒素を用いることで磁気シールド材を
構成できるので、磁気浮上列車用等として軽量かつ高性
能の磁気シールド材に応用できる。

【００１６】一方、酸化物超電導導体どうしを超電導接
合する溶融凝固体が、ペーストの溶融凝固物であると、
ペーストは酸化物超電導導体の任意の部分に容易に塗布
できるので、これにより、複雑な形状の酸化物超電導導
体の接合あるいは超電導導体どうしの間の微小間隙の超
電導接合などにも適用できる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を更に詳細に説
明する。図１と図２は本発明の第１実施例の磁気シール
ド材を示すもので、この例の磁気シールド材１は、板状
の酸化物超電導導体２を複数枚横に相互に突き合わせ接
合して接合体３を形成し、更にその接合体３の上に必要
層数の他の接合体３を半周期ずつずらして積層し、相互
に接合一体化して構成されている。また、各酸化物超電
導導体２どうしの継目部分は図２に示す超電導接合部２
ａによって接合一体化されている。

【００１８】なお、この例では説明の簡略化のために、
１層目の接合体３の酸化物超電導導体２を６枚組構成と
して示し、２層目の接合体３の酸化物超電導導体２を２
枚組構成として示しているが、各接合体３の大きさは目
的とする磁気シールドの面積に対応するので、接合する
酸化物超電導導体２…の個数は磁気シールドに必要な適
宜の数の組み合わせとする。

【００１９】図１に示す磁気シールド材１において、各
酸化物超電導導体２の継目部分となる超電導接合部２ａ
は、図２に示すようになっているが、この部分は、酸化
物超電導導体２の構成材料とは異なる酸化物超電導体で
構成されている。なお、この接合部２ａは、後述するペ
ーストを部分溶融させた後に凝固させて形成された溶融
凝固体である。

【００２０】まず、前記の酸化物超電導導体２は、Ｙ-
Ｂａ-Ｃｕ-Ｏに代表される組成を有し、液体窒素温度よ
りも臨界温度の高い酸化物超電導体からなる板状のもの
である。なお、図面に示す例では、板状の酸化物超電導
導体２を用いているが、板状のセラミック基材あるいは
金属基材に酸化物超電導導体のバルク体、あるいは薄膜
か厚膜を形成したものなどを酸化物超電導導体として用
いても良いのは勿論である。

【００２１】そして、前記の超電導接合部２ａは、一般
式ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xで示される酸化物超電導体に、
銀または酸化銀（Ａｇ₂Ｏ）、あるいは硫化銀（Ａｇ
₂Ｓ）、硝酸銀（ＡｇＮＯ₃）、塩化銀（ＡｇＣｌ）など
の添加物を必要量添加して、包晶温度を低下させたもの
の溶融凝固体から構成されている。ただし、銀および酸
化銀を除く銀化合物は高価であったり、毒性を有してい
たり、有機物で分解しやすいなどの欠点があり、他方、
炭酸銀、あるいはしゅう酸銀などは炭素を含み、Ｙ₁Ｂ
ａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導体のＢａと反応
するので本発明の目的に使用するには好ましくない。前
記一般式ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xにおいて、ＲＥは、Ｙ
と、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｄy、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕなどの希土類元素の内、１種または２種
以上を示すものである。

【００２２】次に、前記の超電導接合部２ａを構成する
酸化物超電導体について、Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x組成のも
のを例にとって以下に説明する。Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xの
組成を有するいわゆる（１２３）相組成の酸化物超電導
体は、包晶温度Ｔｐで部分溶融し、Ｙ₂Ｂａ₁Ｃｕ₁Ｏ₅の
組成を有するいわゆる（２１１）相と液相の混相状態と
なる。従って、以下の一般式で示される包晶反応が生じ
る。

【００２３】Ｙ₂Ｂａ₁Ｃｕ₁Ｏ₅ ＋液相 → Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x ここで純粋なＹ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x組成の超電導体に、銀
や酸化銀などの添加物を含有させることで、包晶温度Ｔ
ｐを下げることができ、前記添加物を添加したものは、
純粋なＹ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x組成の超電導体の包晶温度
（約１０００℃）以下で、例えば、９６８〜９８３℃で
部分溶融させることが可能になる。この現象を利用し、
前記部分溶融させた酸化物超電導体を利用し、溶融して
いない酸化物超電導導体２を接合することが可能にな
る。

【００２４】即ち、酸化物超電導体の粉末と前記添加物
の粉末をビヒクルに分散させたペーストを作製し、この
ペーストを酸化物超電導導体２どうしの突き合わせ部分
に塗布し、この後、全体をペーストの包晶温度以上であ
って、純粋の酸化物超電導導体２の包晶温度よりも低い
温度に加熱することでペーストのみを部分溶融させ、こ
の後に凝固させるならば、超電導接合部２ａを介して酸
化物超電導導体２を接合することができる。前記ビヒク
ルとして、流動パラフィン、ブチルカルビトールアセテ
ート（ＢＣＡ）、トルエン、エチルセルロース、テルピ
ネオール、フタル酸ジブチル、イソプロピルアルコー
ル、ポリビニルブチラールのエタノール水溶液、シクロ
ヘキサン、オクチルアルコール等の公知の有機系のビヒ
クルの中から適宜選択して用いれば良い。

【００２５】ここで、超電導接合部２ａに含有させる添
加物としてＡｇ₂Ｏを用いる場合、Ａｇの添加量が多く
なり過ぎると、部分溶融させた場合に周囲の酸化物超電
導導体２側にＡｇが拡散して酸化物超電導導体２の超電
導特性が劣化するおそれがある。また、Ａｇの添加量が
多過ぎると、部分溶融時にＡｇが周囲の酸化物超電導導
体２側に拡散して酸化物超電導導体２の包晶温度が低下
し、酸化物超電導導体２の一部が部分溶融するおそれを
生じる。よって、部分溶融させて形成する超電導接合部
２ａにＡｇを含有させる場合は、２０重量％以下の含有
量とすることが好ましい。

【００２６】次に、本発明者らは、Ａｇ₂ＯをＹ₁Ｂａ₂
Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導体に添加した場合の
包晶温度の低下割合を測定した。その結果を以下の表１
に示す。（以下、余白）

【００２７】

【表１】表１に示す結果から明らかなように、１重量％以上のＡ
ｇ₂ＯをＹ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x組成の超電導体に含有させ
ることで、包晶温度を低下させ得ることが明らかになっ
た。また、５重量％以上の添加により包晶温度は約９７
０℃で安定し、５重量％以下で純粋な（１２３）相のＴ
ｐピークが弱く残ることが判明した。更に、添加量２０
重量％を超える含有量では、包晶温度降下の効果は向上
せず、非超電導相の割合が増え、バルク内への銀の拡散
量も増えるので、銀の添加量は、５重量％以上であっ
て、２０重量％以下が好ましい。なお、銀の添加量の最
適値は、銀粒子が部分溶融時に粗大化しないこと、周囲
の酸化物超電導導体側に拡散しないことなどを勘案する
と、１０重量％前後となる。

【００２８】なおまた、前述の如く酸化物超電導導体２
どうしの間にペーストを塗布し、このペーストを溶融凝
固させた後で酸素アニールするならば、１２３相の酸化
物超電導体において酸素が不十分な領域に酸素を入れて
超電導特性を向上させることができる。

【００２９】以上説明したように、本発明の磁気シール
ド材１は酸化物超電導導体２どうしの接合部分に超電導
接合部２ａを用いているので、接合部分に超電導電流を
流すことができ、これにより磁気漏洩の生じない磁気シ
ールド材１を提供することができる。よって従来よりも
効率良く磁気シールドができる特徴がある。更に、前記
の構造で酸化物超電導導体２を接合するならば、接合部
分も酸化物超電導体であるがために、接合部分に超電導
電流を流すことができ、磁束漏洩の生じない磁気シール
ドが実現できる。また、酸化物超電導導体２の接合部分
を超電導体で構成できるので、小面積の超電導導体２の
組み合わせにより、磁束漏洩の無い大面積の磁気シール
ドを容易に得ることができ、強磁界であっても広範囲の
磁気シールドができる。また、安価な液体窒素を用いる
ことで大面積の磁気シールド材１を使用できるので、磁
気浮上列車用等として、軽量かつ高性能の広範囲の磁気
シールドができる。

【００３０】一方、酸化物超電導導体２どうしを超電導
接合する溶融凝固体がペーストの溶融物であると、酸化
物超電導導体の任意の部分に容易にペーストを塗布でき
るので、これにより、複雑な形状の酸化物超電導導体の
接合あるいは超電導導体どうしの間の微小間隙の接合な
どにも適用できる。従って例えば、既に接合してしまっ
た酸化物超電導導体どうしの接合部分に何等かの原因に
より接合不良部分を生じていた場合などにおいて、ペー
ストを塗布してから部分溶融させてこの接合不良部分を
補修することができるなどの方法を実施することができ
る。

【００３１】図２は本発明に係る磁気シールド材の第２
実施例を示すものであり、この例の磁気シールド材１’
は、図１に示す磁気シールド材１の接合体３を１層のみ
用いた例であり、この例の構造においても、先の例と同
様に磁気漏洩の無い磁気シールドが可能である。なお、
先に説明した図１に示す例の２層構造において、あるい
は、この例の１層構造において、超電導導体２のみでは
機械強度的に不足を生じるおそれがある場合は、超電導
導体１あるいは超電導導体１’を金属材料あるいはセラ
ミックからなる基板や基材に一体化して構成しても良
い。それによって必要な機械的強度を確保することがで
きる。

【００３２】「製造例」第１に超電導ペーストの調整を
行った。Ｙ₂Ｏ₃、ＢａＣＯ₃、ＣｕＯの各粉末をＹ：Ｂ
ａ：Ｃｕ＝１：２：３のモル比になるように混合して混
合粉末を得た。続いて、この混合粉末を空気中において
９２０℃で１２時間加熱して固相反応させ、Ｙ₁Ｂａ₂Ｃ
ｕ₃Ｏ_7-xなる組成の超電導粉末を得るとともに、これに
１０重量％の添加割合になるようにＡｇ₂Ｏの粉末を混
合して原料粉末を得た。この添加量は、添加したＡｇが
接合するべき超電導導体側に拡散して超電導導体の包晶
温度を低下させないようにすることを目的とするととも
に、非超電導相である銀粒子が部分溶融時に粗大化しな
いことを目的として設定したものであるので、銀の添加
量は必要最低限にすることが好ましい。

【００３３】次に前記原料粉末と流動パラフィンを重量
比１０：１の割合で混合し、超電導ペーストを作製し
た。なお、比較例として、Ａｇ₂Ｏの添加量を５０重量
％として作製した超電導ペーストも作製した。次いで前
記各ペーストを用い、溶融法で作製されたＹ₁Ｂａ₂Ｃｕ
₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導導体を接合した。図４に
その接合状態を示す。この例で用いた酸化物超電導導体
１０は、幅１.５ｍｍ、高さ１.０ｍｍ、長さ１０ｍｍの
直方体状のものであり、これらの超電導導体１０、１０
はいずれもそれらの高さ方向に斜方晶のＹ系酸化物超電
導体結晶のｃ軸を向けて結晶配向させたものである。そ
して、これらの端部どうしを超電導ペーストを介して重
ね合わせ、重ね合わせ部分を図５に示す条件で熱処理し
て部分溶融させることにより接合する。

【００３４】まず、３００〜５００℃で加熱して超電導
ペースト内の流動パラフィンを分解蒸発させ、続いてＹ
₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x組成の純粋の酸化物超電導体の包晶温
度よりも低い９９０℃で１時間保持し、超電導ペースト
を部分溶融させた後、９７０℃まで５分かけて冷却し、
続いて９７０〜９４０℃まで３℃／時間の割合で冷却
し、Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x組成の超電導体の結晶を成長さ
せ、続いて常温まで冷却し溶融物を凝固させて酸化物超
電導体１０、１０を接合した。更に、６００℃〜４００
℃まで１２時間かけて酸素雰囲気中で徐冷しながら１２
時間加熱し、次いで４００℃で８時間、酸素雰囲気中で
加熱し、その後に常温まで冷却して接合を完了した。

【００３５】以上のように接合された酸化物超電導導体
１０、１０の接合部分での電流輸送特性を確認するため
に、直流のパルス電流印加による４端子法を用い、７７
Ｋ、外部磁場０Ｔにおける臨界電流密度Ｊｃを測定し
た。その結果を以下の表２に示す。なお、４端子法は、
図４のＡ点とＥ点に電流測定用リードを接続し、Ｂ点と
Ｄ点に電圧測定用リード線を接続して実施した。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２に示す結果から明らかなように、Ａｇ
₂Ｏを１０重量％添加した試料において、Ｊｃ＝８.４×
１０²Ａ／ｃｍ²を示し、接合部分が超電導接合されてい
ることを確認することができた。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の接合構造
は、ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成の超電導体に銀や酸
化銀などの特定の添加物を含有させた場合、包晶温度が
低下する現象を利用し、添加物を含有させてなる包晶温
度が低いＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成の酸化物超電導
体を用いてそれよりも包晶温度の高い酸化物超電導導体
を接合した構造を採用したので、包晶温度の高い酸化物
超電導導体の溶融温度よりも低い温度に加熱すること
で、包晶温度の低いＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x組成の超電導
体のみを部分溶融させることができ、これによって、こ
の部分溶融したＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x組成の酸化物超電
導体の溶融凝固体を用いて、部分溶融していない酸化物
超電導導体の接合がなされる。また、接合するべき酸化
物超電導導体は、接合時に溶融されないので、接合時の
加熱処理により酸化物超電導導体の超電導特性が劣化す
ることもない。

【００３９】更に、前記の構造で酸化物超電導導体を接
合するならば、接合部分も酸化物超電導体であるがため
に、接合部分に超電導電流を流すことができ、磁束漏洩
の生じない磁気シールドが実現できる。また、酸化物超
電導導体の接合部分を酸化物超電導体で構成できるの
で、小面積の酸化物超電導導体の組み合わせにより、磁
束漏洩の無い大面積の磁気シールドを得ることができ、
強磁界であっても広範囲で磁気シールドを行うことがで
きる。また、安価な液体窒素を用いることで磁気シール
ド材を利用できるので、磁気浮上列車用等として軽量か
つ広範囲で高性能の磁気シールド材を提供できる。

【００４０】一方、酸化物超電導導体どうしを超電導接
合する溶融凝固体がペーストの溶融物であると、ペース
トは、酸化物超電導導体の任意の部分に容易に塗布でき
るので、これにより、複雑な形状の酸化物超電導導体の
接合あるいは超電導導体どうしの間の微小間隙の接合な
どにも適用できる。従って例えば、既に接合してしまっ
た酸化物超電導導体どうしの接合部分に何等かの原因に
より接合不良部分を生じていた場合などにおいて、ペー
ストを塗布してから部分溶融させて凝固させることで、
この接合不良部分を補修できるなどの優れた効果を得る
ことができる。

【００４１】なお、酸化物超電導導体とその接合部分の
全体を一括して加熱して凝固させ、超電導接合ができる
ので、レーザによる局所加熱などに必要な高価な装置は
不用であり、一般的な加熱装置を利用することで接合で
き、容易に実施できる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は小面積の板状の酸化物超電導体を上層と
下層でずらして積層し、相互に接合することで形成され
た磁気シールド材の一部構造例を示す斜視図である。

【図２】図２は図１に示す磁気シールド材の接合部分を
示す拡大図である。

【図３】図３は磁気シールド材の他の構造例を示す斜視
図である。

【図４】図４は棒状の酸化物超電導体どうしを接合した
試験例の接合状態を示す斜視図である

【図５】図５は試験例で用いた熱処理条件を示す図であ
る。

【符号の説明】

１、１’ 磁気シールド材、２酸化物超電導導体、２ａ超電導接合部、３接合体、１０酸化物超電導導体、

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０１Ｆ 1/00 Ｈ０１Ｒ 4/68 ＺＡＡ 7250−5ＥＨ０５Ｋ 9/00 ＺＡＡＷＨ (72)発明者大野薫東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組成式ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x（ただしＲ
Ｅは、Ｙと、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ等の希土類元素の内、１
種または２種以上を示す）で示される酸化物超電導体の
包晶温度を低下させる銀または酸化銀などの添加物を含
有させた酸化物超電導体の溶融凝固体により、酸化物超
電導導体どうしが接合されてなることを特徴とする酸化
物超電導導体の接合構造。
【請求項２】溶融凝固体が、酸化物超電導体とその包
晶温度を低下させる添加物とビヒクルを具備する超電導
ペーストを溶融して凝固させたものであることを特徴と
する請求項１記載の酸化物超電導導体の接合構造。
【請求項３】組成式ＲＥ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x（ただしＲ
Ｅは、Ｙと、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ等の希土類元素の内、１
種または２種以上を示す）で示される酸化物超電導体の
包晶温度を低下させる銀または酸化銀などの添加物と前
記酸化物超電導体とビヒクルを混合してペーストを作製
し、このペーストを、接合するべき酸化物超電導導体ど
うしの間に塗布し、次いで前記ペーストが部分溶融する
温度であって前記酸化物超電導導体が部分溶融しない温
度に加熱してペーストのみを部分溶融させ、この後に溶
融体を凝固させて溶融凝固体により酸化物超電導導体ど
うしを接合することを特徴とする酸化物超電導導体の接
合方法。
【請求項４】板状の酸化物超電導導体を複数枚、１層
または複数層になるように敷き詰めて接合体が構成さ
れ、各酸化物超電導導体どうしの突き合わせ部分が請求
項１に記載した溶融凝固体により接合されてなることを
特徴とする磁気シールド材。