JPH0765643A - 酸化物超電導線材 - Google Patents
酸化物超電導線材Info
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- JPH0765643A JPH0765643A JP5235446A JP23544693A JPH0765643A JP H0765643 A JPH0765643 A JP H0765643A JP 5235446 A JP5235446 A JP 5235446A JP 23544693 A JP23544693 A JP 23544693A JP H0765643 A JPH0765643 A JP H0765643A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａｇシース法で製作される酸化物超電導線材
の機械的強度の向上を図ること。 【構成】 高強度金属芯材１１の表面にＡｇ被覆層１２
を設けて構成されるテンションメンバ１をＡｇシース層
３内に配置し、テンションメンバ１とＡｇシース層３と
の間隙に酸化物超電導粉末の焼結体からなる超電導部２
を設ける。Ａｇ被覆層１２付きのテンションメンバ１を
用いるので、超電導特性を劣化させることなく線材の機
械的強度を向上させることができる。
の機械的強度の向上を図ること。 【構成】 高強度金属芯材１１の表面にＡｇ被覆層１２
を設けて構成されるテンションメンバ１をＡｇシース層
３内に配置し、テンションメンバ１とＡｇシース層３と
の間隙に酸化物超電導粉末の焼結体からなる超電導部２
を設ける。Ａｇ被覆層１２付きのテンションメンバ１を
用いるので、超電導特性を劣化させることなく線材の機
械的強度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｇシース法で製作され
る酸化物超電導線材の機械的強度の改良に関するもので
ある。
る酸化物超電導線材の機械的強度の改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超電導体の線材化方法の一つにＡ
ｇシース法がある。この方法は、Ａｇシース層となるＡ
ｇパイプ内に酸化物超電導体の原料粉末や合成粉末を充
填し、伸線加工や圧延加工を施して線材化した後、加熱
処理を行い超電導粉末を焼結して酸化物超電導線材を得
るものである。従ってＡｇシース法で製作された酸化物
超電導線材は、Ａｇシース層、及びその内部に装填され
た酸化物超電導粉末の焼結層とから成っている。
ｇシース法がある。この方法は、Ａｇシース層となるＡ
ｇパイプ内に酸化物超電導体の原料粉末や合成粉末を充
填し、伸線加工や圧延加工を施して線材化した後、加熱
処理を行い超電導粉末を焼結して酸化物超電導線材を得
るものである。従ってＡｇシース法で製作された酸化物
超電導線材は、Ａｇシース層、及びその内部に装填され
た酸化物超電導粉末の焼結層とから成っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記線材のシース層と
して用いられるＡｇは、超電導粉末と酸化反応を起こさ
ないという利点があるが、本来軟質な金属であり、しか
も超電導相生成のために行う加熱処理でさらにその軟質
化が助長されるため、得られた線材は機械的強度が非常
に弱いという欠点があり、該線材に応力が加わると容易
に破損してしまうという欠点があった。
して用いられるＡｇは、超電導粉末と酸化反応を起こさ
ないという利点があるが、本来軟質な金属であり、しか
も超電導相生成のために行う加熱処理でさらにその軟質
化が助長されるため、得られた線材は機械的強度が非常
に弱いという欠点があり、該線材に応力が加わると容易
に破損してしまうという欠点があった。
【０００４】従って本発明は、Ａｇシース法で製作され
る酸化物超電導線材の機械的強度の向上を図ることを課
題とする。
る酸化物超電導線材の機械的強度の向上を図ることを課
題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の酸化物超電導線
材は、Ａｇシース層の内部に、表面にＡｇ被覆層を備え
るテンションメンバを配置し、前記Ａｇシース層とテン
ションメンバとの間隙に酸化物超電導体粉末を装填した
酸化物超電導線素材を加熱処理してなる構成であり、好
ましくはＡｇシース層の外側に、高強度金属からなる第
２シース層を設けてなる構成である。
材は、Ａｇシース層の内部に、表面にＡｇ被覆層を備え
るテンションメンバを配置し、前記Ａｇシース層とテン
ションメンバとの間隙に酸化物超電導体粉末を装填した
酸化物超電導線素材を加熱処理してなる構成であり、好
ましくはＡｇシース層の外側に、高強度金属からなる第
２シース層を設けてなる構成である。
【０００６】
【作用】Ａｇシース層の内部にテンションメンバを配置
することにより、線材の引っ張り強度などの機械的強度
を向上させることができる。またテンションメンバとし
て用い得る高強度金属を単に配置したのでは、超電導粉
末との拡散反応により超電導相の生成に悪影響を与える
という新たな問題が生ずるが、本発明ではテンションメ
ンバ表面にＡｇ被覆層を設けているのでかかる問題は生
じず、またＡｇ被覆層の存在により超電導相の結晶配向
が良好に保ち得る。
することにより、線材の引っ張り強度などの機械的強度
を向上させることができる。またテンションメンバとし
て用い得る高強度金属を単に配置したのでは、超電導粉
末との拡散反応により超電導相の生成に悪影響を与える
という新たな問題が生ずるが、本発明ではテンションメ
ンバ表面にＡｇ被覆層を設けているのでかかる問題は生
じず、またＡｇ被覆層の存在により超電導相の結晶配向
が良好に保ち得る。
【０００７】さらにＡｇシース層の外側に第２シース層
を設けることにより、耐外傷性などを向上させることが
でき、線材の機械的強度をより改善することができる。
を設けることにより、耐外傷性などを向上させることが
でき、線材の機械的強度をより改善することができる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の酸化物超電導線材を、図面に基
づいて詳細に説明する。図１、図２に本発明の実施例を
示した。図において、１はテンションメンバであり、高
強度金属芯材１１の表面にＡｇ被覆層１２を設けて構成
されている。３はＡｇシース層を、２はテンションメン
バ１とＡｇシース層３との間隙に装填される、酸化物超
電導粉末の焼結体からなる超電導部をそれぞれ示してい
る。また図２に示す実施例では、Ａｇシース層３の直上
に高強度金属からなる第２シース層４を設けている。
づいて詳細に説明する。図１、図２に本発明の実施例を
示した。図において、１はテンションメンバであり、高
強度金属芯材１１の表面にＡｇ被覆層１２を設けて構成
されている。３はＡｇシース層を、２はテンションメン
バ１とＡｇシース層３との間隙に装填される、酸化物超
電導粉末の焼結体からなる超電導部をそれぞれ示してい
る。また図２に示す実施例では、Ａｇシース層３の直上
に高強度金属からなる第２シース層４を設けている。
【０００９】テンションメンバ１に用いられる高強度金
属芯材１１としては、高剛性、高引張り強度を備え、か
つ望ましくは非磁性の金属からなるものを使用すること
ができる。その例として、ステンレス、ハステロイ、イ
ンコネル、タングステン、モリブデンなどを挙げること
ができる。また第２シース層４としてもこれら金属を用
いることができる。
属芯材１１としては、高剛性、高引張り強度を備え、か
つ望ましくは非磁性の金属からなるものを使用すること
ができる。その例として、ステンレス、ハステロイ、イ
ンコネル、タングステン、モリブデンなどを挙げること
ができる。また第２シース層４としてもこれら金属を用
いることができる。
【００１０】高強度金属芯材１１の表面に設けられるＡ
ｇ被覆層１２及びＡｇシース層３として、ＡｇまたはＡ
ｇ合金が使用でき、Ａｇ合金の例としてはＡｇ−Ｐｔ合
金、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｃｕ合金などが挙げられ
る。またＡｇ被覆層１２の厚さは伸線度合いなどを考慮
して決定されるが、伸線後において１０μｍ〜３００μ
ｍ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍ程度とされる。Ａ
ｇ被覆層１２が薄すぎると前述の拡散反応を抑止する効
力が薄れるという点で、また厚すぎるとＡｇシース層３
の内容積に占めるテンションメンバ１の容積の割合が増
加してしまい、超電導相が減少するという点でそれぞれ
好ましくない。
ｇ被覆層１２及びＡｇシース層３として、ＡｇまたはＡ
ｇ合金が使用でき、Ａｇ合金の例としてはＡｇ−Ｐｔ合
金、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｃｕ合金などが挙げられ
る。またＡｇ被覆層１２の厚さは伸線度合いなどを考慮
して決定されるが、伸線後において１０μｍ〜３００μ
ｍ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍ程度とされる。Ａ
ｇ被覆層１２が薄すぎると前述の拡散反応を抑止する効
力が薄れるという点で、また厚すぎるとＡｇシース層３
の内容積に占めるテンションメンバ１の容積の割合が増
加してしまい、超電導相が減少するという点でそれぞれ
好ましくない。
【００１１】この超電導相の減少という問題を考慮し
て、芯材１１の太さも選定する必要があり、結局Ａｇシ
ース層３の内径に対してテンションメンバ１の直径が、
４／５〜１／１５程度、好ましくは３／５〜１／１０程
度となるように設定することが、テンションメンバ１に
よる機械的強度補強効果を損なわず、かつさほど超電導
相を減少させないという点から好適である。
て、芯材１１の太さも選定する必要があり、結局Ａｇシ
ース層３の内径に対してテンションメンバ１の直径が、
４／５〜１／１５程度、好ましくは３／５〜１／１０程
度となるように設定することが、テンションメンバ１に
よる機械的強度補強効果を損なわず、かつさほど超電導
相を減少させないという点から好適である。
【００１２】超電導部２は酸化物超電導体粉末の焼結体
で構成される。使用される酸化物超電導体粉末は、例え
ば固相法や共沈法等の適宜な方法で調製した超電導用組
成物を焼結処理し、それを粒径が１００μｍ以下、とり
わけ０．１〜１０μｍ程度の粉末に粉砕する方法などに
より得ることができる。酸化物超電導体の種類について
は特に限定はない。その例としては、Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ
Ｃｕ2 Ｏy やＢｉ2-xＰｂx Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏy の
ようなＢｉ系酸化物超電導体、ＹＢａ2 Ｃｕ3Ｏy やＹ
Ｂａ2 Ｃｕ4 Ｏy のようなＹ系酸化物超電導体、Ｂａ
1-x Ｋx ＢｉＯ3のようなＢａ系酸化物超電導体、Ｎｄ
2-x Ｃｅx ＣｕＯy のようなＮｄ系酸化物超電導体、そ
の他Ｌａ系酸化物超電導体、Ｔｌ系酸化物超電導体、Ｐ
ｂ系酸化物超電導体などが挙げられる。
で構成される。使用される酸化物超電導体粉末は、例え
ば固相法や共沈法等の適宜な方法で調製した超電導用組
成物を焼結処理し、それを粒径が１００μｍ以下、とり
わけ０．１〜１０μｍ程度の粉末に粉砕する方法などに
より得ることができる。酸化物超電導体の種類について
は特に限定はない。その例としては、Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ
Ｃｕ2 Ｏy やＢｉ2-xＰｂx Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏy の
ようなＢｉ系酸化物超電導体、ＹＢａ2 Ｃｕ3Ｏy やＹ
Ｂａ2 Ｃｕ4 Ｏy のようなＹ系酸化物超電導体、Ｂａ
1-x Ｋx ＢｉＯ3のようなＢａ系酸化物超電導体、Ｎｄ
2-x Ｃｅx ＣｕＯy のようなＮｄ系酸化物超電導体、そ
の他Ｌａ系酸化物超電導体、Ｔｌ系酸化物超電導体、Ｐ
ｂ系酸化物超電導体などが挙げられる。
【００１３】また、前記のＢｉ等の成分を他の希土類元
素で置換したもの、Ｓｒ等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどが挙げられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなども挙げられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法などに
より得ることができる。
素で置換したもの、Ｓｒ等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどが挙げられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなども挙げられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法などに
より得ることができる。
【００１４】本発明の酸化物超電導線材は、例えばＡｇ
シース層３となるＡｇチューブ内の中心付近にテンショ
ンメンバ１を配置し、このチューブとテンションメンバ
１との間隙に前記の酸化物超電導粉末を装填し、次いで
これを適宜な外径まで伸線加工して酸化物超電導線素材
を作成し、最後に当該素材を加熱処理して内蔵の酸化物
超電導粉末を焼結することにより得ることができる。
シース層３となるＡｇチューブ内の中心付近にテンショ
ンメンバ１を配置し、このチューブとテンションメンバ
１との間隙に前記の酸化物超電導粉末を装填し、次いで
これを適宜な外径まで伸線加工して酸化物超電導線素材
を作成し、最後に当該素材を加熱処理して内蔵の酸化物
超電導粉末を焼結することにより得ることができる。
【００１５】上記の伸線加工は、例えばスウェージング
方式、溝ロール方式、ダイス方式などの適宜な方法で行
うことができる。また伸線加工に際しては必要に応じ、
例えばピンチロール等を介した圧延処理の付加等により
テープ状等の使用目的に応じた適宜な断面形状に成形す
ることもできる。
方式、溝ロール方式、ダイス方式などの適宜な方法で行
うことができる。また伸線加工に際しては必要に応じ、
例えばピンチロール等を介した圧延処理の付加等により
テープ状等の使用目的に応じた適宜な断面形状に成形す
ることもできる。
【００１６】また上記の加熱処理は、Ａｇシース層３中
の酸化物超電導粉末をバルク化して一体化させるための
ものである。その温度は使用した酸化物超電導粉末等に
応じて適宜に決定され、一般には７００〜１２００℃で
ある。なお該加熱処理は、密閉系の耐熱耐圧容器に焼結
対象物を収容するなどして加圧雰囲気下に行ってもよ
い。加圧雰囲気は、焼結膨れの発生を防止する外圧とし
て作用する。
の酸化物超電導粉末をバルク化して一体化させるための
ものである。その温度は使用した酸化物超電導粉末等に
応じて適宜に決定され、一般には７００〜１２００℃で
ある。なお該加熱処理は、密閉系の耐熱耐圧容器に焼結
対象物を収容するなどして加圧雰囲気下に行ってもよ
い。加圧雰囲気は、焼結膨れの発生を防止する外圧とし
て作用する。
【００１７】なお、上述の酸化物超電導線素材を多数本
作成してこれを束ねて適宜な金属チューブ内に装填し、
さらに伸線加工を施した後に上記の加熱処理を行うよう
にしてもよい。
作成してこれを束ねて適宜な金属チューブ内に装填し、
さらに伸線加工を施した後に上記の加熱処理を行うよう
にしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した通りの本発明の酸化物超電
導線材によれば、テンションメンバをＡｇシース層内に
内蔵させたので、線材の機械的強度を向上させることが
できる。従って強い応力が線材に加わる箇所への布設に
有利となる。またテンションメンバの表面にＡｇ被覆層
を設けているので拡散反応は生じず、またこのＡｇ被覆
層の存在により超電導相の配向も良好に保たれるので、
超電導特性を劣化させることなく前記の機械的強度の向
上を図ることができる。
導線材によれば、テンションメンバをＡｇシース層内に
内蔵させたので、線材の機械的強度を向上させることが
できる。従って強い応力が線材に加わる箇所への布設に
有利となる。またテンションメンバの表面にＡｇ被覆層
を設けているので拡散反応は生じず、またこのＡｇ被覆
層の存在により超電導相の配向も良好に保たれるので、
超電導特性を劣化させることなく前記の機械的強度の向
上を図ることができる。
【図１】本発明の酸化物超電導線材の一例を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明の酸化物超電導線材の他の例を示す断面
図である。
図である。
１ テンションメンバ １１ 高強度金属芯材 １２ Ａｇ被覆層 ２ 超電導部 ３ Ａｇシース層 ４ 第２シース層
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａｇシース層の内部に、表面にＡｇ被覆
層を備えるテンションメンバを配置し、前記Ａｇシース
層とテンションメンバとの間隙に酸化物超電導体粉末を
装填した酸化物超電導線素材を加熱処理してなる酸化物
超電導線材。 - 【請求項２】 Ａｇシース層の外側に、高強度金属から
なる第２シース層を設けてなる請求項１記載の酸化物超
電導線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235446A JPH0765643A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 酸化物超電導線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235446A JPH0765643A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 酸化物超電導線材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765643A true JPH0765643A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16986236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235446A Pending JPH0765643A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 酸化物超電導線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765643A (ja) |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP5235446A patent/JPH0765643A/ja active Pending
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