JPH08180751A - 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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- JPH08180751A JPH08180751A JP6323082A JP32308294A JPH08180751A JP H08180751 A JPH08180751 A JP H08180751A JP 6323082 A JP6323082 A JP 6323082A JP 32308294 A JP32308294 A JP 32308294A JP H08180751 A JPH08180751 A JP H08180751A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 臨界電流密度の高い長尺な酸化物超電導線材
を容易に得ること。 【構成】 金属製筒体内に酸化物超電導体原料粉末を充
填する工程と、前記酸化物超電導体原料粉末を充填した
金属製筒体に線引きおよび圧延を施し、酸化物超電導体
原料粉末を充填した金属製筒体を縮径する工程と、前記
縮径した被加工体に熱処理を施し酸化物超電導体原料粉
末を結晶化する工程とを具備する酸化物超電導線材の製
造方法において、前記中間圧延を互いに異なる周速度の
対ローラ１，１′によって行うことを特徴とする。ここ
での中間圧延を周速度比Ｒ（％）が10≦Ｒ≦90、さらに
好ましくは20≦Ｒ≦60に設定した互いに異なる周速度の
対ローラ１，１′によって行うことをが望ましい。
を容易に得ること。 【構成】 金属製筒体内に酸化物超電導体原料粉末を充
填する工程と、前記酸化物超電導体原料粉末を充填した
金属製筒体に線引きおよび圧延を施し、酸化物超電導体
原料粉末を充填した金属製筒体を縮径する工程と、前記
縮径した被加工体に熱処理を施し酸化物超電導体原料粉
末を結晶化する工程とを具備する酸化物超電導線材の製
造方法において、前記中間圧延を互いに異なる周速度の
対ローラ１，１′によって行うことを特徴とする。ここ
での中間圧延を周速度比Ｒ（％）が10≦Ｒ≦90、さらに
好ましくは20≦Ｒ≦60に設定した互いに異なる周速度の
対ローラ１，１′によって行うことをが望ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、臨界電流密度の高い長
尺な酸化物超電導線材を容易に製造し得る製造方法に関
する。
尺な酸化物超電導線材を容易に製造し得る製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、（Bi，Pb）2 Sr2 Ca2 Cu3 O
10+Xなどから成る酸化物超電導体は、液体窒素 77Kを超
える臨界温度を有し、金属系超電導体に比べ臨界温度が
高いので、実用上大きな関心が寄せられている。そし
て、酸化物超電導体の実用化に当たっては、線材化する
ことが必要であるが、金属系超電導体と異なって加工が
難しく、また歪みに弱くて劣化し易いなどの問題があ
る。
10+Xなどから成る酸化物超電導体は、液体窒素 77Kを超
える臨界温度を有し、金属系超電導体に比べ臨界温度が
高いので、実用上大きな関心が寄せられている。そし
て、酸化物超電導体の実用化に当たっては、線材化する
ことが必要であるが、金属系超電導体と異なって加工が
難しく、また歪みに弱くて劣化し易いなどの問題があ
る。
【０００３】ところで、従来、酸化物超電導体の線材化
は、一般に次のような手段で行われている。第１の手段
は、たとえばAgテープ面に、ドクターブレード法によっ
て酸化物超電導体の厚膜を塗布・形成し、これに熱処理
を施す方法であり、長さ 5 m程度の酸化物超電導線材が
製造されている。第２の手段は、一端を金属や封止材で
封止した外径 9mm，内径 7mm程度の、たとえばAg製パイ
プを用意し、このAg製パイプ内に他端（開口端）から、
前記のような酸化物超電導体粉末を充填する。次いで、
前記酸化物超電導体粉末を充填したAg製パイプを、溝ロ
ールやスェージングマシンなどで伸線処理して、所要線
径の酸化物超電導素線と（縮径・縮厚）してから、対ロ
ーラー間を通過させることによって圧延し、テープ状も
しくは線状の酸化物超電導線材とする。その後、たとえ
ば 820〜 900℃の空気中で数10時間熱処理後、さらに要
すれば室温でのプレス加工、もしくは圧延加工を施して
から熱処理する工程を繰り返すことによって、液体窒素
中などの極低温領域、たとえば77 Kでの臨界電流密度40
00 A／cm2 ，全長 1kmの酸化物超電導線材が得られてい
る。そして、この種の酸化物超電導線材のうちでも、酸
化物超電導体が（Bi，Pb）2 Sr2 Ca2 Cu3 O 10+Xの場合
は、Tl系酸化物超電導体に比べて毒性が低いばかりでな
く、結晶の配向性をよくし得れば臨界温度が 110 Kと高
くなるので、実用上多くの期待が寄せられている。
は、一般に次のような手段で行われている。第１の手段
は、たとえばAgテープ面に、ドクターブレード法によっ
て酸化物超電導体の厚膜を塗布・形成し、これに熱処理
を施す方法であり、長さ 5 m程度の酸化物超電導線材が
製造されている。第２の手段は、一端を金属や封止材で
封止した外径 9mm，内径 7mm程度の、たとえばAg製パイ
プを用意し、このAg製パイプ内に他端（開口端）から、
前記のような酸化物超電導体粉末を充填する。次いで、
前記酸化物超電導体粉末を充填したAg製パイプを、溝ロ
ールやスェージングマシンなどで伸線処理して、所要線
径の酸化物超電導素線と（縮径・縮厚）してから、対ロ
ーラー間を通過させることによって圧延し、テープ状も
しくは線状の酸化物超電導線材とする。その後、たとえ
ば 820〜 900℃の空気中で数10時間熱処理後、さらに要
すれば室温でのプレス加工、もしくは圧延加工を施して
から熱処理する工程を繰り返すことによって、液体窒素
中などの極低温領域、たとえば77 Kでの臨界電流密度40
00 A／cm2 ，全長 1kmの酸化物超電導線材が得られてい
る。そして、この種の酸化物超電導線材のうちでも、酸
化物超電導体が（Bi，Pb）2 Sr2 Ca2 Cu3 O 10+Xの場合
は、Tl系酸化物超電導体に比べて毒性が低いばかりでな
く、結晶の配向性をよくし得れば臨界温度が 110 Kと高
くなるので、実用上多くの期待が寄せられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような酸化物超電導体粉末を、金属製のチューブ内に充
填し、鍛造，線引，圧延などの機械加工および熱処理を
施した後、少なくとも１回の中間圧延および熱処理を施
す手段で製造した酸化物超電導線材の場合、実用上次の
ような不都合が認められる。すなわち、最終熱処理前
に、中間圧縮加工によって、酸化物超電導体の結晶配向
性を予め高めておくことが必要（前提）となる。この中
間圧縮加工としては、前記したようにプレス加工、もし
くは圧延加工が挙げられ、結晶の配向性を向上させる手
段としては、静置的な圧縮と成るプレス加工が有効視さ
れる。そして、この酸化物超電導体の結晶の配向性は、
たとえば数cm程度の短尺試料の場合、プレス加工で高め
得るが、10cm程度を超える試料の場合は十分な結晶の配
向性が達成されない。つまり、プレス用のダイスは、高
々10cm径程度であるため、これよりも試料が長尺になる
とプレス加工を行い得ないからである。また、通常の圧
延加工では、シース材を酸化物コア界面にくびれを生じ
易く、このことが臨界電流密度を下げる原因と成ってい
る。
ような酸化物超電導体粉末を、金属製のチューブ内に充
填し、鍛造，線引，圧延などの機械加工および熱処理を
施した後、少なくとも１回の中間圧延および熱処理を施
す手段で製造した酸化物超電導線材の場合、実用上次の
ような不都合が認められる。すなわち、最終熱処理前
に、中間圧縮加工によって、酸化物超電導体の結晶配向
性を予め高めておくことが必要（前提）となる。この中
間圧縮加工としては、前記したようにプレス加工、もし
くは圧延加工が挙げられ、結晶の配向性を向上させる手
段としては、静置的な圧縮と成るプレス加工が有効視さ
れる。そして、この酸化物超電導体の結晶の配向性は、
たとえば数cm程度の短尺試料の場合、プレス加工で高め
得るが、10cm程度を超える試料の場合は十分な結晶の配
向性が達成されない。つまり、プレス用のダイスは、高
々10cm径程度であるため、これよりも試料が長尺になる
とプレス加工を行い得ないからである。また、通常の圧
延加工では、シース材を酸化物コア界面にくびれを生じ
易く、このことが臨界電流密度を下げる原因と成ってい
る。
【０００５】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、臨界電流密度の高い長尺な酸化物超電導線材を圧
延加工によって容易に得ることが可能な製造方法の提供
を目的とする。
ので、臨界電流密度の高い長尺な酸化物超電導線材を圧
延加工によって容易に得ることが可能な製造方法の提供
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る酸化物超電
導線材の製造方法は、金属製筒体内に酸化物超電導体原
料粉末を充填する工程と、前記酸化物超電導体原料粉末
を充填した金属製筒体を縮径する工程と、前記縮径した
被加工体に少なくとも１回の中間圧延加工および熱処理
を施し酸化物超電導体原料粉末を結晶化する工程とを具
備する酸化物超電導線材の製造方法において、前記中間
圧延を周速度が互いに異なる対ローラによって行うこと
を特徴とする。
導線材の製造方法は、金属製筒体内に酸化物超電導体原
料粉末を充填する工程と、前記酸化物超電導体原料粉末
を充填した金属製筒体を縮径する工程と、前記縮径した
被加工体に少なくとも１回の中間圧延加工および熱処理
を施し酸化物超電導体原料粉末を結晶化する工程とを具
備する酸化物超電導線材の製造方法において、前記中間
圧延を周速度が互いに異なる対ローラによって行うこと
を特徴とする。
【０００７】本発明において、中間圧延を行う対ローラ
の周速度比Ｒが互いに異なっていれば、いずれの場合も
従来の圧延法に比べて、超電導特性のすぐれた酸化物超
電導線材を得ることが可能であるが、周速度比Ｒ（％）
を10≦Ｒ≦90の範囲に設定することが好ましく、さらに
は20≦Ｒ≦60範囲に設定することが望ましい。
の周速度比Ｒが互いに異なっていれば、いずれの場合も
従来の圧延法に比べて、超電導特性のすぐれた酸化物超
電導線材を得ることが可能であるが、周速度比Ｒ（％）
を10≦Ｒ≦90の範囲に設定することが好ましく、さらに
は20≦Ｒ≦60範囲に設定することが望ましい。
【０００８】（ここで、Ｒは圧延機の対ローラの回転速
度をそれぞれ V1 ， V2 とすると、Ｒ＝（ V1 − V2 ）
／ V1 × 100、もしくは対ローラの径をそれぞれｒ1 ，
ｒ2とすると、Ｒ＝（ｒ1 −ｒ2 ）／ｒ1 × 100で表さ
れる）そして、上記本発明は、次ぎのような原理に基づ
いて成されたものである。すなわち、図１に模式的に例
示するように、回転速度（周速度）が V1 ， V2 と互い
に異なる対を成す両ローラ（高速ローラ１，低速ローラ
２）による圧延では、被圧延材料３の移動圧延速度と高
速ローラ１の周速，低速ローラ２の周速とが一致する中
立点Ｎ，Ｎ′の位置が、高速ローラ１と低速ローラ２と
で異なっている。ここで、高速ローラ１の中立点Ｎの方
がより出口側に位置しており、両中立点Ｎ，Ｎ′に挟ま
れた領域は、摩擦方向が高速ローラ１と低速ローラ２と
で逆になる。そして、この摩擦方向が両ローラ１，１′
側で逆になる現象は、ローラ接触孤内の変形状態や応力
状態に影響するので、被圧延材料２は厚さ方向全体に剪
断変形を受けることになる。また、摩擦による圧延圧力
の増加も抑制され（圧力分布の平坦化）、被圧延材料２
の厚さ中心部にも剪断力が作用して、被圧延材料２の変
形性が助長され、図２に模式的に示すような圧力分布を
採る。つまり、異周速ローラによる圧延の場合は、同周
速ローラによる圧延の場合に比べて圧力分布が平坦化す
るため、均一な圧延が可能となる。
度をそれぞれ V1 ， V2 とすると、Ｒ＝（ V1 − V2 ）
／ V1 × 100、もしくは対ローラの径をそれぞれｒ1 ，
ｒ2とすると、Ｒ＝（ｒ1 −ｒ2 ）／ｒ1 × 100で表さ
れる）そして、上記本発明は、次ぎのような原理に基づ
いて成されたものである。すなわち、図１に模式的に例
示するように、回転速度（周速度）が V1 ， V2 と互い
に異なる対を成す両ローラ（高速ローラ１，低速ローラ
２）による圧延では、被圧延材料３の移動圧延速度と高
速ローラ１の周速，低速ローラ２の周速とが一致する中
立点Ｎ，Ｎ′の位置が、高速ローラ１と低速ローラ２と
で異なっている。ここで、高速ローラ１の中立点Ｎの方
がより出口側に位置しており、両中立点Ｎ，Ｎ′に挟ま
れた領域は、摩擦方向が高速ローラ１と低速ローラ２と
で逆になる。そして、この摩擦方向が両ローラ１，１′
側で逆になる現象は、ローラ接触孤内の変形状態や応力
状態に影響するので、被圧延材料２は厚さ方向全体に剪
断変形を受けることになる。また、摩擦による圧延圧力
の増加も抑制され（圧力分布の平坦化）、被圧延材料２
の厚さ中心部にも剪断力が作用して、被圧延材料２の変
形性が助長され、図２に模式的に示すような圧力分布を
採る。つまり、異周速ローラによる圧延の場合は、同周
速ローラによる圧延の場合に比べて圧力分布が平坦化す
るため、均一な圧延が可能となる。
【０００９】本発明においては、前記中間圧延を異周速
圧延で行うが、圧延ローラの周速度比Ｒ（％）を10≦Ｒ
≦90（すなわち10〜90％）、さらに好ましくは20≦Ｒ≦
60（すなわち20〜60％）に選択・設定すると、前記のよ
うな作用効果によって、シース材を酸化物コアの界面の
ぐびれを抑制できるため、製造された酸化物超電導線材
の臨界電流密度のバラツキが低減され、より実用的にす
ぐれた臨界電流密度の高い酸化物超電導線材が得られ
る。
圧延で行うが、圧延ローラの周速度比Ｒ（％）を10≦Ｒ
≦90（すなわち10〜90％）、さらに好ましくは20≦Ｒ≦
60（すなわち20〜60％）に選択・設定すると、前記のよ
うな作用効果によって、シース材を酸化物コアの界面の
ぐびれを抑制できるため、製造された酸化物超電導線材
の臨界電流密度のバラツキが低減され、より実用的にす
ぐれた臨界電流密度の高い酸化物超電導線材が得られ
る。
【００１０】なお、本発明において、酸化物超電導体原
料粉末を充填する金属製筒体としては、たとえばAg製パ
イプ，Ag−Mg製パイプ，Ag−Ni製パイプ，Ag−Au製パイ
プ，Ag−Ti製パイプ，Ag−Zr製パイプ，Ag−Cu製パイプ
などが挙げられる。また、酸化物超電導体原料粉末とし
ては、たとえば（Bi，Pb）2 Sr2 Ca2 Cu3 O 10+X，Bi2
Sr2 CaCu2 O 8+X系など、各種の酸化物超電導体系が挙
げられる。
料粉末を充填する金属製筒体としては、たとえばAg製パ
イプ，Ag−Mg製パイプ，Ag−Ni製パイプ，Ag−Au製パイ
プ，Ag−Ti製パイプ，Ag−Zr製パイプ，Ag−Cu製パイプ
などが挙げられる。また、酸化物超電導体原料粉末とし
ては、たとえば（Bi，Pb）2 Sr2 Ca2 Cu3 O 10+X，Bi2
Sr2 CaCu2 O 8+X系など、各種の酸化物超電導体系が挙
げられる。
【００１１】
【作用】本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法は、
中間圧延として異周速圧延を採用したことにより、被圧
延材料にかかる圧力分布が一定化される。そして、この
圧力分布の一定化によって、酸化物超電導体とシース材
との界面のうねりが軽減され、酸化物超電導体の結晶配
向性も向上し、臨界電流密度の高い酸化物超電導線材を
得ることが可能となる。
中間圧延として異周速圧延を採用したことにより、被圧
延材料にかかる圧力分布が一定化される。そして、この
圧力分布の一定化によって、酸化物超電導体とシース材
との界面のうねりが軽減され、酸化物超電導体の結晶配
向性も向上し、臨界電流密度の高い酸化物超電導線材を
得ることが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、図３〜図７を参照して本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１３】実施例１ 先ず、組成Bi1.85Pb0.25Sr1.9 Ca2.05Cu3.05 O10+xの酸
化物超電導体を生成するBi2 O 3 ，SrCO3 ，CaCO3 ，Cu
O の混合粉末を 800℃で 2〜24hr仮焼した後、ボールミ
ルで粉砕してからプレスでペレット状に成型し、この成
型体に再度、仮焼・粉砕処理を施して仮焼粉末を得た。
次いで、前記仮焼粉末を予め容易しておいた外径15mm，
内径12mm，長さ 800mmのAg製筒体（一端封止筒体…チュ
ーブ）内に充填した。
化物超電導体を生成するBi2 O 3 ，SrCO3 ，CaCO3 ，Cu
O の混合粉末を 800℃で 2〜24hr仮焼した後、ボールミ
ルで粉砕してからプレスでペレット状に成型し、この成
型体に再度、仮焼・粉砕処理を施して仮焼粉末を得た。
次いで、前記仮焼粉末を予め容易しておいた外径15mm，
内径12mm，長さ 800mmのAg製筒体（一端封止筒体…チュ
ーブ）内に充填した。
【００１４】その後、前記仮焼粉末を充填した、Ag製筒
体の開口端面に、所定の蓋体を一体的に装着して封止し
た後、常套の手段である線引き機により、外径1.26mmに
なるまで線引加工（縮径）してから、さらに厚さ0.25mm
まで圧延した。次に、この圧延加工した厚さ0.25mmの縮
径線材を、 7.7％の酸素を流しながら 800〜 900℃で20
時間加熱し、冷却した後、異周速比40％に設定した圧延
ローラ間を通過させて、中間圧延加工を施した。その
後、さらに 7.7％の酸素を流しながら 800〜 900℃で50
時間加熱処理を施してから冷却し、全長約 100 mで、液
体窒素中7.7Kでの臨界電流密度40 A（Jcは20000A／c
m2 ）のテープ状酸化物超電導線材を得た。また、この
酸化物超電導線材に電圧端子を50cm間隔に取り付けて、
臨界電流密度Jcの分布を測定したところ、そのバラツキ
は± 5％であった。
体の開口端面に、所定の蓋体を一体的に装着して封止し
た後、常套の手段である線引き機により、外径1.26mmに
なるまで線引加工（縮径）してから、さらに厚さ0.25mm
まで圧延した。次に、この圧延加工した厚さ0.25mmの縮
径線材を、 7.7％の酸素を流しながら 800〜 900℃で20
時間加熱し、冷却した後、異周速比40％に設定した圧延
ローラ間を通過させて、中間圧延加工を施した。その
後、さらに 7.7％の酸素を流しながら 800〜 900℃で50
時間加熱処理を施してから冷却し、全長約 100 mで、液
体窒素中7.7Kでの臨界電流密度40 A（Jcは20000A／c
m2 ）のテープ状酸化物超電導線材を得た。また、この
酸化物超電導線材に電圧端子を50cm間隔に取り付けて、
臨界電流密度Jcの分布を測定したところ、そのバラツキ
は± 5％であった。
【００１５】なお、前記異周速比40％に設定した圧延ロ
ーラによる中間圧延加工において、同様の条件で製造し
た厚さを0.03〜 0.8mmの範囲で変えたテープ状酸化物超
電導線材につき、液体窒素中7.7Kでの臨界電流密度Jcを
測定したところ、図３に示すごとく、厚さが0.05〜 0.5
mm程度のとき、特性の上昇が顕著であった。また、前記
被加工体に対する異周速比40％での中間圧延加工におけ
る変形量もしくは圧下率（圧延後の厚み／圧延前の厚
み）と製造したテープ状酸化物超電導線材の臨界電流密
度Jc（液体窒素中7.7Kで）との関係は図４に示すごと
く、変形量もしくは圧下率が 5〜50％程度のとき、特性
の上昇が顕著であった。
ーラによる中間圧延加工において、同様の条件で製造し
た厚さを0.03〜 0.8mmの範囲で変えたテープ状酸化物超
電導線材につき、液体窒素中7.7Kでの臨界電流密度Jcを
測定したところ、図３に示すごとく、厚さが0.05〜 0.5
mm程度のとき、特性の上昇が顕著であった。また、前記
被加工体に対する異周速比40％での中間圧延加工におけ
る変形量もしくは圧下率（圧延後の厚み／圧延前の厚
み）と製造したテープ状酸化物超電導線材の臨界電流密
度Jc（液体窒素中7.7Kで）との関係は図４に示すごと
く、変形量もしくは圧下率が 5〜50％程度のとき、特性
の上昇が顕著であった。
【００１６】比較例１ 前記実施例１において、中間圧延の圧延ローラを等周速
（異周速比 0％）とした以外は、同一条件として、全長
約 100 mのテープ状酸化物超電導線材を得た。このテー
プ状酸化物超電導線材は、液体窒素中7.7Kでの臨界電流
密度 6 Aで、また、この酸化物超電導線材に電圧端子を
50cm間隔に取り付けて、臨界電流密度Jcの分布を測定し
たところ、そのバラツキは±80％であった。
（異周速比 0％）とした以外は、同一条件として、全長
約 100 mのテープ状酸化物超電導線材を得た。このテー
プ状酸化物超電導線材は、液体窒素中7.7Kでの臨界電流
密度 6 Aで、また、この酸化物超電導線材に電圧端子を
50cm間隔に取り付けて、臨界電流密度Jcの分布を測定し
たところ、そのバラツキは±80％であった。
【００１７】実施例２〜10 先ず、組成Bi1.85Pb0.25Sr1.9 Ca2.05Cu3.05 O10+xの酸
化物超電導体を生成するBi2 O 3 ，SrCO3 ，CaCO3 ，Cu
O の混合粉末を 800℃で 2〜24hr仮焼した後、ボールミ
ルで粉砕してからプレスでペレット状に成型し、この成
型体に再度、仮焼・粉砕処理を施して仮焼粉末を得た。
次いで、前記仮焼粉末を予め容易しておいた外径15mm，
内径12mm，長さ 800mmのAg製筒体（一端封止筒体…チュ
ーブ）内に充填した。
化物超電導体を生成するBi2 O 3 ，SrCO3 ，CaCO3 ，Cu
O の混合粉末を 800℃で 2〜24hr仮焼した後、ボールミ
ルで粉砕してからプレスでペレット状に成型し、この成
型体に再度、仮焼・粉砕処理を施して仮焼粉末を得た。
次いで、前記仮焼粉末を予め容易しておいた外径15mm，
内径12mm，長さ 800mmのAg製筒体（一端封止筒体…チュ
ーブ）内に充填した。
【００１８】その後、前記仮焼粉末を充填した、Ag製筒
体３の開口端面に所定の蓋体を一体的に装着して封止し
た後、常套の手段である線引き機により、外径1.26mmに
なるまで線引加工（縮径）してから、さらに厚さ0.25mm
まで圧延した。次に、この圧延加工した厚さ0.25mmの縮
径線材を、 7.7％の酸素を流しながら 800〜 900℃で20
時間加熱し、冷却した後、異周速比10％，20％，30％，
50％，60％，70％，80％もしくは90％に設定した圧延ロ
ーラ間を通過させて、中間圧延加工を施した。その後、
さらに 7.7％の酸素を流しながら 800〜 900℃で50時間
加熱処理を施してから冷却し、全長約 100 mで、液体窒
素中7.7Kでの臨界電流密度10〜40 Aのテープ状酸化物超
電導線材を得た。図５は前記中間圧延加工時の異周速比
と臨界電流密度値の関係例を示す曲線図である。また、
この酸化物超電導線材に電圧端子を50cm間隔に取り付け
て、臨界電流密度Jcの分布を測定したところ、そのバラ
ツキは下記表に、実施例１，比較例１とともに例示する
すごとく± 5〜33％程度で、異周速比が高い方がバラツ
キは低減している。
体３の開口端面に所定の蓋体を一体的に装着して封止し
た後、常套の手段である線引き機により、外径1.26mmに
なるまで線引加工（縮径）してから、さらに厚さ0.25mm
まで圧延した。次に、この圧延加工した厚さ0.25mmの縮
径線材を、 7.7％の酸素を流しながら 800〜 900℃で20
時間加熱し、冷却した後、異周速比10％，20％，30％，
50％，60％，70％，80％もしくは90％に設定した圧延ロ
ーラ間を通過させて、中間圧延加工を施した。その後、
さらに 7.7％の酸素を流しながら 800〜 900℃で50時間
加熱処理を施してから冷却し、全長約 100 mで、液体窒
素中7.7Kでの臨界電流密度10〜40 Aのテープ状酸化物超
電導線材を得た。図５は前記中間圧延加工時の異周速比
と臨界電流密度値の関係例を示す曲線図である。また、
この酸化物超電導線材に電圧端子を50cm間隔に取り付け
て、臨界電流密度Jcの分布を測定したところ、そのバラ
ツキは下記表に、実施例１，比較例１とともに例示する
すごとく± 5〜33％程度で、異周速比が高い方がバラツ
キは低減している。
【００１９】 表 試料 異周速比 臨界電流密度 臨界電流密度（ A） （％） （ A） のバラツキ（±％） 実施例１ 40 40.0 6.3 〃 ２ 10 10.2 32.6 〃 ４ 20 34.0 10.7 〃 ５ 30 39.1 7.4 〃 ６ 50 38.2 5.2 〃 ７ 60 34.9 5.0 〃 ８ 70 29.0 4.9 〃 ９ 80 15.1 5.3 〃 10 90 8.9 5.1 比較例１ 0 6.0 80.4 さらに、前記製造した実施例に係るテープ状酸化物超電
導線材を長さ方向に切断し、図６に模式的にその断面を
示すごとく、Agシース（クラッド層）３で被覆されたコ
ア層（酸化物超電導体）４の長さ方向における厚さ変動
（変動係数）を観察・評価した結果の一部を図７に示
す。ここで、変動係数は、 変動係数＝コア厚の標準偏差／コア厚の平均値 で示され、界面の乱れを評価する指標であって、変動係
数が小さいほど界面の乱れが小さく、長さ方向で安定し
た形態を採っていることを意味し、結果的に特性のバラ
ツキも低減していることになる。
導線材を長さ方向に切断し、図６に模式的にその断面を
示すごとく、Agシース（クラッド層）３で被覆されたコ
ア層（酸化物超電導体）４の長さ方向における厚さ変動
（変動係数）を観察・評価した結果の一部を図７に示
す。ここで、変動係数は、 変動係数＝コア厚の標準偏差／コア厚の平均値 で示され、界面の乱れを評価する指標であって、変動係
数が小さいほど界面の乱れが小さく、長さ方向で安定し
た形態を採っていることを意味し、結果的に特性のバラ
ツキも低減していることになる。
【００２０】本発明は上記の例示に限定されるものでな
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採
ることができる。たとえば原料粉末を充填した金属製筒
体の線引および圧延による縮径，加熱後の、中間圧延お
よび熱処理は、原料粉末や金属製筒体の種類、製造する
線材の断面形状などによって、複数回繰り返して行って
もよい。
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採
ることができる。たとえば原料粉末を充填した金属製筒
体の線引および圧延による縮径，加熱後の、中間圧延お
よび熱処理は、原料粉末や金属製筒体の種類、製造する
線材の断面形状などによって、複数回繰り返して行って
もよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る酸化物
超電導線材の製造方法によれば、中間圧延（圧縮）工程
の圧延で、両面側から押圧するローラの周速を異なら
せ、このましくは異周速比を10〜90％、さらにこのまし
くは異周速比を20〜60％に選択設定したことによって、
均一な圧縮が可能となって、再現性よく臨界電流密度の
高い長尺な酸化物超電導線材を容易に製造し得る。した
がって、この種酸化物超電導線材の実用化の推進、応用
分野の拡大に大きく寄与するものといえる。
超電導線材の製造方法によれば、中間圧延（圧縮）工程
の圧延で、両面側から押圧するローラの周速を異なら
せ、このましくは異周速比を10〜90％、さらにこのまし
くは異周速比を20〜60％に選択設定したことによって、
均一な圧縮が可能となって、再現性よく臨界電流密度の
高い長尺な酸化物超電導線材を容易に製造し得る。した
がって、この種酸化物超電導線材の実用化の推進、応用
分野の拡大に大きく寄与するものといえる。
【図１】本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法で採
用する異周速圧延の説明図。
用する異周速圧延の説明図。
【図２】本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法で採
用する異周速圧延での圧力分布模式図。
用する異周速圧延での圧力分布模式図。
【図３】本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法で中
間圧延した厚さと酸化物超電導線材の臨界電流密度との
関係例を示す曲線図。
間圧延した厚さと酸化物超電導線材の臨界電流密度との
関係例を示す曲線図。
【図４】本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法で中
間圧延する変形量と酸化物超電導線材の臨界電流密度と
の関係例を示す曲線図。
間圧延する変形量と酸化物超電導線材の臨界電流密度と
の関係例を示す曲線図。
【図５】本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法で採
用する異周速圧延の異周速比と酸化物超電導線材の臨界
電流密度との関係例を示す曲線図。
用する異周速圧延の異周速比と酸化物超電導線材の臨界
電流密度との関係例を示す曲線図。
【図６】酸化物超電導線材の長さ方向の断面状態を示す
模式図。
模式図。
【図７】本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法で採
用する異周速圧延の異周速比とコア厚の変動係数との関
係例を示す特性図。
用する異周速圧延の異周速比とコア厚の変動係数との関
係例を示す特性図。
１……高速ローラ １′……低速ローラ ２…
…被圧延加工体 N……高速ローラの中立点 N′……低速ローラの
中立点 ３……Agシース ４……コア層（酸化
物超電導体）
…被圧延加工体 N……高速ローラの中立点 N′……低速ローラの
中立点 ３……Agシース ４……コア層（酸化
物超電導体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 俊自 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 山田 穣 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 引地 康雄 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 長谷川 隆代 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 金属製筒体内に酸化物超電導体原料粉末
を充填する工程と、 前記酸化物超電導体原料粉末を充填した金属製筒体縮径
する工程と、 前記縮径した被加工体に少なくとも１回の中間圧延およ
び熱処理を施して酸化物超電導体原料粉末を結晶化する
工程とを具備する酸化物超電導線材の製造方法におい
て、 前記中間圧延を周速度が互いに異なる対ローラによって
行う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】 金属製筒体内に酸化物超電導体原料粉末
を充填する工程と、 前記酸化物超電導体原料粉末を充填した金属製筒体を縮
径する工程と、 前記縮径した被加工体に少なくとも１回の中間圧延およ
び熱処理を施して酸化物超電導体原料粉末を結晶化する
工程とを具備する酸化物超電導線材の製造方法におい
て、 前記中間圧延を周速度比Ｒ（％）が10≦Ｒ≦90 （ここで、Ｒは圧延機の対ローラの回転速度をそれぞれ
V1 ， V2 とすると、Ｒ＝（ V1 − V2 ）／ V1 × 10
0、もしくは対ローラの径をそれぞれｒ1 ，ｒ2とする
と、Ｒ＝（ｒ1 −ｒ2 ）／ｒ1 × 100で表される）に設
定された互いに異なる周速度の対ローラによって行うこ
とを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。 - 【請求項３】 金属製筒体内に酸化物超電導体原料粉末
を充填する工程と、 前記酸化物超電導体原料粉末を充填した金属製筒体を縮
径する工程と、 前記縮径した被加工体に少なくとも１回の中間圧延およ
び熱処理を施して酸化物超電導体原料粉末を結晶化する
工程とを具備する酸化物超電導線材の製造方法におい
て、 前記中間圧延を周速度比Ｒ（％）が20≦Ｒ≦60 （ここで、Ｒは圧延機の対ローラの回転速度をそれぞれ
V1 ， V2 とすると、Ｒ＝（ V1 − V2 ）／ V1 × 10
0、もしくは対ローラの径をそれぞれｒ1 ，ｒ2とする
と、Ｒ＝（ｒ1 −ｒ2 ）／ｒ1 × 100で表される）に設
定された互いに異なる周速度の対ローラによって行うこ
とを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6323082A JPH08180751A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6323082A JPH08180751A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08180751A true JPH08180751A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18150888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6323082A Withdrawn JPH08180751A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 酸化物超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08180751A (ja) |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP6323082A patent/JPH08180751A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |