JPH084043B2 - 超電導体の接合方法 - Google Patents
超電導体の接合方法Info
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- JPH084043B2 JPH084043B2 JP62097883A JP9788387A JPH084043B2 JP H084043 B2 JPH084043 B2 JP H084043B2 JP 62097883 A JP62097883 A JP 62097883A JP 9788387 A JP9788387 A JP 9788387A JP H084043 B2 JPH084043 B2 JP H084043B2
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- superconducting
- superconductor
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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、基体上に酸化物系超電導材料からなる超
電導層を接合する超電導体の接合方法に関する。
電導層を接合する超電導体の接合方法に関する。
「従来の技術」 従来より、超電導マグネットコイル等の超電導体の接
合方法として、例えばNb−Ti合金などの合金系超電導材
料からなる細線を常電導体からなる基体上に巻いて接合
する方法や、あるいはNb3Snなどの化合物系超電導材を
基体上に半田付けした後、この化合物系超電導材を機械
的に切削してコイル状に加工する方法などが知られてい
る。
合方法として、例えばNb−Ti合金などの合金系超電導材
料からなる細線を常電導体からなる基体上に巻いて接合
する方法や、あるいはNb3Snなどの化合物系超電導材を
基体上に半田付けした後、この化合物系超電導材を機械
的に切削してコイル状に加工する方法などが知られてい
る。
ところで近時、臨界温度が50゜Ｋ以上のLa−Ba−Cu−
Ｏ系、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系等のいわゆるＡ−Ｂ−Cu−Ｏ系
（A:Sc,Y,La…の周期律表第IIIA族金属元素、B:Ba,Sr,B
e…のアルカリ土類金属）の酸化物系超電導体が次々と
見い出されつつある。これら酸化物系超電導体は、上記
の合金系あるいは化合物系超電導体に比べて臨界温度が
高く、液体窒素温度以上で超電導材料とされるなどの優
れた特性を有することから、超電導マグネットコイルへ
の適用、実用化が期待されている。
Ｏ系、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系等のいわゆるＡ−Ｂ−Cu−Ｏ系
（A:Sc,Y,La…の周期律表第IIIA族金属元素、B:Ba,Sr,B
e…のアルカリ土類金属）の酸化物系超電導体が次々と
見い出されつつある。これら酸化物系超電導体は、上記
の合金系あるいは化合物系超電導体に比べて臨界温度が
高く、液体窒素温度以上で超電導材料とされるなどの優
れた特性を有することから、超電導マグネットコイルへ
の適用、実用化が期待されている。
「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、これら酸化物系超電導体を超電導マグ
ネットコイルに適用するための有効な手段は未だ開発さ
れていない。
ネットコイルに適用するための有効な手段は未だ開発さ
れていない。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、酸化物系
超電導体からなる超電導パターンを基材上に強固に接合
した状態で設けることができる接合方法の提供を目的と
する。
超電導体からなる超電導パターンを基材上に強固に接合
した状態で設けることができる接合方法の提供を目的と
する。
「問題点を解決するための手段」 この発明において、その第１の発明では、常電導体か
らなる基体上に酸化物系超電導材料からなる被覆層を形
成し、次いでこれら基体および被覆層に加圧焼成を施
し、その後上記被覆層の一部を除去して超電導パターン
を形成することを問題点の解決手段とした。
らなる基体上に酸化物系超電導材料からなる被覆層を形
成し、次いでこれら基体および被覆層に加圧焼成を施
し、その後上記被覆層の一部を除去して超電導パターン
を形成することを問題点の解決手段とした。
また、第２の発明では、常電導体からなり、表面が酸
化された基体上に酸化物系超電導材料からなる被覆層を
形成し、次いでこれら基体および被覆層に加圧焼成を施
し、その後上記被覆層の一部を除去して超電導パターン
を形成することを問題点の解決手段とした。
化された基体上に酸化物系超電導材料からなる被覆層を
形成し、次いでこれら基体および被覆層に加圧焼成を施
し、その後上記被覆層の一部を除去して超電導パターン
を形成することを問題点の解決手段とした。
以下、本発明の第１の発明を図面を利用して詳しく説
明する。
明する。
第１図および第２図は本発明の第１の発明を超電導マ
グネットコイルの製造方法に適用した例を説明するため
の図である。ここで説明する例は円板状の超電導マグネ
ットコイルを作製する場合のもので、この超電導マグネ
ットコイルは複数枚積層されてマグネットコイルとして
使用されるものである。
グネットコイルの製造方法に適用した例を説明するため
の図である。ここで説明する例は円板状の超電導マグネ
ットコイルを作製する場合のもので、この超電導マグネ
ットコイルは複数枚積層されてマグネットコイルとして
使用されるものである。
第１図および第２図に示した例では、まず第１図に示
すように常電導体からなる円板状の基板３に酸化物系超
電導材料の粉末を塗布し被覆して被覆層４を形成する。
ここで常電導体としては、表面が酸化された銅板が用い
られるが、他に酸化していない銅板、アルミニウム板あ
るいは表面酸化させたアルミニウム板、または硫化スズ
板が用いられても良い。銅板の表面を酸化した理由は、
表面を酸化物とすることにより、この表面上に塗布され
た酸化物系超電導材料が後述するように超電導体とされ
る際、酸化された表面と超電導体となる酸化物系の被覆
層４との接合の強度を高めるためである。また、酸化物
系超電導材料としては、アルカリ土類金属の炭酸塩粉末
と周期律表第IIIA族金属元素の酸化物粉末と酸化銅粉末
とが適宜な比率で配合されたものが用いられる。
すように常電導体からなる円板状の基板３に酸化物系超
電導材料の粉末を塗布し被覆して被覆層４を形成する。
ここで常電導体としては、表面が酸化された銅板が用い
られるが、他に酸化していない銅板、アルミニウム板あ
るいは表面酸化させたアルミニウム板、または硫化スズ
板が用いられても良い。銅板の表面を酸化した理由は、
表面を酸化物とすることにより、この表面上に塗布され
た酸化物系超電導材料が後述するように超電導体とされ
る際、酸化された表面と超電導体となる酸化物系の被覆
層４との接合の強度を高めるためである。また、酸化物
系超電導材料としては、アルカリ土類金属の炭酸塩粉末
と周期律表第IIIA族金属元素の酸化物粉末と酸化銅粉末
とが適宜な比率で配合されたものが用いられる。
そして、この場合にアルカリ土類金属の炭酸塩粉末と
しては、バリウム（Ba）、ストロンチウム（Sr）、カル
シウム（Ca）、ベリリウム（Be）などの炭酸塩で、炭酸
バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸
ベリリウムなどの粉末が用いられる。ここで炭酸塩を用
いるのは、アルカリ土類金属の酸化物では吸水性を有し
ており不都合であるからである。また、周期律表第IIIA
族金属元素の酸化物粉末としては、スカンジウム（S
c）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（La）、Ce、Pr、N
d、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、な
どのランタニドを包含する第IIIA族金属元素の酸化物
で、酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタ
ンなどの粉末が用いられる。さらに、酸化銅粉末として
は、CuO、Cu2O、Cu3O2などの酸化銅の粉末が用いられ
る。
しては、バリウム（Ba）、ストロンチウム（Sr）、カル
シウム（Ca）、ベリリウム（Be）などの炭酸塩で、炭酸
バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸
ベリリウムなどの粉末が用いられる。ここで炭酸塩を用
いるのは、アルカリ土類金属の酸化物では吸水性を有し
ており不都合であるからである。また、周期律表第IIIA
族金属元素の酸化物粉末としては、スカンジウム（S
c）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（La）、Ce、Pr、N
d、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、な
どのランタニドを包含する第IIIA族金属元素の酸化物
で、酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタ
ンなどの粉末が用いられる。さらに、酸化銅粉末として
は、CuO、Cu2O、Cu3O2などの酸化銅の粉末が用いられ
る。
これらの粉末の混合比は、得られる酸化物系超電導体
によって異なるが、例えば、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系酸化物超
電導体では、元素重量比でY:0.6、Ba:0.4、Cu:1、O:3と
なるように配合される。
によって異なるが、例えば、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系酸化物超
電導体では、元素重量比でY:0.6、Ba:0.4、Cu:1、O:3と
なるように配合される。
次いで、上記基板３および被覆層４に圧力を印加しか
つこの加圧下で焼成する。すると、被覆層４を構成する
粉末状の酸化物系超電導材料は円板状の超電導体とな
り、かつこの被覆層４は基板３と一体に接合される。こ
こで、加圧する際の圧力としては、１〜10kg/mm2程度の
圧力が印加される。また、焼成条件としては、被覆層４
を構成する酸化物系超電導体材料の上述した粉末の混合
比に応じた適宜な温度とされ、通常は加熱温度800〜110
0℃、加熱時間１〜100時間程度とされる。また、焼成さ
れて超電導体となった被覆層４は基板３に強固に接合さ
れ６〜8kg/mm2程度の接合強度が得られる。
つこの加圧下で焼成する。すると、被覆層４を構成する
粉末状の酸化物系超電導材料は円板状の超電導体とな
り、かつこの被覆層４は基板３と一体に接合される。こ
こで、加圧する際の圧力としては、１〜10kg/mm2程度の
圧力が印加される。また、焼成条件としては、被覆層４
を構成する酸化物系超電導体材料の上述した粉末の混合
比に応じた適宜な温度とされ、通常は加熱温度800〜110
0℃、加熱時間１〜100時間程度とされる。また、焼成さ
れて超電導体となった被覆層４は基板３に強固に接合さ
れ６〜8kg/mm2程度の接合強度が得られる。
その後、円板状に作製された酸化物系超電導体からな
る被覆層４より、その一部を除去して第２図に示すよう
に螺旋状の超電導パターン５を形成する。この場合の被
覆層４の部分的な除去手段としては、切削加工等の周知
の機械的手段、あるいはエッチング等の周知の化学的手
段などが用いられる。
る被覆層４より、その一部を除去して第２図に示すよう
に螺旋状の超電導パターン５を形成する。この場合の被
覆層４の部分的な除去手段としては、切削加工等の周知
の機械的手段、あるいはエッチング等の周知の化学的手
段などが用いられる。
このような超電導体マグネットコイルの製造方法にあ
っては、被覆層４を構成する酸化物系超電導材料が加圧
焼成によって超電導体になると同時に基板３に接合され
るため、超電導体と基板３との強固な接合強度が得られ
る。また、この製造方法によって得られた超電導マグネ
ットコイルにあっては、基板３を構成する常電導体（こ
の例では銅）と超電導パターンを構成する酸化物系超電
導体との線膨張係数αが両者とも10-5台とほぼ等しく、
よって温度変化による歪み等の不都合が防止される。
っては、被覆層４を構成する酸化物系超電導材料が加圧
焼成によって超電導体になると同時に基板３に接合され
るため、超電導体と基板３との強固な接合強度が得られ
る。また、この製造方法によって得られた超電導マグネ
ットコイルにあっては、基板３を構成する常電導体（こ
の例では銅）と超電導パターンを構成する酸化物系超電
導体との線膨張係数αが両者とも10-5台とほぼ等しく、
よって温度変化による歪み等の不都合が防止される。
第３図および第４図は本発明の第１の発明を超電導体
マグネットコイルの製造方法に適用した場合の他の例を
説明するための図であり、ここで説明する例は一個のマ
グネットコイルとなりうる円管状の超電導マグネットコ
イルを作製する場合の例である。
マグネットコイルの製造方法に適用した場合の他の例を
説明するための図であり、ここで説明する例は一個のマ
グネットコイルとなりうる円管状の超電導マグネットコ
イルを作製する場合の例である。
この例では、まず第３図に示すように常電導体からな
る円管状の基管（基体）６の外周面に酸化物系超電導材
料を固着し被覆して被覆層７を形成する。ここで常電導
体としては、表面が酸化された銅パイプが用いられる。
この場合にも銅パイプの表面を酸化した理由は、先の例
と同様に表面を酸化物とすることにより、この表面上に
塗布された酸化物系超電導材料が後述するように加圧焼
成されて超電導体とされる際、酸化された表面と超電導
体となる酸化物系の被覆層７との接合の強度を高めるた
めである。また、酸化物系超電導材料としては、先の例
で示したアルカリ土類金属の炭酸塩粉末と周期律表第II
IA族金属元素の酸化物粉末と酸化銅粉末とが配合された
ものに水、バインダー等が適宜加えられてペースト状に
調整されたものが用いられる。
る円管状の基管（基体）６の外周面に酸化物系超電導材
料を固着し被覆して被覆層７を形成する。ここで常電導
体としては、表面が酸化された銅パイプが用いられる。
この場合にも銅パイプの表面を酸化した理由は、先の例
と同様に表面を酸化物とすることにより、この表面上に
塗布された酸化物系超電導材料が後述するように加圧焼
成されて超電導体とされる際、酸化された表面と超電導
体となる酸化物系の被覆層７との接合の強度を高めるた
めである。また、酸化物系超電導材料としては、先の例
で示したアルカリ土類金属の炭酸塩粉末と周期律表第II
IA族金属元素の酸化物粉末と酸化銅粉末とが配合された
ものに水、バインダー等が適宜加えられてペースト状に
調整されたものが用いられる。
次いで、被覆層７に圧力を印加しかつこの加圧下で基
管６および被覆層７を焼成する。すると、被覆層７を構
成する酸化物系超電導材料は円管状の超電導体となって
基管６と一体に接合される。この場合の印加する圧力お
よび焼成温度、焼成時間は先の例とほぼ同一とされる。
管６および被覆層７を焼成する。すると、被覆層７を構
成する酸化物系超電導材料は円管状の超電導体となって
基管６と一体に接合される。この場合の印加する圧力お
よび焼成温度、焼成時間は先の例とほぼ同一とされる。
その後、円管状に成形された酸化物系超電導体からな
る被覆層７より、その一部を除去して第４図に示すよう
にコイル状の超電導パターン８を形成する。この場合の
被覆層７の部分的な除去手段としては、切削加工等の周
知の機械的手段、あるいはエッチング等の周知の化学的
手段などが用いられる。
る被覆層７より、その一部を除去して第４図に示すよう
にコイル状の超電導パターン８を形成する。この場合の
被覆層７の部分的な除去手段としては、切削加工等の周
知の機械的手段、あるいはエッチング等の周知の化学的
手段などが用いられる。
この例にあっても、第１図および第２図に示した先の
例の場合と同様の作用効果が得られ、さらに複数枚を積
層してマグネットコイルとすることなく一個の独立した
円管状の超電導マグネットコイルを得ることができる。
例の場合と同様の作用効果が得られ、さらに複数枚を積
層してマグネットコイルとすることなく一個の独立した
円管状の超電導マグネットコイルを得ることができる。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明の第１の発明の超電導体
の接合方法は、常電導体からなる基体上に酸化物系超電
導材料からなる被覆層を形成し、次いでこれら基体およ
び被覆層に加圧焼成を施し、その後上記被覆層の一部を
除去して超電導パターンを形成するものであるから、被
覆層を構成する酸化物系超電導材料が加圧焼成によって
超電導体になると同時に基体に接合されるために、超電
導パターンと基体との強固な接合強度を得ることがで
き、更に、基体上に超電導パターンを容易に形成するこ
とができる。
の接合方法は、常電導体からなる基体上に酸化物系超電
導材料からなる被覆層を形成し、次いでこれら基体およ
び被覆層に加圧焼成を施し、その後上記被覆層の一部を
除去して超電導パターンを形成するものであるから、被
覆層を構成する酸化物系超電導材料が加圧焼成によって
超電導体になると同時に基体に接合されるために、超電
導パターンと基体との強固な接合強度を得ることがで
き、更に、基体上に超電導パターンを容易に形成するこ
とができる。
また、第２の発明の超電導体の接合方法は、表面を酸
化物とした基体上に酸化物系超電導材料からなる被覆層
を形成し、次いでこれら基体および被覆層に加圧焼成を
施し、その後上記被覆層の一部を除去して超電動パター
ンを形成するものであるから、被覆層を構成する酸化物
系超電導材料が加圧焼成によって超電導体になると同時
に表面を酸化物とした基体に強固に接合されるために、
超電導パターンと基体との強固な接合強度を得ることが
でき、更に、基体上に超電導パターンを容易に形成する
ことができる。
化物とした基体上に酸化物系超電導材料からなる被覆層
を形成し、次いでこれら基体および被覆層に加圧焼成を
施し、その後上記被覆層の一部を除去して超電動パター
ンを形成するものであるから、被覆層を構成する酸化物
系超電導材料が加圧焼成によって超電導体になると同時
に表面を酸化物とした基体に強固に接合されるために、
超電導パターンと基体との強固な接合強度を得ることが
でき、更に、基体上に超電導パターンを容易に形成する
ことができる。
第１図および第２図は本発明の超電導体の接合方法の第
１の発明の一例を説明するための図であって、第１図は
基板上に被覆層を形成した状態を示す斜視図、第２図は
超電導回路パターンを形成した状態を示す斜視図、第３
図および第４図はこの第１の発明の他の例を説明するた
めの図であって、第３図は基管上に被覆層を形成した状
態を示す側断面図、第４図は超電導回路パターンを形成
した状態を示す要部断面図である。 ３……基板、４、７……被覆層、５、８……超電導パタ
ーン、６……基管（基体）。
１の発明の一例を説明するための図であって、第１図は
基板上に被覆層を形成した状態を示す斜視図、第２図は
超電導回路パターンを形成した状態を示す斜視図、第３
図および第４図はこの第１の発明の他の例を説明するた
めの図であって、第３図は基管上に被覆層を形成した状
態を示す側断面図、第４図は超電導回路パターンを形成
した状態を示す要部断面図である。 ３……基板、４、７……被覆層、５、８……超電導パタ
ーン、６……基管（基体）。
フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭太郎 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 長谷川 正一 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 山之内 宏 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 横山 繁嘉寿 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−241818（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−245906（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】常電導体からなる基体上に酸化物系超電導
材料からなる被覆層を形成し、次いでこれら基体および
被覆層に加圧焼成を施し、その後上記被覆層の一部を除
去して超電導パターンを形成することを特徴とする超電
導体の接合方法。 - 【請求項２】常電導体からなり、表面が酸化された基体
上に酸化物系超電導材料からなる被覆層を形成し、次い
でこれら基体および被覆層に加圧焼成を施し、その後上
記被覆層の一部を除去して超電導パターンを形成するこ
とを特徴とする超電導体の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62097883A JPH084043B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 超電導体の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62097883A JPH084043B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 超電導体の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262807A JPS63262807A (ja) | 1988-10-31 |
| JPH084043B2 true JPH084043B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=14204145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62097883A Expired - Lifetime JPH084043B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 超電導体の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084043B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63241818A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の製造方法 |
| JPS63245906A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイル |
-
1987
- 1987-04-21 JP JP62097883A patent/JPH084043B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63262807A (ja) | 1988-10-31 |
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