JPH0877844A - 酸化物超電導多層線材及びその素材の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導多層線材及びその素材の製造方法Info
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- JPH0877844A JPH0877844A JP7169287A JP16928795A JPH0877844A JP H0877844 A JPH0877844 A JP H0877844A JP 7169287 A JP7169287 A JP 7169287A JP 16928795 A JP16928795 A JP 16928795A JP H0877844 A JPH0877844 A JP H0877844A
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Classifications
-
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 臨界電流密度等に優れ、長尺化が容易で実用
たりうる充分な長さを有する交流損失が少なくて製造効
率のよい酸化物超電導多層線材を得ること。 【構成】 金属コア（１）の外周に、銀又は銀合金から
なる被覆層（２２）を有する酸化物超電導線材（２３，
２４）がソレノイド状に、かつその巻回方向が逆転した
少なくとも一層の巻回層を含む状態で巻かれた２層以上
の重畳層（２）を有する当該多層線材、及び金属コア又
は酸化物超電導コアの外周に酸化物超電導層が同心円状
に重畳配置された２層以上の重畳層を有し、その各酸化
物超電導層が少なくとも１ヵ所の不連続部を有する横断
面構造を有し、前記の各酸化物超電導層が線材の長さ方
向にソレノイド状に捻れ配置された横断面円形の当該多
層線材。
たりうる充分な長さを有する交流損失が少なくて製造効
率のよい酸化物超電導多層線材を得ること。 【構成】 金属コア（１）の外周に、銀又は銀合金から
なる被覆層（２２）を有する酸化物超電導線材（２３，
２４）がソレノイド状に、かつその巻回方向が逆転した
少なくとも一層の巻回層を含む状態で巻かれた２層以上
の重畳層（２）を有する当該多層線材、及び金属コア又
は酸化物超電導コアの外周に酸化物超電導層が同心円状
に重畳配置された２層以上の重畳層を有し、その各酸化
物超電導層が少なくとも１ヵ所の不連続部を有する横断
面構造を有し、前記の各酸化物超電導層が線材の長さ方
向にソレノイド状に捻れ配置された横断面円形の当該多
層線材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導層の密度
と長尺性に優れて交流損失が少ない酸化物超電導多層線
材及びその素材の製造方法に関する。
と長尺性に優れて交流損失が少ない酸化物超電導多層線
材及びその素材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸化物超電導層が銀層等を介して
多層に重畳してなる多層線材としては、銀箔上に酸化物
超電導体の粉末層を形成したもの、又は酸化物超電導体
の粉末を充填した銀パイプを圧延して広幅のシートに成
形したものを金属芯に同芯円状に多層に巻回し、それを
伸線処理して加熱処理したもの、すなわちジェリーロー
ル法で製造したものが知られていた。多層線材は、その
多層化で超電導特性が向上し、マグネット等に有利に用
いうる利点を有している。
多層に重畳してなる多層線材としては、銀箔上に酸化物
超電導体の粉末層を形成したもの、又は酸化物超電導体
の粉末を充填した銀パイプを圧延して広幅のシートに成
形したものを金属芯に同芯円状に多層に巻回し、それを
伸線処理して加熱処理したもの、すなわちジェリーロー
ル法で製造したものが知られていた。多層線材は、その
多層化で超電導特性が向上し、マグネット等に有利に用
いうる利点を有している。
【０００３】しかしながら、箔使用の多層巻回体では、
箔上に酸化物超電導体の高密度な粉末層を設けることが
困難で、得られる超電導線が電流密度に乏しい問題点が
あった。一方、パイプ圧延による広幅シートの多層巻回
体では、伸線処理による長尺化が困難で実用たりうる長
さを有する超電導線が得られにくい問題点があった。
箔上に酸化物超電導体の高密度な粉末層を設けることが
困難で、得られる超電導線が電流密度に乏しい問題点が
あった。一方、パイプ圧延による広幅シートの多層巻回
体では、伸線処理による長尺化が困難で実用たりうる長
さを有する超電導線が得られにくい問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高密度な酸
化物超電導層によりその電流密度に優れ、かつ長尺化が
容易で実用たりうる充分な長さを有する酸化物超電導多
層線材を得ることを目的とする。
化物超電導層によりその電流密度に優れ、かつ長尺化が
容易で実用たりうる充分な長さを有する酸化物超電導多
層線材を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属コアの外
周に、銀又は銀合金からなる被覆層を有する酸化物超電
導線材がソレノイド状に、かつその巻回方向が逆転した
少なくとも一層の巻回層を含む状態で巻かれた２層以上
の重畳層を有することを特徴とする酸化物超電導多層線
材を提供するものである。
周に、銀又は銀合金からなる被覆層を有する酸化物超電
導線材がソレノイド状に、かつその巻回方向が逆転した
少なくとも一層の巻回層を含む状態で巻かれた２層以上
の重畳層を有することを特徴とする酸化物超電導多層線
材を提供するものである。
【０００６】また本発明は、金属コア又は酸化物超電導
コアの外周に酸化物超電導層が同心円状に重畳配置され
た２層以上の重畳層を有し、その各酸化物超電導層が少
なくとも１ヵ所の不連続部を有する横断面構造を有し、
前記の各酸化物超電導層が線材の長さ方向にソレノイド
状に捻れ配置されていることを特徴とする横断面が円形
又はその扁平化形態の酸化物超電導多層線材を提供する
ものである。
コアの外周に酸化物超電導層が同心円状に重畳配置され
た２層以上の重畳層を有し、その各酸化物超電導層が少
なくとも１ヵ所の不連続部を有する横断面構造を有し、
前記の各酸化物超電導層が線材の長さ方向にソレノイド
状に捻れ配置されていることを特徴とする横断面が円形
又はその扁平化形態の酸化物超電導多層線材を提供する
ものである。
【０００７】
【実施態様の例示】酸化物超電導線材の重畳層は、線材
の巻回方向を上下の層で交互に逆転させてソレノイド状
に巻回したものなどとして形成される。
の巻回方向を上下の層で交互に逆転させてソレノイド状
に巻回したものなどとして形成される。
【０００８】
【作用】銀又は銀合金からなる被覆層を有する酸化物超
電導線材を用いることにより、高密度な酸化物超電導層
を形成できて電流密度の向上をはることができる。ま
た、前記線材をソレノイド状に巻回し２層以上の重畳構
造を形成し、かつその重畳層に巻回方向が逆転した少な
くとも一層の巻回層を含ませることにより、容易に長尺
化できてその伸線処理も容易であり、実用たりうる充分
な長さを有する酸化物超電導多層線材を得ることができ
る。さらに前記重畳層に巻回方向が逆転した巻回層を含
ませることでそのツイスト効果により交流損失の低減を
はかることができる。
電導線材を用いることにより、高密度な酸化物超電導層
を形成できて電流密度の向上をはることができる。ま
た、前記線材をソレノイド状に巻回し２層以上の重畳構
造を形成し、かつその重畳層に巻回方向が逆転した少な
くとも一層の巻回層を含ませることにより、容易に長尺
化できてその伸線処理も容易であり、実用たりうる充分
な長さを有する酸化物超電導多層線材を得ることができ
る。さらに前記重畳層に巻回方向が逆転した巻回層を含
ませることでそのツイスト効果により交流損失の低減を
はかることができる。
【０００９】また必要に応じ銀合金からなる被覆層を有
する酸化物超電導線材からジェリーロール複合線を製造
する方法により、高密度な酸化物超電導層を形成できて
電流密度の向上をはることができ、大型の複合体も容易
に形成できてその伸線処理も容易であり、実用たりうる
充分な長さを有する酸化物超電導多層線材を得ることが
できる。さらに各酸化物超電導層が不連続部を有する横
断面構造を有して長さ方向にソレノイド状に捻れ配置さ
れていることで、そのツイスト効果により交流損失の低
減をはかることができる。加えて酸化物超電導線材が銀
合金からなる被覆層を有する場合には、銀の場合に比較
して強度と電気抵抗が高いことにより、一層の臨界電流
密度の向上と交流損失の低減をはかることができる。
する酸化物超電導線材からジェリーロール複合線を製造
する方法により、高密度な酸化物超電導層を形成できて
電流密度の向上をはることができ、大型の複合体も容易
に形成できてその伸線処理も容易であり、実用たりうる
充分な長さを有する酸化物超電導多層線材を得ることが
できる。さらに各酸化物超電導層が不連続部を有する横
断面構造を有して長さ方向にソレノイド状に捻れ配置さ
れていることで、そのツイスト効果により交流損失の低
減をはかることができる。加えて酸化物超電導線材が銀
合金からなる被覆層を有する場合には、銀の場合に比較
して強度と電気抵抗が高いことにより、一層の臨界電流
密度の向上と交流損失の低減をはかることができる。
【００１０】
【実施例】本発明による酸化物超電導多層線材の一タイ
プ（以下、Ａタイプという。）は、金属コアの外周に、
銀又は銀合金からなる被覆層を有する酸化物超電導線材
がソレノイド状に、かつその巻回方向が逆転した少なく
とも一層の巻回層を含む状態で巻かれた２層以上の重畳
層を有するものである。
プ（以下、Ａタイプという。）は、金属コアの外周に、
銀又は銀合金からなる被覆層を有する酸化物超電導線材
がソレノイド状に、かつその巻回方向が逆転した少なく
とも一層の巻回層を含む状態で巻かれた２層以上の重畳
層を有するものである。
【００１１】前記したＡタイプの酸化物超電導多層線材
を図１に例示した。１が金属コア、２が酸化物超電導線
材２３，２４をソレノイド状に巻き付けてなる２層以上
の重畳層であり、３は必要に応じてのシースである。な
お２１は酸化物超電導線材を形成する酸化物超電導層で
あり、２２はその被覆層である。また酸化物超電導線材
を表す符号２３，２４の相違は、巻回方向が逆転してい
ることを意味する。
を図１に例示した。１が金属コア、２が酸化物超電導線
材２３，２４をソレノイド状に巻き付けてなる２層以上
の重畳層であり、３は必要に応じてのシースである。な
お２１は酸化物超電導線材を形成する酸化物超電導層で
あり、２２はその被覆層である。また酸化物超電導線材
を表す符号２３，２４の相違は、巻回方向が逆転してい
ることを意味する。
【００１２】Ａタイプの酸化物超電導多層線材の製造
は、例えば銀又は銀合金からなる被覆層を有する酸化物
超電導体の粉末線材を金属芯の外周にソレノイド状に、
かつその巻回方向を逆転させた層を少なくとも一層介在
させて巻回し２層以上の重畳層を形成したのち伸線処理
し、それにより得られた多層線素材を加熱処理して粉末
線材における酸化物超電導体の粉末を焼結一体化する方
法などにより行うことができる。
は、例えば銀又は銀合金からなる被覆層を有する酸化物
超電導体の粉末線材を金属芯の外周にソレノイド状に、
かつその巻回方向を逆転させた層を少なくとも一層介在
させて巻回し２層以上の重畳層を形成したのち伸線処理
し、それにより得られた多層線素材を加熱処理して粉末
線材における酸化物超電導体の粉末を焼結一体化する方
法などにより行うことができる。
【００１３】図２に前記した方法における製造過程を例
示した。１１が金属芯であり、これは伸線処理等を経て
酸化物超電導多層線材における金属コアとなるものであ
る。また２５，２６がソレノイド状に巻回し２層以上の
重畳層とするための酸化物超電導体の粉末線材であり、
２５はそのソレノイド状巻回層の１層目、２６はその２
層目であり、１層目２５とは巻回方向が逆転させられて
いる。なお粉末線材２５，２６は、伸線処理や加熱処理
等を経て酸化物超電導多層線材における酸化物超電導線
材（酸化物超電導フィラメント）２３，２４を形成する
ものである。
示した。１１が金属芯であり、これは伸線処理等を経て
酸化物超電導多層線材における金属コアとなるものであ
る。また２５，２６がソレノイド状に巻回し２層以上の
重畳層とするための酸化物超電導体の粉末線材であり、
２５はそのソレノイド状巻回層の１層目、２６はその２
層目であり、１層目２５とは巻回方向が逆転させられて
いる。なお粉末線材２５，２６は、伸線処理や加熱処理
等を経て酸化物超電導多層線材における酸化物超電導線
材（酸化物超電導フィラメント）２３，２４を形成する
ものである。
【００１４】本発明による酸化物超電導多層線材の他の
タイプ（以下、Ｂタイプという。）は、金属コア又は酸
化物超電導コアの外周に酸化物超電導層が同心円状に重
畳配置された２層以上の重畳層を有し、その各酸化物超
電導層が少なくとも１ヵ所の不連続部を有する横断面構
造を有し、前記の各酸化物超電導層が線材の長さ方向に
ソレノイド状に捻れ配置された横断面円形のものであ
る。
タイプ（以下、Ｂタイプという。）は、金属コア又は酸
化物超電導コアの外周に酸化物超電導層が同心円状に重
畳配置された２層以上の重畳層を有し、その各酸化物超
電導層が少なくとも１ヵ所の不連続部を有する横断面構
造を有し、前記の各酸化物超電導層が線材の長さ方向に
ソレノイド状に捻れ配置された横断面円形のものであ
る。
【００１５】前記したＢタイプの酸化物超電導多層線材
を図３に例示した。４が金属コア又は酸化物超電導コ
ア、５が重畳層であり、５１，５２，５３，５４，５５
が重畳層５を形成する重畳配置の酸化物超電導層であ
る。また３は必要に応じてのシースであり、６は酸化物
超電導層の必要に応じて有する被覆層である。
を図３に例示した。４が金属コア又は酸化物超電導コ
ア、５が重畳層であり、５１，５２，５３，５４，５５
が重畳層５を形成する重畳配置の酸化物超電導層であ
る。また３は必要に応じてのシースであり、６は酸化物
超電導層の必要に応じて有する被覆層である。
【００１６】Ｂタイプの酸化物超電導多層線材の製造
は、例えば金属又は酸化物超電導体の粉末からなる芯材
の外周に、酸化物超電導体の粉末からなる１本又は２本
以上の線材をソレノイド状に巻回して２層以上の重畳層
を形成したのち伸線処理し、それにより得られた多層線
素材を加熱処理して線材及び場合によっての芯材におけ
る酸化物超電導体の粉末を焼結一体化する方法などによ
り行うことができる。
は、例えば金属又は酸化物超電導体の粉末からなる芯材
の外周に、酸化物超電導体の粉末からなる１本又は２本
以上の線材をソレノイド状に巻回して２層以上の重畳層
を形成したのち伸線処理し、それにより得られた多層線
素材を加熱処理して線材及び場合によっての芯材におけ
る酸化物超電導体の粉末を焼結一体化する方法などによ
り行うことができる。
【００１７】前記のように本発明において酸化物超電導
多層線材における金属コア又は酸化物超電導コアは、そ
の素材における金属又は酸化物超電導体の粉末からなる
芯材が変形したものであるが、この芯材は素材を安定に
伸線処理することを可能にするものである。従って芯材
を形成する金属には、ステンレスや銅、銀や銀合金など
の適宜なものを用いることができる。芯材の太さは適宜
に決定してよいが、一般には伸線加工性や粉末テープ等
の線材の巻回作業等の点より１〜５０mm、就中５〜１０
mmの太さとされる。
多層線材における金属コア又は酸化物超電導コアは、そ
の素材における金属又は酸化物超電導体の粉末からなる
芯材が変形したものであるが、この芯材は素材を安定に
伸線処理することを可能にするものである。従って芯材
を形成する金属には、ステンレスや銅、銀や銀合金など
の適宜なものを用いることができる。芯材の太さは適宜
に決定してよいが、一般には伸線加工性や粉末テープ等
の線材の巻回作業等の点より１〜５０mm、就中５〜１０
mmの太さとされる。
【００１８】酸化物超電導体の粉末からなる線材として
は、円形状や楕円状、又はそれを平角状やテープ状等に
扁平化したものなどの適宜な横断面形態を有するものが
用いられる。線材は銀又は銀合金からなる被覆層を有す
るものであってもよい。ちなみに銀又は銀合金からなる
被覆層を有する酸化物超電導体の粉末テープの形成は、
例えば銀又は銀合金からなるパイプ等に酸化物超電導体
の粉末を充填し、それをダイスやピンチロール等の適宜
な伸線手段や圧延手段、スウェージング手段等で細線長
尺化処理ないし扁平化処理、あるいは鍛造処理する方式
などにより行うことができる。
は、円形状や楕円状、又はそれを平角状やテープ状等に
扁平化したものなどの適宜な横断面形態を有するものが
用いられる。線材は銀又は銀合金からなる被覆層を有す
るものであってもよい。ちなみに銀又は銀合金からなる
被覆層を有する酸化物超電導体の粉末テープの形成は、
例えば銀又は銀合金からなるパイプ等に酸化物超電導体
の粉末を充填し、それをダイスやピンチロール等の適宜
な伸線手段や圧延手段、スウェージング手段等で細線長
尺化処理ないし扁平化処理、あるいは鍛造処理する方式
などにより行うことができる。
【００１９】用いる粉末テープ等の線材は、例えば複数
の単線を金属チューブに充填しそれを細線ないし扁平化
して複合化する処理を必要に応じ複数回繰り返して多芯
化ないし複合化したものなどであってもよい。なお上記
した酸化物超電導体の粉末からなる芯材も、前記した線
材に準じて形成することができ、線材の場合と同様に当
該多芯化ないし複合化したものなども用いうる。従って
Ｂタイプの酸化物超電導多層線材を得る場合にも、その
酸化物超電導体の粉末からなる芯材や線材として、必要
に応じ銀又は銀合金からなる被覆層を有するものを用い
うる。その場合には、酸化物超電導層の周囲に銀合金層
等を有する酸化物超電導多層線材が得られる。
の単線を金属チューブに充填しそれを細線ないし扁平化
して複合化する処理を必要に応じ複数回繰り返して多芯
化ないし複合化したものなどであってもよい。なお上記
した酸化物超電導体の粉末からなる芯材も、前記した線
材に準じて形成することができ、線材の場合と同様に当
該多芯化ないし複合化したものなども用いうる。従って
Ｂタイプの酸化物超電導多層線材を得る場合にも、その
酸化物超電導体の粉末からなる芯材や線材として、必要
に応じ銀又は銀合金からなる被覆層を有するものを用い
うる。その場合には、酸化物超電導層の周囲に銀合金層
等を有する酸化物超電導多層線材が得られる。
【００２０】前記した粉末テープの場合、その酸化物超
電導体の粉末を予備焼結後それにプレス処理を施し、形
成された超電導層を砕いて再度、粉末テープの状態とし
たものなどであってもよい。かかるプレス処理は、品質
の安定化や向上を目的としたもので、必要に応じ２回以
上施され、その場合には通常、前後のプレス処理間に加
熱工程が設けられる。
電導体の粉末を予備焼結後それにプレス処理を施し、形
成された超電導層を砕いて再度、粉末テープの状態とし
たものなどであってもよい。かかるプレス処理は、品質
の安定化や向上を目的としたもので、必要に応じ２回以
上施され、その場合には通常、前後のプレス処理間に加
熱工程が設けられる。
【００２１】前記線材や芯材の被覆層の形成に用いうる
銀合金の例としては、マグネシウムの如きアルカリ土類
金属や、ジルコニウム、アルミニウム、イットリウム、
スカンジウム、ランタン族元素、金、白金、パラジウム
等と銀との合金などがあげられる。銀合金における銀以
外の金属の含有量は、０．０５〜２０重量％、就中０．
２〜５重量％が好ましい。
銀合金の例としては、マグネシウムの如きアルカリ土類
金属や、ジルコニウム、アルミニウム、イットリウム、
スカンジウム、ランタン族元素、金、白金、パラジウム
等と銀との合金などがあげられる。銀合金における銀以
外の金属の含有量は、０．０５〜２０重量％、就中０．
２〜５重量％が好ましい。
【００２２】線材が粉末テープからなる場合の好ましい
被覆層は、銀、就中、純銀からなるものである。また銀
合金においても前記のマグネシウムやジルコニウムの如
く加熱処理を通じて酸化物を形成する金属を含有するも
のは、伸線加工性や酸素透過性、酸化物形成後の強度の
向上性等に優れ、酸化物超電導体との反応劣化による超
電導特性の低下を生じにくくて純銀使用の場合にほぼ匹
敵する超電導特性を得ることができることより好ましく
用いうる。前記の酸化物を形成するための加熱処理は、
酸素の存在下に行う内部酸化法により、粉末線材におけ
る酸化物超電導体の粉末を焼結するための加熱処理と兼
ねることもできるし、それとは別個に行うこともでき
る。
被覆層は、銀、就中、純銀からなるものである。また銀
合金においても前記のマグネシウムやジルコニウムの如
く加熱処理を通じて酸化物を形成する金属を含有するも
のは、伸線加工性や酸素透過性、酸化物形成後の強度の
向上性等に優れ、酸化物超電導体との反応劣化による超
電導特性の低下を生じにくくて純銀使用の場合にほぼ匹
敵する超電導特性を得ることができることより好ましく
用いうる。前記の酸化物を形成するための加熱処理は、
酸素の存在下に行う内部酸化法により、粉末線材におけ
る酸化物超電導体の粉末を焼結するための加熱処理と兼
ねることもできるし、それとは別個に行うこともでき
る。
【００２３】線材や芯材におけ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、Ｂi2Ｓr2
ＣaＣu2ＯyやＢi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃu3Ｏyの如きＢi系酸
化物超電導体、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃu4Ｏyの如きＹ
系酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如きＢa系酸化物
超電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系酸化物超電導
体、Ｔl2Ｂa2Ｃa2Ｃu3Ｏyの如きＴl系酸化物超電導体、
その他Ｌa系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物超電導体、Ｈ
g系酸化物超電導体などがあげられる。
については特に限定はない。その例としては、Ｂi2Ｓr2
ＣaＣu2ＯyやＢi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃu3Ｏyの如きＢi系酸
化物超電導体、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃu4Ｏyの如きＹ
系酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如きＢa系酸化物
超電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系酸化物超電導
体、Ｔl2Ｂa2Ｃa2Ｃu3Ｏyの如きＴl系酸化物超電導体、
その他Ｌa系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物超電導体、Ｈ
g系酸化物超電導体などがあげられる。
【００２４】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
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。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（Melt
Powdering Melt Growth）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
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。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（Melt
Powdering Melt Growth）などにより得ることができ
る。
【００２５】巻回処理に供する線材は、幅５０mm以下、
就中１〜３０mm、特に２〜５mm、厚さ５mm以下、就中３
mm以下、特に０．１〜０．５mm程度のテープ状ないし平
角状等の扁平形態物が一般的であるが、これに限定され
ない。なお線材や芯材の形成に際してパイプ等に充填す
る酸化物超電導体粉末の粒径は、高密度充填の達成等の
点より１００μm以下、就中０.１〜１０μmが好まし
い。かかる粉末は例えば酸化物超電導体の焼結体を粉砕
する方式などにより得ることができる。
就中１〜３０mm、特に２〜５mm、厚さ５mm以下、就中３
mm以下、特に０．１〜０．５mm程度のテープ状ないし平
角状等の扁平形態物が一般的であるが、これに限定され
ない。なお線材や芯材の形成に際してパイプ等に充填す
る酸化物超電導体粉末の粒径は、高密度充填の達成等の
点より１００μm以下、就中０.１〜１０μmが好まし
い。かかる粉末は例えば酸化物超電導体の焼結体を粉砕
する方式などにより得ることができる。
【００２６】本発明においてＡタイプの多層線材を得る
場合その粉末線材は、芯材の外周にソレノイド状に巻回
処理して粉末線材巻回層の２層以上の重畳層が形成され
るが、その際、重畳層における少なくとも一層の粉末線
材巻回層は、その巻回方向が先の巻回層とは逆転した層
とされる。好ましい重畳層は、５層中、就中３層中に少
なくとも一層の逆転巻回層を介在させたものであり、上
下の粉末線材巻回層で交互に逆転させたものは特に好ま
しい。
場合その粉末線材は、芯材の外周にソレノイド状に巻回
処理して粉末線材巻回層の２層以上の重畳層が形成され
るが、その際、重畳層における少なくとも一層の粉末線
材巻回層は、その巻回方向が先の巻回層とは逆転した層
とされる。好ましい重畳層は、５層中、就中３層中に少
なくとも一層の逆転巻回層を介在させたものであり、上
下の粉末線材巻回層で交互に逆転させたものは特に好ま
しい。
【００２７】一方、Ｂタイプの多層線材を得る場合に
は、線材を芯材の外周にソレノイド状に巻回処理して線
材巻回層の２層以上の重畳層を形成する。その際、重畳
層を形成する各線材巻回層は、そのソレノイド状の巻回
方向が同じであってもよいし、巻回方向が逆転した層を
含んでいてもよい。その混在状態は、上下の巻回層で交
互に逆転させたものが好ましい。
は、線材を芯材の外周にソレノイド状に巻回処理して線
材巻回層の２層以上の重畳層を形成する。その際、重畳
層を形成する各線材巻回層は、そのソレノイド状の巻回
方向が同じであってもよいし、巻回方向が逆転した層を
含んでいてもよい。その混在状態は、上下の巻回層で交
互に逆転させたものが好ましい。
【００２８】線材の各巻回層の形成に際しては、１本又
は２本以上の線材を用て並列配置することができる。図
３や図４に例示した如く、得られる多層線材の横断面に
おける各酸化物超電導層の不連続部５６，５７，５８，
５９，６０，８４，８５，８６は、線材の用いる本数に
より決定される。１本では１ヵ所の不連続部が、２本で
は２ヵ所の不連続部が、Ｎ本ではＮヵ所の不連続部が形
成される。一巻回層の形成に用いうる線材の本数につい
ては特に限定はないが、一般には５０本以下、就中２０
本以下、特に１０本以下の線材が用いられる。各巻回層
を形成する線材の本数は、同じであってもよいし、相違
していてもよい。
は２本以上の線材を用て並列配置することができる。図
３や図４に例示した如く、得られる多層線材の横断面に
おける各酸化物超電導層の不連続部５６，５７，５８，
５９，６０，８４，８５，８６は、線材の用いる本数に
より決定される。１本では１ヵ所の不連続部が、２本で
は２ヵ所の不連続部が、Ｎ本ではＮヵ所の不連続部が形
成される。一巻回層の形成に用いうる線材の本数につい
ては特に限定はないが、一般には５０本以下、就中２０
本以下、特に１０本以下の線材が用いられる。各巻回層
を形成する線材の本数は、同じであってもよいし、相違
していてもよい。
【００２９】線材の巻回層の重畳数は適宜に決定してよ
い。一般には、１００層以下、就中２〜５０層、特に５
〜２０層の重畳数とされる。また線材のソレノイド状巻
回におけるピッチなどについても伸線処理の条件や線材
の厚さ等に応じて適宜に決定してよい。一般には、伸線
処理により線材が扁平化されて目的とする厚さとなった
場合における幅を線材の断面積より算出し、その算出幅
に応じたピッチなどとされる。好ましい巻回ピッチは、
線材が隙間なく隣接したものである。
い。一般には、１００層以下、就中２〜５０層、特に５
〜２０層の重畳数とされる。また線材のソレノイド状巻
回におけるピッチなどについても伸線処理の条件や線材
の厚さ等に応じて適宜に決定してよい。一般には、伸線
処理により線材が扁平化されて目的とする厚さとなった
場合における幅を線材の断面積より算出し、その算出幅
に応じたピッチなどとされる。好ましい巻回ピッチは、
線材が隙間なく隣接したものである。
【００３０】線材の重畳層を形成したものの伸線処理
は、そのままの状態で行ってもよい。加工性等の点より
好ましい方式は、銀又は銀合金からなるシース管内に装
填した状態で行う方式である。その伸線処理は、上記し
た線材の形成方式に準じることができる。またシース管
を形成する銀又は銀合金については、上記した線材で例
示したものなどがあげられる。前記の伸線処理により、
必要に応じてのシース管が酸化物超電導多層線における
シースに相当する状態となった多層線素材が形成され
る。
は、そのままの状態で行ってもよい。加工性等の点より
好ましい方式は、銀又は銀合金からなるシース管内に装
填した状態で行う方式である。その伸線処理は、上記し
た線材の形成方式に準じることができる。またシース管
を形成する銀又は銀合金については、上記した線材で例
示したものなどがあげられる。前記の伸線処理により、
必要に応じてのシース管が酸化物超電導多層線における
シースに相当する状態となった多層線素材が形成され
る。
【００３１】形成する素材の横断面形態は、使用目的に
応じて適宜に決定でき、丸線（円）形態や多角形態のほ
か、それらを圧延処理等を介して扁平化した平角状やテ
ープ状等の形態などとすることもできる。図４に平角状
の横断面形態を有するＢタイプの酸化物超電導多層線材
を例示した。７が金属コア又は酸化物超電導コア、８が
重畳層、９がシースであり、８１，８２，８３が重畳層
８を形成する重畳配置の酸化物超電導層である。また６
１は、酸化物超電導層の被覆層である。
応じて適宜に決定でき、丸線（円）形態や多角形態のほ
か、それらを圧延処理等を介して扁平化した平角状やテ
ープ状等の形態などとすることもできる。図４に平角状
の横断面形態を有するＢタイプの酸化物超電導多層線材
を例示した。７が金属コア又は酸化物超電導コア、８が
重畳層、９がシースであり、８１，８２，８３が重畳層
８を形成する重畳配置の酸化物超電導層である。また６
１は、酸化物超電導層の被覆層である。
【００３２】酸化物超電導多層線材は、前記の多層線素
材を加熱処理することにより得ることができる。加熱処
理により線材や場合によっては芯材における酸化物超電
導体の粉末が焼結一体化して酸化物超電導層を形成す
る。加熱条件は、酸化物超電導体の種類に応じて従来に
準じ適宜に決定することができ、部分熔融法などを採用
することもできる。一般には７００〜１２００℃の温度
で加熱処理される。なお加熱処理は、多層線素材を電力
ケーブル用やマグネット用などのコイル等の二次形態に
成形した状態で施すこともできる。
材を加熱処理することにより得ることができる。加熱処
理により線材や場合によっては芯材における酸化物超電
導体の粉末が焼結一体化して酸化物超電導層を形成す
る。加熱条件は、酸化物超電導体の種類に応じて従来に
準じ適宜に決定することができ、部分熔融法などを採用
することもできる。一般には７００〜１２００℃の温度
で加熱処理される。なお加熱処理は、多層線素材を電力
ケーブル用やマグネット用などのコイル等の二次形態に
成形した状態で施すこともできる。
【００３３】実施例１ Ｂi1.7Ｐb0.3Ｓr2Ｃa2Ｃu3Ｏy系酸化物超電導体の粒径
０.１〜１０μmの粉末を肉厚１mm、直径７mmの銀パイプ
に充填し、それをダイスとピンチロールを介した伸線処
理と圧延処理で幅３mm、厚さ０．２mm（粉末層の厚さ１
００μm）のテープ体に加工して得た粉末テープを、直
径４mmの銀棒に３．１mmピッチでソレノイド状に隙間な
く密に螺旋巻して１層目を形成し、ついでその上に巻回
方向を交互に逆転させて９層を重畳させ合計１０層の重
畳層を形成し、それを肉厚１mm、直径１０mmの銀からな
るシース管に装填してダイスとピンチロールを介し前記
に準じて伸線・圧延して幅３mm、厚さ０．２mmのテープ
体からなる長さ約１ｍの酸化物超電導多層線素材を形成
し、８２０〜８６０℃で約５０時間加熱処理し、酸化物
超電導多層線材を得た。
０.１〜１０μmの粉末を肉厚１mm、直径７mmの銀パイプ
に充填し、それをダイスとピンチロールを介した伸線処
理と圧延処理で幅３mm、厚さ０．２mm（粉末層の厚さ１
００μm）のテープ体に加工して得た粉末テープを、直
径４mmの銀棒に３．１mmピッチでソレノイド状に隙間な
く密に螺旋巻して１層目を形成し、ついでその上に巻回
方向を交互に逆転させて９層を重畳させ合計１０層の重
畳層を形成し、それを肉厚１mm、直径１０mmの銀からな
るシース管に装填してダイスとピンチロールを介し前記
に準じて伸線・圧延して幅３mm、厚さ０．２mmのテープ
体からなる長さ約１ｍの酸化物超電導多層線素材を形成
し、８２０〜８６０℃で約５０時間加熱処理し、酸化物
超電導多層線材を得た。
【００３４】実施例２ 銀からなるパイプ、棒及びシース管に代えて銀−０．５
重量％マグネシウム合金からなるものを用いたほかは実
施例１に準じて酸化物超電導多層線材を得た。
重量％マグネシウム合金からなるものを用いたほかは実
施例１に準じて酸化物超電導多層線材を得た。
【００３５】実施例３ ２本の粉末テープを６．２mmピッチで並列巻回して各巻
回層を形成したほかは実施例１に準じて酸化物超電導多
層線材を得た。
回層を形成したほかは実施例１に準じて酸化物超電導多
層線材を得た。
【００３６】実施例４ 銀からなるパイプ、棒及びシース管に代えて銀−０．５
重量％マグネシウム合金からなるものを用いたほかは実
施例３に準じて酸化物超電導多層線材を得た。
重量％マグネシウム合金からなるものを用いたほかは実
施例３に準じて酸化物超電導多層線材を得た。
【００３７】実施例５ 銀からなるパイプ、棒及びシース管に代えて銀−２重量
％金合金からなるものを用いたほかは実施例３に準じて
酸化物超電導多層線材を得た。
％金合金からなるものを用いたほかは実施例３に準じて
酸化物超電導多層線材を得た。
【００３８】比較例 銀箔上に酸化物超電導体の粉末を展開してそれを銀棒に
同芯円状に巻き付けるジェリーロール法にて酸化物超電
導層の重畳数や断面積が実施例１と同じの多層線材を得
た。
同芯円状に巻き付けるジェリーロール法にて酸化物超電
導層の重畳数や断面積が実施例１と同じの多層線材を得
た。
【００３９】評価試験 実施例及び比較例で得た多層線材について、パワーリー
ドと共に液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げ
て、４端子法により電圧端子間の電圧の印加電流による
変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μv／cmの電
圧が出現したときの電流値を超電導体の断面積で除した
値を算出することにより臨界電流密度を調べた。
ドと共に液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げ
て、４端子法により電圧端子間の電圧の印加電流による
変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μv／cmの電
圧が出現したときの電流値を超電導体の断面積で除した
値を算出することにより臨界電流密度を調べた。
【００４０】前記の結果を次表に示した。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、高密度な酸化物超電導
層を形成できて臨界電流密度等の超電導特性に優れる酸
化物超電導多層線材を得ることができる。また容易に伸
線処理できて実用たりうる充分な長さを有すると共に製
造効率に優れ、かつ交流損失の少ない酸化物超電導多層
線材を得ることができる。巻回方向が逆転した巻回層を
含む場合には、より容易に伸線処理することができる。
層を形成できて臨界電流密度等の超電導特性に優れる酸
化物超電導多層線材を得ることができる。また容易に伸
線処理できて実用たりうる充分な長さを有すると共に製
造効率に優れ、かつ交流損失の少ない酸化物超電導多層
線材を得ることができる。巻回方向が逆転した巻回層を
含む場合には、より容易に伸線処理することができる。
【図１】実施例（Ａタイプ）の説明断面図
【図２】製造過程の説明図
【図３】他の実施例（Ｂタイプ）の説明断面図
【図４】さらに他の実施例（Ｂタイプ）の説明断面図
１，４，７：金属コア又は酸化物超電導コア ２，５，８：重畳層 ２３，２４：酸化物超電導線材 ２１，５１，５２，５３，５４， ５５，６０，８１，８２，８３：酸化物超電導層 ２２，６，６１：被覆層 ５６，５７，５８，５９，８４，８５，８６：不連続部 ３，９：シース １１：金属芯 ２５，２６：酸化物超電導体の粉末線材
Claims (8)
- 【請求項１】 金属コアの外周に、銀又は銀合金からな
る被覆層を有する酸化物超電導線材がソレノイド状に、
かつその巻回方向が逆転した少なくとも一層の巻回層を
含む状態で巻かれた２層以上の重畳層を有することを特
徴とする酸化物超電導多層線材。 - 【請求項２】 銀又は銀合金からなる被覆層を有する酸
化物超電導体の粉末線材を金属芯の外周にソレノイド状
に、かつその巻回方向を逆転させた層を少なくとも一層
介在させて巻回し２層以上の重畳層を形成したのち伸線
処理することを特徴とする酸化物超電導多層線素材の製
造方法。 - 【請求項３】 金属コア又は酸化物超電導コアの外周に
酸化物超電導層が同心円状に重畳配置された２層以上の
重畳層を有し、その各酸化物超電導層が少なくとも１ヵ
所の不連続部を有する横断面構造を有し、前記の各酸化
物超電導層が線材の長さ方向にソレノイド状に捻れ配置
されていることを特徴とする横断面円形の酸化物超電導
多層線材。 - 【請求項４】 横断面円形の線材を平角状又はテープ状
に扁平化した横断面形態を有する請求項１又は３に記載
の酸化物超電導多層線材。 - 【請求項５】 酸化物超電導層の周囲に銀合金層を有す
る請求項３又は４に記載の酸化物超電導多層線材。 - 【請求項６】 金属又は酸化物超電導体の粉末からなる
芯材の外周に、酸化物超電導体の粉末からなる１本又は
２本以上の線材をソレノイド状に巻回して２層以上の重
畳層を形成したのち伸線処理することを特徴とする酸化
物超電導多層線素材の製造方法。 - 【請求項７】 酸化物超電導体の粉末からなる芯材及び
線材が銀合金からなる被覆層を有するものからなり、重
畳層が同一の巻回方向又は逆転の巻回方向が混在したも
のからなる請求項６に記載の製造方法。 - 【請求項８】 圧延工程を有する請求項２、６又は７に
記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7169287A JPH0877844A (ja) | 1994-07-06 | 1995-06-12 | 酸化物超電導多層線材及びその素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17952594 | 1994-07-06 | ||
| JP6-179525 | 1994-07-06 | ||
| JP7169287A JPH0877844A (ja) | 1994-07-06 | 1995-06-12 | 酸化物超電導多層線材及びその素材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0877844A true JPH0877844A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=26492671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7169287A Pending JPH0877844A (ja) | 1994-07-06 | 1995-06-12 | 酸化物超電導多層線材及びその素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0877844A (ja) |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP7169287A patent/JPH0877844A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |