JPH10245662A - 超電導テープ導体用基材の製造方法 - Google Patents
超電導テープ導体用基材の製造方法Info
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- JPH10245662A JPH10245662A JP9050771A JP5077197A JPH10245662A JP H10245662 A JPH10245662 A JP H10245662A JP 9050771 A JP9050771 A JP 9050771A JP 5077197 A JP5077197 A JP 5077197A JP H10245662 A JPH10245662 A JP H10245662A
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- nickel alloy
- rolling
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- 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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超電導テープ導体用基材として用いることの
できる程度に表面を平滑にしたニッケル合金製のテープ
用基材を製造する方法を提供する。 【解決手段】 ニッケル合金母材の１回の圧延での加工
度を２０％以下とし、圧延工程の前にニッケル合金母材
を１０００〜１０５０℃で焼き鈍し、さらにニッケル合
金母材のトータルの加工度を６０％以下とする。
できる程度に表面を平滑にしたニッケル合金製のテープ
用基材を製造する方法を提供する。 【解決手段】 ニッケル合金母材の１回の圧延での加工
度を２０％以下とし、圧延工程の前にニッケル合金母材
を１０００〜１０５０℃で焼き鈍し、さらにニッケル合
金母材のトータルの加工度を６０％以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超電導電力ケーブ
ル、超電導マグネット、超電導エネルギー貯蔵装置、超
電導発電装置、医療用ＭＲＩ装置、超電導電流リードな
どの分野への応用開発が進められている酸化物超電導テ
ープ導体の基材として用いられる、超電導テープ導体用
基材の製造方法に関する。
ル、超電導マグネット、超電導エネルギー貯蔵装置、超
電導発電装置、医療用ＭＲＩ装置、超電導電流リードな
どの分野への応用開発が進められている酸化物超電導テ
ープ導体の基材として用いられる、超電導テープ導体用
基材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の酸化物系超電導線材の製造方法と
しては、酸化物系超電導粉末または熱処理によって酸化
物系超電導体となる粉末を円柱状にプレスし、これを銀
管中に挿入し、伸線・圧延工程と熱処理工程を行って線
材化するパウダーインチューブ法（ＰＩＴ法）の他に、
化学気相成長法（ＣＶＤ法）、物理的気相堆積法（ＰＶ
Ｄ法）などの蒸着法により金属テープなどの基材上に、
連続的に酸化物系超電導薄膜を形成させる成膜法が知ら
れている。
しては、酸化物系超電導粉末または熱処理によって酸化
物系超電導体となる粉末を円柱状にプレスし、これを銀
管中に挿入し、伸線・圧延工程と熱処理工程を行って線
材化するパウダーインチューブ法（ＰＩＴ法）の他に、
化学気相成長法（ＣＶＤ法）、物理的気相堆積法（ＰＶ
Ｄ法）などの蒸着法により金属テープなどの基材上に、
連続的に酸化物系超電導薄膜を形成させる成膜法が知ら
れている。
【０００３】この金属テープ基材には、高強度、耐酸化
性、耐熱性などが要求されるが、さらに酸化物材料に近
い熱膨張係数を持っていることが望ましい。これまでに
見いだされた金属テープ基材の有力候補の一つに、クロ
ム、モリブデン、鉄などを成分として含むニッケル合金
がある。
性、耐熱性などが要求されるが、さらに酸化物材料に近
い熱膨張係数を持っていることが望ましい。これまでに
見いだされた金属テープ基材の有力候補の一つに、クロ
ム、モリブデン、鉄などを成分として含むニッケル合金
がある。
【０００４】ところで、超電導テープ導体用基材におい
て最も重要なのは、テープ表面の平滑性である。酸化物
超電導薄膜の超電導特性は、結晶の配向度に大きく依存
しており、基材表面に凹凸が存在すると、それに応じて
結晶の配向が乱れてしまい、特性が大きく低下すること
が知られている。金属テープ基材表面の平滑性を改善す
る技術として、単結晶基板で採用されている物理的ある
いは光学的研磨を挙げることができる。物理的研磨と
は、エメリ紙、ダイヤモンド粉末、アルミナ粉末などの
研磨材を用いて基材表面を直接磨く方法であり、光学的
研磨とは、レーザー光などの作用により基材表面を平滑
にする方法である。あるいは、ロール圧延によって金属
テープ基材の表面を平滑にする方法も知られている。
て最も重要なのは、テープ表面の平滑性である。酸化物
超電導薄膜の超電導特性は、結晶の配向度に大きく依存
しており、基材表面に凹凸が存在すると、それに応じて
結晶の配向が乱れてしまい、特性が大きく低下すること
が知られている。金属テープ基材表面の平滑性を改善す
る技術として、単結晶基板で採用されている物理的ある
いは光学的研磨を挙げることができる。物理的研磨と
は、エメリ紙、ダイヤモンド粉末、アルミナ粉末などの
研磨材を用いて基材表面を直接磨く方法であり、光学的
研磨とは、レーザー光などの作用により基材表面を平滑
にする方法である。あるいは、ロール圧延によって金属
テープ基材の表面を平滑にする方法も知られている。
【０００５】しかし、物理的あるいは光学的研磨により
製造されるテープ状基材は、特に長尺のものにおいては
生産性を上げることが困難で、コストも高くなるなどの
問題がある。一方、ロール圧延によるテープ状基材製造
では、ニッケル合金母材を使用する場合は、その硬度が
高く、通常のロール圧延ではテープ材への加工は困難で
あり、特に表面が平滑なテープ材を製造することは難し
い。通常の圧延手段でニッケル合金母材を加工していく
と、加工度がおよそ３０％以上になるとニッケル合金母
材の硬度が非常に高くなり、これ以上薄板化することが
できなくなる問題がある。
製造されるテープ状基材は、特に長尺のものにおいては
生産性を上げることが困難で、コストも高くなるなどの
問題がある。一方、ロール圧延によるテープ状基材製造
では、ニッケル合金母材を使用する場合は、その硬度が
高く、通常のロール圧延ではテープ材への加工は困難で
あり、特に表面が平滑なテープ材を製造することは難し
い。通常の圧延手段でニッケル合金母材を加工していく
と、加工度がおよそ３０％以上になるとニッケル合金母
材の硬度が非常に高くなり、これ以上薄板化することが
できなくなる問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の点に鑑み、本発
明は、ニッケル合金母材から超電導テープ導体用基材と
して用いることのできる程度に表面を平滑にしたニッケ
ル合金製のテープ状基材を製造する方法を提供すること
を目的とする。
明は、ニッケル合金母材から超電導テープ導体用基材と
して用いることのできる程度に表面を平滑にしたニッケ
ル合金製のテープ状基材を製造する方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、ニッケル
合金母材を複数回圧延することでテープ状基材とする超
電導テープ導体用基材の製造方法において、ニッケル合
金母材の１回の圧延での加工度を２０％以下とし、圧延
工程の前にニッケル合金母材を１０００〜１０５０℃で
焼き鈍し、さらにニッケル合金母材のトータルの加工度
を６０％以下とすることによって解決することができ
る。また、最終圧延工程の前に、ニッケル合金母材の表
面を、２８μｍ以下の粒度を持つ研磨材で研磨する工程
を１回以上行うことが好ましい。上記手段を用いて、最
終圧延後のニッケル合金製テープ状基材表面の平滑度
を、Ｒmax＝０．２μｍ以下にすることで、超電導テー
プ導体用基材に適したテープ状基材を得る。
合金母材を複数回圧延することでテープ状基材とする超
電導テープ導体用基材の製造方法において、ニッケル合
金母材の１回の圧延での加工度を２０％以下とし、圧延
工程の前にニッケル合金母材を１０００〜１０５０℃で
焼き鈍し、さらにニッケル合金母材のトータルの加工度
を６０％以下とすることによって解決することができ
る。また、最終圧延工程の前に、ニッケル合金母材の表
面を、２８μｍ以下の粒度を持つ研磨材で研磨する工程
を１回以上行うことが好ましい。上記手段を用いて、最
終圧延後のニッケル合金製テープ状基材表面の平滑度
を、Ｒmax＝０．２μｍ以下にすることで、超電導テー
プ導体用基材に適したテープ状基材を得る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、さらに詳
細に説明する。本発明の要旨は、ニッケル合金母材を超
電導テープ導体用基材に加工するにあたり、以下の加工
条件に従ってニッケル合金母材の加工を行うことにあ
る。すなわち、一回の加工度を２０％以下とした圧延を
複数回行うことでテープ状基材を得るが、圧延工程の前
に、ニッケル合金母材を１０００〜１０５０℃で焼き鈍
す工程を行い、さらにニッケル合金母材のトータルの加
工度を６０％以下とすることでニッケル合金母材からテ
ープ状基材を得ることができる。
細に説明する。本発明の要旨は、ニッケル合金母材を超
電導テープ導体用基材に加工するにあたり、以下の加工
条件に従ってニッケル合金母材の加工を行うことにあ
る。すなわち、一回の加工度を２０％以下とした圧延を
複数回行うことでテープ状基材を得るが、圧延工程の前
に、ニッケル合金母材を１０００〜１０５０℃で焼き鈍
す工程を行い、さらにニッケル合金母材のトータルの加
工度を６０％以下とすることでニッケル合金母材からテ
ープ状基材を得ることができる。
【０００９】ニッケル合金の特に好ましい例として、ハ
ステロイ（Haynes Stellite社商品名）を挙げることが
できる。このハステロイは、含有する元素の種類や量の
違いにより、ハステロイＡ、ハステロイＣ、ハステロイ
Ｄなどいくつかの種類に分けられている。ハステロイ
Ａ、ハステロイＣ、ハステロイＤの３種類について、そ
れぞれが含有する元素の種類および比率を表１に示す。
本発明においては、いずれの種類のハステロイであって
も、超電導テープ導体用基材の母材として好適に使用す
ることができる。種々のハステロイが含有する元素とそ
の比率は、Ｃが０〜０．１５％、Ｓｉが１．０〜１０．
０％、Ｍｎが１．０〜２．０％、Ｃｒが１．０〜２３．
０％、Ｃｏが０〜２．５％、Ｍｏが０〜３０％、Ｗが０
〜５．０％、Ａｌが０〜２．０％、Ｆｅが０〜２０．０
％、Ｃｕが０〜３．０％の範囲にあり、残部はＮｉであ
る。
ステロイ（Haynes Stellite社商品名）を挙げることが
できる。このハステロイは、含有する元素の種類や量の
違いにより、ハステロイＡ、ハステロイＣ、ハステロイ
Ｄなどいくつかの種類に分けられている。ハステロイ
Ａ、ハステロイＣ、ハステロイＤの３種類について、そ
れぞれが含有する元素の種類および比率を表１に示す。
本発明においては、いずれの種類のハステロイであって
も、超電導テープ導体用基材の母材として好適に使用す
ることができる。種々のハステロイが含有する元素とそ
の比率は、Ｃが０〜０．１５％、Ｓｉが１．０〜１０．
０％、Ｍｎが１．０〜２．０％、Ｃｒが１．０〜２３．
０％、Ｃｏが０〜２．５％、Ｍｏが０〜３０％、Ｗが０
〜５．０％、Ａｌが０〜２．０％、Ｆｅが０〜２０．０
％、Ｃｕが０〜３．０％の範囲にあり、残部はＮｉであ
る。
【００１０】
【表１】
【００１１】ニッケル合金母材を超電導テープ導体用基
材に加工する場合に使用するロールは、鋳鉄ロールや鋼
ロールなどのようないわゆる通常ロールでも差し支えな
いが、硬さが７０〜１００Ｈｓ程度、ヤング率が２１５
００ｋｇ／ｍｍ2程度の鍛鋼ロールや、硬さが１２０Ｈ
ｓ程度、ヤング率が６６０００ｋｇ／ｍｍ2程度のタン
グステンカーバイド焼結ロールなどのいわゆる超硬ロー
ルを使用することで、テープ基材表面の平滑度をさらに
向上させることができる。圧延工程で使用するロールを
すべて超硬ロールにする必要はないが、特に最終圧延工
程においては、超硬ロールを使用することが好ましい。
また、最終圧延工程に使用する超硬ロールは、その表面
の凹凸が０．１μｍ以下になるように研磨されているこ
とが好ましい。
材に加工する場合に使用するロールは、鋳鉄ロールや鋼
ロールなどのようないわゆる通常ロールでも差し支えな
いが、硬さが７０〜１００Ｈｓ程度、ヤング率が２１５
００ｋｇ／ｍｍ2程度の鍛鋼ロールや、硬さが１２０Ｈ
ｓ程度、ヤング率が６６０００ｋｇ／ｍｍ2程度のタン
グステンカーバイド焼結ロールなどのいわゆる超硬ロー
ルを使用することで、テープ基材表面の平滑度をさらに
向上させることができる。圧延工程で使用するロールを
すべて超硬ロールにする必要はないが、特に最終圧延工
程においては、超硬ロールを使用することが好ましい。
また、最終圧延工程に使用する超硬ロールは、その表面
の凹凸が０．１μｍ以下になるように研磨されているこ
とが好ましい。
【００１２】圧延工程において好適に使用される圧延機
としては、図１に示すような上下一対の駆動ロール５、
５を備えた二重圧延機１、図２に示すような二重圧延機
の上方にさらに駆動ロール５を設けた三重圧延機２、図
３に示すような上下一対の駆動ロール５、５の上下にさ
らにロール６、６を設けた四重圧延機３などを例示する
ことができる。ここでの圧延条件は、温度が室温〜３０
０℃、圧下率が５〜２０％、圧延速度が１〜１０ｍ／分
程度である。
としては、図１に示すような上下一対の駆動ロール５、
５を備えた二重圧延機１、図２に示すような二重圧延機
の上方にさらに駆動ロール５を設けた三重圧延機２、図
３に示すような上下一対の駆動ロール５、５の上下にさ
らにロール６、６を設けた四重圧延機３などを例示する
ことができる。ここでの圧延条件は、温度が室温〜３０
０℃、圧下率が５〜２０％、圧延速度が１〜１０ｍ／分
程度である。
【００１３】圧延工程の前に行われる焼き鈍し工程にお
いては、所望の焼き鈍し温度を得ることのできる加熱装
置を用いて基材の焼き鈍しを行えばよい。加熱装置の例
としては、バッチ式電気炉、連続焼成炉などを挙げるこ
とができる。特に基材がテープ状になっている場合は、
例えば図４に示すように供給ボビン１１から巻き取りボ
ビン１２の間の任意の位置に加熱装置１３を設け、テー
プ状基材を巻き取りボビン１２がゆっくりと巻き取る間
に、加熱装置１３がテープ状基材を加熱することで焼き
鈍しを行うことができる。この時、巻き取りボビン１２
の回転数を変化させることで、焼き鈍し時間を調整する
ことができる。
いては、所望の焼き鈍し温度を得ることのできる加熱装
置を用いて基材の焼き鈍しを行えばよい。加熱装置の例
としては、バッチ式電気炉、連続焼成炉などを挙げるこ
とができる。特に基材がテープ状になっている場合は、
例えば図４に示すように供給ボビン１１から巻き取りボ
ビン１２の間の任意の位置に加熱装置１３を設け、テー
プ状基材を巻き取りボビン１２がゆっくりと巻き取る間
に、加熱装置１３がテープ状基材を加熱することで焼き
鈍しを行うことができる。この時、巻き取りボビン１２
の回転数を変化させることで、焼き鈍し時間を調整する
ことができる。
【００１４】本発明において、ニッケル合金母材の焼き
鈍し温度は、１０００〜１０５０℃であることが好まし
い。１０００℃以下では十分に軟化せず、加工性が改善
されない。１０５０℃以上では、金属結晶の再結晶によ
り母材表面の平滑度が著しく低下する。
鈍し温度は、１０００〜１０５０℃であることが好まし
い。１０００℃以下では十分に軟化せず、加工性が改善
されない。１０５０℃以上では、金属結晶の再結晶によ
り母材表面の平滑度が著しく低下する。
【００１５】本発明においては、残油成分が超電導材料
に混入すると特性が劣化するため、製造途中に基材の脱
脂工程を一回以上行うことが好ましい。基材の脱脂は、
アセトンなどの脱脂剤を布などに染み込ませ、基材表面
の脂分を直接拭き取ることで行うことができる。特に基
材がテープ状になっている場合は、例えば図５に示すよ
うに四重圧延機３から巻き取りボビン１２の間の任意の
位置に脱脂剤を含んだ拭き取り部材１４、１４を設け、
テープ状基材の両面を直接拭くことで基材の脱脂を行う
ことができる。
に混入すると特性が劣化するため、製造途中に基材の脱
脂工程を一回以上行うことが好ましい。基材の脱脂は、
アセトンなどの脱脂剤を布などに染み込ませ、基材表面
の脂分を直接拭き取ることで行うことができる。特に基
材がテープ状になっている場合は、例えば図５に示すよ
うに四重圧延機３から巻き取りボビン１２の間の任意の
位置に脱脂剤を含んだ拭き取り部材１４、１４を設け、
テープ状基材の両面を直接拭くことで基材の脱脂を行う
ことができる。
【００１６】本発明においては、圧延によるニッケル合
金母剤の表面平滑化に加え、物理的研磨を併用すること
により、さらに表面の平滑度を向上させることができ
る。すなわち、最終圧延工程の前に、ニッケル合金母材
の表面を研磨材で研磨する工程を１回以上行うことによ
り、圧延工程のみを行って得られた基材よりもさらに表
面の平滑度の向上した基材を得ることができる。
金母剤の表面平滑化に加え、物理的研磨を併用すること
により、さらに表面の平滑度を向上させることができ
る。すなわち、最終圧延工程の前に、ニッケル合金母材
の表面を研磨材で研磨する工程を１回以上行うことによ
り、圧延工程のみを行って得られた基材よりもさらに表
面の平滑度の向上した基材を得ることができる。
【００１７】この研磨工程で用いる研磨材の粒度は、２
８μｍ（＃６００）以下であることが好ましく、１０〜
２８μｍ（＃１６００〜＃６００）の範囲にあることが
さらに好ましい。粒度１０μｍ（＃１６００）未満の研
磨材を用いても、表面平滑度の顕著な向上は認められな
い。粒度が２８μｍ（＃６００）を越える研磨材は、表
面の平滑度を逆に悪化させてしまう傾向にあるので好ま
しくない。
８μｍ（＃６００）以下であることが好ましく、１０〜
２８μｍ（＃１６００〜＃６００）の範囲にあることが
さらに好ましい。粒度１０μｍ（＃１６００）未満の研
磨材を用いても、表面平滑度の顕著な向上は認められな
い。粒度が２８μｍ（＃６００）を越える研磨材は、表
面の平滑度を逆に悪化させてしまう傾向にあるので好ま
しくない。
【００１８】以上説明した通り、本発明の超電導テープ
導体用基材の製造方法においては、最終圧延後のニッケ
ル合金製テープ状基材表面の平滑度を、Ｒmax＝０．２
μｍ以下にすることができ、超電導テープ導体用基材と
して優れたニッケル合金製テープ状基材を得ることがで
きる。
導体用基材の製造方法においては、最終圧延後のニッケ
ル合金製テープ状基材表面の平滑度を、Ｒmax＝０．２
μｍ以下にすることができ、超電導テープ導体用基材と
して優れたニッケル合金製テープ状基材を得ることがで
きる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。
【００２０】（実施例１）表２に示した工程に従って、
ハステロイ母材（Ｃ−２７６）を超電導テープ導体用基
材に加工した。すなわち、通常ロールによる圧延を２
回、超硬ロールによる圧延を２回、計４回の圧延を行
い、１回の圧延での加工度を２０％とすることで、トー
タルの加工度を５９％とした。
ハステロイ母材（Ｃ−２７６）を超電導テープ導体用基
材に加工した。すなわち、通常ロールによる圧延を２
回、超硬ロールによる圧延を２回、計４回の圧延を行
い、１回の圧延での加工度を２０％とすることで、トー
タルの加工度を５９％とした。
【００２１】
【表２】
【００２２】（実施例２）表３に示した工程に従って、
ハステロイ母材（Ｃ−２７６）を超電導テープ導体用基
材に加工した。すなわち、通常ロールによる圧延を２
回、超硬ロールによる圧延を２回、計４回の圧延を行
い、１回の圧延での加工度を２０％とすることで、トー
タルの加工度を５９％とした。また、２回目と３回目の
圧延工程の間に、＃６００（研磨材２８μｍ以下相当）
のエメリ紙を用いて、ハステロイ母材の表面を研磨し
た。研磨後、アセトンを用いてハステロイ母材表面を洗
浄した。
ハステロイ母材（Ｃ−２７６）を超電導テープ導体用基
材に加工した。すなわち、通常ロールによる圧延を２
回、超硬ロールによる圧延を２回、計４回の圧延を行
い、１回の圧延での加工度を２０％とすることで、トー
タルの加工度を５９％とした。また、２回目と３回目の
圧延工程の間に、＃６００（研磨材２８μｍ以下相当）
のエメリ紙を用いて、ハステロイ母材の表面を研磨し
た。研磨後、アセトンを用いてハステロイ母材表面を洗
浄した。
【００２３】
【表３】
【００２４】（比較例１）表２に示した工程において２
回行っている超硬ロール圧延を、通常ロール圧延に変え
て、ハステロイ母材を超電導テープ導体用基材に加工し
た。すなわち、通常ロールによる圧延を４回行い、１回
の圧延での加工度を２０％とすることで、トータルの加
工度を５９％とした。
回行っている超硬ロール圧延を、通常ロール圧延に変え
て、ハステロイ母材を超電導テープ導体用基材に加工し
た。すなわち、通常ロールによる圧延を４回行い、１回
の圧延での加工度を２０％とすることで、トータルの加
工度を５９％とした。
【００２５】上記実施例１、２、比較例１で得られたハ
ステロイ製テープ状基材の表面の平滑性を測定した。結
果を表４に示す。実施例１の加工方法ではＲmax＝０．
２μｍのテープ状基材が得られた。実施例２では、Ｒma
x＝０．１μｍと、さらに平滑度の向上したテープ状基
材が得られた。ところが、比較例１で得られたテープ状
基材はＲmax＝１．２μｍと、平滑度においては不十分
なものであった。
ステロイ製テープ状基材の表面の平滑性を測定した。結
果を表４に示す。実施例１の加工方法ではＲmax＝０．
２μｍのテープ状基材が得られた。実施例２では、Ｒma
x＝０．１μｍと、さらに平滑度の向上したテープ状基
材が得られた。ところが、比較例１で得られたテープ状
基材はＲmax＝１．２μｍと、平滑度においては不十分
なものであった。
【００２６】
【表４】
【００２７】次に、上記実施例１、２、比較例１で得ら
れたハステロイ製テープ状基材を用いて、Ｙ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系超電導テープ線材の作成を行い、超電導特性の
測定を行った。まず、ハステロイ製テープ状基材の表面
に多結晶中間薄膜を形成するため、図６に示したような
構成のイオンビームアシストスパッタリング装置を使用
した。すなわち、テープ状基材２１が巻かれた基材送出
ボビン２２を成膜処理容器２３内に配置し、基材送出ボ
ビン２２からテープ状基材２１を基材ホルダ２４上に連
続的に送り出し、多結晶中間層形成後のテープ状基材２
１を基材巻取ボビン２５で巻き取れるようにセットし
た。ここで、ターゲット２６としてはＹＳＺ（イットリ
ア安定化ジルコニア）製のものを用いた。そして、この
イオンビームアシストスパッタリング装置の成膜処理容
器２３内部をクライオポンプ２７およびロータリーポン
プ２８で真空引きして３．０×１０-4Ｔｏｒｒに減圧
し、また、テープ状基材を負に帯電させた。
れたハステロイ製テープ状基材を用いて、Ｙ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系超電導テープ線材の作成を行い、超電導特性の
測定を行った。まず、ハステロイ製テープ状基材の表面
に多結晶中間薄膜を形成するため、図６に示したような
構成のイオンビームアシストスパッタリング装置を使用
した。すなわち、テープ状基材２１が巻かれた基材送出
ボビン２２を成膜処理容器２３内に配置し、基材送出ボ
ビン２２からテープ状基材２１を基材ホルダ２４上に連
続的に送り出し、多結晶中間層形成後のテープ状基材２
１を基材巻取ボビン２５で巻き取れるようにセットし
た。ここで、ターゲット２６としてはＹＳＺ（イットリ
ア安定化ジルコニア）製のものを用いた。そして、この
イオンビームアシストスパッタリング装置の成膜処理容
器２３内部をクライオポンプ２７およびロータリーポン
プ２８で真空引きして３．０×１０-4Ｔｏｒｒに減圧
し、また、テープ状基材を負に帯電させた。
【００２８】さらに、スパッタ電圧１２００Ｖ、スパッ
タ電流２４０ｍＡのアルゴンイオンと酸素イオンの混合
イオンビームを第一のフィラメント型イオンソース２９
から発生させる際、フィラメントとアノード間に印加す
るイオン化電圧値を５０Ｖとし、一方、アシスト電圧２
００Ｖ、アシスト電流１００ｍＡのアルゴンイオンと酸
素イオンの混合イオンビームを第二のフィラメント型イ
オンソース３０から発生させる際、フィラメントとアノ
ード間に印加するイオン化電圧値を５０Ｖとし、基材の
成膜面上にＹＳＺの粒子を堆積させると同時にイオンビ
ームを照射して成膜処理することで、ＹＳＺ配向制御多
結晶中間層を形成した。ここでの第二のフィラメント型
イオンソース３０から発生させる混合イオンビームの入
射角度は５５度に設定した。
タ電流２４０ｍＡのアルゴンイオンと酸素イオンの混合
イオンビームを第一のフィラメント型イオンソース２９
から発生させる際、フィラメントとアノード間に印加す
るイオン化電圧値を５０Ｖとし、一方、アシスト電圧２
００Ｖ、アシスト電流１００ｍＡのアルゴンイオンと酸
素イオンの混合イオンビームを第二のフィラメント型イ
オンソース３０から発生させる際、フィラメントとアノ
ード間に印加するイオン化電圧値を５０Ｖとし、基材の
成膜面上にＹＳＺの粒子を堆積させると同時にイオンビ
ームを照射して成膜処理することで、ＹＳＺ配向制御多
結晶中間層を形成した。ここでの第二のフィラメント型
イオンソース３０から発生させる混合イオンビームの入
射角度は５５度に設定した。
【００２９】次いで、上記実施例１、２、比較例１で得
られたハステロイ製テープ状基材のそれぞれに超電導層
を形成し、各超電導テープ導体における超電導特性の測
定を行った。結果を表５に示す。臨界温度Ｔcは、いず
れの超電導テープ導体でも約９０Ｋと変わらなかった
が、臨界電流密度Ｊcは、実施例１のテープ状基材より
製造した超電導テープ導体では２０万Ａ／ｃｍ2、実施
例２のテープ状基材より製造した超電導テープ導体では
６０万Ａ／ｃｍ2と高い値を示したが、比較例１のテー
プ状基材より製造した超電導テープ導体では５万Ａ／ｃ
ｍ2と、大きな差が見られた。
られたハステロイ製テープ状基材のそれぞれに超電導層
を形成し、各超電導テープ導体における超電導特性の測
定を行った。結果を表５に示す。臨界温度Ｔcは、いず
れの超電導テープ導体でも約９０Ｋと変わらなかった
が、臨界電流密度Ｊcは、実施例１のテープ状基材より
製造した超電導テープ導体では２０万Ａ／ｃｍ2、実施
例２のテープ状基材より製造した超電導テープ導体では
６０万Ａ／ｃｍ2と高い値を示したが、比較例１のテー
プ状基材より製造した超電導テープ導体では５万Ａ／ｃ
ｍ2と、大きな差が見られた。
【００３０】
【表５】
【００３１】
【発明の効果】上述のごとく、本発明の超電導テープ導
体用基材の製造方法は、ニッケル合金母材を複数回圧延
することでテープ状基材とするものであって、ニッケル
合金母材の１回の圧延での加工度を２０％以下とし、圧
延工程の前にニッケル合金母材を１０００〜１０５０℃
で焼き鈍し、さらにニッケル合金母材のトータルの加工
度を６０％以下とすることで、ニッケル合金製の超電導
テープ導体用基材を得ることができる。少なくとも最終
圧延工程において超硬ロールを用いることにより、圧延
後のニッケル合金製の超電導テープ導体用基材の表面平
滑度を向上させることができる。
体用基材の製造方法は、ニッケル合金母材を複数回圧延
することでテープ状基材とするものであって、ニッケル
合金母材の１回の圧延での加工度を２０％以下とし、圧
延工程の前にニッケル合金母材を１０００〜１０５０℃
で焼き鈍し、さらにニッケル合金母材のトータルの加工
度を６０％以下とすることで、ニッケル合金製の超電導
テープ導体用基材を得ることができる。少なくとも最終
圧延工程において超硬ロールを用いることにより、圧延
後のニッケル合金製の超電導テープ導体用基材の表面平
滑度を向上させることができる。
【００３２】上記製造方法において、最終圧延工程の前
に、ニッケル合金母材の表面を、２８μｍ以下の粒度を
持つ研磨材で研磨する工程を１回以上行う工程を加える
ことで、ニッケル合金製の超電導テープ導体用基材の表
面平滑度をさらに向上させることができる。
に、ニッケル合金母材の表面を、２８μｍ以下の粒度を
持つ研磨材で研磨する工程を１回以上行う工程を加える
ことで、ニッケル合金製の超電導テープ導体用基材の表
面平滑度をさらに向上させることができる。
【図１】 本発明の超電導テープ導体用基材の製造方法
において、圧延工程にて好適に使用される圧延機の一例
を示す概略構成図。
において、圧延工程にて好適に使用される圧延機の一例
を示す概略構成図。
【図２】 本発明の超電導テープ導体用基材の製造方法
において、圧延工程にて好適に使用される圧延機の一例
を示す概略構成図。
において、圧延工程にて好適に使用される圧延機の一例
を示す概略構成図。
【図３】 本発明の超電導テープ導体用基材の製造方法
において、圧延工程にて好適に使用される圧延機の一例
を示す概略構成図。
において、圧延工程にて好適に使用される圧延機の一例
を示す概略構成図。
【図４】 本発明の超電導テープ導体用基材の製造方法
において、焼き鈍し工程にて好適に使用される焼き鈍し
装置の一例を示す概略構成図。
において、焼き鈍し工程にて好適に使用される焼き鈍し
装置の一例を示す概略構成図。
【図５】 本発明の超電導テープ導体用基材の製造方法
において、脱脂工程にて好適に使用される脱脂装置の一
例を示す概略構成図。
において、脱脂工程にて好適に使用される脱脂装置の一
例を示す概略構成図。
【図６】 配向制御多結晶中間層の成膜に好適に使用さ
れるイオンビームアシストスパッタリング装置の一例を
示す概略構成図。
れるイオンビームアシストスパッタリング装置の一例を
示す概略構成図。
１…二重圧延機、２…三重圧延機、３…四重圧延機、４
…基材、５…駆動ロール、６…ロール、１１…供給ボビ
ン、１２…巻き取りボビン、１３…加熱装置、１４…拭
き取り部材
…基材、５…駆動ロール、６…ロール、１１…供給ボビ
ン、１２…巻き取りボビン、１３…加熱装置、１４…拭
き取り部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１Ｂ ６９４ ６９４Ａ Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ 13/00 ５６５ 13/00 ５６５Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 クロム、モリブデン、鉄などを成分とし
て含むニッケル合金母材を複数回圧延することでテープ
状基材とする超電導テープ導体用基材の製造方法におい
て、ニッケル合金母材の１回の圧延での加工度を２０％
以下とし、圧延工程の前にニッケル合金母材を１０００
〜１０５０℃で焼き鈍し、さらにニッケル合金母材のト
ータルの加工度を６０％以下とすることを特徴とする超
電導テープ導体用基材の製造方法。 - 【請求項２】 最終圧延工程の前に、ニッケル合金母材
の表面を、２８μｍ以下の粒度を持つ研磨材で研磨する
工程を１回以上行うことを特徴とする請求項１記載の超
電導テープ導体用基材の製造方法。 - 【請求項３】 最終圧延後のニッケル合金製テープ状基
材表面の平滑度を、Ｒmax＝０．２μｍ以下にすること
を特徴とする請求項１または２に記載の超電導テープ導
体用基材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9050771A JPH10245662A (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 超電導テープ導体用基材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9050771A JPH10245662A (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 超電導テープ導体用基材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10245662A true JPH10245662A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12868103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9050771A Pending JPH10245662A (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 超電導テープ導体用基材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10245662A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008200775A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Nihon Micro Coating Co Ltd | 超電導体用テープ基材の製造方法及びテープ基材 |
| JP2011249026A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 酸化物超電導線材用基板の製造方法 |
| JP2011249105A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 酸化物超電導線材用基板の製造方法及び酸化物超電導線材の製造方法 |
| JP2012241234A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Fujikura Ltd | 超電導線材用基材の製造方法 |
| CN112562914A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-03-26 | 核工业西南物理研究院 | 一种rebco堆叠导体的圆线制备方法及辊轧模具 |
-
1997
- 1997-03-05 JP JP9050771A patent/JPH10245662A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008200775A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Nihon Micro Coating Co Ltd | 超電導体用テープ基材の製造方法及びテープ基材 |
| JP2011249026A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 酸化物超電導線材用基板の製造方法 |
| JP2011249105A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 酸化物超電導線材用基板の製造方法及び酸化物超電導線材の製造方法 |
| JP2012241234A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Fujikura Ltd | 超電導線材用基材の製造方法 |
| CN112562914A (zh) * | 2020-09-14 | 2021-03-26 | 核工业西南物理研究院 | 一种rebco堆叠导体的圆线制备方法及辊轧模具 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041007 |
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