JPH1050151A - 化合物超伝導線 - Google Patents
化合物超伝導線Info
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- JPH1050151A JPH1050151A JP9122806A JP12280697A JPH1050151A JP H1050151 A JPH1050151 A JP H1050151A JP 9122806 A JP9122806 A JP 9122806A JP 12280697 A JP12280697 A JP 12280697A JP H1050151 A JPH1050151 A JP H1050151A
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- Japan
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- superconducting wire
- oxide superconductor
- compound superconducting
- wire
- silver
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- 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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】線材等への加工が容易な酸化物超伝導体を用い
て化合物超伝導線を提供することを目的とする。 【解決手段】酸化物超伝導体１と、この酸化物超伝導体
１を取り囲む銀あるいは銀合金から成るシース材３とを
備えたことを特徴としている化合物超伝導線。
て化合物超伝導線を提供することを目的とする。 【解決手段】酸化物超伝導体１と、この酸化物超伝導体
１を取り囲む銀あるいは銀合金から成るシース材３とを
備えたことを特徴としている化合物超伝導線。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物超伝導線に
係り、特に酸化物超伝導体を用いた化合物超伝導線の構
造に関する。
係り、特に酸化物超伝導体を用いた化合物超伝導線の構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物超伝導体としては金属系のＡ１５
型、Ｂ１型、シェブレル型、ラーベス型、また酸化物セ
ラミック系のペロブスカイト型、層状ペロブスカイト型
等の結晶構造に属するものが知られている。これらの中
でもＬａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系に代表される層状ペロブス
カイト型等の酸化物超伝導体では臨界温度が３０Ｋ以
上、またＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系のようなペロブスカイ
ト，層状ペロブスカイト等の多相からなる酸化物超伝導
体では臨界温度９０Ｋを超えるものが得られるため非常
に有望な材料である。しかしながらこれらの酸化物超伝
導体は従来、焼結によるペレット状のものしかできなか
った。また超電導マグネット等の応用を考慮した場合は
超伝導体の線材化が必要である。
型、Ｂ１型、シェブレル型、ラーベス型、また酸化物セ
ラミック系のペロブスカイト型、層状ペロブスカイト型
等の結晶構造に属するものが知られている。これらの中
でもＬａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系に代表される層状ペロブス
カイト型等の酸化物超伝導体では臨界温度が３０Ｋ以
上、またＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系のようなペロブスカイ
ト，層状ペロブスカイト等の多相からなる酸化物超伝導
体では臨界温度９０Ｋを超えるものが得られるため非常
に有望な材料である。しかしながらこれらの酸化物超伝
導体は従来、焼結によるペレット状のものしかできなか
った。また超電導マグネット等の応用を考慮した場合は
超伝導体の線材化が必要である。
【０００３】ところで、このような酸化物超伝導体の線
材化に対して、従来のＮｂ3 ＳｎやＮｂＴｉ等の超伝導
線材の安定化材として通常用いられていた、例えば銅や
銅合金等をシース材として用い、酸化物超伝導体を銅製
シース内に形成することが考えられる。
材化に対して、従来のＮｂ3 ＳｎやＮｂＴｉ等の超伝導
線材の安定化材として通常用いられていた、例えば銅や
銅合金等をシース材として用い、酸化物超伝導体を銅製
シース内に形成することが考えられる。
【０００４】しかしながら、本発明者等の各種実験によ
れば、銅製シース材を用いた場合には、酸化物超伝導体
の原料の調合具合、加熱処理条件等によっては酸化物超
伝導体が所定の超伝導特性を発揮するのに必要な化学量
論比から、酸素が不足した形となる場合があり、その結
果、安定した特性を有する酸化物超伝導線材を安定的に
得ることが困難であるといった問題点を有している。
れば、銅製シース材を用いた場合には、酸化物超伝導体
の原料の調合具合、加熱処理条件等によっては酸化物超
伝導体が所定の超伝導特性を発揮するのに必要な化学量
論比から、酸素が不足した形となる場合があり、その結
果、安定した特性を有する酸化物超伝導線材を安定的に
得ることが困難であるといった問題点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように酸化物超伝
導体は非常に有望な材料であるが、線材への加工が困難
であり、たとえ銅製のシース等を用いたとしても、安定
した特性を有する酸化物超伝導線材を安定的に得ること
が困難であるといった問題点を有しているために超電導
マグネット等への応用が困難であった。
導体は非常に有望な材料であるが、線材への加工が困難
であり、たとえ銅製のシース等を用いたとしても、安定
した特性を有する酸化物超伝導線材を安定的に得ること
が困難であるといった問題点を有しているために超電導
マグネット等への応用が困難であった。
【０００６】そこで本発明は、線材等への加工が容易
で、かつ安定した特性を有する酸化物超伝導線材を安定
的に得ることが可能な化合物超伝導線を提供することを
目的とする。
で、かつ安定した特性を有する酸化物超伝導線材を安定
的に得ることが可能な化合物超伝導線を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物超伝導線
にあっては、酸化物超伝導体と、この酸化物超伝導体を
取り囲む銀あるいは銀合金から成るシース材とを具備し
たことを特徴としている。
にあっては、酸化物超伝導体と、この酸化物超伝導体を
取り囲む銀あるいは銀合金から成るシース材とを具備し
たことを特徴としている。
【０００８】本発明の化合物超伝導線材について第１図
を用いて詳細に説明する。第１図は本発明の化合物超伝
導線材の製造工程の一例を示すための各工程を示す線材
の断面図である。
を用いて詳細に説明する。第１図は本発明の化合物超伝
導線材の製造工程の一例を示すための各工程を示す線材
の断面図である。
【０００９】本発明の酸化物超伝導体を構成するための
原料としては、例えばＬａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ，Ｌａ−Ｂ
ａ−Ｃｕ−Ｏ系に代表される層状ペロブスカイト型（Ｌ
ａ1-x Ｍ）2 ＣｕＯ4 （Ｍ；Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）の
他、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系，Ｓｃ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等
の連続した酸化物超伝導体が形成できればどのようなも
のでも良い。例えば、Ｌａ、Ｙ，Ｓｃ、Ｍ、Ｃｕ単体若
しくは酸化物、さらには加熱により酸化物に転じる炭酸
塩、硝酸塩、水酸化物等を用い、これらを化学量論比に
合うように混合したものを原料として用いることができ
る。またこの混合物を仮焼し粉砕したものを原料として
用いても良い。
原料としては、例えばＬａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ，Ｌａ−Ｂ
ａ−Ｃｕ−Ｏ系に代表される層状ペロブスカイト型（Ｌ
ａ1-x Ｍ）2 ＣｕＯ4 （Ｍ；Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）の
他、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系，Ｓｃ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系等
の連続した酸化物超伝導体が形成できればどのようなも
のでも良い。例えば、Ｌａ、Ｙ，Ｓｃ、Ｍ、Ｃｕ単体若
しくは酸化物、さらには加熱により酸化物に転じる炭酸
塩、硝酸塩、水酸化物等を用い、これらを化学量論比に
合うように混合したものを原料として用いることができ
る。またこの混合物を仮焼し粉砕したものを原料として
用いても良い。
【００１０】この原料を銀あるいは銀を主体とした合金
から成るシース材内部に埋め込む（第１の工程：第１
図）（ａ））。銀あるいは銀合金は、電気抵抗が低く、
熱伝導性に優れており、このシース材は超伝導線を形成
した場合の安定化材となる。また埋め込む原料の形態で
あるが、粉体でもよいし線状でも良い。例えばＬａ，Ｂ
ａ，Ｃｕの夫々の金属線を同時に埋め込むこともでき
る。
から成るシース材内部に埋め込む（第１の工程：第１
図）（ａ））。銀あるいは銀合金は、電気抵抗が低く、
熱伝導性に優れており、このシース材は超伝導線を形成
した場合の安定化材となる。また埋め込む原料の形態で
あるが、粉体でもよいし線状でも良い。例えばＬａ，Ｂ
ａ，Ｃｕの夫々の金属線を同時に埋め込むこともでき
る。
【００１１】次に第２の工程である。ここでは第１の工
程で得られた部材に、押し出し、スェージング、線引き
等の手法で減面加工を施し、所望の線径の線材を得る
（第１図（ｂ））。なお超伝導線の形態としては断面円
形に限らず、リボン状等種々の形態が考えられる。
程で得られた部材に、押し出し、スェージング、線引き
等の手法で減面加工を施し、所望の線径の線材を得る
（第１図（ｂ））。なお超伝導線の形態としては断面円
形に限らず、リボン状等種々の形態が考えられる。
【００１２】次に第３の工程である。この工程では第２
の工程で所望の線径に減面加工が為された部材に加熱処
理を施し、シース材内部に充填された原料を連続した化
合物超伝導体とする（第１図（ｃ））。この加熱処理温
度は酸化物超伝導体が形成できるように適宜設定できる
が、シース材の融点が実質的な上限温度となる。また下
限は特に設定しないが、酸化物超伝導体を形成するため
には、実用上５００℃以上が必要である。
の工程で所望の線径に減面加工が為された部材に加熱処
理を施し、シース材内部に充填された原料を連続した化
合物超伝導体とする（第１図（ｃ））。この加熱処理温
度は酸化物超伝導体が形成できるように適宜設定できる
が、シース材の融点が実質的な上限温度となる。また下
限は特に設定しないが、酸化物超伝導体を形成するため
には、実用上５００℃以上が必要である。
【００１３】以上安定化材となるシース材内部に一つの
超伝導体を含む単芯線について説明したが、シース材内
部に複数の穴を設けて夫々に原料を埋め込んでも良い
し、単芯線を更に複数本束ねて再度安定化材に組み込ん
で多芯線を構成しても良い。
超伝導体を含む単芯線について説明したが、シース材内
部に複数の穴を設けて夫々に原料を埋め込んでも良い
し、単芯線を更に複数本束ねて再度安定化材に組み込ん
で多芯線を構成しても良い。
【００１４】なお本発明ではシース材としてＡｇ（銀）
又はＡｇ（銀）合金を用いているため、Ａｇが酸素を拡
散し易く、かつＡｇ自体は酸化しにくいため、加熱処理
時に外部から原料に十分な酸素を供給できる。したがっ
て、シース材として銅等を用いた場合と比較して次のよ
うな作用・効果を得ることができる。
又はＡｇ（銀）合金を用いているため、Ａｇが酸素を拡
散し易く、かつＡｇ自体は酸化しにくいため、加熱処理
時に外部から原料に十分な酸素を供給できる。したがっ
て、シース材として銅等を用いた場合と比較して次のよ
うな作用・効果を得ることができる。
【００１５】つまり、シース材として銅等を用いた場合
には原料の調合具合、加熱処理条件等によっては酸化物
超伝導体が所定の超伝導特性を発揮するのに必要な化学
量論比から、酸素が不足した形となる場合がある。しか
し、銀又は銀合金を用いた場合には、銀が酸素を拡散し
易く、かつ銀自体は酸化しにくいため、加熱処理時に外
部から原料に十分な酸素を供給でき上記の様な不具合は
生じない。
には原料の調合具合、加熱処理条件等によっては酸化物
超伝導体が所定の超伝導特性を発揮するのに必要な化学
量論比から、酸素が不足した形となる場合がある。しか
し、銀又は銀合金を用いた場合には、銀が酸素を拡散し
易く、かつ銀自体は酸化しにくいため、加熱処理時に外
部から原料に十分な酸素を供給でき上記の様な不具合は
生じない。
【００１６】なおさらに、原料に十分な酸素を供給でき
るように、シース材の一部を線材の長手方向に沿って削
除し、原料が加熱処理時に外部の酸化性雰囲気と接触で
きるようにしたり（第２図）することもできる。
るように、シース材の一部を線材の長手方向に沿って削
除し、原料が加熱処理時に外部の酸化性雰囲気と接触で
きるようにしたり（第２図）することもできる。
【００１７】このように銀あるいは銀合金から成るシー
スを用いた場合は、酸素雰囲気、大気中等の酸化性雰囲
気中、５００〜９４０℃程度で前記加熱処理を行なうこ
とが好ましい。あまり加熱処理温度が低いと酸素の拡散
が遅く、あまり高温の加熱処理では素材が変形し易くな
る。
スを用いた場合は、酸素雰囲気、大気中等の酸化性雰囲
気中、５００〜９４０℃程度で前記加熱処理を行なうこ
とが好ましい。あまり加熱処理温度が低いと酸素の拡散
が遅く、あまり高温の加熱処理では素材が変形し易くな
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１９】実施の形態−１ Ａｇ製のシース材に、Ｌａ，Ｓｒ，Ｃｕを（Ｌａ0.9 Ｓ
ｒ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表される層状ペロブスカ
イト型の酸化物超伝導体となるよう比率で混合した原料
を充填して、シース材の量端を閉塞した。その後、減面
加工により細線化した後、７００℃大気中７日間の酸化
熱処理を行った結果（Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1）2 ＣｕＯ4 の
組成式で表される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導
体の連続体がシース材の内部に生成された。
ｒ0.1 ）2 ＣｕＯ4 の組成式で表される層状ペロブスカ
イト型の酸化物超伝導体となるよう比率で混合した原料
を充填して、シース材の量端を閉塞した。その後、減面
加工により細線化した後、７００℃大気中７日間の酸化
熱処理を行った結果（Ｌａ0.9 Ｓｒ0.1）2 ＣｕＯ4 の
組成式で表される層状ペロブスカイト型の酸化物超伝導
体の連続体がシース材の内部に生成された。
【００２０】臨界温度は３５Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。
好な特性を示した。
【００２１】実施の形態−２ 実施の形態−１におけるＳｒの代わりにＢａを用いて同
様に超伝導線を製造した。
様に超伝導線を製造した。
【００２２】臨界温度は２９Ｋ、臨界電流は５Ａと良好
な特性を示した。
な特性を示した。
【００２３】実施の形態−３ 実施の形態−１におけるＳｒの代わりにＣａを用いて同
様に超伝導線を製造した。
様に超伝導線を製造した。
【００２４】臨界温度は２９Ｋ、臨界電流は５Ａと良好
な特性を示した。
な特性を示した。
【００２５】実施の形態−４ 実施の形態−１のＬａ，Ｓｒ，Ｃｕの代わりにＹ，Ｂ
ａ，Ｃｕを用いて（Ｙ0.4 Ｂａ0.6 ）ＣｕＯ3 の比率と
なるように混合し、同様に超伝導線を製造した。
ａ，Ｃｕを用いて（Ｙ0.4 Ｂａ0.6 ）ＣｕＯ3 の比率と
なるように混合し、同様に超伝導線を製造した。
【００２６】臨界温度は９６Ｋ、臨界電流は１０Ａと良
好な特性を示した。
好な特性を示した。
【００２７】実施の形態−５ 実施の形態−１のＬａ，Ｓｒ，Ｃｕの代わりに（Ｙ0.9
Ｂａ0.1 ）ＣｕＯ3 の比率となるようにＹ2 Ｏ3 ，Ｂａ
Ｏ，ＣｕＯを用い混合し、同様に超伝導線を製造した。
Ｂａ0.1 ）ＣｕＯ3 の比率となるようにＹ2 Ｏ3 ，Ｂａ
Ｏ，ＣｕＯを用い混合し、同様に超伝導線を製造した。
【００２８】臨界温度は８０Ｋ、臨界電流は１２Ａと良
好な特性を示した。
好な特性を示した。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、臨
界温度が高い層状ペロブスカイト型等の酸化物超伝導体
を用いた化合物超伝導線を安定して得ることができ、超
電導マグネット等への応用に寄与するところ大である。
界温度が高い層状ペロブスカイト型等の酸化物超伝導体
を用いた化合物超伝導線を安定して得ることができ、超
電導マグネット等への応用に寄与するところ大である。
【図１】第１図は、本発明超伝導線の断面図。
【図２】第２図は、本発明超伝導線の断面図。
１……超伝導体 ２……原料 ３……シース材
Claims (5)
- 【請求項１】酸化物超伝導体と、この酸化物超伝導体を
取り囲む銀あるいは銀合金から成るシース材とを備えた
ことを特徴とする化合物超伝導線。 - 【請求項２】前記酸化物超伝導体は、Ｌａ、Ｙ及びＳｃ
の少なくとも一種と、Ｂａ、Ｓｒ及びＣａの少なくとも
一種と、Ｃｕ及びＯとを構成元素とすることを特徴とす
る請求項１記載の化合物超伝導線。 - 【請求項３】前記酸化物超伝導体は、層状ペロブスカイ
ト型の結晶構造を有することを特徴とする請求項１記載
の化合物超伝導線。 - 【請求項４】前記シース材の一部を線材の長手方向に沿
って削除したことを特徴とする請求項１記載の化合物超
伝導線。 - 【請求項５】前記線材の断面形状を略円形あるいはリボ
ン状に形成したことを特徴とする請求項１記載の化合物
超伝導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9122806A JPH1050151A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 化合物超伝導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9122806A JPH1050151A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 化合物超伝導線 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056856A Division JP2685751B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 化合物超伝導線及び化合物超伝導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050151A true JPH1050151A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=14845105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9122806A Pending JPH1050151A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 化合物超伝導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1050151A (ja) |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP9122806A patent/JPH1050151A/ja active Pending
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