JPS63256515A - 超電導導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、［産業上の利用分野］ この発明はセラミックス系超電導材料を用いた超電導導
体の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、より高い超電導臨界温度を示す材料としてセラミ
ックス系のものが注目されている。このセラミックス系
材料からなる超電導導体は、原料のセラミックス粉末を
プレス成形した後に焼結することにより作製されている
。場合によっては、プレス成形後に本焼に先立ち仮焼を
行なうこともある。

［発明が解決しようとする問題点］ 粉末焼結を利用する従来法では、プレス成形の型の長さ
のものしか製作できない。したがって、長尺化が極めて
困難であり、高電流密度マグネットのコイルを構成する
導体や長距離用送電線のような超電導特性が有効に生か
される用途に利用することが困難であった。また、従来
法では、長尺体を製造する場合に、複雑な工程を経る必
要があり、よって生産性の点でも難があった。さらに、
セラミックス系超電導材料は非常に脆いものであるため
、使用する形状に変形するのが困難であるという問題点
もあった。

それゆえに、この発明の目的は：所望の形状を有した長
尺状の超電導導体をセラミックス系の超電導材料を用い
て効率良く製造し得る方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明の製造方法では、一般式ＡａＢｂＣｃで表わさ
れる組成［Ａは周期律表Ｉａ、ｎａおよびｍａ族元素か
らなる群より選択した少なくとも１種の元素、Ｂは周期
律表ｘｂ、ｎｂおよびｍｂ膜元素からなる群より選択し
た少なくとも１種の元素、Ｃは酸素、炭素、窒素、フッ
素およびイオ・つからなる群より選択した少なくとも１
種の元素を示し、一般式中のａ、　　ｂおよびＣは、そ
れぞれ、Ａ、　ＢおよびＣの組成比を示す数である。コ
を有するセラミックス系超電導材料を溶融する工程と、
この溶融物をパイプ内に充填する工程とを備えている。

ここで、周期律表１ａ族元素としては、Ｈ，Ｌｔ、　Ｎ
ａ、　Ｋ、　Ｒｂ、　Ｃｓ、　Ｆｒが挙げられる。

周期律表Ｕａ族元素としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ。

Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａが挙げられる。周期律表ｍａ族元素と
しては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、’Ｄｙ、Ｈｏ。

Ｅｒ、　Ｔｍ、　Ｙｂ、　Ｌｕ、　Ａｃ、　Ｔｈ、　　
Ｐａ、　Ｕ。

Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ、Ｂｋ、Ｃｆ、Ｅｓ、Ｆｍ、Ｍ
ｄ、Ｎｏ、Ｌｒが挙げられる。

また、周期律表１ｂ族元素としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ
が挙げられる。周期律表ｎｂ族元素としては、Ｚｎ、Ｃ
ｄ、Ｈｇが挙げられる。周期律表ｍｂ族元素としては、
Ｂ、　ＡＩ、　Ｇａ、　　Ｉｎ、　Ｔ１が挙げられる。

特に好ましくは、Ａが周期律表Ｉａ、ＩＩａおよびＩＩ
Ｉａ族元素からなる群より選ばれた少なくとも２種の元
素を含む。また、Ｂとして少なくとも銅を含み、Ｃとし
て少なくとも酸素を含むことがさらに好ましい。

また、一般式ＡａＢｂＣｃが、ａｘ（Ａの平均原子価）
＋ｂｘ　（Ｂの平均原子価）−ｃＸ　（Ｃの平均原子価
）を満たすことが好ましい。

従来知られているセラミックス系超電導材料としては、
たとえばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系セラミツクス、Ｙ−８ｒ
−Ｃｕ−０系セラミツクス、Ｌａ−３ｒ−Ｃｕ−０系セ
ラミツクスおよびＡｌ−Ｂａ−Ｃｕ−０系セラミツクス
がある。しかしながら、この発明は、これらの従来のセ
ラミックス系超電導材料に限定されることはなく、将来
公知にされるセラミックス系超電導材料にも適用される
ものである。

［発明の作用効果］ この発明では、セラミックス系超電導材料を溶融し、こ
の溶融物をパイプ内に充填して超電導導体を製造してい
るので、長尺状の超電導導体を容易に製造することがで
きる。

また、溶融物が充填されるパイプを該溶融物の凝固点以
上の高温にしておけば、パイプ内に充填している途中で
溶融物が凝固するのを防止することができる。これによ
って、長いパイプ内に溶融物を充填させることができ、
より長い長尺体の製造が可能になる。

また、パイプ内に充填した溶融物を一端から一方向凝固
することにより、超電導材料を一方向凝固体または単結
晶体にすることができ、より超電導特性の優れた超電導
導体とすることができる。

さらに、予め使用する形状に変形したバイブ内に溶融物
を充填することにより、従来問題にされていた超電導導
体製造後の変形工程が不要になる。

また、得られる超電導導体の断面形状は、溶融物を充填
するパイプの断面形状により規制されるため、所望の断
面形状の超電導導体を製造することができる。

この発明に用いられるパイプとしては、特に限定されな
いが、溶融物よりも高い融点を有し、溶融物と反応しな
いものであることが好ましい。具体的には、金属やセラ
ミックスなどの材質のパイプが用いられるが、常電導金
属のパイプを用いる場合には、このパイプを超電導状態
の安定化材として機能させることもできる。

なお、バイブ内で溶融物を凝固し成形した後、このパイ
プを除去することも可能である。たとえば、銅バイブ内
に溶融物を充填し、銅パイプ内で溶融物を凝固して成形
した後、この銅パイプを硝酸等で溶かし除去することも
可能である。このようなパイプの除去は、使用する用途
に応じて、部分的もしくは全体的に行なうことができる
。

［実施例］ 以下、具体的な実施例に基づきこの発明を詳細　　′に
説明する。

実施例１ （Ｙ、Ｂａ）ｓ　Ｃｕ２０７の組成を有するセラミック
ス系超電導材料をるつぼ内で溶融した。内径１．Ｑｍｍ
の白金製のパイプを予め１１００’Ｃに加熱保持し、こ
の白金製バイブの一端を超電導材料の溶融物に漬け、一
端から溶融物を吸引しバイブ内に溶融物を充填した。充
填後、パイプの一端から徐々に冷却し、バイブ内の溶融
物を一方向凝固させて、（Ｙ、Ｂａ）、Ｃｕ２０７の超
電導材料を用いた超電導導体を作製した。この超電導導
体は、９４にで超電導特性を示した。

実施例２ 内径１．０ｍｍの白金製のパイプを曲げコイル状に成形
し、これを１１００℃に加熱保持した。

このコイル状に成形したパイプの一端を、（Ｙ。

Ｂａ）、Ｃｕ２０７の組成を有するセラミックス系超電
導材料を溶融した融液内に入れ、該パイプの一端から該
バイブ内に溶融物を吸引して充填した。溶融物をパイプ
内に充填後、パイプの一端から徐々に冷却させて、（Ｙ
、Ｂａ）、Ｃｕ２０７の組成の超電導材料を備えたコイ
ル状の超電導導体を作製した。

得られたコイル状の超電導導体は、９０にで超電導特性
を示した。

以上の実施例では、パイプ内に超電導材料の溶融物を吸
引して充填させているが、パイプの内径が大きい場合に
は、パイプ内に溶融物を流し込んでパイプ内に充填して
もよい。

手続補正書 昭和６３年６月２８８ ２、発明の名称 超電導導体の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　大阪市東区北浜５丁目１５′ｔｒ地名　称　
　（２１３）住友電気工業株式会社代表者　用上哲部 ４、代理人 住　所　　大阪市北区南森町２丁目１番２９号　住友銀
行南森町ビル６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 明細書第６頁第４行の「Ａｌ」をｒＬａＪに補正する。

以上

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式ＡａＢｂＣｃで表わされる組成［Ａは周期
   律表 I ａ、IIａおよびIIIａ族元素からなる群より選択
   した少なくとも１種の元素、Ｂは周期律表 I ｂ、IIｂ
   およびIIIｂ族元素からなる群より選択した少なくとも
   １種の元素、Ｃは酸素、炭素、窒素、フッ素およびイオ
   ウからなる群より選択した少なくとも１種の元素を示し
   、一般式中のａ、ｂおよびｃは、それぞれ、Ａ、Ｂおよ
   びＣの組成比を示す数である。］を有するセラミックス
   系超電導材料を溶融する工程と、 前記溶融物をパイプ内に充填する工程とを備える、超電
   導導体の製造方法。
2. （２）前記Ａが周期律表 I ａ、IIａおよびIIIａ族元素
   からなる群より選択した少なくとも２種の元素を含む、
   特許請求の範囲第１項記載の超電導導体の製造方法。
3. （３）前記Ｂとして少なくとも銅を、前記Ｃとして少な
   くとも酸素を含む、特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の超電導導体の製造方法。
4. （４）前記パイプを前記セラミックス系超電導材料の凝
   固点以上の高温にする、特許請求の範囲第１、２または
   ３項に記載の超電導導体の製造方法。
5. （５）パイプに溶融物を充填した後、該溶融物を一端か
   ら一方向凝固する、特許請求の範囲第１〜４項のいずれ
   か１項に記載の超電導導体の製造方法。
6. （６）パイプ内で凝固した超電導材料が、一方向凝固体
   または単結晶体である、特許請求の範囲第５項記載の超
   電導導体の製造方法。
7. （７）予め使用する形状に変形したパイプ内に溶融物を
   充填する、特許請求の範囲第１〜６項のいずれか１項に
   記載の超電導導体の製造方法。