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JPH02189817A - 酸化物超伝導テープ状線材の製造法 - Google Patents

酸化物超伝導テープ状線材の製造法

Info

Publication number
JPH02189817A
JPH02189817A JP1007628A JP762889A JPH02189817A JP H02189817 A JPH02189817 A JP H02189817A JP 1007628 A JP1007628 A JP 1007628A JP 762889 A JP762889 A JP 762889A JP H02189817 A JPH02189817 A JP H02189817A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
tape
oxide
shaped wire
silver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1007628A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Maeda
弘 前田
Tadashi Inoue
井上 廉
Hisashi Sekine
関根 久
Koichi Numata
幸一 沼田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
National Institute for Materials Science
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
National Research Institute for Metals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, National Research Institute for Metals filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP1007628A priority Critical patent/JPH02189817A/ja
Publication of JPH02189817A publication Critical patent/JPH02189817A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

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〕 本発明は酸化物系超伝導テープ状線材を製造する方法に
関し、特にリニアモーターカー、超伝導推進船、核磁気
共鳴断層撮影装置などの超伝導マグネット及び送電用ケ
ーブル等に適用される酸化物超伝導テープ状線材の製造
法に関する。
〔従来の技術〕
酸化物超伝導体は臨界温度Tc、上部臨界磁場IC2が
従来の超伝導体より高く、超伝導マグネット、送電ケー
ブル等への適用が期待されている。これを実現するには
酸化物超伝導体の線材化が必須であり、金属シースに酸
化物を充填した後延伸加工を施す、スクリーン印刷、プ
ラズマスプレー等によりテープ状基材に酸化物を付着さ
せる等の方法で線材化が試みられている。
高い臨界温度Tcを有する酸化物超伝導体としては、Y
−Ba−Cu−0系(Tc=90K) 、 B1−3r
−Ca−CuO系(Tc=80〜ll0K) 、 Tl
−Ba−Ca−Cu−0系(Tc= 120K)等が知
られている。Y−Ba−Cu−0系においては一般的に
超伝導体の組成はYBazC+g07−δと表示されて
いるが、酸素を7−δと示すのは、この酸化物では温度
等により含有する酸素量が異なることを表わしている。
YBazCu30t−δにおいては超伝導体ではδ−、
−0.1であるが、焼結に必要な温度900°C前後で
はδyO09であると報告されており、この物質が超伝
導となるには、焼結後炉冷して酸素を吸収させ、δす0
.1とすることが必要である。また、B1−3r−Ca
−Cu−0系及びTl−Ba−Ca−Cu−0系におい
てばY−Ba−Cu−0系はどの酸素の放出、吸収はな
いものの、焼結後炉冷した方が超伝導特性が良好である
との実験結果もあり、酸素の吸収が必要とも推定される
超伝導体の応用には、ゼロ抵抗や完全反磁性を利用した
電力貯蔵、送電、リニアモーターカ、電磁堆進船等があ
げられるが、これらに適用するには超伝導体の線材化が
必須である。
〔発明が解決しようとする課題〕
酸化物超伝導体の線材化に当たっては、臨界電流密度J
cの向上を目的として緻密化、配向化が要求されまた、
酸素の拡散距離を短くするためテープ状であることが望
まれる。テープ状線材の作製には、スクリーン印刷法、
プラズマスプレー法等が適用されるが、前者では緻密化
が困難であり、後者では酸化物の組成制御が困難である
等の問題がある。これに対し、シースに酸化物超伝導体
を充填し延伸加工を施す方法では組成制御、緻密化が容
易となり、また圧延加工を施せば容易にテープ状線材も
得られるという利点がある。しかしながら、酸化物超伝
導体は最終的に高温(700〜950°C)での熱処理
が必要であり、この時に酸化物から酸素が放出されるた
め高温での熱処理後に低温での熱処理を長時間必要とす
るという問題点があった。さらに、加工後の線材からシ
ースを除去して酸素の拡散を容易にすると、酸化物の脆
さからハンドリングに問題点があった。
本発明は上記技術水準に鑑み、従来技術におけるような
問題点のない緻密な酸化物超伝導体の製造法を提供しよ
うとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、本発明は (1)テープ状線材の基材となる金属と酸化物超伝導体
をパイプに充填した後、冷間加工を施してテープ状にし
、次いで外周パイプを除去した後、熱処理することを特
徴とする酸化物超伝導テープ状線材の製造法(第1発明
)、(2)テープ状線材の基材となる金属と酸化物超伝
導体をパイプに充填した後、冷間加工を施してテープ状
にし、熱処理を施した後、外周パイプを除去することを
特徴とする酸化物超伝導テープ状線材の製造法(第2発
明)及び(3)上記(1)、(2)で得られたテープ状
線材に、加圧加工、熱処理の工程を1回以上加えること
を特徴とするテープ状線材の製造法(第3発明) である。
〔作用〕
第1に酸化物超伝導体とテープ状線材の基材となる金属
とをパイプに同時に充填するのは、加工後にシースを除
去した際に超伝導体のハンドリングを容易にするためで
ある。基材となる金属としては金、銀、白金等酸化物超
伝導体と反応しにくい材料があげられるが、経済性及び
反応性から特に銀が好ましい。
酸化物超伝導体としては、(RE)−Ba−Cu−0系
B1−3r−Ca−Cu−0系、 B1−Pb−5r−
Ca−Cu−0系、 Tl−BaCa−Cu−0系など
があげられ、それぞれ原料粉末混合物、熱処理後の前駆
体又は最終生成物として充填可能である。
この時の第1発明のパイプ除去後の熱処理温度及び第2
発明のパイプ除去前の熱処理温度は酸化物の種類で異な
り、(RE)−Ba−Cu−0系では850〜940°
C、Bj−5r−Ca−Co−0系、 B1−Pb−3
r−Ca−Cu−0系では750〜890°C、、Tl
−Ba−Ca−Cu−0系では800〜940°Cであ
る。ここで、それぞれの温度範囲を規定したのは、下限
温度以下では焼結が不充分であり、(RE)−Ba−C
u−0系及びTl−Ba−Ca−1co−0系での上限
温度940 ”Cは、これ以−トでは基材である金属、
例えば銀の熔融が問題となるためである。またB1−5
r−Ca−Cu−0系及びB1−Pb−3r−CaCu
−0系での上限温度890°Cは、これ以上では酸化物
が溶融するためである。
第2に、第1発明、第2発明における熱処理は、酸化物
への酸素の拡散を容易にし、超伝導特性を向上させるた
めである。パイプとして銀を用いた場合にはこの熱処理
はパイプ除去の前後いずれでもよいが、(すなわち、第
1発明、第2発明のいずれでも採用できるが)パイプと
して銅又はステンレスを用いた場合には、酸化物との反
応を考慮して熱処理はパイプ除去後に行う必要がある。
(すなわち、第1発明は実施できす、第2発明によらな
くてはならない。)なお、得られた線材(第1発明又は
第2発明により)を必要に応じて酸素雰囲気でアニール
し、酸化物への酸素の拡散を促進するようにすることが
好ましい。
第3に、以上のようにして得られたテープ状線材に加圧
加工、熱処理を1回収」−加えるのは、B1−5r−C
a−Cu−0系超伝導体において特に顕著である板状粒
子を配向せしめるためである。
〔実施例1〕 第1図に示すように、外径15[11、内径10胴の銀
パイプ及び銅パイプ内に外径9.5 mmの銀の棒を長
手方向に半分に切り出した棒と、Y−Ba−CuO系超
伝導粉末を充填し、延伸加工、圧延加工を施して第2図
に示したような平板状とした。
ついで銀パイプ及び銅パイプをエツチング除去し、酸素
雰囲気中、900°Cで14時間熱処理した後、3°C
/分の冷却速度で降温した。
第3図に銀パイプを用いて得られた超伝導体の超伝導遷
移曲線を誘導法により測定した結果を示す。第3図より
90に級の超伝導体が単一相で存在することが分る。ま
た、直流四端子法によりゼロ抵抗を92にで確認した。
また、銅パイプを用いて得られた超伝導体についても、
上記と同様の結果が得られた。
〔実施例2〕 実施例1において銀パイプを用いて加工した平板状の線
材を、銀パイプを除去する前に900°Cで14時間熱
処理し、次いで銀パイプをエンチング除去した後400
°Cで10時間酸素アニールを施した。得られたテープ
状線材につき実施例1と同様の超伝導特性評価を行い、
超伝導相が単−相であること、ゼロ抵抗が92にである
ことを確認した。
〔比較例〕 パイプ材として銅を用いた以外は実施例1と同様に加工
を施した後、パイプを除去せずに実施例1と同様の熱処
理を行った。
このようにして得られた超伝導体の超伝導遷移曲線を誘
導法で測定した結果を第3図に併記する。90に級の超
伝導相も存在するが、60に級の超伝導相が主であり、
酸素の拡散が不充分と考えられる。またゼロ抵抗となる
温度は65にであった。
〔実施例3〕 Y−Ba−Cu−0系超伝導体のYを他の希土類元素(
La、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Dy、 H
o、 Er、 Tm、 Yb)に置換した以外は実施例
Iと同様に行った。表1に直流四端子法により測定した
ゼロ抵抗となる臨界温度を示す。いずれも高い臨界温度
で示した。また誘導法では、いずれも単一相であること
が確認された。
表1 〔実施例4] 酸化物超伝導体として旧−Pb−3r−Ca−Cu−0
系超伝導体の原料混合粉(Bi :Pb:Sr:Ca:
Cu=2:0.5:2:2:3(モル比))を用いた以
外は実施例1と同様に加工、パイプのエツチング除去を
行い、熱処理は850°Cで100時間行った。
第4図に直流四端子法による超伝導遷移曲線を示す。ゼ
ロ抵抗は105にであり、臨界電流密度は15〇八/ 
c+]であった。
〔実施例5] 酸化物超伝導体として旧−Pb−5r−Ca−Cu−0
系超伝導体の原料混合粉(Bi :Pb:Sr:Ca:
Cu=2:0.5:2:2:3(モル比))を820 
’Cテ20時間熱処理した前駆体を用いた以外は実施例
1と同様に加工、シースのエツチング除去を行い、熱処
理は850°Cで80時間行った。ゼロ抵抗は実施例4
と同様に105にであり、臨界電流密度は280A/c
Jであった。
〔実施例6〕 実施例4で得た酸化物超伝導線材に対し圧延加工を加え
、870″Cで10時間熱処理した。直流四端子法によ
る臨界温度測定では、ゼロ抵抗となる温度は実施例4と
同様に105にであったが、臨界電流密度は1100 
A/cJと向上した。これは圧延加工による板状粒子の
配向によると考えられる。
〔実施例7〕 酸化物超伝導体としてTl−Ba−Ca−Cu−0系超
伝導体を用いた以外は実施例1と同様に加工、パイプの
エンチング除去を行い、熱処理は920°Cで30分行
った。ゼロ抵抗は120にであった。
〔発明の効果] 以上のように本発明によれば、酸素の放出、吸収量の大
きい酸化物超伝導体及び板状粒子の形態を有する酸化物
超伝導体の緻密なテープ状線材の製造が可能となり、ま
た配向化よる超伝導特性の向上も可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る加工前の線材の断面図、
第2図は本発明の実施例に係る加工後の線材の断面図、
第3図は本発明の実施例1及び比較例1に係る超伝導遷
移曲線を示す図表、第4図は本発明の実施例4に係る超
伝導遷移曲線を示す図表である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)テープ状線材の基材となる金属と酸化物超伝導体
    をパイプに充填した後、冷間加工を施してテープ状にし
    、次いで外周パイプを除去した後、熱処理を施すことを
    特徴とする酸化物超伝導テープ状線材の製造法。
  2. (2)テープ状線材の基材となる金属と酸化物超伝導体
    をパイプに充填した後、冷間加工を施してテープ状にし
    、熱処理を施した後、外周パイプを除去することを特徴
    とする酸化物超伝導テープ状線材の製造法。
  3. (3)請求項(1)又は請求項(2)記載の酸化物超伝
    導テープ状線材の製造法によって得られたテープ状線材
    に、加圧加工、熱処理の工程を1回以上加えることを特
    徴とする酸化物超伝導テープ状線材の製造法。
JP1007628A 1989-01-18 1989-01-18 酸化物超伝導テープ状線材の製造法 Pending JPH02189817A (ja)

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JP1007628A JPH02189817A (ja) 1989-01-18 1989-01-18 酸化物超伝導テープ状線材の製造法

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JP1007628A Pending JPH02189817A (ja) 1989-01-18 1989-01-18 酸化物超伝導テープ状線材の製造法

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JP (1) JPH02189817A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018078877A1 (ja) * 2016-10-31 2018-05-03 住友電気工業株式会社 超電導線材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018078877A1 (ja) * 2016-10-31 2018-05-03 住友電気工業株式会社 超電導線材

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