JPH0574233A - 酸化物セラミツク超伝導複合体及びその製法 - Google Patents
酸化物セラミツク超伝導複合体及びその製法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被覆材料の酸素浸透性は高いが、機械的特性
は純銀の場合よりも明らかに良好である超伝導複合体を
提供する。 【構成】 超伝導複合体１の酸化物セラミック超伝導体
物質２が酸化物分散性硬化又は硬化可能の銀合金からな
る被覆材料３によって包囲される。この銀合金としては
特にＡｇＭｇＮｉ、ＡｇＭｎＮｉ及びＡｇＡｌ合金が適
している。抵抗率を高めるために貴金属元素Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ又はＡｕを配合することが
できる。複合体の製造は、超伝導体物質を酸化物分散性
硬化又は硬化可能の銀合金被覆に入れ、横断面を削減し
て変形し、引続き加熱することによって酸素濃度を回復
及び調整することにより行う。
は純銀の場合よりも明らかに良好である超伝導複合体を
提供する。 【構成】 超伝導複合体１の酸化物セラミック超伝導体
物質２が酸化物分散性硬化又は硬化可能の銀合金からな
る被覆材料３によって包囲される。この銀合金としては
特にＡｇＭｇＮｉ、ＡｇＭｎＮｉ及びＡｇＡｌ合金が適
している。抵抗率を高めるために貴金属元素Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ又はＡｕを配合することが
できる。複合体の製造は、超伝導体物質を酸化物分散性
硬化又は硬化可能の銀合金被覆に入れ、横断面を削減し
て変形し、引続き加熱することによって酸素濃度を回復
及び調整することにより行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸化物セラミック超伝導
合体と主として銀から成る外側被覆とから成る超伝導複
合体並びにその製法に関する。
合体と主として銀から成る外側被覆とから成る超伝導複
合体並びにその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物セラミック超伝導粉末が被覆材料
により包囲されている超伝導複合体は例えばクラウス
（Ｈ．Ｋｒａｕｔｈ）及びツルツィク（Ａ．Ｓｚｕｌｃ
ｚｙｋ）の出版物、「メタル（ＭＥＴＡＬＬ）」Ｊｇ．
４５、Ｈ．５（１９８９年）、第４１８頁以降から公知
である。酸化物セラミックの高温超伝導体（ＨＴＳＬ）
を使用することによって、液体窒素を上回る温度でも超
伝導性である線材又はテープのような複合体が製造され
る。これに適した物質は公知である。これには例えばＹ
ＢａＣｕＯ、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ及びＴｌＢａＣａＣｕ
Ｏ系の相が属する。
により包囲されている超伝導複合体は例えばクラウス
（Ｈ．Ｋｒａｕｔｈ）及びツルツィク（Ａ．Ｓｚｕｌｃ
ｚｙｋ）の出版物、「メタル（ＭＥＴＡＬＬ）」Ｊｇ．
４５、Ｈ．５（１９８９年）、第４１８頁以降から公知
である。酸化物セラミックの高温超伝導体（ＨＴＳＬ）
を使用することによって、液体窒素を上回る温度でも超
伝導性である線材又はテープのような複合体が製造され
る。これに適した物質は公知である。これには例えばＹ
ＢａＣｕＯ、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ及びＴｌＢａＣａＣｕ
Ｏ系の相が属する。
【０００３】工業用の導体を製造するには、これらの超
伝導粉末を例えば金属管に詰め込む。引続き成形するこ
とにより線材又は帯材を製造する。最後に熱処理して、
ＨＴＳＬ物質による切れ目のない超伝導性の結合体を製
造しまた臨界電流密度を最適化する。酸化物高温超伝導
体の超伝導特性はその酸素含有量によって著しく影響さ
れることから、有利には最適酸素含有量の調整は最後の
熱処理中に行うべきである。このことは酸素の浸透が被
覆材料により保証されなければならないことを意味す
る。適切な被覆材料としては銀が良いことが判明してい
る。しかしながら銀は機械的に極めて軟質であるという
欠点を有する。この事実は、酸化物セラミック超伝導物
質からなる芯がこれより硬いことから、複合体の製造に
際して芯を不均一に変形させやすい。更に銀は、芯に最
適な超伝導特性を与えるために必要とされる焼なまし後
には、僅かな機械的硬度を有するに過ぎない。
伝導粉末を例えば金属管に詰め込む。引続き成形するこ
とにより線材又は帯材を製造する。最後に熱処理して、
ＨＴＳＬ物質による切れ目のない超伝導性の結合体を製
造しまた臨界電流密度を最適化する。酸化物高温超伝導
体の超伝導特性はその酸素含有量によって著しく影響さ
れることから、有利には最適酸素含有量の調整は最後の
熱処理中に行うべきである。このことは酸素の浸透が被
覆材料により保証されなければならないことを意味す
る。適切な被覆材料としては銀が良いことが判明してい
る。しかしながら銀は機械的に極めて軟質であるという
欠点を有する。この事実は、酸化物セラミック超伝導物
質からなる芯がこれより硬いことから、複合体の製造に
際して芯を不均一に変形させやすい。更に銀は、芯に最
適な超伝導特性を与えるために必要とされる焼なまし後
には、僅かな機械的硬度を有するに過ぎない。
【０００４】従って国際特許出願公開（ＷＯ）第８８／
０８６１８号明細書では、複合体上にもう１つの鋼から
なる外層を施すことが提案された。しかしこの鋼層によ
って酸素の浸透性は、複合体が超伝導性ではなくなるほ
ど減少させられた。従ってこの文献には更に銀被覆上に
硝酸塩被覆を施すか又は種々の物質の組合せによるサン
ドイッチ構造を選択することが提案されている。しかし
このような超伝導体の製造は別に被覆層を施すために付
加的な工程を必要とすることから複雑なものとなり、作
業に経費を要する。
０８６１８号明細書では、複合体上にもう１つの鋼から
なる外層を施すことが提案された。しかしこの鋼層によ
って酸素の浸透性は、複合体が超伝導性ではなくなるほ
ど減少させられた。従ってこの文献には更に銀被覆上に
硝酸塩被覆を施すか又は種々の物質の組合せによるサン
ドイッチ構造を選択することが提案されている。しかし
このような超伝導体の製造は別に被覆層を施すために付
加的な工程を必要とすることから複雑なものとなり、作
業に経費を要する。
【０００５】欧州特許出願公開第２９０３３１号明細書
から被覆材料として銀の代わりに銀合金を使用できるこ
とが公知である。この文献には銅含有量２．８％〜３０
％のＡｇＣｕ合金が挙げられている。
から被覆材料として銀の代わりに銀合金を使用できるこ
とが公知である。この文献には銅含有量２．８％〜３０
％のＡｇＣｕ合金が挙げられている。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３１
２６６号明細書には超伝導複合体用の被覆材料として、
純銀の融点を越える融点を有する銀合金が開示されてい
る。これにより純銀の融点を上回る温度で熱処理するこ
とが可能となる。適当な銀合金としては銀に金、パラジ
ウム、白金、マンガン及びチタンの群からなる元素の少
なくとも１種が配合されている合金が挙げられている。
２６６号明細書には超伝導複合体用の被覆材料として、
純銀の融点を越える融点を有する銀合金が開示されてい
る。これにより純銀の融点を上回る温度で熱処理するこ
とが可能となる。適当な銀合金としては銀に金、パラジ
ウム、白金、マンガン及びチタンの群からなる元素の少
なくとも１種が配合されている合金が挙げられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、被覆
材料の酸素浸透性は高いが、機械的特性は純銀の場合よ
りも明らかに良好である超伝導複合体を提供することに
ある。
材料の酸素浸透性は高いが、機械的特性は純銀の場合よ
りも明らかに良好である超伝導複合体を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は当該複合体に
おいて、被覆材料として酸化物の分散により硬化される
か又は硬化可能の銀合金を使用することにより解決され
る。
おいて、被覆材料として酸化物の分散により硬化される
か又は硬化可能の銀合金を使用することにより解決され
る。
【０００９】
【作用効果】分散硬化性銀合金自体は公知であり、例え
ばエレクトロニクス分野で接触材料として使用されてい
る。これらの合金は銀に比べて改善された機械的値、例
えば高められた硬度及び耐性を有する。特に微細分散性
の酸化物の分離を伴う合金が適している。その融点並び
に酸素浸透性も少量の合金添加物によっては実質的に変
化しない。従って酸化物の分離による硬化に寄与する合
金元素は最高１０重量％まで、しかし有利には０．０５
から２重量％まで合金中に含まれているべきである。
ばエレクトロニクス分野で接触材料として使用されてい
る。これらの合金は銀に比べて改善された機械的値、例
えば高められた硬度及び耐性を有する。特に微細分散性
の酸化物の分離を伴う合金が適している。その融点並び
に酸素浸透性も少量の合金添加物によっては実質的に変
化しない。従って酸化物の分離による硬化に寄与する合
金元素は最高１０重量％まで、しかし有利には０．０５
から２重量％まで合金中に含まれているべきである。
【００１０】特に酸化物の分散により硬化されるか又は
硬化可能のＡｇＭｇＮｉ、ＡｇＭｎＮｉ及びＡｇＡｌ合
金が適している。ＡｇＭｇＮｉ合金の場合、この合金は
有利にはＭｇ０．１〜０．２５重量％、Ｎｉ０．１〜
０．２５重量％、残り銀を含有している。ＡｇＭｎＮｉ
合金に関しては、Ｍｎ及びＮｉの総含有量は有利には約
０．５〜１．５重量％である。
硬化可能のＡｇＭｇＮｉ、ＡｇＭｎＮｉ及びＡｇＡｌ合
金が適している。ＡｇＭｇＮｉ合金の場合、この合金は
有利にはＭｇ０．１〜０．２５重量％、Ｎｉ０．１〜
０．２５重量％、残り銀を含有している。ＡｇＭｎＮｉ
合金に関しては、Ｍｎ及びＮｉの総含有量は有利には約
０．５〜１．５重量％である。
【００１１】電気抵抗を高めるためにそれぞれ銀の一部
をＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ及び／又はＡｕ
の貴金属元素の少なくとも１種によって代えることもで
きる。その際分離硬化による良好な機械的特性が保持さ
れる。被覆材料の高い酸素浸透性を得るためには、銀含
有量は有利には少なくとも８０重量％であるべきであ
る。従って抵抗を高める貴金属元素の量は１０重量％以
上であってはならない。酸素浸透性に関して特に有利な
ものとしては合金成分として貴金属元素であるパラジウ
ムの使用が考慮される。
をＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ及び／又はＡｕ
の貴金属元素の少なくとも１種によって代えることもで
きる。その際分離硬化による良好な機械的特性が保持さ
れる。被覆材料の高い酸素浸透性を得るためには、銀含
有量は有利には少なくとも８０重量％であるべきであ
る。従って抵抗を高める貴金属元素の量は１０重量％以
上であってはならない。酸素浸透性に関して特に有利な
ものとしては合金成分として貴金属元素であるパラジウ
ムの使用が考慮される。
【００１２】本発明により使用される銀合金の場合硬化
は内部酸化によって行われる。これは空気又は酸素を含
む雰囲気中での熱処理により達成可能である。ＡｇＭｇ
Ｎｉ合金の場合例えばこの熱処理は酸化マグネシウム粒
子を分離させる。この硬質成分の微細な分散は合金にそ
の高い耐性を与える。ニッケル分は銀へのその可溶性が
限られていることから粒子を微小化する作用をする。硬
化された状態でのこの合金の耐性は一般に、純銀の耐性
と比較し得る未硬化状態での耐性の２倍である。普通１
３０ＨＶのＡｇＭｇＮｉ合金の硬度も、すでに室温で純
銀（約８０ＨＶ）のそれよりも明らかに高い。しかしこ
の相異性は、複合体の製造に際して例えば熱変形又は熱
処理時に生じる高温度では一層顕著に現れる。６００℃
での焼なまし後、純銀は２５ＨＶの硬度を有するに過ぎ
ないが、例示したすでに完全に酸化されたＡｇＭｇＮｉ
合金の硬度は実質的に変化しない。
は内部酸化によって行われる。これは空気又は酸素を含
む雰囲気中での熱処理により達成可能である。ＡｇＭｇ
Ｎｉ合金の場合例えばこの熱処理は酸化マグネシウム粒
子を分離させる。この硬質成分の微細な分散は合金にそ
の高い耐性を与える。ニッケル分は銀へのその可溶性が
限られていることから粒子を微小化する作用をする。硬
化された状態でのこの合金の耐性は一般に、純銀の耐性
と比較し得る未硬化状態での耐性の２倍である。普通１
３０ＨＶのＡｇＭｇＮｉ合金の硬度も、すでに室温で純
銀（約８０ＨＶ）のそれよりも明らかに高い。しかしこ
の相異性は、複合体の製造に際して例えば熱変形又は熱
処理時に生じる高温度では一層顕著に現れる。６００℃
での焼なまし後、純銀は２５ＨＶの硬度を有するに過ぎ
ないが、例示したすでに完全に酸化されたＡｇＭｇＮｉ
合金の硬度は実質的に変化しない。
【００１３】上記のＡｇ合金の電気抵抗はほぼ純銀のそ
れに相当する。特に交番磁界を使用する場合、損傷を少
なくするために比較的高い抵抗率を有する被覆材料が要
求される。すでに説明したように、これは貴金属元素で
あるＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ又はＡｕの少
なくとも１種を添加することによって達成することがで
きる。この場合本発明による被覆材料の電気抵抗率の値
は、酸化物の分離により硬化される元素によってではな
しに、主として相応する合金の抵抗率により決定され
る。貴金属元素であるＡｕ及びＰｄによって２元の銀合
金の抵抗を高めることについては例えばデグッサ（ＤＥ
ＧＵＳＳＡ ＡＧ）社の「エーデルメタル−タッシェン
ブーフ（Ｅｄｅｌｍｅｔａｌｌ−Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃ
ｈ）」フランクフルトアムマイン、１９６７年、第９１
〜９３頁に記載されている。この抵抗の上昇は２０℃で
Ａｕ又はＰｄ１〜５原子％の濃度範囲においてそれぞれ
Ａｕ又はＰｄ１原子％当り０．３μΩｃｍである。純銀
の抵抗率は１．５μΩｃｍである。
れに相当する。特に交番磁界を使用する場合、損傷を少
なくするために比較的高い抵抗率を有する被覆材料が要
求される。すでに説明したように、これは貴金属元素で
あるＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ又はＡｕの少
なくとも１種を添加することによって達成することがで
きる。この場合本発明による被覆材料の電気抵抗率の値
は、酸化物の分離により硬化される元素によってではな
しに、主として相応する合金の抵抗率により決定され
る。貴金属元素であるＡｕ及びＰｄによって２元の銀合
金の抵抗を高めることについては例えばデグッサ（ＤＥ
ＧＵＳＳＡ ＡＧ）社の「エーデルメタル−タッシェン
ブーフ（Ｅｄｅｌｍｅｔａｌｌ−Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃ
ｈ）」フランクフルトアムマイン、１９６７年、第９１
〜９３頁に記載されている。この抵抗の上昇は２０℃で
Ａｕ又はＰｄ１〜５原子％の濃度範囲においてそれぞれ
Ａｕ又はＰｄ１原子％当り０．３μΩｃｍである。純銀
の抵抗率は１．５μΩｃｍである。
【００１４】
【実施例】図１及び図２には本発明による超伝導複合体
１が、図１には線材としてまた図２には帯材として示さ
れている。複合体は酸化物セラミック超伝導体物質２の
の芯線と酸化物を分散して硬化されるか硬化可能の銀合
金により形成される外側被覆３とからなる。複合体は極
細多芯線材としても構成することができる。極細多芯線
材ではＨＴＳＬ物質からなる適当な数の芯線が、酸化物
分散硬化性又は硬化可能のＡｇ合金からなるマトリック
ス中に配置されている。
１が、図１には線材としてまた図２には帯材として示さ
れている。複合体は酸化物セラミック超伝導体物質２の
の芯線と酸化物を分散して硬化されるか硬化可能の銀合
金により形成される外側被覆３とからなる。複合体は極
細多芯線材としても構成することができる。極細多芯線
材ではＨＴＳＬ物質からなる適当な数の芯線が、酸化物
分散硬化性又は硬化可能のＡｇ合金からなるマトリック
ス中に配置されている。
【００１５】本発明による複合体は、まず酸化物セラミ
ック超伝導体物質２を、酸化物分散硬化性又は硬化可能
の銀合金からなる被覆３に装入することにより製造され
る。この場合酸化物セラミック超伝導体物質の概念には
全ての製造工程を行った後、特に最終焼なまし後に初め
てその超伝導特性が得られるような酸化物セラミック物
質も包含する。その中に超伝導物質を含んでいる被覆３
に引続き横断面削減用の変形を施す。変形法は特に押し
出し、ハンマー、引き抜き、ストリップ及びピルガー圧
延又はこれらの方法を組み合わせたものである。その後
それ自体は公知の方法で熱処理を行うが、これは上述し
たように超伝導特性の最適調整に寄与する。相応する熱
処理に対する条件は当業者に公知である。
ック超伝導体物質２を、酸化物分散硬化性又は硬化可能
の銀合金からなる被覆３に装入することにより製造され
る。この場合酸化物セラミック超伝導体物質の概念には
全ての製造工程を行った後、特に最終焼なまし後に初め
てその超伝導特性が得られるような酸化物セラミック物
質も包含する。その中に超伝導物質を含んでいる被覆３
に引続き横断面削減用の変形を施す。変形法は特に押し
出し、ハンマー、引き抜き、ストリップ及びピルガー圧
延又はこれらの方法を組み合わせたものである。その後
それ自体は公知の方法で熱処理を行うが、これは上述し
たように超伝導特性の最適調整に寄与する。相応する熱
処理に対する条件は当業者に公知である。
【００１６】酸化物の分離による被覆材料の硬化は酸化
物セラミック材料を充填する前に行うことも可能であ
る。これは変形工程中で薄い帯材を製造する際に特に有
利である。なぜならこの場合被覆材料の一層高い硬度に
より一層良好な変形特性が得られるからである。しかし
この硬度はまた最終熱処理前の最終寸法に達した後に初
めて行うことも可能である。この場合最終熱処理の前に
更に、被覆材料を硬化しまた複合線材に一層高い耐性を
与える焼なましを行う。しかしこの硬度は必要に応じて
中間段階で行うことも可能である。
物セラミック材料を充填する前に行うことも可能であ
る。これは変形工程中で薄い帯材を製造する際に特に有
利である。なぜならこの場合被覆材料の一層高い硬度に
より一層良好な変形特性が得られるからである。しかし
この硬度はまた最終熱処理前の最終寸法に達した後に初
めて行うことも可能である。この場合最終熱処理の前に
更に、被覆材料を硬化しまた複合線材に一層高い耐性を
与える焼なましを行う。しかしこの硬度は必要に応じて
中間段階で行うことも可能である。
【００１７】線材の製造に必要な管は、Ａｇ粉末、微粒
子状酸化物粉末及び場合によっては貴金属粉末を混合
し、引続き更に管に加工することにより製造することが
できる。その際Ａｇ／酸化物粉末混合物を棒状に圧縮
し、これを例えば押し出し法により管に変形する。
子状酸化物粉末及び場合によっては貴金属粉末を混合
し、引続き更に管に加工することにより製造することが
できる。その際Ａｇ／酸化物粉末混合物を棒状に圧縮
し、これを例えば押し出し法により管に変形する。
【００１８】超伝導出発物質の高密度を被覆内に装入す
る以前に得るには、酸化物セラミック超伝導体物質をま
ず、すなわち被覆に装入する以前に、予備圧縮すること
ができる。これは特に冷アイソスタチックプレスにより
行う。こうして製造された圧縮体を更に付加的に焼結す
ることもできる。その結果物質の出発密度及び耐性は更
に高められる。こうして製造された超伝導体物質からな
る円筒を被覆に装入する前にこれらの円筒は通常まず超
過速度で回転しなければならない。材料を被覆体に装入
した後被覆体を付加的に排気及び閉塞した後に出発密度
を一層高めるため、複合体を更に冷アイソスタチックプ
レス処理する。高められた出発密度は均一な変形をもた
らし、従って超伝導複合体の特性に一層良好な均一性を
生ぜしめる。
る以前に得るには、酸化物セラミック超伝導体物質をま
ず、すなわち被覆に装入する以前に、予備圧縮すること
ができる。これは特に冷アイソスタチックプレスにより
行う。こうして製造された圧縮体を更に付加的に焼結す
ることもできる。その結果物質の出発密度及び耐性は更
に高められる。こうして製造された超伝導体物質からな
る円筒を被覆に装入する前にこれらの円筒は通常まず超
過速度で回転しなければならない。材料を被覆体に装入
した後被覆体を付加的に排気及び閉塞した後に出発密度
を一層高めるため、複合体を更に冷アイソスタチックプ
レス処理する。高められた出発密度は均一な変形をもた
らし、従って超伝導複合体の特性に一層良好な均一性を
生ぜしめる。
【００１９】超伝導複合体を薄い帯材の形に仕上げるに
は、特に横断面削減用変形工程として熱間圧延が有利で
あることが判明した。これにより冷間圧延よりも著しく
均一な変形を達成することができる。冷間圧延の場合そ
の横断面に不均一性が生じ、中間を搾られた被覆材料に
よって超伝導体物質中に中断をもたらすおそれがある。
熱間圧延の場合に有利な変形特性が生じる理由は、超伝
導体物質の軟化により局部的溶融温度に接近するため硬
度差が減少することである。この温度はＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃ
ａ1 Ｃｕ2 Ｏ8+X （２２１２相）の場合、例えば約８９
０℃であり、従ってこのような超伝導体物質にとって熱
間圧延の温度は有利には５００〜８００℃、特に７５０
〜８００℃である。熱間圧延に関して複合体のこの温度
は例えば圧延間隙の直前で、特に帯材を通す間隙を有す
る黒鉛受磁器を誘導加熱することにより得ることができ
る。
は、特に横断面削減用変形工程として熱間圧延が有利で
あることが判明した。これにより冷間圧延よりも著しく
均一な変形を達成することができる。冷間圧延の場合そ
の横断面に不均一性が生じ、中間を搾られた被覆材料に
よって超伝導体物質中に中断をもたらすおそれがある。
熱間圧延の場合に有利な変形特性が生じる理由は、超伝
導体物質の軟化により局部的溶融温度に接近するため硬
度差が減少することである。この温度はＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃ
ａ1 Ｃｕ2 Ｏ8+X （２２１２相）の場合、例えば約８９
０℃であり、従ってこのような超伝導体物質にとって熱
間圧延の温度は有利には５００〜８００℃、特に７５０
〜８００℃である。熱間圧延に関して複合体のこの温度
は例えば圧延間隙の直前で、特に帯材を通す間隙を有す
る黒鉛受磁器を誘導加熱することにより得ることができ
る。
【００２０】特殊な実施例において超伝導複合体を、酸
化物セラミック超伝導体物質としてＢｉＳｒＣａＣｕＯ
の２２１２相を使用して製造した。被覆材料としては銀
を９９％以上含む、Ａｇ−Ｍｇ０．１５−Ｎｉ０．１５
及びＡｇ−Ｍｇ０．２５−Ｎｉ０．２５の銀合金を使用
した。Ａｇ−Ｍｇ０．１５Ｎｉ０．１５合金の硬度は硬
化された状態で１２５ＨＶであり、Ａｇ−Ｍｇ０．２５
−Ｎｉ０．２５−合金の場合には１３５ＨＶである（各
々空気中で６５０℃で２４時間硬化した後測定した）。
一時的に９００℃以上の温度で１２０時間までの長時間
にわたって付加的に焼なましすることによっても、硬度
は穏やかな減少を示したに過ぎなかった。粉末及び被覆
材料からそれ自体は公知の方法で直径１ｍｍの線材を製
造した。変形後Ａｇ合金被覆の超伝導芯線に対する面比
率は約１であった。ＡｇＭｇＮｉ合金の硬化は、最終変
形工程後に空気中で６５０℃で１時間熱処理することに
より行った。引続き酸素濃度を高めまた調整するために
別の公知の熱処理を行った。比較のため付加的に純銀か
らなる被覆を有する超伝導複合体を製造した。本発明に
よる複合体の伸線限界Ｒp0.1はＭｇ全含有量に応じて純
銀を使用した場合よりも７〜９倍高い。更に本発明によ
る線材は改善された耐温度変化を有していた。複合体線
材のＥモジュールは約５０ＧＰａに定められた。本発明
による被覆材料を使用した場合約１０００Ａ／ｃｍ
2 （７７Ｋ、ＯＴ）までで比較線材と同じ臨界電流密度
に達した。
化物セラミック超伝導体物質としてＢｉＳｒＣａＣｕＯ
の２２１２相を使用して製造した。被覆材料としては銀
を９９％以上含む、Ａｇ−Ｍｇ０．１５−Ｎｉ０．１５
及びＡｇ−Ｍｇ０．２５−Ｎｉ０．２５の銀合金を使用
した。Ａｇ−Ｍｇ０．１５Ｎｉ０．１５合金の硬度は硬
化された状態で１２５ＨＶであり、Ａｇ−Ｍｇ０．２５
−Ｎｉ０．２５−合金の場合には１３５ＨＶである（各
々空気中で６５０℃で２４時間硬化した後測定した）。
一時的に９００℃以上の温度で１２０時間までの長時間
にわたって付加的に焼なましすることによっても、硬度
は穏やかな減少を示したに過ぎなかった。粉末及び被覆
材料からそれ自体は公知の方法で直径１ｍｍの線材を製
造した。変形後Ａｇ合金被覆の超伝導芯線に対する面比
率は約１であった。ＡｇＭｇＮｉ合金の硬化は、最終変
形工程後に空気中で６５０℃で１時間熱処理することに
より行った。引続き酸素濃度を高めまた調整するために
別の公知の熱処理を行った。比較のため付加的に純銀か
らなる被覆を有する超伝導複合体を製造した。本発明に
よる複合体の伸線限界Ｒp0.1はＭｇ全含有量に応じて純
銀を使用した場合よりも７〜９倍高い。更に本発明によ
る線材は改善された耐温度変化を有していた。複合体線
材のＥモジュールは約５０ＧＰａに定められた。本発明
による被覆材料を使用した場合約１０００Ａ／ｃｍ
2 （７７Ｋ、ＯＴ）までで比較線材と同じ臨界電流密度
に達した。
【００２１】本発明の他の容易に考えられる実施態様は
当業者にとって公知である。すなわち例えば複合体は絶
縁被覆を備えることもできるし、又はいくつかの複合体
を多芯線複合体にまとめることもできる。
当業者にとって公知である。すなわち例えば複合体は絶
縁被覆を備えることもできるし、又はいくつかの複合体
を多芯線複合体にまとめることもできる。
【図１】線材として構成された本発明による超伝導複合
体を示す断面図。
体を示す断面図。
【図２】帯材として構成された本発明による超伝導複合
体を示す断面図。
体を示す断面図。
１ 超伝導複合体 ２ 酸化物セラミック超伝導体物質 ３ 被覆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス ハイネ ドイツ連邦共和国 6053 オベルツハウゼ ン イムハイン 19 (72)発明者 パウル プニスカ ドイツ連邦共和国 6451 ノイベルク １ シユーベルトシユトラーセ ７ (72)発明者 クリスチーネ シユミツト ドイツ連邦共和国 4300 エツセン 17 ダイペンベツクタール 178
Claims (16)
- 【請求項１】 酸化物セラミック超伝導体物質（２）
と、主として銀から成る外側被覆（３）とから成る超伝
導複合体（１）において、被覆材料として酸化物を分散
して硬化されるか又は硬化可能の銀合金を使用すること
を特徴とする超伝導複合体。 - 【請求項２】 酸化物の分離による硬化に寄与する合金
元素を合金中に１０重量％まで、好適には０．０５〜２
重量％まで含むことを特徴とする請求項１記載の複合
体。 - 【請求項３】 合金が電気抵抗率を高めるためにＲｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ及び／又はＡｕの貴金属
元素を少なくとも１種含んでいることを特徴とする請求
項１又は２記載の複合体。 - 【請求項４】 貴金属元素が銀合金中に総含有量１０重
量％未満で含まれていることを特徴とする請求項３記載
の複合体。 - 【請求項５】 銀合金がＡｇ−Ｍｇ−Ｎｉ又はＡｇ−貴
金属元素−Ｍｇ−Ｎｉ合金であり、有利にはＭｇ０．１
〜０．２５重量％、Ｎｉ０．１〜０．２５重量％、残り
銀又は銀及び貴金属元素を含んでいることを特徴とする
請求項１ないし４の１つに記載の複合体。 - 【請求項６】 銀合金がＡｇ−Ｍｎ−Ｎｉ又はＡｇ−貴
金属元素−Ｍｎ−Ｎｉ合金であり、有利にはＭｎ及びＮ
ｉを総含有量０．５〜１．５重量％でまた残り銀又は銀
及び貴金属元素を含んでいることを特徴とする請求項１
ないし４の１つに記載の複合体。 - 【請求項７】 銀合金がＡｇ−Ａｌ又はＡｇ−貴金属元
素−Ａｌ合金であることを特徴とする請求項１ないし４
の１つに記載の複合体。 - 【請求項８】 銀合金が貴金属元素としてパラジウム
（Ｐｄ）を含んでいることを特徴とする請求項１ないし
７の１つに記載の複合体。 - 【請求項９】 銀合金を、有利には銀粉末を酸化物粉末
及び場合によっては貴金属粉末と混合することにより製
造することを特徴とする請求項１ないし８の１つに記載
の複合体。 - 【請求項１０】−酸化物セラミック超伝導体物質（２）
を主として銀からなる被覆（３）に入れ、−横断面を削
減して変形し、 −酸素濃度を回復及び調整するために熱処理することに
より超伝導複合体（１）を製造する方法において、被覆
（３）が酸化物を分散して硬化されるか又は硬化可能の
銀合金から成ることを特徴とする超伝導複合体の製法。 - 【請求項１１】 酸素濃度を回復及び調整する熱処理を
行う以前に、酸化物を分散して硬化することのできる銀
合金を硬化するために別の熱処理を行うことを特徴とす
る請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 酸化物セラミック超伝導体物質（２）
を被覆（３）に入れる前に、特に冷アイソスタチックプ
レスにより予備圧縮することを特徴とする請求項１０又
は１１記載の方法。 - 【請求項１３】 圧縮された超伝導体物質（２）を被覆
（３）に入れる前に付加的に焼結することを特徴とする
請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】 横断面の削減変形法が開始時に冷アイ
ソスタチックプレス工程を含んでいることを特徴とする
請求項１０ないし１３の１つに記載の方法。 - 【請求項１５】 横断面削減用変形を熱間圧延でも行う
ことを特徴とする請求項１０ないし１４の１つに記載の
方法。 - 【請求項１６】 横断面削減用変形をピルガー圧延によ
っても行うことを特徴とする請求項１０ないし１５の１
つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4104421A DE4104421A1 (de) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | Oxidkeramischer supraleitender verbundkoerper und verfahren zu seiner herstellung |
| DE4113220A DE4113220A1 (de) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Oxidkeramischer supraleitender verbundkoerper fuer wechselfeldanwendungen und verfahren zu seiner herstellung |
| DE4113220.3 | 1991-04-23 | ||
| DE4104421.5 | 1991-04-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574233A true JPH0574233A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3540331B2 JP3540331B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=25901017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05940892A Expired - Lifetime JP3540331B2 (ja) | 1991-02-14 | 1992-02-12 | 酸化物セラミック超伝導複合体及びその製法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6028036A (ja) |
| EP (1) | EP0499049B1 (ja) |
| JP (1) | JP3540331B2 (ja) |
| AT (1) | ATE138500T1 (ja) |
| DE (1) | DE59206330D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011096624A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Sunam Co., Ltd. | Method of forming ceramic wire, system of forming the same, and superconductor wire using the same |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| US6469253B1 (en) | 1995-10-17 | 2002-10-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Oxide superconducting wire with stabilizing metal have none noble component |
| US6305070B1 (en) | 1996-10-15 | 2001-10-23 | American Superconductor Corporation | Performance of oxide dispersion strengthened superconductor composites |
| JPH11149835A (ja) * | 1997-11-17 | 1999-06-02 | Natl Res Inst For Metals | ビスマス２２１２超伝導線材の製造方法 |
| DE19757331C1 (de) * | 1997-12-22 | 1999-05-06 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Mehrkernsupraleiters mit Hoch-T¶c¶-Supraleitermaterial und mit dem Verfahren hergestellter Supraleiter |
| JP3648676B2 (ja) * | 1999-08-20 | 2005-05-18 | 田中貴金属工業株式会社 | 超伝導材用補助材料 |
| JP3489525B2 (ja) | 2000-02-22 | 2004-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 超電導線材およびその製造方法 |
| JP6743233B1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-08-19 | 株式会社フジクラ | 酸化物超電導線材 |
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|---|---|---|---|---|
| US4999336A (en) * | 1983-12-13 | 1991-03-12 | Scm Metal Products, Inc. | Dispersion strengthened metal composites |
| US4863804A (en) * | 1985-11-29 | 1989-09-05 | Westinghouse Electric Corporation | Superconductor wire and methods of constructing same |
| GB8710113D0 (en) * | 1987-04-29 | 1987-06-03 | Evetts J E | Superconducting composite |
| US5122507A (en) * | 1987-05-01 | 1992-06-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for manufacturing a superconducting composite |
| US5081075A (en) * | 1987-05-12 | 1992-01-14 | At&T Laboratories | Method of producing a superconductive body, and apparatus and systems comprising the body |
| DE3817693A1 (de) * | 1987-05-25 | 1988-12-08 | Hitachi Ltd | Oxidischer supraleiter in drahtform und verfahren zu seiner herstellung |
| EP0308326B1 (en) * | 1987-09-14 | 1993-06-09 | Sumitomo Electric Industries Limited | A process for producing an elongated superconductor |
| DE3731266A1 (de) * | 1987-09-17 | 1989-04-06 | Kernforschungsz Karlsruhe | Huellmaterial fuer supraleitende draehte |
| US5296456A (en) * | 1989-08-09 | 1994-03-22 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Ceramic superconductor wire and method of manufacturing the same |
| US5017553A (en) * | 1990-01-25 | 1991-05-21 | Westinghouse Electric Corp. | High temperature superconductor having a high strength thermally matched high temperature sheath |
-
1992
- 1992-01-21 DE DE59206330T patent/DE59206330D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-21 AT AT92100891T patent/ATE138500T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-01-21 EP EP92100891A patent/EP0499049B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-12 JP JP05940892A patent/JP3540331B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-11-12 US US08/150,786 patent/US6028036A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011096624A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Sunam Co., Ltd. | Method of forming ceramic wire, system of forming the same, and superconductor wire using the same |
| CN102884594A (zh) * | 2010-02-05 | 2013-01-16 | 株式会社瑞蓝 | 形成陶瓷线的方法、形成陶瓷线的系统、以及采用其的超导体线 |
| US9362477B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-06-07 | Sunam Co., Ltd. | Method of forming ceramic wire, system of forming the same, and superconductor wire using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0499049A1 (de) | 1992-08-19 |
| EP0499049B1 (de) | 1996-05-22 |
| US6028036A (en) | 2000-02-22 |
| DE59206330D1 (de) | 1996-06-27 |
| JP3540331B2 (ja) | 2004-07-07 |
| ATE138500T1 (de) | 1996-06-15 |
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