酸化物超電導線材の製造方法および酸化物超電導線材
【課題】従来よりも交流損失が低減され、臨界電流密度の低下が抑制された酸化物超電導線材の製造方法および酸化物超電導線材を提供する。
【解決手段】酸化物超電導材料を主成分とする粉末を熱処理した後、銀または銀合金製の第１のシースに充填し、伸線加工を施して得られる単芯線の複数本を銀または銀合金製の第２のシースに挿入した後、伸線加工を施して多芯線とし、前記多芯線にツイスト加工を施した後、圧延加工を施し、さらに熱処理する酸化物超電導線材の製造方法であって、前記ツイスト加工は、ツイストと軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。
【解決手段】酸化物超電導材料を主成分とする粉末を熱処理した後、銀または銀合金製の第１のシースに充填し、伸線加工を施して得られる単芯線の複数本を銀または銀合金製の第２のシースに挿入した後、伸線加工を施して多芯線とし、前記多芯線にツイスト加工を施した後、圧延加工を施し、さらに熱処理する酸化物超電導線材の製造方法であって、前記ツイスト加工は、ツイストと軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物超電導線材の製造方法および前記製造方法により製造された酸化物超電導線材に関し、特に多芯線のツイストピッチが小さく交流損失の小さい酸化物超電導線材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、より高い臨界温度を示す超電導材料として、セラミック系の超電導材料、すなわち、酸化物超電導材料が注目されている。その中で、イットリウム系は９０Ｋ、ビスマス系は１１０Ｋ、タリウム系は１２０Ｋ程度の高い臨界温度を示し、実用化が進みつつある。
【０００３】
酸化物超電導線材は通常Ｐｏｗｄｅｒ−Ｉｎ−Ｔｕｂｅ法（ＰＩＴ法）で製造される。具体的には、内部に複数本の酸化物超電導材料製のフィラメントを有する多芯型の酸化物超電導線材の場合、酸化物超電導材料を主成分とする粉末を熱処理した後、金属製の第１のシースに充填し、伸線加工を施して得られる単芯線の複数本を金属製の第２のシースに挿入した後、伸線加工を施して多芯線とし、前記多芯線にツイスト加工を施した後圧延加工を施し、さらに熱処理することによって製造される。
【０００４】
超電導線材は直流で使用する場合、抵抗がゼロのためエネルギーロスはほとんどない。しかし、交流で使用する場合は超電導特有の交流損失が発生し、エネルギーロスが生じることがある。この交流損失を抑えることが超電導線材のひとつの課題である。
【０００５】
交流損失の改善については、ツイストピッチが短い程交流損失が低下し、ツイストピッチの長さの３乗に比例して小さくなることが報告されている（特許文献１）。また、伸線加工後の線材において母材領域のフィラメント領域に対する断面積の比率を特定の範囲にすることにより均一なツイストができ、実施例では７ｍｍのツイストピッチが得られ交流損失が低下したことが報告されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平７−１０５７５３号公報
【特許文献２】特開２０００−２２２９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の酸化物超電導線材の交流損失はまだ十分低いとはいえない。即ち交流損失はツイストピッチの３乗に比例して小さくなるが、従来のＰＩＴ法による酸化物超電導線材の製造方法では、バンチャーツイスト機等によりツイスト加工を行ったときにツイスト加工し過ぎると断線が発生し、また設備能力（回転数など）の関係で１回のツイストによるツイストピッチにも限界があるため、ツイストピッチを６〜７ｍｍより短くすることが困難であり、交流損失を十分に低減することができなかった。
【０００７】
また、ツイスト加工し過ぎるとシースの加工硬化によりフィラメントにクラック等の損傷が生じ、臨界電流密度の低下につながるためツイストピッチを一定以上に短くすることができなかった。
【０００８】
本発明の課題は、交流損失を従来以上に低減し、臨界電流密度の低下を抑制した酸化物超電導線材の製造方法および前記製造方法により製造された酸化物超電導線材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題に鑑み、鋭意研究の結果、前記課題を解決する方法を見出し本発明に至った。
【００１０】
請求項１の発明は、
酸化物超電導材料を主成分とする粉末を熱処理した後、銀または銀合金製の第１のシースに充填し、伸線加工を施して得られる単芯線の複数本を銀または銀合金製の第２のシースに挿入した後、伸線加工を施して多芯線とし、前記多芯線にツイスト加工を施した後、圧延加工を施し、さらに熱処理する酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記ツイスト加工は、ツイストと軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法である。
【００１１】
本発明者らは、ツイスト加工に工夫を加え、ツイストにより上昇したシースの硬度を軟化により一旦低下させ、再度ツイストを行うことにより断線させることなくツイストピッチを短くすることができ、さらに、ツイスト加工時にフィラメントにクラック等の損傷が生じることを防ぐことができることを見出し本発明に至った。
【００１２】
請求項１の発明においては、ツイスト加工において、ツイストした後軟化（中間軟化）を行い、その後再度ツイストを行って、ツイストと軟化を繰り返して行うため、シースの加工硬化を抑制し、断線させることなくツイストピッチを短くできるため、交流損失を低減することができる。また、フィラメントの損傷を防いで臨界電流密度の低下を抑制することができる。さらに、ツイストを繰り返し行うため、設備能力の関係で、加工できるツイストピッチに限界がある場合でも、十分に短いツイストピッチにすることができる。
【００１３】
なお、ここでいう「ツイスト」とはツイスト加工の中の１つ操作として、前記多芯線を捩ることを指す。
【００１４】
請求項２の発明は、
前記ツイスト加工は、ツイスト後に前記第２のシースの硬度を測定し、硬度が所定範囲にあれば軟化を行った後、再度ツイストを行い、前記ツイストと第２のシースの硬度の測定と軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００１５】
請求項２の発明においては、前記ツイスト加工において、ツイストした後、前記第２のシースの硬度を測定し、その測定結果に基づいて軟化を実施するか否かを決定するため、より正確な判断の下に軟化の要否を決定することができる。このため、効率的にシースの加工硬化を抑制し、断線を防止することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、
前記硬度の所定範囲がビッカース硬度（Ｈｖ）で６０〜９５であることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００１７】
シースのビッカース硬度が６０未満の場合は軟化を行わなくても断線の恐れがなく、一方９５を超えると断線の確立が高くなるため、第２のシースのビッカース硬度が６０〜９５の範囲にあるときに軟化を行うことが好ましい。
【００１８】
請求項４の発明は、
前記硬度の所定範囲がビッカース硬度（Ｈｖ）で６０〜７５であることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００１９】
シースのビッカース硬度が７５を超えるとフィラメントにクラック等の損傷が入り、臨界電流密度が低下する確率が高くなる。このため、シースのビッカース硬度が６０〜７５の範囲内にあるときに軟化を行うことにより、より好ましい酸化物超電導線材を製造することができる。
【００２０】
請求項５の発明は、
前記軟化は、酸素分圧が５．０７×１０３Ｐａ以下の雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００２１】
銀製のシースに含まれる不純物や銀合金製のシースに含まれる合金元素（添加元素）は酸化され易く、前記不純物や合金元素が酸化されるとツイスト加工の加工性が損なわれる。請求項５の発明においては、軟化を行う雰囲気中の酸素分圧を５．０７×１０３Ｐａ（０．０５ａｔｍ）以下にしているため、酸化が抑制されることにより良好な加工性が維持され、ツイストによるＪｅの低下をより低減することができる。
【００２２】
請求項６の発明は、
前記酸化物超電導材料がビスマス系酸化物超電導材料であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００２３】
ビスマス系酸化物超電導材料は、酸化物超電導材料の中でも特に大容量であり、しかもより低損失の材料である。このため、請求項６の発明においては、特に交流損失が小さく、臨界電流密度の大きい酸化物超電導線材の製造方法を提供することができる。
【００２４】
なお、ビスマス系酸化物超電導材料には、臨界温度が１１０Ｋの材料と、臨界温度が８０Ｋおよび１１０Ｋの材料とがある。ビスマス系酸化物超電導材料の１１０Ｋ相は、Ｂｉまたは（Ｂｉ、Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの組成比が２：２：２：３と言われている２２２３相を有し、８０Ｋ相は、この組成比がほぼ２：２：１：２である２２１２組成を有している。
【００２５】
請求項７の発明は、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法により製造された酸化物超電導線材である。
【００２６】
請求項７の発明においては、交流損失が小さく、臨界電流密度の大きい酸化物超電導線材を提供することができる。
【００２７】
請求項８の発明は、
ビスマス系酸化物超電導線材であることを特徴とする請求項７に記載の酸化物超電導線材である。
【００２８】
請求項８の発明においては、特に交流損失が小さく、臨界電流密度の大きい酸化物超電導線材を提供することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の酸化物超電導線材の製造方法を用いれば、ツイスト加工におけるツイストピッチを従来よりも短くできるため、交流損失を従来よりも低減することができる。また、フィラメントの損傷を防ぎ、臨界電流密度の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００３１】
（１）酸化物超電導線材の製造方法
図１〜図８は、本発明による酸化物超電導線材の製造工程を示す図である。以下、図を参照して、本発明の酸化物超電導線材の製造方法について説明する。
【００３２】
イ．単芯線の作製
先ず図１、図２を用いて単芯線の作製について説明する。Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３およびＣｕＯを用いて、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８１：０．４０：１．９８：２．２１：３．０３の組成比になるように、これらを配合する。配合して得られた原料粉末を、大気中において、７５０℃で１２時間、８００℃で８時間、さらに、減圧雰囲気１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）において、７６０℃で８時間、の順に熱処理を施す。なお、各熱処理後において、粉砕を行なう。このような熱処理および粉砕を経て得られた粉末を、さらに、ボールミルにより粉砕し、サブミクロンの粉末１を得る。前記粉末１を８００℃で２時間熱処理を施した後、図１に示すように外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀製の第１のシース２中に充填する。次いで図２に示すように前記粉末１が充填された第１のシース２を、１ｍｍまで伸線加工し、単芯線（素線）３を作製する。
【００３３】
ロ．多芯線の作製
次に図３〜図５を用いて多芯線の作製について説明する。得られた単芯線３の６１本を、図３に示すように、外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀合金製の第２のシース２’中に挿入する。次に、図４に示すように、この線を直径１．０ｍｍになるまでさらに伸線加工し、図５に示す６１芯の多芯線４とする。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図３〜図５においては芯数を実際より少なく記載している。このようにして得られる多芯線４は、銀からなるマトリクス５中に、超電導材料からなるフィラメント６が、６１本埋込まれて構成される。
【００３４】
ハ．ツイスト加工
続いて、図６を用いてツイスト加工について説明する。前記伸線加工を施した多芯線４に、図６に示すように丸線の状態においてツイストを施し、ツイストを行った後前記第２のシースのビッカース硬度を測定し、硬度が所定の範囲にあれば中間軟化を行った後再度ツイストを行う。そして、所定のツイストピッチ（ここでいうツイストピッチとは、第２シースの捩れピッチをいう）になるまで、ツイストと第２のシースのビッカース硬度と軟化とを繰り返し行う。
【００３５】
なお、軟化の方法としては、１５０〜３００℃で３０分以上加熱することにより十分低い硬度にまで低下させることができる。たとえば２２０℃程度で３時間程度加熱することによってシースの硬度をほぼツイスト前の硬度に低下させることができる。
【００３６】
ニ．テープ状酸化物超電導線材の作製
次に、ツイスト加工を施した多芯線を１ｍｍφまで軽く伸線加工を施し、テープ幅３．０ｍｍ、厚さ０．２２ｍｍになるように圧延加工し、８５０℃で５０時間の熱処理を施す。その後、さらに、厚さ０．２０ｍｍになるまで圧延加工し、８５０℃で５０時間の熱処理を施してテープ状酸化物超電導線材とする。
【００３７】
図７は、このようにして得られる本発明の一実施例の酸化物超電導線材７の構成を模式的に示す斜視図であり、図８はその断面構造を模式的に示す横断面図である。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図７、８においてはフィラメントの本数を実際より少なく記載している。
【００３８】
図７に示すように、本発明の一実施例の酸化物超電導線材７は、銀からなるマトリクス５中に、酸化物超電導体からなるフィラメント６が、６１本埋込まれて構成される。また、フィラメント６は、線材の長手方向に沿って螺旋状に撚られている。
【００３９】
（２）特性評価実験
次に、上記の製造方法を基に以下のイ、ロの実験を行った結果について記載する。
【００４０】
イ．短ピッチ化の例
図９に、ツイストピッチを１０ｍｍ／回に設定したときの実際の短ピッチ化の例を示した。１度にツイストピッチ５ｍｍまでツイストすると断線した。しかし、中間軟化を入れてツイストを複数回行うと、断線することなく、ツイストピッチは１０ｍｍ（１回目）、５ｍｍ（２回目）、３．３ｍｍ（３回目）となった。以上より、設備能力が限界ピッチ１０ｍｍであっても、３回に分けてツイストを行い、ツイストと中間軟化を繰り返し行うことによりツイストピッチ３ｍｍまでツイストを行えることが分かる。
【００４１】
ロ．ツイスト加工におけるシースの加工硬化について
図１０に、設定ピッチ６．５ｍｍ／回でツイスト→軟化→ツイスト→軟化→・・・の操作を繰り返し加えたときの、シース部のビッカース硬度を示した。縦軸はビッカース硬度（Ｈｖ）、横軸はビッカース硬度を測定した時点を示す（例えばＴｗ１：１回ツイスト後、Ｔｗ１軟化：１回ツイストした後の軟化後を表す。）。なお、未加工の純銀のビッカース硬度は５０であり、図１０より軟化によりビッカース硬度が十分に元の状態に戻っていることが分かる。このため、図に示したプロセスでは断線の発生のない領域でツイストを施すことができる。
【００４２】
（実施例１）
実施例１は、ツイスト加工後のツイストピッチが２ｍｍなるように、ツイストを２回行った例である。
前記製造方法に記載した丸線（直径１ｍｍ）と同じ丸線を用い、各試料毎に１回目のツイストピッチを変えてツイスト加工を行い、１回目と２回目のツイスト後の第２シースのビッカース硬度(Ｈｖ)と液体窒素温度、外部磁場０における臨界電流密度Ｊｅ（ｋＡ／ｃｍ２）を測定し、断線の発生の有無を調べた。また、１回目と２回目のツイストの間に中間軟化を行った。なお、中間軟化の加熱温度、時間は２２０℃、３時間とし、大気雰囲気にて行った。その結果を表１および図１１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
図１１の上側の図は、ビッカース硬度（Ｈｖ）（縦軸）とピッチ（ｍｍ）（横軸）との関係を示し、下側の図は、臨界電流密度Ｊｅ（ｋＡ／ｃｍ２）（縦軸）とビッカース硬度(Ｈｖ) （横軸）との関係を示すグラフである。なお、図１１の○で囲った数字は、試料Ｎｏ．を示し、Ａはツイスト前の元の試料を示す。また、図中Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｊｅ１、Ｊｅ２の１および２はそれぞれ１回ツイスト後、２回ツイスト後の値であることを示す。
【００４５】
図１１の上側の図に示すように１回目のツイストで断線した試料（Ｎｏ．６、７）は、ビッカース硬度が９５を超えている。断線しなかった試料（Ｎｏ．１〜５）に中間軟化を行ってから２回目のツイストを行った。２回目のツイストでビッカース硬度が９５になったＮｏ．１は断線したが、他の断線していない試料（Ｎｏ．２〜５）のビッカース硬度は９５未満であった。また、図１１の下側の図に示すように、ツイストを行った後のビッカース硬度が７５以下の試料、具体的にはＮｏ．１およびＮｏ．２の１回目のツイスト後（図中１、２）、Ｎｏ．３、４、５の２回目のツイスト後の試料（図中３’、４’、５’）においてツイストを行ったことによるＪｅの低下が抑制されている。
【００４６】
上記の結果から、第２のシースのビッカース硬度を９５以下に保ちながら繰り返しツイストを行うことにより、断線の発生を防ぎつつツイストピッチを短くすることができ、さらにビッカース硬度を７５以下に保ちながら繰り返しツイストを行うことによりＪｅの低下を抑制しつつツイストピッチを短くできることが分かる。
【００４７】
なお、図１１の上側の図に、１〜５の下方に下向きの矢印で示すように、中間軟化を行うことによってシースのビッカース硬度は、ほぼツイストを行う前の硬度である５０まで低下することが分かる。そして軟化後にツイストを行うと左上上がりの矢印で示すように、１〜７を結ぶ線（ほぼ直線）の傾き、即ち１回目のツイストにおけるビッカース硬度の上昇の傾き（図示せず）とほぼ同じ傾きで上昇することが分かる。
【００４８】
（実施例２）
実施例２は、実施例１において１回目のツイストでビッカース硬度が７５を超えなかった試料Ｎｏ．２について、ツイストピッチを変えて２回目のツイストを行い、さらに２回目のツイストでビッカース硬度が７５を超えなかった試料の中から１種を選び３回目のツイストを行った例である。
【００４９】
実施例１と同様にして各回のツイスト間に中間軟化を行い、ツイスト後のビッカース硬度(Ｈｖ)および臨界電流密度Ｊｅ（ｋＡ／ｃｍ２）を測定した。その結果を表２、３および図１２に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
図１２の上側の図は、ビッカース硬度（Ｈｖ）（縦軸）とピッチ（ｍｍ）（横軸）との関係を示し、下側の図は、臨界電流密度Ｊｅ（ｋＡ／ｃｍ２）（縦軸）とビッカース硬度(Ｈｖ) （横軸）との関係を示すグラフである。なお、図１２の○で囲った数字は、試料Ｎｏ．を示す。また、図中Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３、Ｊｅ１、Ｊｅ２、Ｊｅ３の１、２および３はそれぞれ１回ツイスト後、２回ツイスト後、３回ツイスト後の値であることを示す。
【００５２】
２回目のツイストがピッチ２ｍｍ以下である試料（Ｎｏ．１１、１２）のビッカース硬度は７５を超え、Ｊｅが低下した。
【００５３】
２回目のツイストでビッカース硬度が７５を超えなかった試料Ｎｏ．８〜１０においては２回目のツイストによるＪｅの低下が抑制されていた。この中から試料Ｎｏ．１０を選び、中間軟化を行った後３回目のツイストを行った。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３に示すように、３回目のツイストを行って、ツイストピッチを１．５〜２ｍｍにしても断線は生じず、また硬度が７５Ｈｖを超えずＪｅの低下が小さいことが分かる。
即ち、ツイスト→中間軟化→ツイストを繰り返し行ってツイスト加工を行うことにより、断線を防止しつつツイストピッチを短くすることができるため、交流損失を低下することができ、またツイストによる加工硬化を抑制することによりＪｅの低下を抑制できることが分かる。
【００５６】
また、表１、２および図１１、１２の下側の図に示したデータにおいて、前記実施例１の試料３と実施例２の試料８、実施例１の試料４と実施例２の試料９、実施例１の試料５と実施例２の試料１０のツイストピッチはそれぞれ５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍであるが、同じツイストピッチ同士のＪｅを比較すると１回ツイストの試料３、４、５に比べて中間軟化を挟んで２回ツイストを行った試料８、９、１０の方が高い。この結果から、中間軟化を加えて繰り返しツイストを行った場合、１回のツイスト（中間軟化無し）を行う場合に比べてＪｅが改善されていることが分かる。
【００５７】
（実施例３）
実施例３は中間軟化を行うときの雰囲気を変えた例である。具体的には表２に示した試料Ｎｏ．１１において２回目の中間軟化を表４に示す５．０７Ｐａ（０．０５ａｔｍ）の低酸素雰囲気下で行った。その他の条件は試料Ｎｏ．１１と同じである。結果を表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】
表４に示した結果より、大気中で軟化を行った場合、多芯線の周縁に位置する銀合金製の第２のシースに含まれる添加元素が酸化されるためビッカース硬度が上昇するが、酸素分圧が５．０７Ｐａ以下の低酸素状態で中間軟化を行えば、大気中の中間軟化に比較して、酸化が抑制されビッカース硬度が上昇せずＪｅの低下が抑制されることが分かる。
上記の結果より、中間軟化は低酸素雰囲気下で行うことが好ましいことが分かる。
【００６０】
（交流損失低減効果の確認）
次に、ツイストピッチを小さくしたことによる交流損失低減の効果を確認するために、ツイストピッチが約１０ｍｍの酸化物超電導線材と本発明に係る約４ｍｍの酸化物超電導線材を用いて磁化法により７７Ｋでの交流損失を調べた。具体的には、超電導線材に対してテープ面に平行な方向に振幅０．０７Ｔ、周波数５０Ｈｚの交流外部磁場を印加し、その際に発生する交流損失を測定した。測定結果を図１３に示す。なお、交流損失をＩｃで規格化した値を縦軸とした。図１３に示すように、ツイストピッチが約４ｍｍの試料は約１０ｍｍの試料に比べて交流損失が大幅に低減されていることが分かる。この結果からツイストピッチを小さくすることにより交流損失を低減できることが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図２】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図３】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図４】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図５】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図６】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施例の酸化物超電導線材の構成を模式的に示す斜視図である。
【図８】図７に示す酸化物超電導線材の断面構造を模式的に示す横断面図である。
【図９】本発明の酸化物超電導線材の短ピッチ化を示す図である。
【図１０】本発明の酸化物超電導線材のツイスト加工におけるシースの加工硬化の様子を示すグラフである。
【図１１】本発明の酸化物超電導線材の一実施例におけるツイストピッチと物性の関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の酸化物超電導線材の一実施例におけるツイストピッチと物性の関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の酸化物超電導線材の一実施例におけるツイストピッチと交流損失の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１ 粉末
２ 第１のシース
２’ 第２のシース
３ 単芯線
４ 多芯線
５ マトリックス
６ フィラメント
７ 酸化物超電導線材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物超電導線材の製造方法および前記製造方法により製造された酸化物超電導線材に関し、特に多芯線のツイストピッチが小さく交流損失の小さい酸化物超電導線材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、より高い臨界温度を示す超電導材料として、セラミック系の超電導材料、すなわち、酸化物超電導材料が注目されている。その中で、イットリウム系は９０Ｋ、ビスマス系は１１０Ｋ、タリウム系は１２０Ｋ程度の高い臨界温度を示し、実用化が進みつつある。
【０００３】
酸化物超電導線材は通常Ｐｏｗｄｅｒ−Ｉｎ−Ｔｕｂｅ法（ＰＩＴ法）で製造される。具体的には、内部に複数本の酸化物超電導材料製のフィラメントを有する多芯型の酸化物超電導線材の場合、酸化物超電導材料を主成分とする粉末を熱処理した後、金属製の第１のシースに充填し、伸線加工を施して得られる単芯線の複数本を金属製の第２のシースに挿入した後、伸線加工を施して多芯線とし、前記多芯線にツイスト加工を施した後圧延加工を施し、さらに熱処理することによって製造される。
【０００４】
超電導線材は直流で使用する場合、抵抗がゼロのためエネルギーロスはほとんどない。しかし、交流で使用する場合は超電導特有の交流損失が発生し、エネルギーロスが生じることがある。この交流損失を抑えることが超電導線材のひとつの課題である。
【０００５】
交流損失の改善については、ツイストピッチが短い程交流損失が低下し、ツイストピッチの長さの３乗に比例して小さくなることが報告されている（特許文献１）。また、伸線加工後の線材において母材領域のフィラメント領域に対する断面積の比率を特定の範囲にすることにより均一なツイストができ、実施例では７ｍｍのツイストピッチが得られ交流損失が低下したことが報告されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平７−１０５７５３号公報
【特許文献２】特開２０００−２２２９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の酸化物超電導線材の交流損失はまだ十分低いとはいえない。即ち交流損失はツイストピッチの３乗に比例して小さくなるが、従来のＰＩＴ法による酸化物超電導線材の製造方法では、バンチャーツイスト機等によりツイスト加工を行ったときにツイスト加工し過ぎると断線が発生し、また設備能力（回転数など）の関係で１回のツイストによるツイストピッチにも限界があるため、ツイストピッチを６〜７ｍｍより短くすることが困難であり、交流損失を十分に低減することができなかった。
【０００７】
また、ツイスト加工し過ぎるとシースの加工硬化によりフィラメントにクラック等の損傷が生じ、臨界電流密度の低下につながるためツイストピッチを一定以上に短くすることができなかった。
【０００８】
本発明の課題は、交流損失を従来以上に低減し、臨界電流密度の低下を抑制した酸化物超電導線材の製造方法および前記製造方法により製造された酸化物超電導線材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題に鑑み、鋭意研究の結果、前記課題を解決する方法を見出し本発明に至った。
【００１０】
請求項１の発明は、
酸化物超電導材料を主成分とする粉末を熱処理した後、銀または銀合金製の第１のシースに充填し、伸線加工を施して得られる単芯線の複数本を銀または銀合金製の第２のシースに挿入した後、伸線加工を施して多芯線とし、前記多芯線にツイスト加工を施した後、圧延加工を施し、さらに熱処理する酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記ツイスト加工は、ツイストと軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法である。
【００１１】
本発明者らは、ツイスト加工に工夫を加え、ツイストにより上昇したシースの硬度を軟化により一旦低下させ、再度ツイストを行うことにより断線させることなくツイストピッチを短くすることができ、さらに、ツイスト加工時にフィラメントにクラック等の損傷が生じることを防ぐことができることを見出し本発明に至った。
【００１２】
請求項１の発明においては、ツイスト加工において、ツイストした後軟化（中間軟化）を行い、その後再度ツイストを行って、ツイストと軟化を繰り返して行うため、シースの加工硬化を抑制し、断線させることなくツイストピッチを短くできるため、交流損失を低減することができる。また、フィラメントの損傷を防いで臨界電流密度の低下を抑制することができる。さらに、ツイストを繰り返し行うため、設備能力の関係で、加工できるツイストピッチに限界がある場合でも、十分に短いツイストピッチにすることができる。
【００１３】
なお、ここでいう「ツイスト」とはツイスト加工の中の１つ操作として、前記多芯線を捩ることを指す。
【００１４】
請求項２の発明は、
前記ツイスト加工は、ツイスト後に前記第２のシースの硬度を測定し、硬度が所定範囲にあれば軟化を行った後、再度ツイストを行い、前記ツイストと第２のシースの硬度の測定と軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００１５】
請求項２の発明においては、前記ツイスト加工において、ツイストした後、前記第２のシースの硬度を測定し、その測定結果に基づいて軟化を実施するか否かを決定するため、より正確な判断の下に軟化の要否を決定することができる。このため、効率的にシースの加工硬化を抑制し、断線を防止することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、
前記硬度の所定範囲がビッカース硬度（Ｈｖ）で６０〜９５であることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００１７】
シースのビッカース硬度が６０未満の場合は軟化を行わなくても断線の恐れがなく、一方９５を超えると断線の確立が高くなるため、第２のシースのビッカース硬度が６０〜９５の範囲にあるときに軟化を行うことが好ましい。
【００１８】
請求項４の発明は、
前記硬度の所定範囲がビッカース硬度（Ｈｖ）で６０〜７５であることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００１９】
シースのビッカース硬度が７５を超えるとフィラメントにクラック等の損傷が入り、臨界電流密度が低下する確率が高くなる。このため、シースのビッカース硬度が６０〜７５の範囲内にあるときに軟化を行うことにより、より好ましい酸化物超電導線材を製造することができる。
【００２０】
請求項５の発明は、
前記軟化は、酸素分圧が５．０７×１０３Ｐａ以下の雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００２１】
銀製のシースに含まれる不純物や銀合金製のシースに含まれる合金元素（添加元素）は酸化され易く、前記不純物や合金元素が酸化されるとツイスト加工の加工性が損なわれる。請求項５の発明においては、軟化を行う雰囲気中の酸素分圧を５．０７×１０３Ｐａ（０．０５ａｔｍ）以下にしているため、酸化が抑制されることにより良好な加工性が維持され、ツイストによるＪｅの低下をより低減することができる。
【００２２】
請求項６の発明は、
前記酸化物超電導材料がビスマス系酸化物超電導材料であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法である。
【００２３】
ビスマス系酸化物超電導材料は、酸化物超電導材料の中でも特に大容量であり、しかもより低損失の材料である。このため、請求項６の発明においては、特に交流損失が小さく、臨界電流密度の大きい酸化物超電導線材の製造方法を提供することができる。
【００２４】
なお、ビスマス系酸化物超電導材料には、臨界温度が１１０Ｋの材料と、臨界温度が８０Ｋおよび１１０Ｋの材料とがある。ビスマス系酸化物超電導材料の１１０Ｋ相は、Ｂｉまたは（Ｂｉ、Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの組成比が２：２：２：３と言われている２２２３相を有し、８０Ｋ相は、この組成比がほぼ２：２：１：２である２２１２組成を有している。
【００２５】
請求項７の発明は、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法により製造された酸化物超電導線材である。
【００２６】
請求項７の発明においては、交流損失が小さく、臨界電流密度の大きい酸化物超電導線材を提供することができる。
【００２７】
請求項８の発明は、
ビスマス系酸化物超電導線材であることを特徴とする請求項７に記載の酸化物超電導線材である。
【００２８】
請求項８の発明においては、特に交流損失が小さく、臨界電流密度の大きい酸化物超電導線材を提供することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の酸化物超電導線材の製造方法を用いれば、ツイスト加工におけるツイストピッチを従来よりも短くできるため、交流損失を従来よりも低減することができる。また、フィラメントの損傷を防ぎ、臨界電流密度の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００３１】
（１）酸化物超電導線材の製造方法
図１〜図８は、本発明による酸化物超電導線材の製造工程を示す図である。以下、図を参照して、本発明の酸化物超電導線材の製造方法について説明する。
【００３２】
イ．単芯線の作製
先ず図１、図２を用いて単芯線の作製について説明する。Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３およびＣｕＯを用いて、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８１：０．４０：１．９８：２．２１：３．０３の組成比になるように、これらを配合する。配合して得られた原料粉末を、大気中において、７５０℃で１２時間、８００℃で８時間、さらに、減圧雰囲気１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）において、７６０℃で８時間、の順に熱処理を施す。なお、各熱処理後において、粉砕を行なう。このような熱処理および粉砕を経て得られた粉末を、さらに、ボールミルにより粉砕し、サブミクロンの粉末１を得る。前記粉末１を８００℃で２時間熱処理を施した後、図１に示すように外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀製の第１のシース２中に充填する。次いで図２に示すように前記粉末１が充填された第１のシース２を、１ｍｍまで伸線加工し、単芯線（素線）３を作製する。
【００３３】
ロ．多芯線の作製
次に図３〜図５を用いて多芯線の作製について説明する。得られた単芯線３の６１本を、図３に示すように、外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀合金製の第２のシース２’中に挿入する。次に、図４に示すように、この線を直径１．０ｍｍになるまでさらに伸線加工し、図５に示す６１芯の多芯線４とする。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図３〜図５においては芯数を実際より少なく記載している。このようにして得られる多芯線４は、銀からなるマトリクス５中に、超電導材料からなるフィラメント６が、６１本埋込まれて構成される。
【００３４】
ハ．ツイスト加工
続いて、図６を用いてツイスト加工について説明する。前記伸線加工を施した多芯線４に、図６に示すように丸線の状態においてツイストを施し、ツイストを行った後前記第２のシースのビッカース硬度を測定し、硬度が所定の範囲にあれば中間軟化を行った後再度ツイストを行う。そして、所定のツイストピッチ（ここでいうツイストピッチとは、第２シースの捩れピッチをいう）になるまで、ツイストと第２のシースのビッカース硬度と軟化とを繰り返し行う。
【００３５】
なお、軟化の方法としては、１５０〜３００℃で３０分以上加熱することにより十分低い硬度にまで低下させることができる。たとえば２２０℃程度で３時間程度加熱することによってシースの硬度をほぼツイスト前の硬度に低下させることができる。
【００３６】
ニ．テープ状酸化物超電導線材の作製
次に、ツイスト加工を施した多芯線を１ｍｍφまで軽く伸線加工を施し、テープ幅３．０ｍｍ、厚さ０．２２ｍｍになるように圧延加工し、８５０℃で５０時間の熱処理を施す。その後、さらに、厚さ０．２０ｍｍになるまで圧延加工し、８５０℃で５０時間の熱処理を施してテープ状酸化物超電導線材とする。
【００３７】
図７は、このようにして得られる本発明の一実施例の酸化物超電導線材７の構成を模式的に示す斜視図であり、図８はその断面構造を模式的に示す横断面図である。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図７、８においてはフィラメントの本数を実際より少なく記載している。
【００３８】
図７に示すように、本発明の一実施例の酸化物超電導線材７は、銀からなるマトリクス５中に、酸化物超電導体からなるフィラメント６が、６１本埋込まれて構成される。また、フィラメント６は、線材の長手方向に沿って螺旋状に撚られている。
【００３９】
（２）特性評価実験
次に、上記の製造方法を基に以下のイ、ロの実験を行った結果について記載する。
【００４０】
イ．短ピッチ化の例
図９に、ツイストピッチを１０ｍｍ／回に設定したときの実際の短ピッチ化の例を示した。１度にツイストピッチ５ｍｍまでツイストすると断線した。しかし、中間軟化を入れてツイストを複数回行うと、断線することなく、ツイストピッチは１０ｍｍ（１回目）、５ｍｍ（２回目）、３．３ｍｍ（３回目）となった。以上より、設備能力が限界ピッチ１０ｍｍであっても、３回に分けてツイストを行い、ツイストと中間軟化を繰り返し行うことによりツイストピッチ３ｍｍまでツイストを行えることが分かる。
【００４１】
ロ．ツイスト加工におけるシースの加工硬化について
図１０に、設定ピッチ６．５ｍｍ／回でツイスト→軟化→ツイスト→軟化→・・・の操作を繰り返し加えたときの、シース部のビッカース硬度を示した。縦軸はビッカース硬度（Ｈｖ）、横軸はビッカース硬度を測定した時点を示す（例えばＴｗ１：１回ツイスト後、Ｔｗ１軟化：１回ツイストした後の軟化後を表す。）。なお、未加工の純銀のビッカース硬度は５０であり、図１０より軟化によりビッカース硬度が十分に元の状態に戻っていることが分かる。このため、図に示したプロセスでは断線の発生のない領域でツイストを施すことができる。
【００４２】
（実施例１）
実施例１は、ツイスト加工後のツイストピッチが２ｍｍなるように、ツイストを２回行った例である。
前記製造方法に記載した丸線（直径１ｍｍ）と同じ丸線を用い、各試料毎に１回目のツイストピッチを変えてツイスト加工を行い、１回目と２回目のツイスト後の第２シースのビッカース硬度(Ｈｖ)と液体窒素温度、外部磁場０における臨界電流密度Ｊｅ（ｋＡ／ｃｍ２）を測定し、断線の発生の有無を調べた。また、１回目と２回目のツイストの間に中間軟化を行った。なお、中間軟化の加熱温度、時間は２２０℃、３時間とし、大気雰囲気にて行った。その結果を表１および図１１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
図１１の上側の図は、ビッカース硬度（Ｈｖ）（縦軸）とピッチ（ｍｍ）（横軸）との関係を示し、下側の図は、臨界電流密度Ｊｅ（ｋＡ／ｃｍ２）（縦軸）とビッカース硬度(Ｈｖ) （横軸）との関係を示すグラフである。なお、図１１の○で囲った数字は、試料Ｎｏ．を示し、Ａはツイスト前の元の試料を示す。また、図中Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｊｅ１、Ｊｅ２の１および２はそれぞれ１回ツイスト後、２回ツイスト後の値であることを示す。
【００４５】
図１１の上側の図に示すように１回目のツイストで断線した試料（Ｎｏ．６、７）は、ビッカース硬度が９５を超えている。断線しなかった試料（Ｎｏ．１〜５）に中間軟化を行ってから２回目のツイストを行った。２回目のツイストでビッカース硬度が９５になったＮｏ．１は断線したが、他の断線していない試料（Ｎｏ．２〜５）のビッカース硬度は９５未満であった。また、図１１の下側の図に示すように、ツイストを行った後のビッカース硬度が７５以下の試料、具体的にはＮｏ．１およびＮｏ．２の１回目のツイスト後（図中１、２）、Ｎｏ．３、４、５の２回目のツイスト後の試料（図中３’、４’、５’）においてツイストを行ったことによるＪｅの低下が抑制されている。
【００４６】
上記の結果から、第２のシースのビッカース硬度を９５以下に保ちながら繰り返しツイストを行うことにより、断線の発生を防ぎつつツイストピッチを短くすることができ、さらにビッカース硬度を７５以下に保ちながら繰り返しツイストを行うことによりＪｅの低下を抑制しつつツイストピッチを短くできることが分かる。
【００４７】
なお、図１１の上側の図に、１〜５の下方に下向きの矢印で示すように、中間軟化を行うことによってシースのビッカース硬度は、ほぼツイストを行う前の硬度である５０まで低下することが分かる。そして軟化後にツイストを行うと左上上がりの矢印で示すように、１〜７を結ぶ線（ほぼ直線）の傾き、即ち１回目のツイストにおけるビッカース硬度の上昇の傾き（図示せず）とほぼ同じ傾きで上昇することが分かる。
【００４８】
（実施例２）
実施例２は、実施例１において１回目のツイストでビッカース硬度が７５を超えなかった試料Ｎｏ．２について、ツイストピッチを変えて２回目のツイストを行い、さらに２回目のツイストでビッカース硬度が７５を超えなかった試料の中から１種を選び３回目のツイストを行った例である。
【００４９】
実施例１と同様にして各回のツイスト間に中間軟化を行い、ツイスト後のビッカース硬度(Ｈｖ)および臨界電流密度Ｊｅ（ｋＡ／ｃｍ２）を測定した。その結果を表２、３および図１２に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
図１２の上側の図は、ビッカース硬度（Ｈｖ）（縦軸）とピッチ（ｍｍ）（横軸）との関係を示し、下側の図は、臨界電流密度Ｊｅ（ｋＡ／ｃｍ２）（縦軸）とビッカース硬度(Ｈｖ) （横軸）との関係を示すグラフである。なお、図１２の○で囲った数字は、試料Ｎｏ．を示す。また、図中Ｈｖ１、Ｈｖ２、Ｈｖ３、Ｊｅ１、Ｊｅ２、Ｊｅ３の１、２および３はそれぞれ１回ツイスト後、２回ツイスト後、３回ツイスト後の値であることを示す。
【００５２】
２回目のツイストがピッチ２ｍｍ以下である試料（Ｎｏ．１１、１２）のビッカース硬度は７５を超え、Ｊｅが低下した。
【００５３】
２回目のツイストでビッカース硬度が７５を超えなかった試料Ｎｏ．８〜１０においては２回目のツイストによるＪｅの低下が抑制されていた。この中から試料Ｎｏ．１０を選び、中間軟化を行った後３回目のツイストを行った。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３に示すように、３回目のツイストを行って、ツイストピッチを１．５〜２ｍｍにしても断線は生じず、また硬度が７５Ｈｖを超えずＪｅの低下が小さいことが分かる。
即ち、ツイスト→中間軟化→ツイストを繰り返し行ってツイスト加工を行うことにより、断線を防止しつつツイストピッチを短くすることができるため、交流損失を低下することができ、またツイストによる加工硬化を抑制することによりＪｅの低下を抑制できることが分かる。
【００５６】
また、表１、２および図１１、１２の下側の図に示したデータにおいて、前記実施例１の試料３と実施例２の試料８、実施例１の試料４と実施例２の試料９、実施例１の試料５と実施例２の試料１０のツイストピッチはそれぞれ５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍであるが、同じツイストピッチ同士のＪｅを比較すると１回ツイストの試料３、４、５に比べて中間軟化を挟んで２回ツイストを行った試料８、９、１０の方が高い。この結果から、中間軟化を加えて繰り返しツイストを行った場合、１回のツイスト（中間軟化無し）を行う場合に比べてＪｅが改善されていることが分かる。
【００５７】
（実施例３）
実施例３は中間軟化を行うときの雰囲気を変えた例である。具体的には表２に示した試料Ｎｏ．１１において２回目の中間軟化を表４に示す５．０７Ｐａ（０．０５ａｔｍ）の低酸素雰囲気下で行った。その他の条件は試料Ｎｏ．１１と同じである。結果を表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】
表４に示した結果より、大気中で軟化を行った場合、多芯線の周縁に位置する銀合金製の第２のシースに含まれる添加元素が酸化されるためビッカース硬度が上昇するが、酸素分圧が５．０７Ｐａ以下の低酸素状態で中間軟化を行えば、大気中の中間軟化に比較して、酸化が抑制されビッカース硬度が上昇せずＪｅの低下が抑制されることが分かる。
上記の結果より、中間軟化は低酸素雰囲気下で行うことが好ましいことが分かる。
【００６０】
（交流損失低減効果の確認）
次に、ツイストピッチを小さくしたことによる交流損失低減の効果を確認するために、ツイストピッチが約１０ｍｍの酸化物超電導線材と本発明に係る約４ｍｍの酸化物超電導線材を用いて磁化法により７７Ｋでの交流損失を調べた。具体的には、超電導線材に対してテープ面に平行な方向に振幅０．０７Ｔ、周波数５０Ｈｚの交流外部磁場を印加し、その際に発生する交流損失を測定した。測定結果を図１３に示す。なお、交流損失をＩｃで規格化した値を縦軸とした。図１３に示すように、ツイストピッチが約４ｍｍの試料は約１０ｍｍの試料に比べて交流損失が大幅に低減されていることが分かる。この結果からツイストピッチを小さくすることにより交流損失を低減できることが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図２】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図３】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図４】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図５】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図６】本発明の酸化物超電導線材の製造方法の製造工程の一部を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施例の酸化物超電導線材の構成を模式的に示す斜視図である。
【図８】図７に示す酸化物超電導線材の断面構造を模式的に示す横断面図である。
【図９】本発明の酸化物超電導線材の短ピッチ化を示す図である。
【図１０】本発明の酸化物超電導線材のツイスト加工におけるシースの加工硬化の様子を示すグラフである。
【図１１】本発明の酸化物超電導線材の一実施例におけるツイストピッチと物性の関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の酸化物超電導線材の一実施例におけるツイストピッチと物性の関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の酸化物超電導線材の一実施例におけるツイストピッチと交流損失の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１ 粉末
２ 第１のシース
２’ 第２のシース
３ 単芯線
４ 多芯線
５ マトリックス
６ フィラメント
７ 酸化物超電導線材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物超電導材料を主成分とする粉末を熱処理した後、銀または銀合金製の第１のシースに充填し、伸線加工を施して得られる単芯線の複数本を銀または銀合金製の第２のシースに挿入した後、伸線加工を施して多芯線とし、前記多芯線にツイスト加工を施した後、圧延加工を施し、さらに熱処理する酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記ツイスト加工は、ツイストと軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項２】
前記ツイスト加工は、ツイスト後に前記第２のシースの硬度を測定し、硬度が所定範囲にあれば軟化を行った後、再度ツイストを行い、前記ツイストと第２のシースの硬度の測定と軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項３】
前記硬度の所定範囲がビッカース硬度（Ｈｖ）で６０〜９５であることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項４】
前記硬度の所定範囲がビッカース硬度（Ｈｖ）で６０〜７５であることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項５】
前記軟化は、酸素分圧が５．０７×１０３Ｐａ以下の雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項６】
前記酸化物超電導材料がビスマス系酸化物超電導材料であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法により製造された酸化物超電導線材。
【請求項８】
ビスマス系酸化物超電導線材であることを特徴とする請求項７に記載の酸化物超電導線材。
【請求項１】
酸化物超電導材料を主成分とする粉末を熱処理した後、銀または銀合金製の第１のシースに充填し、伸線加工を施して得られる単芯線の複数本を銀または銀合金製の第２のシースに挿入した後、伸線加工を施して多芯線とし、前記多芯線にツイスト加工を施した後、圧延加工を施し、さらに熱処理する酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記ツイスト加工は、ツイストと軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項２】
前記ツイスト加工は、ツイスト後に前記第２のシースの硬度を測定し、硬度が所定範囲にあれば軟化を行った後、再度ツイストを行い、前記ツイストと第２のシースの硬度の測定と軟化とを繰り返して行うツイスト加工であることを特徴とする請求項１に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項３】
前記硬度の所定範囲がビッカース硬度（Ｈｖ）で６０〜９５であることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項４】
前記硬度の所定範囲がビッカース硬度（Ｈｖ）で６０〜７５であることを特徴とする請求項２に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項５】
前記軟化は、酸素分圧が５．０７×１０３Ｐａ以下の雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項６】
前記酸化物超電導材料がビスマス系酸化物超電導材料であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の酸化物超電導線材の製造方法により製造された酸化物超電導線材。
【請求項８】
ビスマス系酸化物超電導線材であることを特徴とする請求項７に記載の酸化物超電導線材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２９５４５８（Ｐ２００９−２９５４５８Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８８１４（Ｐ２００８−１４８８１４）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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