酸化物超電導線材の製造方法及び製造装置
【課題】基材上に均一な超電導膜を形成して超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造すること。
【解決手段】超電導原料溶液２０が収容されたＵ字状管３０内を、テープ状の基材１０を移動させることにより、基材１０の表面に超電導原料溶液２０を付着させる工程において、Ｕ字状管３０の内壁に、Ｕ字状管３０の内壁と離間させつつ基材１０の移動方向に案内するガイド部４０を配置し、このガイド部４０によって、基材１０を、Ｕ字状管３０中を基材１０の移動方向に案内して移動させる。
【解決手段】超電導原料溶液２０が収容されたＵ字状管３０内を、テープ状の基材１０を移動させることにより、基材１０の表面に超電導原料溶液２０を付着させる工程において、Ｕ字状管３０の内壁に、Ｕ字状管３０の内壁と離間させつつ基材１０の移動方向に案内するガイド部４０を配置し、このガイド部４０によって、基材１０を、Ｕ字状管３０中を基材１０の移動方向に案内して移動させる。
【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及び製造装置に関し、特に酸化物中間層が形成された金属基材上に、ＭＯＤ(Metal-organic Deposition)法を用いて超電導層を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯＤ法を用いて超電導層を形成することが提案されている（特許文献１，２参照）。ＭＯＤ法は、先ず、酸化物中間層が形成されたテープ状の基材を、超電導原料溶液（有機金属塩を有機溶媒に溶解させたもの）に浸し、この基材を超電導原料溶液から引き上げること（いわゆるディップコート法）により、基材の表面に超電導膜を付着させる。次に、仮焼成及び本焼成を行うことにより、酸化物超電導層を形成する。ＭＯＤ法は、非真空中でも長尺の基材に連続的に酸化物超電導層を形成できるので、ＰＬＤ(Pulse Laser Deposition)法やＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法等の気相法よりも、プロセスが簡単で低コスト化が可能であることから、注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３５７１８号公報
【特許文献２】特開２００３−３０８７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＭＯＤ法では、酸化物中間層が形成されたテープ状の基材を、容器内の超電導原料溶液内に浸した後で引き上げる際に、容器の形状によっては、基材の端部（エッジ部）が容器の内壁に接触した状態で移動する。これにより、この基材の端部によって容器の内壁が削られてしまう虞がある。削られた内壁の異物は、引き上げる基材の表面に付着してしまうという問題が発生する。
【０００５】
このように表面に異物が付着した状態の基材に仮焼及び本焼が行われると、基材の表面に形成される超電導層は、異物の存在によって均一な膜厚にならず、製造される酸化物超電導線材として所望の超電導特性を得ることができない。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、基材上に均一な超電導膜を形成して超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造する酸化物超電導線材の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法の一つの態様は、超電導原料溶液が収容された容器内を、テープ状の基材を移動させることにより、前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる工程を有する、酸化物超電導線材の製造方法であって、前記容器の内壁に、前記容器の内壁と離間させつつ前記基材の移動方向に案内するガイド部が配置され、前記ガイド部によって、前記基材を、前記容器中を前記基材の移動方向に案内して移動させるようにした。
【０００８】
本発明に係る酸化物超電導線材の製造装置の一つの態様は、超電導原料溶液が収容された容器を備え、この容器内を、テープ状の基材を移動させることにより、前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる酸化物超電導線材の製造装置であって、前記容器の内壁に配置され、前記容器の内壁と離間させつつ前記基材の移動方向に案内するガイド部を備え、前記ガイド部によって、前記基材を、前記容器中を前記基材の移動方向に案内して移動させる構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基材上に均一な超電導膜を形成して超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る酸化物超電導線材の製造方法で用いられる製造装置の概略を示す図
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視端面図
【図３】同製造装置で用いられるガイド部の概略を示す図
【図４】同製造装置に供給される基材の構成例を示す図
【図５】同製造装置を用いて製造される酸化物超電導体の要部構成を示す図
【図６】同製造装置の別例の概略を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明を実施するための製造装置の例を示す模式図である。図１の例は、超電導原料溶液２０を収容する容器としてＵ字状管３０を用いた例である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視端面図である。図１及び図２に示す製造装置１００は、Ｕ字状管３０と、Ｕ字状管３０内に配設されたガイド部４０とを有する。
【００１３】
超電導原料溶液２０は、焼成によって、ＲＥＢａｙＣｕ３Ｏｚ系（ＲＥは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ及びＨｏから選択された１種以上の元素を示し、ｙ≦２及びｚ＝６．２〜７である。）の高温超電導薄膜となる。
【００１４】
この超電導原料溶液２０は、ＲＥ（ＲＥは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、ＧｄおよびＨｏから選択された１種以上の元素を示す）、Ｂａ及びＣｕを含む有機金属錯体溶液（混合溶液）を含む有機金属錯体溶液である。ここでは、超電導原料溶液２０として、イットリウム（Ｙ）のトリフルオロ酢酸塩（Y-TFA）、バリウム（Ｂａ）のトリフルオロ酢酸塩（Ba-TFA）及び銅（Ｃｕ）のナフテン酸塩を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：ｂ：３（但し、ｂ＜２）で混合したものを用いた。
【００１５】
なお、このような超電導原料溶液２０としては、下記（ａ）〜（ｄ）の溶液を用いることが好ましい。
（ａ）ＲＥを含む有機金属錯体溶液：ＲＥを含むトリフルオロ酢酸塩、ナフテン酸塩、オクチル酸塩、レブリン酸塩、ネオデカン酸塩、酢酸塩のいずれか１種以上を含む溶液、特に、ＲＥを含むトリフルオロ酢酸塩溶液であることが望ましい。
（ｂ）Ｂａを含む有機金属錯体溶液：Ｂａを含むトリフルオロ酢酸塩の溶液
（ｃ）Ｃｕを含む有機金属錯体溶液：Ｃｕを含むナフテン酸塩、オクチル酸塩、レブリン酸塩、ネオデカン酸塩、酢酸塩のいずれか１種以上を含む溶液
（ｄ）Ｂａと親和性の大きい金属を含む有機金属錯体溶液：Ｚｒ、Ｓｎ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｎｂから選択された少なくとも１種以上の金属を含むトリフルオロ酢酸塩、ナフテン酸塩、オクチル酸塩、レブリン酸塩、ネオデカン酸塩、酢酸塩のいずれか１種以上を含む溶液
【００１６】
Ｕ字状管３０は、例えば、樹脂又は金属からなるチューブ等である。ここでは、Ｕ字状管３０は、超電導原料溶液２０である有機溶剤に対する耐性の高い材質、例えばポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene：ＰＴＦＥ)等のフッ素樹脂により形成されたチューブである。また、超電導原料溶液２０を収容する容器をＵ字状管３０とすることで、使用する超電導原料溶液２０の量を減少させて、酸化物超電導線材を製造する際のコストの削減を図っている。
【００１７】
超電導原料溶液２０に浸けられる基材１０は、Ｕ字状管３０の一方の開口部（導入口）３１から導入され、他方の開口部（排出口）３２から排出される。なお、基材１０の引き上げは、図示しない引き上げ機構によって行われる。
【００１８】
ガイド部４０は、Ｕ字状管３０内に導入される基材１０とＵ字状管３０との接触を防止しつつ、基材１０を、Ｕ字状管３０内で基材１０の延在方向に円滑に移動させる。具体的には、基材１０がＵ字状管３０内を延在方向に移動する際に、基材１０の両側端部（エッジ部）１０ａがＵ字状管３０の内面を摺動することを防止する。
【００１９】
図３にガイド部４０の一例を示す。
【００２０】
ガイド部４０は、テープ状をなす長尺の帯状本体４２と、帯状本体４２の延在方向で所定間隔を空けて一様に設けられた複数の側部ガイドフレーム部４４と、ガイドレール部４６と、を有する。
【００２１】
帯状本体４２は、Ｕ字状管３０内の超電導原料溶液２０が酸性であるため、耐酸性の金属材料（例えば、ハステロイ、インコネル、高耐食性ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６等）で形成される。ここでは、帯状本体４２は、ハステロイテープで形成されている。
【００２２】
側部ガイドフレーム部４４は、Ｕ字状管３０内における基材１０の左右方向（基材１０の延在方向と直交する方向）への移動を規制して、Ｕ字状管３０の内壁面との接触を防止する形状をなしている。
【００２３】
具体的には、側部ガイドフレーム部４４は、線状部材を加工して形成される。側部ガイドフレーム部４４は、テープ状の基材１０の基板１１（図４参照）側に配置されるフレーム本体片４４ａと、フレーム本体片４４ａの両端部から屈曲して設けられ、基材１０の両端部にそれぞれ対向する側部ガイド片４４ｂとを有する。
【００２４】
ここでは、フレーム本体片４４ａは、ガイド部４０の延在方向（軸方向）と直交して配置、つまり、帯状本体４２の幅方向に向けて配置されている。また、側部ガイド片４４ｂは、フレーム本体片４４ａの両端部で、Ｕ字状管３０の内壁面に沿ってそれぞれ屈曲された形状をなしている。フレーム本体片４４ａの両端部から突出する側部ガイド片４４ｂは、互いに対向している。また、これら側部ガイド片４４ｂは、それぞれ、Ｕ字状管３０内に導入される基材１０の長手方向に沿う前記基材１０の両側端部１０ａのそれぞれに対向する位置に配置される。側部ガイド片４４ｂは、Ｕ字状管３０内を基材１０が基材１０の延在方向、つまりＵ字状管３０の延在方向に移動する際に、基材１０の幅方向の移動を規制する。
【００２５】
ここでは、側部ガイドフレーム部４４は、フレーム本体片４４ａの両端から側部ガイド片４４ｂをそれぞれ離間する方向に突出させたコ字状に形成されている。これら側部ガイドフレーム部４４は、帯状本体４２に所定間隔を空けて一様に取り付けられているとともに、線材からなるガイドレール部４６に取り付けられている。
【００２６】
ガイドレール部４６は、ここでは、側部ガイドフレーム部４４の幅方向の中央で、側部ガイドフレーム部４４の延在方向に沿って配置される。Ｕ字状管３０内に基材１０を導入して移動させる際に、ガイドレール部４６上を基材１０の基板１１の裏面が摺動する。
【００２７】
側部ガイドフレーム部４４及びガイドレール部４６も帯状本体４２と同様に、超電導原料溶液２０を収容するＵ字状管３０内に配設されるため、耐酸性の金属材料（例えば、ハステロイ、インコネル、高耐食性ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６等）で形成される。ここでは側部ガイドフレーム部４４及びガイドレール部４６は、ＳＵＳ３１６で形成している。
【００２８】
このように構成されたガイド部４０は、長手方向に延在する帯状本体４２及びガイドレール部４６は可撓性を有する。このため、Ｕ字状管３０内に挿入されると、Ｕ字状管３０の形状に対応して撓みＵ字状管３０内で、側部ガイドフレーム部４４が湾曲部の外径側に開いた状態で、且つ、帯状本体４２が湾曲部の内径側の内面に沿って配置される。
【００２９】
このように形成された製造装置１００では、導入口３１から導入される基材１０に超電導原料溶液２０が塗布される。
【００３０】
図４に、基材１０の一例を示す。
【００３１】
図４に示す基材１０は、基板１１と、第１中間層１２と、第２中間層１３とから構成される。
【００３２】
テープ状の基板１１は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル合金、又はステンレス鋼などである。この金属製の基板１１は、ここでは、結晶粒無配向・耐熱高強度金属基板であり、Ｎｉ−Ｗ系、Ｎｉ−Ｃｒ系など（具体的には、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｍｏ系のハステロイ（登録商標）Ｂ、Ｃ、Ｘ等）、Ｗ−Ｍｏ系、Ｆｅ−Ｃｒ系（例えば、オーステナイト系ステンレス）、Ｆｅ−Ｎｉ系（例えば、非磁性の組成系のもの）等の材料に代表される立方晶系のビッカース硬度（Ｈｖ）＝１５０以上の非磁性の合金である。基板１１の厚さは、例えば、０．１［ｍｍ］以下が好ましい。
【００３３】
第１中間層１２は、ＩＢＡＤ法によりテープ状の基板１１上に成膜されたＭｇＯから成る層である。この第１中間層１２の上には、スパッタリング法（ＰＬＤ方でもよい）によってＣｅＯ２を蒸着した全軸配向の層である第２中間層１３が成膜されている。なお、第２中間層１３をＣｅＯ２膜にＧｄを添加したＣｅ−Ｇｄ−Ｏ膜とした場合、超電導層１４（図５参照）としてＹＢＣＯ超電導層を成膜した際に良好な配向性を得るために、膜中のＧｄ添加量を５０ａｔ％以下にすることが好ましい。この第２中間層１３の上には超電導層１４が成膜されている。基材１０は、２軸配向性を有するものでも配向性の無い基板１１の上に２軸配向性を有する第１中間層１２及び第２中間層１３を成膜したものでもよい。また、基板１１上の中間層は、１層で形成されてもよく、また、３層以上で形成されてもよい
【００３４】
基材１０の厚さは、例えば、５０〜２００［μｍ］である。第１中間層１２及び第２中間層１３の厚さは、例えば、１［μｍ］である。ここでは、基板１１の厚さを１００［μｍ］としている。
【００３５】
基材１０の幅方向の長さは、特に限定されるものではないが、一般に、基材１０の幅は、２〜３０［ｍｍ］である。本実施の形態では、基材１０の幅を５［ｍｍ］とし、基材１０の長手方向の長さを、５００［ｍ］としている。この幅に対応してＵ字状管３０の内径は規定され、Ｕ字状管３０は、基材１０が挿入自在な形状をなしている。
【００３６】
なお、超電導原料溶液２０からの基材１０の引き上げ速度は一定の速度であり、例えば５〜１００［ｍ／ｈ］である。ここでは、引き上げ速度は、２０［ｍ／ｈ］に設定している。
【００３７】
このように構成された基材１０を製造装置１００のＵ字状管３０内に、導入口３１から挿入する。
【００３８】
Ｕ字状管３０内に挿入された基材１０は、ガイド部４０の側部ガイドフレーム部４４内で且つ、ガイドレール部４６上を移動して排出口３２から引き上げられる。
【００３９】
具体的には、基材１０は、基板１１側をＵ字状管３０の内径側に位置させて、導入口３１からＵ字状管３０内に挿入する。すると、基材１０は、ガイドレール部４６上を、側部ガイド片４４ｂ間で移動する。
【００４０】
このように、基材１０は、裏面側及び両側側をガイド部４０でガイドされ、Ｕ字状管３０の内周壁に接触することなく、ガイド部４０の延在方向（軸方向）に案内されて移動し、排出口３２から引き上げられる。これにより、基材１０の表面には、超電導原料溶液２０が好適に塗布される。この後、仮焼成及び本焼成を施されることによって、超電導特性の優れた酸化物超電導線材が製造される。
【００４１】
図５は、製造装置１００により製造される酸化物超電導線材の要部構成を示す図である。
【００４２】
図５に示す酸化物超電導線材７０は、基板１１上に形成された第１中間層１２及び第２中間層１３等の酸化物中間層を備える基材１０に超電導層１４を形成し、この超電導層１４上に安定化層１５を形成することで構成される。なお、安定化層１５は、銀、金、白金等の貴金属、あるいはそれらの合金であり低抵抗の金属である。この安定化層１５は、超電導層１４の直上にスパッタ法等により形成される。この安定化層１５によって、超電導層１４が金、銀などの貴金属、あるいはそれらの合金以外の材料と直接的な接触による反応によって引き起こす性能低下を防止する。これに加えて、安定化層１５は、事故電流や交流通電により発生した熱を分散して発熱による破壊・性能低下を防止する。安定化層１５の厚みはここでは１０〜３０［μｍ］である。
【００４３】
このような酸化物超電導線材７０を製造する際に、図１〜図３に示すガイド部４０を有する製造装置１００を用いて、超電導原料溶液２０が収容されたＵ字状管３０内を、テープ状の基材１０を移動させて、基材１０の表面に超電導原料溶液２０を付着させる。
【００４４】
製造装置１００では、Ｕ字状管３０の内壁に、Ｕ字状管３０の内壁と離間させつつ基材１０の移動方向に案内するガイド部４０が配置されている。このガイド部４０によって、基材１０を、Ｕ字状管３０中を、基材１０の移動方向に案内して移動させている。
【００４５】
これにより、基材１０がＵ字状管３０の内壁と接触することなく、Ｕ字状管３０に導入されて超電導原料溶液２０に浸した後で引き上げることができる。これにより、基材１０の表面（第２中間層１３上）には、異物が付着することなく、均一な厚みで超電導原料溶液２０が塗布される。この後で仮焼成及び本焼成を施すことで、所望する超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造でき、歩留まりの向上を図ることができる。
【００４６】
図６に、本発明の一実施の形態に係る酸化物超電導線材の製造方法で用いられる製造装置の別の例を模式的に示す。図６の製造装置２００は、超電導原料溶液２０を収容する容器を、容器本体８１と、蓋部８２と、導入口８３と、排出口８４とにより構成した例である。
【００４７】
この容器本体８１には超電導原料溶液２０が収容されているとともに、ガイド部４０が、基材１０の移動方向、つまり、移動経路上に位置するように配設されている。
【００４８】
具体的には、ガイド部４０は、導入口８３と排出口８４とをそれぞれ規定する筒状部８６、８７の他端部であって容器本体８１内に配設される他端部間に、下方に凸にした円弧状に湾曲して配置される。このとき、ガイド部４０における複数の側部ガイドフレーム部４４は、それぞれ下方に開口して配置される。これにより、導入口８３から導入される基材１０が排出口８４から引き上げられる際に、基材１０は、ガイド部４０により容器本体８１内の超電導原料溶液２０中を、基材１０の移動方向に案内されて移動される。
【００４９】
詳細には、基材１０は、容器本体８１内の超電導原料溶液２０内で、ガイド部４０のガイドレール部４６及び側部ガイドフレーム部４４に沿って、導入口８３から排出口８４まで、筒状部の下端部に接触することなく好適に案内される。これにより、基材１０の表面に異物が付着することなく、均一な厚みで超電導原料溶液２０を塗布できる。この後で仮焼成及び本焼成を施すことで、製造装置１００と同様に、超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造できる。なお、蓋部８２が設けられていることにより、容器本体８１内の超電導原料溶液２０の揮発は抑制される。
【実施例】
【００５０】
本実施の形態に係る製造装置１００を用いてＭＯＤ法により製造した酸化物超電導線材の超電導層の超電導特性について説明する。基材１０は、テープ状の基板１１である厚さ０．１［ｍｍ］のニッケル合金基板上に、第１中間層１２として厚さ１［μｍ］ＭｇＯ層、第２中間層１３として厚さ１［μｍ］のＣｅＯ２層を順に成膜したものを用いた。この基材１０は、幅を５［ｍｍ］、長手方向の長さを２００［ｍ］としている。この基材１０を、製造装置１００のＵ字状管３０内にガイド部４０で案内しつつ挿入して、Ｙ、Ｂａ及びＣｕを含む有機金属錯体溶液を含む超電導原料溶液２０を塗布、仮焼成を繰り返し、本焼成を施すことで、基材１０のＣｅＯ２層上に、厚さ１．３μｍの超電導層を形成した。次いで、その上部に厚さ１０［μｍ］の銀の安定化層を成膜することで酸化物超電導線材７０を製造した。
【００５１】
本実施例にて製造された酸化物超電導線材７０の超電導特性は、１００ｍの長さ（長手方向の両端から各々５０ｍを除いた部分の長さ）において、どの箇所であってもＩｃが２００Ａ以上となり、２００Ａ以下でのＩｃの低下箇所は存在しないものとなった。
【比較例】
【００５２】
製造装置１００の構成においてガイド部４０を備えていない製造装置を用いて、実施例と同様に構成された基材１０に、超電導原料溶液２０を塗布して、実施例と同様の工程で、ＭＯＤ法により酸化物超電導線材を製造した。詳細には、超電導原料溶液２０を収容したＵ字状管内に、ガイド部４０を設けずに、基材を移動させて、当該基材の表面に超電導原料溶液を塗布する工程を踏まえて、酸化物超電導線材を生成した。
【００５３】
この比較例で示す、製造装置１００を使用せずに、従来のＭＯＤ法により製造される各酸化物超電導線材では、１００ｍの長さにおいて、数カ所で１００Ａ以下のＩｃの低下箇所の存在が発見された。
【００５４】
なお、本実施の形態では、超電導原料溶液２０として、イットリウム（Ｙ）のトリフルオロ酢酸塩（Y-TFA）、バリウム（Ｂａ）のトリフルオロ酢酸塩（Ba-TFA）及び銅（Ｃｕ）のナフテン酸塩を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：ｂ：３（但し、ｂ＜２）で混合したものを用いた場合について述べたが、本発明はこれ以外の超電導原料溶液を用いた場合にも有効である。例えば、Ｒｅ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：２：３となるように調整された超電導原料溶液を用いた場合にも有効である。ここで、Ｒｅは、イットリウム（Ｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、ネオジム（Ｎｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、サマリウム（Ｓｍ）、Ｅｕ（ユーロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）からなる群から選ばれた一種以上の元素を示す。なお、基材１０及び超電導原料溶液２０は、当然、上述したもの以外のものを用いてもよい。
【００５５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法及び製造装置は、ディップコート法によって基材に超電導膜を塗布する場合に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 基材
１１ 基板
１２ 第１中間層
１３ 第２中間層
１４ 超電導層
２０ 超電導原料溶液
３０ Ｕ字状管（容器）
４０ ガイド部
４２ 帯状本体
４４ 側部ガイドフレーム部
４４ａ フレーム本体片
４４ｂ 側部ガイド片
４６ ガイドレール部
８１ 容器本体
８２ 蓋部
１００、２００ 製造装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物超電導線材の製造方法及び製造装置に関し、特に酸化物中間層が形成された金属基材上に、ＭＯＤ(Metal-organic Deposition)法を用いて超電導層を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯＤ法を用いて超電導層を形成することが提案されている（特許文献１，２参照）。ＭＯＤ法は、先ず、酸化物中間層が形成されたテープ状の基材を、超電導原料溶液（有機金属塩を有機溶媒に溶解させたもの）に浸し、この基材を超電導原料溶液から引き上げること（いわゆるディップコート法）により、基材の表面に超電導膜を付着させる。次に、仮焼成及び本焼成を行うことにより、酸化物超電導層を形成する。ＭＯＤ法は、非真空中でも長尺の基材に連続的に酸化物超電導層を形成できるので、ＰＬＤ(Pulse Laser Deposition)法やＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法等の気相法よりも、プロセスが簡単で低コスト化が可能であることから、注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３５７１８号公報
【特許文献２】特開２００３−３０８７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＭＯＤ法では、酸化物中間層が形成されたテープ状の基材を、容器内の超電導原料溶液内に浸した後で引き上げる際に、容器の形状によっては、基材の端部（エッジ部）が容器の内壁に接触した状態で移動する。これにより、この基材の端部によって容器の内壁が削られてしまう虞がある。削られた内壁の異物は、引き上げる基材の表面に付着してしまうという問題が発生する。
【０００５】
このように表面に異物が付着した状態の基材に仮焼及び本焼が行われると、基材の表面に形成される超電導層は、異物の存在によって均一な膜厚にならず、製造される酸化物超電導線材として所望の超電導特性を得ることができない。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、基材上に均一な超電導膜を形成して超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造する酸化物超電導線材の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法の一つの態様は、超電導原料溶液が収容された容器内を、テープ状の基材を移動させることにより、前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる工程を有する、酸化物超電導線材の製造方法であって、前記容器の内壁に、前記容器の内壁と離間させつつ前記基材の移動方向に案内するガイド部が配置され、前記ガイド部によって、前記基材を、前記容器中を前記基材の移動方向に案内して移動させるようにした。
【０００８】
本発明に係る酸化物超電導線材の製造装置の一つの態様は、超電導原料溶液が収容された容器を備え、この容器内を、テープ状の基材を移動させることにより、前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる酸化物超電導線材の製造装置であって、前記容器の内壁に配置され、前記容器の内壁と離間させつつ前記基材の移動方向に案内するガイド部を備え、前記ガイド部によって、前記基材を、前記容器中を前記基材の移動方向に案内して移動させる構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基材上に均一な超電導膜を形成して超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る酸化物超電導線材の製造方法で用いられる製造装置の概略を示す図
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視端面図
【図３】同製造装置で用いられるガイド部の概略を示す図
【図４】同製造装置に供給される基材の構成例を示す図
【図５】同製造装置を用いて製造される酸化物超電導体の要部構成を示す図
【図６】同製造装置の別例の概略を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明を実施するための製造装置の例を示す模式図である。図１の例は、超電導原料溶液２０を収容する容器としてＵ字状管３０を用いた例である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視端面図である。図１及び図２に示す製造装置１００は、Ｕ字状管３０と、Ｕ字状管３０内に配設されたガイド部４０とを有する。
【００１３】
超電導原料溶液２０は、焼成によって、ＲＥＢａｙＣｕ３Ｏｚ系（ＲＥは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ及びＨｏから選択された１種以上の元素を示し、ｙ≦２及びｚ＝６．２〜７である。）の高温超電導薄膜となる。
【００１４】
この超電導原料溶液２０は、ＲＥ（ＲＥは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、ＧｄおよびＨｏから選択された１種以上の元素を示す）、Ｂａ及びＣｕを含む有機金属錯体溶液（混合溶液）を含む有機金属錯体溶液である。ここでは、超電導原料溶液２０として、イットリウム（Ｙ）のトリフルオロ酢酸塩（Y-TFA）、バリウム（Ｂａ）のトリフルオロ酢酸塩（Ba-TFA）及び銅（Ｃｕ）のナフテン酸塩を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：ｂ：３（但し、ｂ＜２）で混合したものを用いた。
【００１５】
なお、このような超電導原料溶液２０としては、下記（ａ）〜（ｄ）の溶液を用いることが好ましい。
（ａ）ＲＥを含む有機金属錯体溶液：ＲＥを含むトリフルオロ酢酸塩、ナフテン酸塩、オクチル酸塩、レブリン酸塩、ネオデカン酸塩、酢酸塩のいずれか１種以上を含む溶液、特に、ＲＥを含むトリフルオロ酢酸塩溶液であることが望ましい。
（ｂ）Ｂａを含む有機金属錯体溶液：Ｂａを含むトリフルオロ酢酸塩の溶液
（ｃ）Ｃｕを含む有機金属錯体溶液：Ｃｕを含むナフテン酸塩、オクチル酸塩、レブリン酸塩、ネオデカン酸塩、酢酸塩のいずれか１種以上を含む溶液
（ｄ）Ｂａと親和性の大きい金属を含む有機金属錯体溶液：Ｚｒ、Ｓｎ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｎｂから選択された少なくとも１種以上の金属を含むトリフルオロ酢酸塩、ナフテン酸塩、オクチル酸塩、レブリン酸塩、ネオデカン酸塩、酢酸塩のいずれか１種以上を含む溶液
【００１６】
Ｕ字状管３０は、例えば、樹脂又は金属からなるチューブ等である。ここでは、Ｕ字状管３０は、超電導原料溶液２０である有機溶剤に対する耐性の高い材質、例えばポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene：ＰＴＦＥ)等のフッ素樹脂により形成されたチューブである。また、超電導原料溶液２０を収容する容器をＵ字状管３０とすることで、使用する超電導原料溶液２０の量を減少させて、酸化物超電導線材を製造する際のコストの削減を図っている。
【００１７】
超電導原料溶液２０に浸けられる基材１０は、Ｕ字状管３０の一方の開口部（導入口）３１から導入され、他方の開口部（排出口）３２から排出される。なお、基材１０の引き上げは、図示しない引き上げ機構によって行われる。
【００１８】
ガイド部４０は、Ｕ字状管３０内に導入される基材１０とＵ字状管３０との接触を防止しつつ、基材１０を、Ｕ字状管３０内で基材１０の延在方向に円滑に移動させる。具体的には、基材１０がＵ字状管３０内を延在方向に移動する際に、基材１０の両側端部（エッジ部）１０ａがＵ字状管３０の内面を摺動することを防止する。
【００１９】
図３にガイド部４０の一例を示す。
【００２０】
ガイド部４０は、テープ状をなす長尺の帯状本体４２と、帯状本体４２の延在方向で所定間隔を空けて一様に設けられた複数の側部ガイドフレーム部４４と、ガイドレール部４６と、を有する。
【００２１】
帯状本体４２は、Ｕ字状管３０内の超電導原料溶液２０が酸性であるため、耐酸性の金属材料（例えば、ハステロイ、インコネル、高耐食性ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６等）で形成される。ここでは、帯状本体４２は、ハステロイテープで形成されている。
【００２２】
側部ガイドフレーム部４４は、Ｕ字状管３０内における基材１０の左右方向（基材１０の延在方向と直交する方向）への移動を規制して、Ｕ字状管３０の内壁面との接触を防止する形状をなしている。
【００２３】
具体的には、側部ガイドフレーム部４４は、線状部材を加工して形成される。側部ガイドフレーム部４４は、テープ状の基材１０の基板１１（図４参照）側に配置されるフレーム本体片４４ａと、フレーム本体片４４ａの両端部から屈曲して設けられ、基材１０の両端部にそれぞれ対向する側部ガイド片４４ｂとを有する。
【００２４】
ここでは、フレーム本体片４４ａは、ガイド部４０の延在方向（軸方向）と直交して配置、つまり、帯状本体４２の幅方向に向けて配置されている。また、側部ガイド片４４ｂは、フレーム本体片４４ａの両端部で、Ｕ字状管３０の内壁面に沿ってそれぞれ屈曲された形状をなしている。フレーム本体片４４ａの両端部から突出する側部ガイド片４４ｂは、互いに対向している。また、これら側部ガイド片４４ｂは、それぞれ、Ｕ字状管３０内に導入される基材１０の長手方向に沿う前記基材１０の両側端部１０ａのそれぞれに対向する位置に配置される。側部ガイド片４４ｂは、Ｕ字状管３０内を基材１０が基材１０の延在方向、つまりＵ字状管３０の延在方向に移動する際に、基材１０の幅方向の移動を規制する。
【００２５】
ここでは、側部ガイドフレーム部４４は、フレーム本体片４４ａの両端から側部ガイド片４４ｂをそれぞれ離間する方向に突出させたコ字状に形成されている。これら側部ガイドフレーム部４４は、帯状本体４２に所定間隔を空けて一様に取り付けられているとともに、線材からなるガイドレール部４６に取り付けられている。
【００２６】
ガイドレール部４６は、ここでは、側部ガイドフレーム部４４の幅方向の中央で、側部ガイドフレーム部４４の延在方向に沿って配置される。Ｕ字状管３０内に基材１０を導入して移動させる際に、ガイドレール部４６上を基材１０の基板１１の裏面が摺動する。
【００２７】
側部ガイドフレーム部４４及びガイドレール部４６も帯状本体４２と同様に、超電導原料溶液２０を収容するＵ字状管３０内に配設されるため、耐酸性の金属材料（例えば、ハステロイ、インコネル、高耐食性ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６等）で形成される。ここでは側部ガイドフレーム部４４及びガイドレール部４６は、ＳＵＳ３１６で形成している。
【００２８】
このように構成されたガイド部４０は、長手方向に延在する帯状本体４２及びガイドレール部４６は可撓性を有する。このため、Ｕ字状管３０内に挿入されると、Ｕ字状管３０の形状に対応して撓みＵ字状管３０内で、側部ガイドフレーム部４４が湾曲部の外径側に開いた状態で、且つ、帯状本体４２が湾曲部の内径側の内面に沿って配置される。
【００２９】
このように形成された製造装置１００では、導入口３１から導入される基材１０に超電導原料溶液２０が塗布される。
【００３０】
図４に、基材１０の一例を示す。
【００３１】
図４に示す基材１０は、基板１１と、第１中間層１２と、第２中間層１３とから構成される。
【００３２】
テープ状の基板１１は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケル合金、又はステンレス鋼などである。この金属製の基板１１は、ここでは、結晶粒無配向・耐熱高強度金属基板であり、Ｎｉ−Ｗ系、Ｎｉ−Ｃｒ系など（具体的には、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｍｏ系のハステロイ（登録商標）Ｂ、Ｃ、Ｘ等）、Ｗ−Ｍｏ系、Ｆｅ−Ｃｒ系（例えば、オーステナイト系ステンレス）、Ｆｅ−Ｎｉ系（例えば、非磁性の組成系のもの）等の材料に代表される立方晶系のビッカース硬度（Ｈｖ）＝１５０以上の非磁性の合金である。基板１１の厚さは、例えば、０．１［ｍｍ］以下が好ましい。
【００３３】
第１中間層１２は、ＩＢＡＤ法によりテープ状の基板１１上に成膜されたＭｇＯから成る層である。この第１中間層１２の上には、スパッタリング法（ＰＬＤ方でもよい）によってＣｅＯ２を蒸着した全軸配向の層である第２中間層１３が成膜されている。なお、第２中間層１３をＣｅＯ２膜にＧｄを添加したＣｅ−Ｇｄ−Ｏ膜とした場合、超電導層１４（図５参照）としてＹＢＣＯ超電導層を成膜した際に良好な配向性を得るために、膜中のＧｄ添加量を５０ａｔ％以下にすることが好ましい。この第２中間層１３の上には超電導層１４が成膜されている。基材１０は、２軸配向性を有するものでも配向性の無い基板１１の上に２軸配向性を有する第１中間層１２及び第２中間層１３を成膜したものでもよい。また、基板１１上の中間層は、１層で形成されてもよく、また、３層以上で形成されてもよい
【００３４】
基材１０の厚さは、例えば、５０〜２００［μｍ］である。第１中間層１２及び第２中間層１３の厚さは、例えば、１［μｍ］である。ここでは、基板１１の厚さを１００［μｍ］としている。
【００３５】
基材１０の幅方向の長さは、特に限定されるものではないが、一般に、基材１０の幅は、２〜３０［ｍｍ］である。本実施の形態では、基材１０の幅を５［ｍｍ］とし、基材１０の長手方向の長さを、５００［ｍ］としている。この幅に対応してＵ字状管３０の内径は規定され、Ｕ字状管３０は、基材１０が挿入自在な形状をなしている。
【００３６】
なお、超電導原料溶液２０からの基材１０の引き上げ速度は一定の速度であり、例えば５〜１００［ｍ／ｈ］である。ここでは、引き上げ速度は、２０［ｍ／ｈ］に設定している。
【００３７】
このように構成された基材１０を製造装置１００のＵ字状管３０内に、導入口３１から挿入する。
【００３８】
Ｕ字状管３０内に挿入された基材１０は、ガイド部４０の側部ガイドフレーム部４４内で且つ、ガイドレール部４６上を移動して排出口３２から引き上げられる。
【００３９】
具体的には、基材１０は、基板１１側をＵ字状管３０の内径側に位置させて、導入口３１からＵ字状管３０内に挿入する。すると、基材１０は、ガイドレール部４６上を、側部ガイド片４４ｂ間で移動する。
【００４０】
このように、基材１０は、裏面側及び両側側をガイド部４０でガイドされ、Ｕ字状管３０の内周壁に接触することなく、ガイド部４０の延在方向（軸方向）に案内されて移動し、排出口３２から引き上げられる。これにより、基材１０の表面には、超電導原料溶液２０が好適に塗布される。この後、仮焼成及び本焼成を施されることによって、超電導特性の優れた酸化物超電導線材が製造される。
【００４１】
図５は、製造装置１００により製造される酸化物超電導線材の要部構成を示す図である。
【００４２】
図５に示す酸化物超電導線材７０は、基板１１上に形成された第１中間層１２及び第２中間層１３等の酸化物中間層を備える基材１０に超電導層１４を形成し、この超電導層１４上に安定化層１５を形成することで構成される。なお、安定化層１５は、銀、金、白金等の貴金属、あるいはそれらの合金であり低抵抗の金属である。この安定化層１５は、超電導層１４の直上にスパッタ法等により形成される。この安定化層１５によって、超電導層１４が金、銀などの貴金属、あるいはそれらの合金以外の材料と直接的な接触による反応によって引き起こす性能低下を防止する。これに加えて、安定化層１５は、事故電流や交流通電により発生した熱を分散して発熱による破壊・性能低下を防止する。安定化層１５の厚みはここでは１０〜３０［μｍ］である。
【００４３】
このような酸化物超電導線材７０を製造する際に、図１〜図３に示すガイド部４０を有する製造装置１００を用いて、超電導原料溶液２０が収容されたＵ字状管３０内を、テープ状の基材１０を移動させて、基材１０の表面に超電導原料溶液２０を付着させる。
【００４４】
製造装置１００では、Ｕ字状管３０の内壁に、Ｕ字状管３０の内壁と離間させつつ基材１０の移動方向に案内するガイド部４０が配置されている。このガイド部４０によって、基材１０を、Ｕ字状管３０中を、基材１０の移動方向に案内して移動させている。
【００４５】
これにより、基材１０がＵ字状管３０の内壁と接触することなく、Ｕ字状管３０に導入されて超電導原料溶液２０に浸した後で引き上げることができる。これにより、基材１０の表面（第２中間層１３上）には、異物が付着することなく、均一な厚みで超電導原料溶液２０が塗布される。この後で仮焼成及び本焼成を施すことで、所望する超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造でき、歩留まりの向上を図ることができる。
【００４６】
図６に、本発明の一実施の形態に係る酸化物超電導線材の製造方法で用いられる製造装置の別の例を模式的に示す。図６の製造装置２００は、超電導原料溶液２０を収容する容器を、容器本体８１と、蓋部８２と、導入口８３と、排出口８４とにより構成した例である。
【００４７】
この容器本体８１には超電導原料溶液２０が収容されているとともに、ガイド部４０が、基材１０の移動方向、つまり、移動経路上に位置するように配設されている。
【００４８】
具体的には、ガイド部４０は、導入口８３と排出口８４とをそれぞれ規定する筒状部８６、８７の他端部であって容器本体８１内に配設される他端部間に、下方に凸にした円弧状に湾曲して配置される。このとき、ガイド部４０における複数の側部ガイドフレーム部４４は、それぞれ下方に開口して配置される。これにより、導入口８３から導入される基材１０が排出口８４から引き上げられる際に、基材１０は、ガイド部４０により容器本体８１内の超電導原料溶液２０中を、基材１０の移動方向に案内されて移動される。
【００４９】
詳細には、基材１０は、容器本体８１内の超電導原料溶液２０内で、ガイド部４０のガイドレール部４６及び側部ガイドフレーム部４４に沿って、導入口８３から排出口８４まで、筒状部の下端部に接触することなく好適に案内される。これにより、基材１０の表面に異物が付着することなく、均一な厚みで超電導原料溶液２０を塗布できる。この後で仮焼成及び本焼成を施すことで、製造装置１００と同様に、超電導特性の優れた酸化物超電導線材を製造できる。なお、蓋部８２が設けられていることにより、容器本体８１内の超電導原料溶液２０の揮発は抑制される。
【実施例】
【００５０】
本実施の形態に係る製造装置１００を用いてＭＯＤ法により製造した酸化物超電導線材の超電導層の超電導特性について説明する。基材１０は、テープ状の基板１１である厚さ０．１［ｍｍ］のニッケル合金基板上に、第１中間層１２として厚さ１［μｍ］ＭｇＯ層、第２中間層１３として厚さ１［μｍ］のＣｅＯ２層を順に成膜したものを用いた。この基材１０は、幅を５［ｍｍ］、長手方向の長さを２００［ｍ］としている。この基材１０を、製造装置１００のＵ字状管３０内にガイド部４０で案内しつつ挿入して、Ｙ、Ｂａ及びＣｕを含む有機金属錯体溶液を含む超電導原料溶液２０を塗布、仮焼成を繰り返し、本焼成を施すことで、基材１０のＣｅＯ２層上に、厚さ１．３μｍの超電導層を形成した。次いで、その上部に厚さ１０［μｍ］の銀の安定化層を成膜することで酸化物超電導線材７０を製造した。
【００５１】
本実施例にて製造された酸化物超電導線材７０の超電導特性は、１００ｍの長さ（長手方向の両端から各々５０ｍを除いた部分の長さ）において、どの箇所であってもＩｃが２００Ａ以上となり、２００Ａ以下でのＩｃの低下箇所は存在しないものとなった。
【比較例】
【００５２】
製造装置１００の構成においてガイド部４０を備えていない製造装置を用いて、実施例と同様に構成された基材１０に、超電導原料溶液２０を塗布して、実施例と同様の工程で、ＭＯＤ法により酸化物超電導線材を製造した。詳細には、超電導原料溶液２０を収容したＵ字状管内に、ガイド部４０を設けずに、基材を移動させて、当該基材の表面に超電導原料溶液を塗布する工程を踏まえて、酸化物超電導線材を生成した。
【００５３】
この比較例で示す、製造装置１００を使用せずに、従来のＭＯＤ法により製造される各酸化物超電導線材では、１００ｍの長さにおいて、数カ所で１００Ａ以下のＩｃの低下箇所の存在が発見された。
【００５４】
なお、本実施の形態では、超電導原料溶液２０として、イットリウム（Ｙ）のトリフルオロ酢酸塩（Y-TFA）、バリウム（Ｂａ）のトリフルオロ酢酸塩（Ba-TFA）及び銅（Ｃｕ）のナフテン酸塩を、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：ｂ：３（但し、ｂ＜２）で混合したものを用いた場合について述べたが、本発明はこれ以外の超電導原料溶液を用いた場合にも有効である。例えば、Ｒｅ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：２：３となるように調整された超電導原料溶液を用いた場合にも有効である。ここで、Ｒｅは、イットリウム（Ｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、ネオジム（Ｎｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、サマリウム（Ｓｍ）、Ｅｕ（ユーロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）からなる群から選ばれた一種以上の元素を示す。なお、基材１０及び超電導原料溶液２０は、当然、上述したもの以外のものを用いてもよい。
【００５５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法及び製造装置は、ディップコート法によって基材に超電導膜を塗布する場合に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 基材
１１ 基板
１２ 第１中間層
１３ 第２中間層
１４ 超電導層
２０ 超電導原料溶液
３０ Ｕ字状管（容器）
４０ ガイド部
４２ 帯状本体
４４ 側部ガイドフレーム部
４４ａ フレーム本体片
４４ｂ 側部ガイド片
４６ ガイドレール部
８１ 容器本体
８２ 蓋部
１００、２００ 製造装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導原料溶液が収容された容器内を、テープ状の基材を移動させることにより、前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる工程を有する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記容器の内壁に、前記容器の内壁と離間させつつ前記基材の移動方向に案内するガイド部が配置され、
前記ガイド部によって、前記基材を、前記容器中を前記基材の移動方向に案内して移動させ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】
前記ガイド部は、
前記基材の移動方向に延在して配置されるレール部と、
前記基材の長手方向に沿う前記基材の両側部のそれぞれに対向して配置され、前記基材の幅方向の移動を規制する側部ガイド片と、
を有す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】
前記容器はＵ字状管であることを特徴とする請求項１又は２記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項４】
前記基材は、基板と、前記基板上に形成された中間層とを有し、
前記ガイド部は、前記基材を、前記基板側で案内することを特徴とする請求項１から３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５】
前記超電導原料溶液は、ＲＥ（ＲＥは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、ＧｄおよびＨｏから選択された少なくとも１種以上の元素を示す）、Ｂａ及びＣｕを含む有機金属錯体溶液を含む有機金属錯体溶液であり、
前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる工程の後、仮焼成熱処理を施すことにより前記中間層上に超電導層の前駆体を形成し、次いで、超電導層生成のために雰囲気ガス中で本焼成熱処理を前記前駆体に施すことにより、ＲＥＢａＣｕＯ系の酸化物超電導線材を製造する、
請求項１から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】
超電導原料溶液が収容された容器を備え、この容器内を、テープ状の基材を移動させることにより、前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる酸化物超電導線材の製造装置であって、
前記容器の内壁に配置され、前記容器の内壁と離間させつつ前記基材の移動方向に案内するガイド部を備え、
前記ガイド部によって、前記基材を、前記容器中を前記基材の移動方向に案内して移動させることを特徴とする酸化物超電導線材の製造装置。
【請求項１】
超電導原料溶液が収容された容器内を、テープ状の基材を移動させることにより、前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる工程を有する、酸化物超電導線材の製造方法であって、
前記容器の内壁に、前記容器の内壁と離間させつつ前記基材の移動方向に案内するガイド部が配置され、
前記ガイド部によって、前記基材を、前記容器中を前記基材の移動方向に案内して移動させ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】
前記ガイド部は、
前記基材の移動方向に延在して配置されるレール部と、
前記基材の長手方向に沿う前記基材の両側部のそれぞれに対向して配置され、前記基材の幅方向の移動を規制する側部ガイド片と、
を有す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】
前記容器はＵ字状管であることを特徴とする請求項１又は２記載の酸化物超電導線材の製造方法。
【請求項４】
前記基材は、基板と、前記基板上に形成された中間層とを有し、
前記ガイド部は、前記基材を、前記基板側で案内することを特徴とする請求項１から３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５】
前記超電導原料溶液は、ＲＥ（ＲＥは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、ＧｄおよびＨｏから選択された少なくとも１種以上の元素を示す）、Ｂａ及びＣｕを含む有機金属錯体溶液を含む有機金属錯体溶液であり、
前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる工程の後、仮焼成熱処理を施すことにより前記中間層上に超電導層の前駆体を形成し、次いで、超電導層生成のために雰囲気ガス中で本焼成熱処理を前記前駆体に施すことにより、ＲＥＢａＣｕＯ系の酸化物超電導線材を製造する、
請求項１から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】
超電導原料溶液が収容された容器を備え、この容器内を、テープ状の基材を移動させることにより、前記基材の表面に前記超電導原料溶液を付着させる酸化物超電導線材の製造装置であって、
前記容器の内壁に配置され、前記容器の内壁と離間させつつ前記基材の移動方向に案内するガイド部を備え、
前記ガイド部によって、前記基材を、前記容器中を前記基材の移動方向に案内して移動させることを特徴とする酸化物超電導線材の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−５１１８４（Ｐ２０１３−５１１８４Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９６８５（Ｐ２０１１−１８９６８５）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２２年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「イットリウム系超電導電力機器技術開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受けるもの）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【出願人】（３９１００４４８１）公益財団法人国際超電導産業技術研究センター (144)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２２年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「イットリウム系超電導電力機器技術開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受けるもの）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【出願人】（３９１００４４８１）公益財団法人国際超電導産業技術研究センター (144)
【Ｆターム（参考）】
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