前駆体紡糸法による高温酸化物超伝導体の線材化

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07555490
• 応募区分: 試験
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 後藤 共子 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (00024323)
• 研究分担者: 高橋 清久 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (20024341) ; 日比 貞雄 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60024262)
• キーワード: Y123高温超伝導体 / 長い繊維 / 溶液紡糸 / 部分溶融凝固処理 / 雰囲気 / 磁場特性 / 組織変化

研究概要

昨年度は50cmの均熱帯を持つチ-ブ炉を購入し長いY123超伝導繊維の製造を検討し、酸素中で部分溶融凝固処理をして、77K,0TでJ_C=10^4A/cm^2を示す長さ20cmの連続した超伝導繊維を作ることが出来た。本年度は始めに短い繊維試料で77Kで10Tまでの磁場中でのJ_C特性を測定した。その結果繊維の直径方向にランダムに結晶が存在するもので、J_Cが4Tで10^3A/cm^2以上、10Tで10^2A/cm^2の優れた特性をもつものを観察した。そこで繊維の長さ方向は結晶粒が配向し、直径方向にはランダムになる組織を持つY123の長い繊維を作成することと、また溶融凝固温度を下げて熱処理中に繊維保持材(Pt線)との反応をおさえることを目的として長いY123部分溶融凝固処理中の雰囲気の影響を調べた。空気中及びAr中で長い前駆体繊維を部分溶融凝固処理を行い、その後酸素処理して高いJ_Cを示す条件を探した。その結果空気中、Ar中で処理した繊維はそれぞれ溶融温度を45℃,95℃下げることができたが、空気中では繊維の組織は柱状や棒状と成り、Ar中では網目組織を示し、繊維の長さ方向に結晶粒を連続して配向させることが難しく、J_Cは77K.0Tで4500A/cm^2しか達成できなかった。しかしその再現性は非常に良い。

研究成果

• [文献書誌] T.Goto (M.Takahama): ""Transport current density up to 10 T at 77 K in filamentary YBa2Cu3O7 superconductor" Proceeding of M2HTSC-V. (to be published).
• [文献書誌] T.Goto,and H.Torii: "Preparation of Long Y123 Superconducting Filament by Solution Spinning" J.Low Temp.Phys.,. 105(5/6). 1421-1426 (1996)
• [文献書誌] T.Goto (H.Tomita): "Solution spinning of a high-Tc oxide superconductor : the effect of poly (vinyl alcohol) spinning medium on the critical current density of melt-processed Y1Ba2Cu3Ox superconducting filaments" Supercond.Sci.Technol.9. 1099-1104 (1996)
• [文献書誌] T.Goto (H.Tomita): "The field dependence of Jc for the Y123 filament spun from various spinning dope" Czechoslovak J.Phys.,. 46 Suppl.S3. 1687-1688 (1996)
• [文献書誌] T.Goto (H.Tomita): "Solution spinning of a high Tc oxide superconductor : part VII. The effect of polyvinyl alcohol spinning medium on the sintering of YBa2Cu3Ox superconducting filaments" Supercond.Sci.Technol.9. 363-367 (1996)
• [文献書誌] T.Goto,: "Polymeric Materials Encyclopedia.Vol.10 "Superconducting Filaments,High Tc" CRC Press, (1996)