| 研究課題/領域番号 |
11650735
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
鈴村 暁男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114875)
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| 研究分担者 |
池庄司 敏孝 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40302939)
大竹 尚登 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40213756)
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| キーワード | 超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度 / 臨界電流密度 / 帯磁率 / 接合強度 |
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| 研究概要 |
酸化物系超伝導材料のうち、臨界温度T_Cが90K級のYBa_2CU_3O_<7-X>系(Y系)超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、特に焼結バルク体の接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では、まずY系セラミック高温超伝導バルク体を作製し、このバルク体同士を直接接合することが困難であることを確認した上で、接合を促進するためのインサート材の開発を行った。脆性なセラミック超伝導バルク体を接合するためには、接合界面に軟質層あるいは液層を介在させることが望ましい。一方、接合界面に超伝導を妨げる層が介在することを避ける必要がある。本研究では、超伝導特性を有しながらY系よりも低い融点(包晶温度)を有するRE系超伝導材料をインサート材として用い、Y系の接合を試みた。さらに、超伝導特性および接合強度向上を目的にAg添加の効果について検討した。以下に、本研究によりこれまでに得られた主な結果をまとめて示す。
1.REBCOをインサート材として接合面間に挿入してYBCOバルク体を接合する際に、Yが接合部に、またREが母材YBCO内に拡散しても、継ぎ手の超伝導特性は低下しない。
2.Ag20を添加したREBCOをインサート材として接合する場合、Ag20の添加量が29mass%までは、継ぎ手のTc及びJcは向上する。しかし、常伝導相である211相が接合部に生成されたため、YBCO母材のJcより低い値しか得られなかった。
3.インサート材へのAg20添加により継ぎ手のせん断強度は向上したが、母材であるYBCOと同等のせん断強度を得ることは出来なかった。これは、接合部の緻密度は向上したものの、接合部に部分的に気孔が生成した結果と考えられる。この気孔生成は、Agの流出によるものと考えられる。接合圧力等の接合条件の選定により、継ぎ手の機械的性質は改善できるものと考えられる。
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