2014 Fiscal Year Research-status Report
強固な粒間結合を有するex situ法MgB2線材の開発
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25420696
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
藤井 宏樹 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (80354306)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 二硼化マグネシウム / 超伝導線材 / ex situ法 / 充填粉精製 / 酸化マグネシウム除去 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、パウダー・イン・チューブ（PIT)法によるMgB2線材の開発において、その臨界電流密度（Jc)特性に大きな影響を及ぼす充填粉の精製、高品質化を図っている。高活性な粉末の使用により、結晶粒間結合が改善され、更なるJc特性の改善が期待できる。
これまで種々の方法で充填粉の精製、活性化を行ってきたが、26年度は、MgB2粒表面に付着しており、結晶粒間結合の弱結合化を引き起こすMgO層を還元剤で除去することを試みた。種々の還元剤を試したが、Ca化合物の添加によりMgOがMgに還元され、Ca化合物を添加した充填粉で作製した線材のJc特性が改善されることがわかった。
このほか、25年度で、市販MgB2の品質が、その製造ロットによって大きく変わることに気づいたが、26年度では種々のMgB2粉に機械的粉砕処理を施した粉末を充填粉として線材作製を行った。その結果、それらの線材のJc特性は、未処理粉末を使用した線材のJc特性と強い相関があることがわかった。高品質な未処理粉を精製処理することによって、その粉末を用いて作製したex situ法線材のJc特性は、これまで報告されている最も優れたin situ法線材のJc特性とほぼ同等にまで達した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では、パウダー・イン・チューブ（PIT)法によるMgB2線材の開発において、その臨界電流密度（Jc)特性に大きな影響を及ぼす充填粉の精製、高品質化を図っている。高活性な粉末の使用により、結晶粒間結合が改善され、更なるJc特性の改善が期待できる。
充填粉の高活性化に伴い、酸素や水蒸気による精製粉の劣化が激しくなり、微妙な作業環境の変化によって実験結果が大きく影響を受けるようになってきた。そこで、より高純度な不活性ガス雰囲気下で、実験結果の再現性の確認のために、同様の実験を複数回行う必要性が出てきた。よって当初の予定よりも進捗がやや遅れる状況となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述したように、精製による充填粉の高活性化が進めば進むほど、充填粉精製から線材作製の一連の過程において、作業環境に細心の注意を払う必要が出てきた。昨年度からの作製過程の見直しにより、実験結果の再現性が高くなってきており、より精確な結果が得られるようになってきた一方、優れたJc特性を示す線材試料も得られるようになってきた。
本年度は、昨年度得られた特性を更に向上させるよう、作業雰囲気に更なる注意を払いつつ、作製条件の最適化を図り、PIT法線材で最高のJc特性を目指す。
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| Causes of Carryover |
10000円程度の少額は、27年度に繰り越す方が、有効に使用できるため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度配分額と合わせて、試薬などの消耗品に使用する。
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