超微細結晶粒化したY系酸化物超伝導体の超伝導特性および高速超塑性特性評価

超细晶Y基氧化物超导体的超导和高速超塑性能评价

• 批准号: 11750608
• 负责人: 會田 哲夫
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750608/
• 关键词: Y系酸化物超伝導体; YBCO; メカニカルミリング; 超塑性; 微細結晶粒; SQUID; 圧縮変形; 高速超塑性

酸化物超伝導体(YBa_2Cu_3O_<7-X>)はバルク体として強い磁気浮上力の応用が注目されている。しかし,セラミックスとしての難加工性を示すため,超塑性を付与できれば,その用途拡大に寄与すると考えられる。また,酸化物超伝導のバルク体における磁気浮上力はその半径に依存する事から,大型化が課題となっている。そこで,YBCO焼結試験片について,超塑性変形を利用した高温圧縮加工により高ひずみ成形の可能性を検討した。その際,試験片作製における時間の短縮を考慮し,3タイプの焼結方法による試験片を用いて成形性や成形後の超伝導特性を評価した。前年度までYBCO粉末と銀粉末を遊星ボールミルを用いてメカニカルミリング(MM)し,ミクロ組織の微細均一化に成功した。そこで最適なMM時間で得られたMM粉末を30tonのアムスラー試験機を用いて250MPaで圧粉し,高さ12mm,直径8mmの圧粉体を作製した。その後,前年度の研究結果で問題となっていた圧縮試験後の試験片側面の大きな破壊割れを打破するために,外形形状φ8〜14mmと変化させた超塑性Ti-6Al-4V合金リングにYBCO超伝導体を挿入し拘束圧縮試験を行った。その結果,外形φ10mmのリングと複合化した超伝導体はε^^・=10^<-2>s^<-1>の高ひずみ速度領域においてもマクロ的な割れは観察されず,圧縮変形が可能であるという新しい知見を得た。Tiリングと複合化する事も可能であり,当初の目的であった超塑性の指標となるひずみ速度感受性指数;m値が0.31と比較的高い値を示し,超塑性鍛造の可能性を見出した。圧縮変形量ε=80%と大きなひずみを加え,肉厚を薄くし,酸素雰囲気中にて熱処理を施す事により,超伝導体積率の向上もSUQIDで明らかとした。

Acidic superconductors (YBa_2Cu_3O_<7-X>) have been found to be highly effective in magnetic levitation. "Superplasticity" is the most difficult to process, and its applications are widely studied. In addition, the problem of large-scale acidification is the dependence of magnetic levitation force on radius of the acidified superconductivity. Therefore,YBCO sintering test pieces are used to investigate the possibility of superplastic deformation by high temperature compression processing. At the same time, the shortening time of the test piece is considered, and the sintering method of the test piece is evaluated in terms of formability and conductivity after forming. In the past year, YBCO powder and silver powder were successfully homogenized by using the fine structure of the powder. The optimum time was 30 tons of MM powder and the test machine was used to prepare the powder with a pressure of 250MPa, a height of 12mm and a diameter of 8 mm. The results of the previous year's study showed that the surface of the test piece was large and the shape was φ8 ~ 14mm, and the YBCO superconductor was stable and stable. As a result, the shape of φ10mm is divided into two parts, namely, the superconductor ε ^^=10^<-2>s^<-1>and the high-speed field is divided into two parts, namely, the pressure is reduced and the shape is possible. The possibility of superplastic forging is shown by the index of superplasticity and the speed sensitivity index;m = 0.31. Pressure reduction ε=80% and increase in temperature, meat thickness, acid content, heat treatment, and conductivity.

项目成果

早風隆行: "超伝導YBa_2Cu_3O_<7-x>焼結体のミクロ組織微細化と高温圧縮特性"第50回塑性加工連合講演会講演論文集. 50. 427-428 (1999)

Takayuki Hayakaze：“超导 YBa_2Cu_3O_<7-x> 烧结体的微观结构细化和高温压缩性能”第 50 届塑料工作联盟会议记录。50. 427-428 (1999)。

福島篤史: "銀添加したYBa_2Cu_3O_<7-x>焼結体の超塑性圧縮加工と超伝導特性の改善"第10回日本塑性加工学会北陸支部講演論文集. 10. 65-66 (2001)

Atsushi Fukushima：“银掺杂YBa_2Cu_3O_<7-x>烧结体的超塑性压缩加工和超导性能的改进”日本塑性加工学会第10届北陆分会讲座论文集10. 65-66（2001）。

吉田宏史: "超伝導YBa_2Cu_3O_<7-y>焼結体の高温圧縮特性と酸素雰囲気中熱処理による超伝導特性の改善"第9回日本塑性加工学会北陸支部講演論文集. 9. 101-102 (2000)

吉田浩：《超导YBa_2Cu_3O_<7-y>烧结体的高温压缩特性及通过氧气氛中的热处理提高超导特性》日本塑性加工学会第9届北陆分会讲座论文集9. 101-。 102 (2000)