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

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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。