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高温加工法による高温超伝導材料の成形および特性評価

使用高温加工方法进行高温超导材料的成型和表征

基本信息

批准号：
03210102
负责人：
永田明彦
金额：
$ 8万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Y系超伝導材料の変形とその後の酸素処理時のクラック発生を改善する目的でAg添加して高温圧縮試験による変形性、配向性および臨界電流密度(J_c)を調べた。また、Bi系超伝導Agシ-ステ-プ線材では作成条件(焼成温度、焼成時間、中間プレス圧力、中間プレス回数など)によるJ_cの変化を測定温度、磁界強さ、磁界方向などを変えて調べ組織学的観点より検討した。得られた主な結果を以下に示す。(1)Ag添加YBCO超伝導体では、焼成後のグレインサイズは約7μmとこれまで実験してきた材料(3μm)と較べ大きかったが、高温圧縮変形は極めて容易であり、添加Ag_2Oが30%までではAg量が増すほど容易になり60%を越える変形が可能であった。変形後のグレインの成長はあまり顕著でなくこれはAg粒子によりYBCOグレインの成長が妨げられるためであり、YBCOグレインの配向性も劣る。変形後そのままでは超伝導を示さないため、酸素処理を行った。光学顕微鏡で組織観察すると変形量の少ないときはAgは比較的均一に分散しているが、変形量が大きくなると凝集し77K,0TのJ_cも劣化した。Ag添加材では、酸素処理後でもクラックの発生は見られず、これはTEMーEDX観察より、正方晶への変態に伴うひずみがAgにより緩和されたためであることが分かった。77K,0Tでの最高のJ_cはAg_2Oを20%添加したYBCOを50%変形したときの約1400A/cm^2であった。(2)Bi系超伝導Agシ-ステ-プでは、2223相の育成を試み、中間プレス圧力は1GPa以上がよく、比較的厚い0.2〜0.25mmのサンプルでは2〜3回のプレスがJ_c改善に有効であった。磁界依存性については、77KにおけるJ_cはヒステリシスはほとんどないが異方性は大きく、4.2KにおけるJ_cはヒステリシスは見られるが異方性は2〜10Tで極めて小さくなった。テ-プ厚さ方向での配向性はAgシ-ス界面で高く内部に向かって悪くなる。

In order to improve the properties of Y-based superconducting materials, Ag addition can adjust the properties of transition, alignment and critical current density (Jc) under high temperature compression test. The temperature, magnetic field strength and magnetic field direction of the transition of the Jc were measured under the conditions of sintering temperature, sintering time, intermediate pressure and number of intermediate cycles. The results are shown below. (1)Ag The addition of YBCO superconductors, after firing, is about 7μm. The material (3μm) is relatively large. The high temperature compression is extremely easy. The addition of Ag_2O is 30%. The Ag content is easy to increase. The more the Ag content, the more the shape is possible. The growth of YBCO particles after transformation is not good enough. The alignment of YBCO particles is poor. After the transformation, the ultrasound is performed and the acid treatment is performed. Optical microscopy reveals that the amount of change in tissue is relatively uniform, dispersed, aggregated, and degraded at 77K,0T. Ag addition material after acid treatment can be seen in the TEM-EDX observation, square crystal state can be seen in the Ag-EDX observation, and can be seen in the Ag-EDX observation. 77K,0T highest J_c Ag_2O 20% addition YBCO 50% change shape about 1400A/cm^2 (2)Bi It is a super conductive material with a thickness of 0.2 ~ 0.25mm. It has 2 ~ 3 cycles. Magnetic dependence: 77K, J_c, J_c, J_c The orientation of the film is different from that of the film.