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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。