(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物超伝導体（１）と、
前記酸化物超伝導体（１）を被覆し、銀を含む材料からなるシース体（２）と、
前記シース体（２）を被覆し、ストロンチウム−バナジウム酸化物からなる高抵抗体（３）と、
前記高抵抗体（３）を被覆し、銀を含む材料からなる被覆体（４）とを備えた、酸化物高温超伝導線材。
【請求項２】
前記シース体（２）は複数本存在し、複数本の前記シース体（２）のそれぞれの間には前記高抵抗体（３）および前記被覆体（４）が介在している、請求項１に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項３】
前記酸化物超伝導体（１）はフィラメント状の形態を有する、請求項１に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項４】
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物は、Ｓｒ6Ｖ2Ｏ11およびＳｒＶ2Ｏ6からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む、請求項１に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項５】
前記シース体（２）および前記被覆体（４）を構成する材料は、銀または銀合金からなる、請求項１に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項６】
前記酸化物超伝導体（１）は、Ｂｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体である、請求項１に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項７】
酸化物超伝導体（１）と、
前記酸化物超伝導体（１）を被覆し、セラミックスからなる第１の高抵抗体（３１）と、
前記第１の高抵抗体（３１）を被覆し、銀を含む材料からなるシース体（２）と、
前記シース体（２）を被覆し、セラミックスからなる第２の高抵抗体（３２）と、
前記第２の高抵抗体（３２）を被覆し、銀を含む材料からなる被覆体（４）とを備えた、酸化物高温超伝導線材。
【請求項８】
前記セラミックスは、ストロンチウム−バナジウム酸化物からなる、請求項７に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項９】
前記シース体（２）は複数本存在し、複数本の前記シース体（２）のそれぞれの間には前記第２の高抵抗体（３２）および前記被覆体（４）が介在している、請求項７に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項１０】
前記酸化物超伝導体（１）はフィラメント状の形態を有する、請求項７に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項１１】
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物は、Ｓｒ6Ｖ2Ｏ11およびＳｒＶ2Ｏ6からなる群より選ばれた少なくとも１種を含む、請求項８に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項１２】
前記シース体（２）および前記被覆体（４）を構成する材料は、銀または銀合金からなる、請求項７に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項１３】
前記酸化物超伝導体（１）は、Ｂｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体である、請求項７に記載の酸化物高温超伝導線材。
【請求項１４】
銀を含む材料からなる第１のパイプに、熱処理により酸化物超伝導体（１）となる原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末を充填する工程と、
前記原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末が充填された前記第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程と、
前記第１のパイプの外周面と前記第２のパイプの内周面との間にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末を充填する工程と、
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末が充填された前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程とを備えた、酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項１５】
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１４に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項１６】
前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程は、前記第２のパイプにツイスト加工を施した後に圧縮加工および熱処理を施すことを含む、請求項１４に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項１７】
銀を含む材料からなる第１のパイプに、熱処理により酸化物超伝導体（１）となる原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末を充填する工程と、
孔を有する圧粉体をストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製する工程と、
前記原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末が充填された前記第１のパイプを前記圧粉体の孔に挿入する工程と、
前記第１のパイプが挿入された前記圧粉体を、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程と、
前記圧粉体が配置された前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程とを備えた、酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項１８】
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１７に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項１９】
前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程は、前記第２のパイプにツイスト加工を施した後に圧縮加工および熱処理を施すことを含む、請求項１７に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２０】
銀を含む材料からなる第１のパイプに、熱処理により酸化物超伝導体（１）となる原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末を充填する工程と、
前記原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末が充填された前記第１のパイプの外周面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程と、
前記スラリーが塗布された前記第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程と、
前記第１のパイプが配置された前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程とを備えた、酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２１】
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項２０に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２２】
前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程は、前記第２のパイプにツイスト加工を施した後に圧縮加工および熱処理を施すことを含む、請求項２０に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２３】
熱処理により酸化物超伝導体（１）となる原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末から棒状の圧粉体を作製する工程と、
前記圧粉体の表面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程と、
銀を含む材料からなる第１のパイプに、前記スラリーが塗布された前記圧粉体を挿入する工程と、
前記圧粉体が挿入された前記第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程と、
前記第１のパイプが配置された前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程とを備えた、酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２４】
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項２３に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２５】
前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程は、前記第２のパイプにツイスト加工を施した後に圧縮加工および熱処理を施すことを含む、請求項２３に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２６】
熱処理により酸化物超伝導体（１）となる原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末から棒状の圧粉体を作製する工程と、
前記圧粉体の表面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程と、
銀を含む材料からなる第１のパイプに、前記スラリーが塗布された前記圧粉体を挿入する工程と、
前記圧粉体が挿入された前記第１のパイプの外周面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程と、
前記スラリーが塗布された前記第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程と、
前記第１のパイプが配置された前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程とを備えた、酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２７】
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項２６に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２８】
前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程は、前記第２のパイプにツイスト加工を施した後に圧縮加工および熱処理を施すことを含む、請求項２６に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項２９】
銀を含む材料からなる第１のパイプの内周面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程と、
前記スラリーが塗布された前記第１のパイプに、熱処理により酸化物超伝導体（１）となる原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末を充填する工程と、
前記原料粉末または前記酸化物超伝導体（１）の粉末が充填された前記第１のパイプの外周面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程と、
前記スラリーが塗布された前記第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程と、
前記第１のパイプが配置された前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程とを備えた、酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項３０】
前記ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末の粒径が１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項２９に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【請求項３１】
前記第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程は、前記第２のパイプにツイスト加工を施した後に圧縮加工および熱処理を施すことを含む、請求項２９に記載の酸化物高温超伝導線材の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、酸化物高温超伝導線材およびその製造法に関し、特に電力、輸送、高エネルギ、医療などの分野で用いられる酸化物高温超伝導線材とその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、酸化物の焼結体が高い臨界温度で超伝導性を示すことが報告され、この超伝導体を利用して超伝導技術の実用化が促進されている。イットリウム系の酸化物は温度９０Ｋで、ビスマス系の酸化物は温度１１０Ｋで超伝導現象を示すことが報告されている。これらの酸化物超伝導体は、比較的安価で入手できる液体窒素中で超伝導特性を示すため、実用化が期待されている。
【０００３】
このような超伝導体にたとえば電力供給用の交流電流を流すためには、超伝導体を銀シースで被覆し、その銀シースを高抵抗体で被覆し、その高抵抗体をさらに金属で被覆したような超伝導線材が用いられる。
【０００４】
ここで、超伝導体を銀シースで被覆するのは、伸線加工などを施した際に超伝導体の結晶構造が崩れるのを防ぐためである。また、銀シースを高抵抗体で被覆するのは、交流損失を低下させるためである。さらに、高抵抗体を金属で被覆するのは、超伝導線材に必要とされる可撓性を得るためである。
【０００５】
上記のような超伝導線材を実用化するためには、臨界電流値を向上させる必要がある。特に、ケーブルや変圧器等の交流機器に超伝導線材を用いるためには、臨界電流値を向上させるだけでなく、交流損失を低下させなければならない。そのために、銀シースを被覆する高抵抗体の材料の選択が重要である。
【０００６】
上記のような構造の超伝導線材は、たとえば、国際公開公報ＷＯ９６／２８８５３号や特開平１０−５０１５２号公報に開示されている。
【０００７】
国際公開公報ＷＯ９６／２８８５３号に開示された酸化物高温超伝導線材の製造法によれば、酸化物超伝導体の周囲を銀などで被覆し、さらにその周囲を金属で被覆し、その金属を酸化させることにより、銀と金属との間に金属酸化物からなる高抵抗体を形成している。
【０００８】
また、特開平１０−５０１５２号公報に開示された酸化物高温超伝導線材の製造法によれば、酸化物超伝導体を銀で被覆し、その周囲を抵抗性合金（高抵抗体）で被覆し、その抵抗性合金を酸化させることにより、銀と抵抗性合金の間に絶縁性酸化物を形成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の２つの公報に開示された技術では、ともに、高抵抗体または絶縁性の酸化物を形成する際に金属または抵抗性合金を酸化するため、この酸化の際に金属または抵抗性合金の成分が超伝導体に拡散し、超伝導体の結晶構造が変化する。そのため、超伝導線材の臨界電流密度が低下するという問題があった。したがって、交流損失を低下させる目的で配置される高抵抗体の形成方法や材料の種類によっては超伝導線材の本来の特性としての臨界電流密度が低下する問題があり、超伝導線材の臨界電流密度等の超伝導特性に悪影響を及ぼさない高抵抗体の材料や形成方法の開発が望まれている。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述のような問題を解決することであり、酸化物超伝導体の周囲に配置される高抵抗体が臨界電流密度等の超伝導特性に悪影響を与えない酸化物高温超伝導線材の構造とその製造法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材は、酸化物超伝導体と、シース体と、高抵抗体と、被覆体とを備える。シース体は、酸化物超伝導体を被覆し、銀を含む材料からなる。高抵抗体は、シース体を被覆し、ストロンチウム−バナジウム酸化物からなる。被覆体は、高抵抗体を被覆し、銀を含む材料からなる。
【００１２】
上記の１つの局面にしたがった酸化物高温超伝導線材においては、交流損失を低下させる目的で配置されるストロンチウム−バナジウム酸化物からなる高抵抗体は、酸化物超伝導体とシース体に対して超伝導特性を劣化させるほどの悪影響を与えない。そのため、交流損失の低減を図ることができ、その結果として臨界電流密度の向上を図ることができる。
【００１３】
この発明のもう１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材は、酸化物超伝導体と、第１の高抵抗体と、シース体と、第２の高抵抗体と、被覆体とを備える。第１の高抵抗体は、酸化物超伝導体を被覆し、セラミックスからなる。シース体は、第１の高抵抗体を被覆し、銀を含む材料からなる。第２の高抵抗体は、シース体を被覆し、セラミックスからなる。被覆体は、第２の高抵抗体を被覆し、銀を含む材料からなる。セラミックスは、ストロンチウム−バナジウム酸化物からなるのが好ましい。
【００１４】
上記の局面にしたがった酸化物高温超伝導線材においては、交流損失を低下させる目的で配置されるセラミックスからなる高抵抗体または第１の高抵抗体は、酸化物超伝導体の表面に接触しても超伝導特性の劣化等の悪影響を与えることがない。そのため、高抵抗体または第１もしくは第２の高抵抗体が交流損失の低減という本来の機能を果たし、その結果として臨界電流密度の向上を図ることができる。
【００１５】
上記のこの発明に従った酸化物高温超伝導線材において、シース体は複数本存在し、複数本のシース体のそれぞれの間には高抵抗体または第２の高抵抗体が介在していることが好ましい。このようにすることにより、交流損失をさらに低減させることができる。
【００１６】
酸化物超伝導体はフィラメント状の形態を有するのが好ましい。
高抵抗体、第１または第２の高抵抗体を構成するストロンチウム−バナジウム酸化物はＳｒ6Ｖ2Ｏ11またはＳｒＶ2Ｏ6の少なくとも１種を含むのが好ましい。
【００１７】
シース体と被覆体を構成する材料は、銀または銀合金からなるのが好ましい。
酸化物超伝導体はＢｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体であるのが好ましい。
【００１８】
上記のこの発明の１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の製造法としては、以下の３つの方法を挙げることができる。
【００１９】
（酸化物高温超伝導線材の製造法Ｉ）
この製造法は以下の工程を備える。
【００２０】
（ａ）  銀を含む材料からなる第１のパイプに、熱処理により酸化物超伝導体となる原料粉末または酸化物超伝導体の粉末を充填する工程。
【００２１】
（ｂ）  原料粉末または酸化物超伝導体の粉末が充填された第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程。
【００２２】
（ｃ）  第１のパイプの外周面と第２のパイプの内周面との間にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末を充填する工程。
【００２３】
（ｄ）  ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末が充填された第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程。
【００２４】
（酸化物高温超伝導線材の製造法ＩＩ）
この製造法は以下の工程を備える。
【００２５】
（ａ）  銀を含む材料からなる第１のパイプに、熱処理により酸化物超伝導体となる原料粉末または酸化物超伝導体の粉末を充填する工程。
【００２６】
（ｂ）  孔を有する圧粉体をストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製する工程。
【００２７】
（ｃ）  原料粉末または酸化物超伝導体の粉末が充填された第１のパイプを圧粉体の孔に挿入する工程。
【００２８】
（ｄ）  第１のパイプが挿入された圧粉体を、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程。
【００２９】
（ｅ）  圧粉体が配置された第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程。
（酸化物高温超伝導線材の製造法ＩＩＩ）
この製造法は以下の工程を備える。
【００３０】
（ａ）  銀を含む材料からなる第１のパイプに、熱処理により酸化物超伝導体となる原料粉末または酸化物超伝導体の粉末を充填する工程。
【００３１】
（ｂ）  原料粉末または酸化物超伝導体の粉末が充填された第１のパイプの外周面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程。
【００３２】
（ｃ）  スラリーが塗布された第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程。
【００３３】
（ｄ）  第１のパイプが配置された第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程。
【００３４】
また、上記のこの発明のもう１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の製造法としては、以下の１つの方法が挙げられる。
【００３５】
（酸化物高温超伝導線材の製造法ＩＶ）
この製造法は以下の工程を備える。
【００３６】
（ａ）  熱処理により酸化物超伝導体となる原料粉末または酸化物超伝導体の粉末から棒状の圧粉体を作製する工程。
【００３７】
（ｂ）  圧粉体の表面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程。
【００３８】
（ｃ）  銀を含む材料からなる第１のパイプに、スラリーが塗布された圧粉体を挿入する工程。
【００３９】
（ｄ）  圧粉体が挿入された第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程。
【００４０】
（ｅ）  第１のパイプが配置された第２のパイプに塑性加工と熱処理を施す工程。
【００４１】
さらに、上記のこの発明のさらにもう１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の製造法としては、以下の２つの方法が挙げられる。
【００４２】
（酸化物高温超伝導線材の製造法Ｖ）
この製造法は以下の工程を備える。
【００４３】
（ａ）  熱処理により酸化物超伝導体となる原料粉末または酸化物超伝導体の粉末から棒状の圧粉体を作製する工程。
【００４４】
（ｂ）  圧粉体の表面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程。
【００４５】
（ｃ）  銀を含む材料からなる第１のパイプに、スラリーが塗布された圧粉体を挿入する工程。
【００４６】
（ｄ）  圧粉体が挿入された第１のパイプの外周面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程。
【００４７】
（ｅ）  スラリーが塗布された第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程。
【００４８】
（ｆ）  第１のパイプが配置された第２のパイプに塑性加工と熱処理を施す工程。
【００４９】
（酸化物高温超伝導線材の製造法ＶＩ）
この製造法は以下の工程を備える。
【００５０】
（ａ）  銀を含む材料からなる第１のパイプの内周面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程。
【００５１】
（ｂ）  スラリーが塗布された第１のパイプに、熱処理により酸化物超伝導体となる原料粉末または酸化物超伝導体の粉末を充填する工程。
【００５２】
（ｃ）  原料粉末または酸化物超伝導体の粉末が充填された第１のパイプの外周面にストロンチウム−バナジウム酸化物粉末から作製したスラリーを塗布する工程。
【００５３】
（ｄ）  スラリーが塗布された第１のパイプを、銀を含む材料からなる第２のパイプ内に配置する工程。
【００５４】
（ｅ）  第１のパイプが配置された第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程。
【００５５】
上記の酸化物高温超伝導線材の製造法Ｉ〜ＶＩにおいて、ストロンチウム−バナジウム酸化物粉末の粒径は１μｍ以上１０μｍ以下であるのが好ましい。
【００５６】
また、上記の酸化物高温超伝導線材の製造法Ｉ〜ＶＩにおいて、第２のパイプに塑性加工と熱処理とを施す工程は、第２のパイプにツイスト加工を施した後に圧縮加工および熱処理を施すのが好ましい。
【００５７】
以上のようにこの発明によれば、交流損失を低下させるために配置される高抵抗体の材料をストロンチウム−バナジウム酸化物とすることにより、臨界電流密度の低下等の超伝導特性の劣化を招くことなく、交流損失を効果的に低減することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の１つの実施の形態の横断面を模式的に示す図である。図１に示すように、Ｂｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体からなる酸化物超伝導体フィラメント１を被覆するように銀からなるシース体２が形成されている。このシース体２を被覆するようにストロンチウム−バナジウム酸化物からなる高抵抗体３が形成されている。高抵抗体３で被覆された多数本のシース体２を被覆するように銀からなる被覆体４が形成されている。
【００５９】
図２は、この発明の１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の別の実施の形態の横断面を模式的に示す図である。図２に示すように、Ｂｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体からなる酸化物超伝導体フィラメント１を被覆するように銀からなるシース体２が形成されている。多数本のシース体２を被覆するようにストロンチウム−バナジウム酸化物からなる高抵抗体３が形成されている。この高抵抗体３を被覆するように銀からなる被覆体４が形成されている。
【００６０】
図３は、この発明のさらにもう１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の１つの実施の形態の横断面を模式的に示す図である。図３に示すように、Ｂｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体からなる酸化物超伝導体フィラメント１を被覆するようにストロンチウム−バナジウム酸化物からなる第１の高抵抗体３１が形成されている。この第１の高抵抗体３１を被覆するように銀からなるシース体２が形成されている。このシース体２を被覆するようにストロンチウム−バナジウム酸化物からなる第２の高抵抗体３２が形成されている。第２の高抵抗体３２で被覆された多数本のシース体２は銀からなる被覆体４で被覆されている。
【００６１】
図４は、この発明のもう１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の１つの実施の形態の横断面を模式的に示す図である。図４に示すように、Ｂｉ（Ｐｂ）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体からなる酸化物超伝導体フィラメント１を被覆するようにストロンチウム−バナジウム酸化物からなる高抵抗体３が形成されている。多数本の高抵抗体３は銀からなる被覆体４で被覆されている。
【００６２】
なお、上記の実施の形態では、偏平した楕円形状の横断面を有する酸化物高温超伝導線材を示しているが、酸化物高温超伝導線材の横断面の形態は上記の形状に限定されるものではなく、テープ形状の横断面を有する形態等の種々の形態を有していてもよい。
【００６３】
（実施例１）
Ｂｉ2Ｏ3とＰｂＯとＳｒＣＯ3とＣａＣＯ3とＣｕＯとを混合して、組成比（原子比）がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．０：３．０の粉末を作製した。得られた粉末を温度７００℃で１２時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。次にこの粉末を温度８００℃で８時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。さらにこの粉末を温度８５０℃で４時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。
【００６４】
このようにして得られた粉末を温度８００℃で２時間加熱処理して脱気した後、外径２５ｍｍφ、内径２２ｍｍφの第１のパイプとしての銀パイプに粉末を充填した。粉末が充填された銀パイプを外径が２０ｍｍφとなるまで伸線加工した。高抵抗体の材料としての平均粒径１．０μｍのＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物粉末とともに、外径２３ｍｍφ、内径２２ｍｍφの第２のパイプとしての銀パイプに伸線加工後の線材を充填し、銀パイプの外径が１．４４ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。このようにして得られた線材を切断して線材の本数を６１本にした。この６１本の線材を束ねて外径１４ｍｍφ、内径１３ｍｍφの第３のパイプとしての銀パイプに嵌合し、外径が１．２５ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。得られた線材の厚みが０．２５ｍｍとなるまで圧延加工を施し、テープ状の線材を得た。
【００６５】
比較のため、上記と同様の製造工程を用いて、Ｓｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物粉末を充填しない線材と、Ｓｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物粉末の代わりにＳｒＶ2Ｏ6の酸化物粉末を充填した線材も作製した。
【００６６】
以上のようにして得られた線材に温度８４５℃で５０時間熱処理を施した後、室温まで冷却した。その後、厚みが０．２２ｍｍとなるまで線材に圧延加工を施した後、温度８４０℃で５０時間熱処理することにより、酸化物高温超伝導線材を得た。
【００６７】
得られた酸化物高温超伝導線材について、線材の両端部においてＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物被覆またはＳｒＶ2Ｏ6の酸化物被覆を除去した状態で液体窒素中で直流４端子法により臨界電流密度を測定した。
【００６８】
その結果、Ｓｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物を含まない線材では２０，０００×１０4Ａ／ｍ2の臨界電流密度が得られたのに対し、Ｓｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物を含む線材では２４，０００×１０4Ａ／ｃｍ2の臨界電流密度、ＳｒＶ2Ｏ6の酸化物粉末を含む線材では２２，０００×１０4Ａ／ｍ2の臨界電流密度が得られた。
【００６９】
上記のようにして得られた、Ｓｒ6Ｖ2Ｏ11またはＳｒＶ2Ｏ6の酸化物を含む酸化物高温超伝導線材の横断面の模式的な形態は図１に示される。
【００７０】
（実施例２）
Ｂｉ2Ｏ3とＰｂＯとＳｒＣＯ3とＣａＣＯ3とＣｕＯとを混合して、組成比（原子比）がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．０：３．０である粉末を作製した。得られた粉末を温度７００℃で１２時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。次にこの粉末を温度８００℃で８時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。さらにこの粉末を温度８５０℃で４時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。
【００７１】
このようにして得られた粉末を温度８００℃で２時間加熱処理して脱気した。その後、この粉末を外径２５ｍｍφ、内径２２ｍｍφの第１のパイプとしての銀パイプに充填し、粉末が充填された銀パイプを外径が１．３０ｍｍφとなるまで伸線加工した。伸線加工により得られた線材を切断して線材の本数を６１本とした。
【００７２】
一方、平均粒径が３．０μｍのＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物粉末を用いて外径１２．９ｍｍφの円柱状の圧粉体を作製した。その圧粉体に内径が１．３０ｍｍφの孔を６１個開けた。
【００７３】
これらの孔のそれぞれに上述の工程で得られた６１本の線材を挿入した。線材が挿入された圧粉体を外径が１４ｍｍφ、内径が１３ｍｍφの第２のパイプとしての銀パイプに挿入し、銀パイプの外径が１．２５ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。さらに、銀パイプの厚みが０．２５ｍｍとなるまで圧延加工を施し、テープ状の線材を得た。
【００７４】
このテープ状の線材に温度８４５℃で５０時間熱処理を施した後、室温まで冷却した。その後、線材の厚みが０．２２ｍｍとなるまで圧延加工を施した後、温度８４０℃で５０時間熱処理することにより、酸化物高温超伝導線材を得た。
【００７５】
以上のようにして得られた酸化物高温超伝導線材の模式的な横断面は図２に示される。
【００７６】
得られた線材について、線材の両端部においてＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物被覆を除去した状態で液体窒素中で直流４端子法により臨界電流密度を測定した。測定の結果、臨界電流密度は２５，０００×１０4Ａ／ｍ2であった。
【００７７】
（実施例３）
Ｂｉ2Ｏ3とＰｂＯとＳｒＣＯ3とＣａＣＯ3とＣｕＯとを混合して、組成比（原子比）がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．０：３．０の粉末を作製した。得られた粉末を温度７００℃で１２時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。次にこの粉末を温度８００℃で８時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。さらにこの粉末を温度８５０℃で４時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。
【００７８】
このようにして得られた粉末を温度８００℃で２時間加熱処理して脱気した。その後、この粉末を外径２５ｍｍφ、内径２２ｍｍφの第１のパイプとしての銀パイプに充填し、粉末が充填された銀パイプを外径が１．３０ｍｍφとなるまで伸線加工した。
【００７９】
一方、平均粒径が５．０μｍのＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物粉末と有機バインダを混合してスラリーを作製した。得られたスラリーを上述の工程で得られた線材の表面に１００μｍの厚みでコーティングし、このコーティングされた線材に脱バインダ処理を施した。その後、この線材を切断して線材の本数を６１本とした。この６１本の線材を束ねて外径１４ｍｍφ、内径１３ｍｍφの第２のパイプとしての銀パイプに嵌合し、外径が１．２５ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。得られた線材の厚みが０．２５ｍｍとなるまで圧延加工を施し、テープ状の線材を得た。
【００８０】
このテープ状の線材に温度８４５℃で５０時間熱処理を施した後、室温まで冷却した。その後、テープ状の線材の厚みが０．２２ｍｍとなるまで圧延加工を施した後、温度８４０℃で２００時間熱処理を施すことにより、酸化物高温超伝導線材を得た。
【００８１】
以上のようにして得られた酸化物高温超伝導線材の模式的な横断面は図１に示される。
【００８２】
得られた線材について、線材の両端部においてＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物被覆を除去した状態で液体窒素中で直流４端子法により臨界電流密度を測定した。測定の結果、臨界電流密度は２３，０００×１０4Ａ／ｍ2であった。
【００８３】
（実施例４）
Ｂｉ2Ｏ3とＰｂＯとＳｒＣＯ3とＣａＣＯ3とＣｕＯを混合して、組成比（原子比）がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．０：３．０の粉末を作製した。得られた粉末を温度７００℃で１２時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。次にこの粉末を温度８００℃で８時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。さらにこの粉末を温度８５０℃で４時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。
【００８４】
このようにして得られた粉末を温度８００℃で２時間加熱処理して脱気した。この粉末に静水圧プレス加工を施すことにより、外径が２１ｍｍφの棒状の圧粉体を作製した。
【００８５】
一方、平均粒径が数μｍのＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物粉末と有機バインダを混合してスラリーを作製した。得られたスラリーを上述の工程で得られた棒状の圧粉体の表面に２００μｍの厚みでコーティングし、脱バインダ処理を施した後、棒状の圧粉体を外径２５ｍｍφ、内径２２ｍｍφの第１のパイプとしての銀パイプに挿入した。圧粉体が挿入された銀パイプを外径が１．３０ｍｍφになるまで伸線加工した。この線材の表面にスラリーを１００μｍの厚みでコーティングし、コーティングされた線材に脱バインダ処理を施した。このようにして得られた線材を切断して線材の本数を６１本にした。
【００８６】
この６１本の線材を束ねて外径１４ｍｍφ、内径１３ｍｍφの第２のパイプとしての銀パイプに嵌合し、外径が１．２５ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。得られた線材の厚みが０．２５ｍｍとなるまで圧延加工を施してテープ状の線材を得た。
【００８７】
このテープ状の線材を温度８４５℃で５０時間熱処理を施した後、室温まで冷却した。その後、テープ状の線材の厚みが０．２１ｍｍとなるまで圧延加工を施した後、温度８４０℃で１５０時間熱処理を施すことにより、酸化物高温超伝導線材を得た。
【００８８】
以上のようにして得られた酸化物高温超伝導線材の模式的な横断面は図３に示される。
【００８９】
得られた線材について、線材の両端部においてＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物被覆を除去した状態で液体窒素中で直流４端子法により臨界電流密度を測定した。測定の結果、臨界電流密度は３０，０００×１０4Ａ／ｍ2であった。
【００９０】
（実施例５）
Ｂｉ2Ｏ3とＰｂＯとＳｒＣＯ3とＣａＣＯ3とＣｕＯを混合して、組成比（原子比）がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．０：３．０の粉末を作製した。得られた粉末を温度７００℃で１２時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。次にこの粉末を温度８００℃で８時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。さらにこの粉末を温度８５０℃で４時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。
【００９１】
このようにして得られた粉末を温度８００℃で２時間加熱処理して脱気した。
一方、粒径が１〜１０μｍのＳｒＶ2Ｏ6の酸化物粉末と有機バインダを混合してスラリーを作製した。得られたスラリーを外径２５ｍｍφ、内径２２ｍｍφの銀パイプの内表面に２００μｍの厚みでコーティングし、脱バインダ処理を施した。このように処理された第１のパイプとしての銀パイプに上述の工程で得られた粉末を充填し、充填された銀パイプを外径が１．３０ｍｍφとなるまで伸線加工した。さらにこの線材の表面にスラリーを１００μｍの厚みでコーティングし、コーティングされた線材に脱バインダ処理を施した。得られた線材を切断して線材の本数を６１本にした。
【００９２】
この６１本の線材を束ねて外径１４ｍｍφ、内径１３ｍｍφの第２のパイプとしての銀パイプに嵌合し、外径が１．２５ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。得られた線材の厚みが０．２５ｍｍとなるまで圧延加工を施し、テープ状の線材を得た。
【００９３】
このテープ状の線材を温度８４５℃で５０時間熱処理した後、室温まで冷却した。その後、テープ状の線材の厚みが０．２１ｍｍとなるまで圧延加工を施した後、温度８４０℃で１５０時間熱処理を施すことにより、酸化物高温超伝導線材を得た。
【００９４】
以上のようにして得られた酸化物高温超伝導線材の模式的な横断面は図３に示される。
【００９５】
得られた線材について、線材の両端部においてＳｒＶ2Ｏ6の酸化物被覆を除去した状態で液体窒素中で直流４端子法により臨界電流密度を測定した。測定の結果、臨界電流密度は２７，０００×１０4Ａ／ｍ2であった。
【００９６】
(実施例６)
Ｂｉ2Ｏ3とＰｂＯとＳｒＣＯ3とＣａＣＯ3とＣｕＯを混合して、組成比（原子比）がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．０：３．０の粉末を作製した。得られた粉末を温度７００℃で１２時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。次にこの粉末を温度８００℃で８時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。さらにこの粉末を温度８５０℃で４時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。
【００９７】
このようにして得られた粉末を温度８００℃で２時間加熱処理して脱気した。この粉末に静水圧プレス加工を施すことにより、外径が２１ｍｍφの棒状の圧粉体を作製した。
【００９８】
一方、平均粒径が数μｍのＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物粉末と有機バインダを混合してスラリーを作製した。得られたスラリーを上述の工程で得られた棒状の圧粉体の表面に２００μｍの厚みでコーティングし、脱バインダ処理を施した後、棒状の圧粉体を外径２５ｍｍφ、内径２２ｍｍφの第１のパイプとしての銀パイプに挿入した。圧粉体が挿入された銀パイプを外径が１．４４ｍｍφになるまで伸線加工した。このようにして得られた線材を切断して線材の本数を６１本にした。
【００９９】
この６１本の線材を束ねて外径１４ｍｍφ、内径１３ｍｍφの第２のパイプとしての銀パイプに嵌合し、外径が１．２５ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。得られた線材の厚みが０．２５ｍｍとなるまで圧延加工を施してテープ状の線材を得た。
【０１００】
このテープ状の線材を温度８４５℃で５０時間熱処理を施した後、室温まで冷却した。その後、テープ状の線材の厚みが０．２１ｍｍとなるまで圧延加工を施した後、温度８４０℃で１５０時間熱処理を施すことにより、酸化物高温超伝導線材を得た。
【０１０１】
以上のようにして得られた酸化物高温超伝導線材の模式的な横断面は図４に示される。
【０１０２】
得られた線材について、線材の両端部においてＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物被覆を除去した状態で液体窒素中で直流４端子法により臨界電流密度を測定した。測定の結果、臨界電流密度は２８，０００×１０4Ａ／ｍ2であった。
【０１０３】
（実施例７）
Ｂｉ2Ｏ3とＰｂＯとＳｒＣＯ3とＣａＣＯ3とＣｕＯとを混合して、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．０：３．０の組成比（原子比）を有する粉末を作製した。得られた粉末を温度７００℃で１２時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。次にこの粉末を温度８００℃で８時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。さらにこの粉末を温度８５０℃で４時間熱処理した後、ボールミルで粉砕した。
【０１０４】
このようにして得られた粉末を温度８００℃で２時間加熱処理して脱気した。その後、この粉末を外径２５ｍｍφ、内径２２ｍｍφの第１のパイプとしての銀パイプに充填した。粉末が充填された銀パイプを外径が２０ｍｍφとなるまで伸線加工した。その後、粒径が１〜１０μｍのＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物粉末とともに、外径２３ｍｍφ、内径２２ｍｍφの第２のパイプとしての銀パイプに上記の伸線加工後の線材を充填し、銀パイプの外径が１．４４ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。得られた線材を切断して線材の本数を６１本にした。
【０１０５】
この６１本の線材を束ねて外径１４ｍｍφ、内径１３ｍｍφの第３のパイプとしての銀パイプに嵌合し、外径が１．２５ｍｍφとなるまで伸線加工を施した。
【０１０６】
さらにこの線材にツイストピッチ１０ｍｍでツイスト加工を施し、厚みが０．２５ｍｍとなるまで圧延加工を施してテープ状の線材を得た。
【０１０７】
このテープ状の線材に温度８４５℃で５０時間熱処理を施した後、室温まで冷却した。その後、テープ状の線材の厚みが０．２２ｍｍとなるまで圧延加工を施した後、温度８４０℃で１００時間熱処理を施すことにより、酸化物高温超伝導線材を得た。
【０１０８】
このようにして得られた酸化物高温超伝導線材の模式的な横断面は図１に示される。
【０１０９】
得られた線材について、液体窒素中で交流損失の測定を行なった。さらに線材の両端部においてＳｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物被覆を除去した状態で液体窒素中で直流４端子法により臨界電流密度を測定した。
【０１１０】
測定の結果、Ｓｒ6Ｖ2Ｏ11の酸化物を含まない従来の銀シースのみの線材が２１，０００×１０4Ａ／ｍ2の臨界電流密度を示したのに対し、上記の製造工程で得られた線材は２３，０００×１０4Ａ／ｍ2という臨界電流密度を示した。上記の製造工程によって得られた線材は、従来の銀シースのみの線材に比べて交流損失が１／１０であった。
【０１１１】
以上に開示された実施の形態や実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態や実施例の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものであると解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の１つの実施の形態の横断面を模式的に示す図である。
【図２】  この発明の１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の別の実施の形態の横断面を模式的に示す図である。
【図３】  この発明のさらにもう１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の１つの実施の形態の横断面を模式的に示す図である。
【図４】  この発明のもう１つの局面に従った酸化物高温超伝導線材の１つの実施の形態の横断面を模式的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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