[发明专利]氧化物超导线材的前体线材及其制造方法以及使用所述前体线材制造的氧化物超导线材

说明书

技术领域

本发明涉及氧化物超导线材的前体线材、制造所述前体线材的方法以及使用所述前体线材制造的氧化物超导线材，所述前体线材具有包围其中心部的多个外围分段，所述各个外围分段具有拱形横截面。

背景技术

通常，通过粉末填管(PIT)法来制造氧化物超导线材。更具体地，通过下列方法来制造在其内部具有由氧化物超导材料制成的多根细丝的复丝氧化物超导线材。首先，对主要由氧化物超导体的前体构成的粉末进行热处理。将所述粉末装入由金属制成的第二鞘中。实施拉伸加工以得到单丝线材。将多根单丝线材插入由金属制成的第一鞘中。实施拉伸加工以得到复丝线材，然后对所述复丝线材进行压延加工。最后，对压延后的线材进行热处理，从而完成制造。

迄今为止，通常按如下所述通过PIT法来制造氧化物超导线材。如图5中所示，通过利用具有圆管形状的第二鞘3对具有圆形横截面的细丝2进行包覆来制造圆形单丝线材14。或者，如图6中所示，通过利用具有六边形管形状的第二鞘3对具有六边形横截面的细丝2’进行包覆来制造六边形单丝线材15。将多根圆形单丝线材14或六边形单丝线材15插入第一鞘6中(例如，在具有圆形横截面的细丝的情况中，插入50～200根线材)(在图5中，为了避免图变得复杂，减少了线材的数目)。对第一鞘进行拉伸以制造前体线材5。对前体线材5进行压延，然后进行热处理，从而完成氧化物超导线材的制造。图7为显示在上述图5中所示前体线材5的制造过程中将规定数目的圆形单丝线材14插入第一鞘6中的步骤的图。

然而，在通过使用图5或6中所示氧化物超导线材的前体线材而制造的氧化物超导线材中，由于细丝的横截面形状为各向同性形状如圆形或六边形，所以细丝厚，因而不能提高氧化物超导体晶体的取向能力。由此，难以提供具有高临界电流密度的氧化物超导线材。

作为提高氧化物超导线材的临界电流密度的方法，例如已经尝试了下列方法。第一种方法在超导体内部提供了芯材(专利文献1)。第二种方法在中心部中提供了具有圆形横截面的芯材，制备了带状单丝线材，并在纵向上将所述线材连接到所述芯材上，使得所述线材的整个表面与所述芯材密切接触(专利文献3)。第三种方法将多根条形细丝放入稳定的基体中，所述基体具有圆形或旋转对称多边形的横截面，并具有由硬质材料形成的中心部(专利文献2)。

引用列表

专利文献

PTL1：日本特许第2844632号

PTL2：日本特许第3657397号

PTL3：日本特许第3724128号

发明内容

技术问题

尽管具有上述说明，但是不能说在上述专利文献1～3中所述的方法已经理想地满足了近年来的提高临界电流密度的要求。

鉴于上述情况，本发明的难题在于既提供具有更高临界电流密度的氧化物超导线材的前体线材又进一步提供氧化物超导线材。

解决问题的手段

本发明人已经对如下所述提高临界电流密度的方法进行了研究，从而完成了本发明。

首先，作为提高晶体取向能力的方法，可以设想使用薄细丝的方法。更具体地，关于具有规定直径的氧化物超导线材，可以设想一种方法，在所述方法中，如图8中所示，例如，形成其细丝2具有矩形横截面的单丝线材16(在下文中也称作矩形单丝线材)，然后将多个矩形单丝线材16堆叠成层。作为进一步提高效果的方法，可以设想一种方法，在所述方法中，如图9中所示，增加矩形单丝线材16的数目以降低单根线材的厚度，然后以多层的状态放置线材。

然而，已经发现，图8和9中所示的结构可能产生新的问题，即在拉伸、缩小直径以及随后用于制造氧化物超导线材的压延步骤中产生形状的不规则且所述不规则降低了在最终热处理之后获得的临界电流密度。

下面显示了一个实例，其中通过拉伸步骤而降低了临界电流密度。图13中所示的实例为使用正六边形单丝线材且单丝线材的数目为211的实例，所述数目比通常使用的数目大。在该实例中，可确认，在拉伸步骤期间，如图13中所示，第二鞘3的壁发生破裂，然后在细丝2的构造中产生不规则。产生的不规则很可能导致临界电流密度降低。认为产生不规则的原因如下。

当在将超导体的体积比保持为特定值的同时增大细丝2的数目时，第二鞘3的壁不可避免地变薄。因此，在直径缩小加工的过程期间，所述鞘壁破裂，从而在细丝的构造中产生不规则。