Bi系高温超伝導材料のJcの異方性の材料学的研究

铋基高温超导材料Jc各向异性的材料科学研究

基本信息

批准号：
04240207
负责人：
永田明彦
金额：
$ 1.28万
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：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Bi系高温超伝導材料は銀シース法、ディップコート法などで作製され高Jcが得られているがその製造方法の詳細はまだ不明な点が多々ある。また、Jc特性においてもテープは配向性の揃った組織となるので異方性の観点から実用上あまり好まれない。本研究では、Bi(2223)銀シース線材を作製し、そのプロセス、組織の観点から種々の温度で測定したJcおよびその異方性を検討した。主な結果を以下に示す。1.テープ線材料作製工程中、プレスと焼成を繰り返すとJc特性は良くなるが、プレス圧力は1〜2GPa、プレス回数は2〜3回、焼成温度は1113Kで高Jcが得られた。特に、1回目のプレスによるJcの改善が著しかった。2.プレス回数による4.2Kおよび77KにおけるJc(B)特性の変化とX線回折によるテープ厚さ方向への結晶の配向性の解析から、超伝導電流は主に銀シース近傍の結晶配向の良く揃った部分を流れていると考えられた。3.温度を変えてJc測定した結果、磁場の上下で生じるJcのヒステリシスは約40K以下から観察されるようになり、25K以下で顕著になり、温度低下とともにヒステリシスは増大した。この傾向は磁場方位がテープに平行でも垂直でもあまり変化はなかった。4.Jcの磁場依存性30〜40K以下で小さくなり、Jcの高い線材ほど高温から磁場依存性はなくなった。5.Jcの異方性は4.2Kでは比較的小さく、特に2〜10Tでは極めて小さい。しかし、温度上昇とともにJcの異方性は増加し、高温になると測定していた磁場範囲にそれぞれ線材の臨界磁場が入ってくるためJcの異方性は顕著になった。

目前已经采用银包覆法、浸涂法等方法生产了Bi基高温超导材料，并获得了较高的Jc，但其制造方法仍有很多细节尚不清楚。另外，就Jc特性而言，带具有均匀取向的结构，因此从各向异性的角度来看，在实践中不优选。在本研究中，我们制造了 Bi(2223) 银护套线，并从其工艺和结构的角度检查了 Jc 及其在不同温度下测量的各向异性。主要结果如下所示。 1.在带状线材制造过程中，重复压制和烧制提高了Jc性能，但在压制压力为1至2GPa、压制次数为2至3次以及烧制温度为1113K时获得高Jc。尤其是第一次按压后Jc的改善非常显着。 2. 从 4.2K 和 77K 下 Jc(B) 特性随压制次数的变化以及通过 X 射线衍射对带厚度方向晶体取向的分析来看，超导电流主要归因于良好的晶体人们认为水流经同一区域。 3. 在不同温度下测量Jc的结果是，在约40K以下开始观察到磁场上方和下方出现的Jc磁滞现象，在25K以下变得明显，并且磁滞现象随着温度降低而增大。无论磁场方向与磁带平行还是垂直，这种趋势都没有太大变化。 4. 在30-40K以下，Jc的磁场依赖性变小，具有较高Jc的导线在较高温度下失去磁场依赖性。 5、Jc各向异性在4.2K时比较小，特别是在2-10T时极小。但随着温度的升高，Jc的各向异性增大，并且随着温度的升高，每根导线的临界磁场进入被测磁场范围，因此Jc的各向异性变得显着。