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：
01644002
负责人：
永田明彦
金额：
$ 10.88万
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：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化物超伝導材料の成形加工法の一つと考えられる高温加工法の基礎データは殆んどないので、温度、変形速度、試験雰囲気を変化させ、Y系高温超伝導体(YBCO)の高温変形挙動を調べることを主目的とした。また、高温超伝導体のJcの結晶方向分布に著しく影響されるため、高温加工後の配向性を調べる基礎として、ECP法を用いYBCOの個々の微細結晶粒の方位を決める方法を確立し、プレス加工したテープ線材でJcと配向性との関係を検討することも本研究の目的とした。YBCOの高温変形挙動は圧縮試験により1123〜1273Kの温度範囲で、大気、真空、Ar、酸素雰囲気中で歪速度1×10^<-4>〜2×10^<-5>S^<-1>で調べた。大気中試験では、1203K以上で塑性変形するが、1173Kでは若干の塑性変形しかみられず、3%以上の変形でクラックが入った。1123Kではほとんど塑性変形せずに破断した。真空中試験では、大気焼成試料は1123Kでも塑性変形するが、酸素焼成試料は殆んど塑性変形しない。また、酸素中試験は1203Kでも殆んど塑性変形しなかった。このようにYBCOの高温変形には酸素分圧が重要な役割を果していることを明らかにした。ECPによる結晶方位を決める基礎としてまず、YBCOの約200個の結晶粒から取ったECP写真を組み合せ、斜方晶YBCOのC軸[001]を原点とし、これとb、c軸の[1^^ー10]、[1^^ー10]を結ぶYBCOのECPマップを作成した。続いて、Jc=1300A/cm^2とJc=200A/cm^2の銀シースYBCOテープでECPによる結晶方位分布を調べ、Jcとの対応を検討した。前者では(001)面は強い結晶配向性を示し、表面との傾は25°以内であるが、後者では約45°以内でばらついていることを明らかにした。本ECP法では隣接する結晶粒の方位関係を容易に決定でき、粒界とJcとの関係を定量的に検討でき、Jc改善を粒界の構造の観点から議論することを可能とする。

由于高温加工被认为是氧化物超导材料的成形加工方法之一，几乎没有基础数据，因此通过改变Y基高温超导体（YBCO）的高温变形进行了研究。温度、变形率和测试气氛的主要目的是研究行为。此外，由于高温超导体中Jc的晶体取向分布对它的影响很大，因此我们建立了一种使用ECP方法确定YBCO单个细晶粒取向的方法，作为研究高温后取向的基础。本研究的目的还在于研究 Jc 与压制带状线材的取向之间的关系。通过在空气、真空、Ar和氧气气氛中1123至1273 K温度范围内、应变率为1×10^<-4>至2×10^<的压缩试验确定了YBCO的高温变形行为。 -5>S^<- 我在 1> 中查过。在大气试验中，在1203K以上的温度时出现塑性变形，但在1173K时仅观察到轻微的塑性变形，并且在变形3%以上时出现裂纹。在1123K时，它断裂，几乎没有塑性变形。在真空试验中，空气燃烧的样品即使在1123K下也发生塑性变形，但是氧气燃烧的样品几乎不发生塑性变形。此外，在氧测试中，即使在1203K下也几乎没有塑性变形。由此表明，氧分压在YBCO的高温变形中起着重要作用。作为通过ECP确定晶体取向的基础，我们首先组合了从约200个YBCO晶粒拍摄的ECP照片，以正交晶系YBCO的C轴[001]为原点，并将其与b轴和c轴进行比较[ 1^ 我创建了连接 ^-10] 和 [1^^-10] 的 YBCO ECP 地图。接下来，我们使用银护套YBCO带（Jc = 1300A/cm^2和Jc = 200A/cm^2）通过ECP研究了晶体取向分布，并检查了与Jc的对应关系。在前一种情况下，(001)面表现出很强的晶体取向，与表面的倾斜度在25°以内，但在后一种情况下，发现角度在约45°内变化。利用该ECP方法，可以很容易地确定相邻晶粒之间的取向关系，可以定量研究晶界与Jc之间的关系，并可以从晶界结构的角度讨论Jc的改进。