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図面 (6)

目的

超電導体皮膜によって「無磁場」空間を実現する磁気遮蔽体のその磁気シールド経年劣化を防ぐ。

構成

金属製ケーシングブラスト処理された表面に、耐酸化性合金部分安定化ジルコニアとを順次溶射してアンダーコート層a1 、a2 を形成し、さらにそのアンダーコート層上にプラズマ溶射酸化物超電導体層bを形成する。その超電導体層b全表面に、接着剤10を介してナイロン12フィルム層11、又はフッ素樹脂コーティング保護層を形成する。フィルム層11又は、保護層からなる保護皮膜により、超電導体層bへの水分及び炭酸ガスの付着が阻止され、超電導体層bのそれらとの化学反応も生じず、特性劣化はない。このため、磁気シールド性劣化を招かない。

概要

背景

概要

超電導体皮膜によって「無磁場」空間を実現する磁気遮蔽体のその磁気シールド経年劣化を防ぐ。

金属製ケーシングブラスト処理された表面に、耐酸化性合金部分安定化ジルコニアとを順次溶射してアンダーコート層a1 、a2 を形成し、さらにそのアンダーコート層上にプラズマ溶射酸化物超電導体層bを形成する。その超電導体層b全表面に、接着剤10を介してナイロン12フィルム層11、又はフッ素樹脂コーティング保護層を形成する。フィルム層11又は、保護層からなる保護皮膜により、超電導体層bへの水分及び炭酸ガスの付着が阻止され、超電導体層bのそれらとの化学反応も生じず、特性劣化はない。このため、磁気シールド性劣化を招かない。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

金属製ケーシングブラスト処理された表面に、耐酸化性合金部分安定化ジルコニアとを順次溶射してアンダーコート層を形成し、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射超電導体層を形成してなる磁気遮蔽体において、上記超電導体層の全表面にナイロン12保護皮膜を形成したことを特徴とする磁気遮蔽体。

請求項2

複数の金属製容器を、一方の内に他方を入れて重ね合わせたものであり、各容器の表面はブラスト処理されて、その表面には、耐酸化性合金と部分安定化ジルコニアとが順次溶射されてアンダーコート層が形成され、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層が形成されてなる磁気遮蔽体において、上記各超電導体層の全表面にナイロン12の保護皮膜を形成したことを特徴とする磁気遮蔽体。

請求項3

セラミックケーシングの表面に、部分安定化ジルコニアを溶射してアンダーコート層を形成し、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層を形成してなる磁気遮蔽体において、上記超電導体層の全表面にナイロン12の保護皮膜を形成したことを特徴とする磁気遮蔽体。

請求項4

複数のセラミック製容器を、一方の内に他方を入れて重ね合わせたものであり、各容器の表面には、部分安定化ジルコニアが溶射されてアンダーコート層が形成され、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層が形成されてなる磁気遮蔽体において、上記各超電導体層の全表面にナイロン12の保護皮膜を形成したことを特徴とする磁気遮蔽体。

請求項5

金属製ケーシングのブラスト処理された表面に、耐酸化性合金と部分安定化ジルコニアとを順次溶射してアンダーコート層を形成し、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層を形成してなる磁気遮蔽体において、上記超電導体層の全表面にフッ素系樹脂コーティングしたことを特徴とする磁気遮蔽体。

請求項6

複数の金属製容器を、一方の内に他方を入れて重ね合わせたものであり、各容器の表面はブラスト処理されて、その表面には、耐酸化性合金と部分安定化ジルコニアとが順次溶射されてアンダーコート層が形成され、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層が形成されてなる磁気遮蔽体において、上記超電導体層の全表面にフッ素系樹脂をコーティングしたことを特徴とする磁気遮蔽体。

請求項7

セラミック製ケーシングの表面に、部分安定化ジルコニアを溶射してアンダーコート層を形成し、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層を形成してなる磁気遮蔽体において、上記超電導体層の全表面にフッ素系樹脂をコーティングしたことを特徴とする磁気遮蔽体。

請求項8

複数のセラミック製容器を、一方の内に他方を入れて重ね合わせたものであり、各容器の表面には、部分安定化ジルコニアが溶射されてアンダーコート層が形成され、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層が形成されてなる磁気遮蔽体において、上記超電導体層の全表面にフッ素系樹脂をコーティングしたことを特徴とする磁気遮蔽体。

技術分野

0001

この発明は、炭酸ガス及び水分による酸化物超電導体層特性低下を阻止した磁気遮蔽体に関するものである。

0002

本願出願人は、特願平4−64771号、特願平4−64786号、特願平4−210238号において、ケーシング容器)表面に、磁気シールドル層となる超電導体層が強固に形成され、かつその超電導体層が全域に亘って均一な磁気遮蔽体を提案した。

0003

すなわち、特願平4−64771号に係る発明は、金属製ケーシングブラスト処理された表面に、耐酸化性合金部分安定化ジルコニアとを順次溶射してアンダーコート層を形成し、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層を形成してなる。特願平4−64786号に係る発明は、セラミック製ケーシングの表面に、部分安定化ジルコニアを溶射してアンダーコート層を形成し、そのアンダーコート層上にプラズマ溶射の超電導体層を形成してなる。特願平4−210238号に係る発明は、複数の容器を、一方の内に他方を入れて重ね合わせたものであり、各容器の表面はブラスト処理されて、その表面には、耐酸化性合金と部分安定化ジルコニアとが順次溶射されてアンダーコート層が形成され、そのアンダーコート層にプラズマ溶射の超電導体層が形成されてなる。

0004

ところで、酸化物超電導体には実用に際して種々の問題があり、例えば上記各提案で使用したY系(イットリウム系)酸化物超電導体は、水分及び炭酸ガスとY系超電導体とが化学反応して炭酸バリウム析出し、超電導体が分解したり、あるいは超電導体の結晶中の酸素が抜けることにより超電導層つぶれてしまう等の現象が生じ、大気中ではその特性劣化を招くきわめて不安定なものである。

0005

このため、上記各磁気遮蔽体を長期間大気中に放置すると、超電導体層に上記超電導体の分解等の現象が生じ、超電導特性劣化を招くこととなる。

0006

また、上記各磁気遮蔽体は、一般に液体窒素温度(77.3K)以下で使用されるため、その超電導体層は、室温からその液体窒素温度、その温度から室温という熱サイクル、及び室温に戻した際の結露等の過酷な環境下での使用に耐えなければならない。前記結露は上記超電導体の分解等の現象が生じ、前記熱サイクルによって機械的強度が弱ってき裂が生じれば、その現象は助長される。

0007

さらに、溶射皮膜の場合は、焼結体と同様に、超電導体層表面に微細な空隙が無数に存在し、その空隙に水、炭酸ガスの吸着が起こり易く、上記超電導体の分解等の現象が生じ易い。

0008

上記超電導体層にその上記分解等の現象が生じれば、磁気遮蔽体の磁気シールド性が劣化することとなり、使用に耐えられないものとなる。

0009

そこで、この発明は、酸化物超電導体層からなる磁気遮蔽体の磁気シールドの経時劣化を抑えることを課題とする。

課題を解決するための手段

0010

上記課題を解決するために、この発明にあっては、上記本願出願人が提案した各磁気遮蔽体等において、その超電導体層の全表面に、ナイロン12保護皮膜を形成する、又はフッ素系樹脂コーティングした構成としたのである。

0011

このように構成するこの発明に係る磁気遮蔽体は、ナイロン12の保護皮膜又はフッ素樹脂コーティング層が水分及び炭酸ガスの超電導体層への吸着を阻止する。

0012

ステンレススチール(SUS304)製の有底筒体容器A(外径50mmφ×内径40mmφ×高さ100mm)を用意し、この外側表面を、アルミナブラストし、ついで耐酸化性合金であるCo−32Ni−21Cr−8Al−0.5Yからなる合金及び部分安定化ジルコニア即ちYSZ(8%Y2 O3 ・ZrO2 )をそれぞれ膜厚30μmになるように順次溶射し(耐酸化性合金溶射層:a1 、ジルコニア溶射層a2 )、更にそのジルコニア溶射層a2 の上に超電導粉を溶射し、膜厚50、80、100、300μmの酸化物超電導皮膜bを形成した(図1参照)。超電導粉には、YBa2 Cu3 Oy 、YBa2 Cu3 Oy +Ag2 O(10重量%添加)の二種類を使用した。

0013

溶射は図5に示すように、APS(Atmospheric Plasma Spraying )法により、下記の条件下で行い、その際、容器Aは回転軸Dに嵌着した。

0014

Plasma gases・・・・・・・・・・・Ar/He
Flow rates(1/min)・・・・・40.2/19
Power (kw)・・・・・・・・・・22.97(42V/547A)
Powder carrier gas・・・・・・・・Ar
Spraying distance (L) ・・・・・100mm
Revolving speed (R) ・・・・・・286rpm
(Traversing speed750m/secより算出)
Step distance ・・・・・・・・・・4mm
SUS304のほかにハステロイC−276の有底筒体容器Aを用い、上記と同様の手順でその外側表面に超電導皮膜bを形成した。

0015

このようにして得られたものを、915℃×12h in O2 (酸素雰囲気中、915℃12時間)、890℃×12h in O2 の2条件下で熱処理を施して超電導磁気遮蔽体を得た。その磁気遮蔽体(超電導皮膜厚300μm)の臨界温度Tc 、臨界電流Ic 及び臨界電流密度Jc は表1のごとくであった(Ic 、Jc はTc :77. 3Kのときの値)。

0016

0017

また、アルミナ(Al2 O3 )製の有底筒体容器A(外径50mmφ×内径40mmφ×高さ100mm)を用意し、この外側表面に、YSZ(8%Y2 O3 ・ZrO2 )を膜厚30μmになるように溶射し(溶射層a2 )、更にその溶射層a2の上に超電導粉を溶射し、膜厚50、100μmの酸化物超電導皮膜bを形成した(図2参照)。

0018

この場合にも、前記と同様に、超電導粉には、YBa2 Cu3 Oy 、YBa2Cu3 Oy +Ag2 O(10重量%添加)の二種類を使用し、図5に示すAPS法により溶射し、前記2条件下で熱処理を施して超電導磁気遮蔽体を得た。その磁気遮蔽体(超電導皮膜厚100μm)の臨界温度Tc 、臨界電流Ic 及び臨界電流密度Jc は表2のごとくなった(Ic 、Jc はTc :77.3Kのときの値)。

0019

0020

つぎに、図1図2に示すように、上記各磁気遮蔽体の超電導皮膜bの全表面に、接着剤としてダイセル化学工業:商品アドマーフィルム(厚さ:3000〜1000μm)10を当てがい、さらにその上に、ナイロン12フィルム11(厚さ200μm)を当てがい、容器Aの裏面及びフィルム11の上面にフェルトを介在したホットプレスにより、140℃・2kgf/cm2 ×20minで加熱加圧してナイロン12による保護皮膜11を形成した。

0021

この保護皮膜11を施した磁気遮蔽体を、相対湿度95%、室温25℃の雰囲気中に400hr放置した後、前記臨界温度Tc 及び臨界電流密度Jc を測定したところ、いずれも異常はなく、上記の値を得ることができた。一方、保護皮膜11を施してないものは、臨界温度Tc で86K、臨界電流密度Jc で50%劣化のそれぞれ変化が見られた。

0022

また、図3図4に示すように、各磁気遮蔽体の超電導皮膜bの全表面に、4フッ化エチレンを100μm厚に塗布して(コーティング層12)、前述と同様に、上記雰囲気中に放置後、臨界温度Tc 等の測定をしたところ、いずれも異常はなかった。

0023

保護皮膜(コーティング層)12のフッ素樹脂としては、前記4フッ化エチレン以外に、3フッ化塩化エチレン、6フッ化エチレン、ポリクロロトリフルオロエチレンポリテトラフルオロエチレンテトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体ポリフッ化ビニリデンおよびポリフッ化ビニル等を使用し得る。

0024

また、そのフッ素樹脂のコーティング手段としては、塗布以外に、スパッタリング法、特にデュアルイオンビームスパッタリング法イオンプレーティング法蒸着法、CVD(化学蒸着)等の周知のものを採用し得る。

0025

さらに、ナイロン12も、その液状をコーティングして保護皮膜11を形成するようにしてもよい。

0026

なお、複数の金属製又はセラミック製容器を、一方の内に他方を入れて重ねて磁気遮蔽体を構成する場合は、各容器の超電導体層b全表面にそれぞれ保護皮膜11、12を形成することは言うまでもない。

発明の効果

0027

この発明は以上のように構成し、超電導体層全表面に保護層を形成したので、磁気シールドの経年劣化のない磁気遮蔽体を得ることができる。

図面の簡単な説明

0028

図1一実施例の要部断面図
図2他の実施例の要部断面図
図3他の実施例の要部断面図
図4他の実施例の要部断面図
図5プラズマ溶射の説明図

--

0029

磁気遮蔽容器
a1 、a2アンダーコート層
b超電導体層(超電導皮膜)
10接着剤
11ナイロン12保護皮膜
12フッ素樹脂保護皮膜

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