極低温ビッカース硬さ試験によるYBCOバルク超電導体の機械特性評価

An evaluation of mechanical properties of YBCO bulk superconductor using Vickers hardness test at cryogenic temperatures.


学振特別研究員A,岩手大学工学部B,超電導工学研究所C

@吉野泰弘A,岩渕明B,片桐一宗B,坂井直道C,村上雅人C


  近年のバルク超電導体の特性向上並びに大型化にともなって捕捉磁場特性は飛躍的に向上されている。しかしそれと同時に増大する電磁力によってバルク材が変形を受け,バルク強度で捕捉磁場が制限されてしまう問題が指摘されている。そのため強度特性を捉えようとする様々アプローチが試みられている。特にビッカース硬さ試験は脆性材料の強度評価を行う上で注目されている試験方法であるが,極低温環境への応用は全く行われていない。そこで本研究では40-293Kにおける温度領域でYBCOバルク超電導体のC軸に垂直な(001)面に対してビッカース硬さ試験を実施し,硬さの温度依存性を求めた。また得られた硬さ値,き裂長さと負荷荷重,ヤング率から破壊靭性値(KIC)の算出を行い,KICの温度依存性について検討を行った。