JP2002543029A - セラミック材料の製造方法 - Google Patents

セラミック材料の製造方法

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JP2002543029A JP2000613789A JP2000613789A JP2002543029A JP 2002543029 A JP2002543029 A JP 2002543029A JP 2000613789 A JP2000613789 A JP 2000613789A JP 2000613789 A JP2000613789 A JP 2000613789A JP 2002543029 A JP2002543029 A JP 2002543029A
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ジョナサン チャールズ フィッツモーリス
デイヴィッド ロイ ムーア
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Abstract

(57)【要約】 セラミック材料の製造方法であって、セラミック材料の溶融体を調製する工程、該溶融体を該材料の凝固点を経てゆっくり冷却して固化を開始させる工程、該材料の凝固点以下の温度に該溶融体を保持しながら固化を進める工程を含み、固化中に、超音波の場が該溶融体に適用される事を特徴とする方法。溶融体組成物は、固化中に、固化された生成物中に分散した第二相を造り出す為に、過剰の一種以上のセラミック材料を含む為に選択されても良い。又、上述の方法によって製造されたセラミック材料がクレームされる。このセラミック材料は超伝導体であっても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、セラミック材料の製造方法に関し、特に、磁束束縛相を含む超伝導
体の様な別の均質な微小構造体内に微細に分散した第二相を含むセラミック材料
の製造方法に有利に適用される。 （発明の背景） 溶融体の固化を頼みとする方法は、最も簡単な坩堝に含まれた溶融体の固化か
ら、更に厳密な方法、例えば、溶融体組織化成長方法の範囲にわたってセラミッ
クの製造において広く使用されている。多くの場合、そこでは、セラミックが均
質な微小構造体で固化する事を確実にする事が一般的な要望として存在する。更
に、固化中に、これらのセラミック材料においては、特別必要とされる性質を与
える為に、微小構造体内に一様に分散した第二相を頼みとする問題が生じる。
【０００２】 この問題の一例は、磁束束縛中心の微細分散体としての第二相である、ＹＢＣ
Ｏ−２１１材料の第二相を含むイットリウム−バリウム−銅酸化物１２３（ＹＢ
ＣＯ−１２３）の大きな均質な塊の製造中に遭遇する。現在、材料内で磁束線を
束縛する為に作用するＹＢＣＯ−２１１相の分布及び粒径を調節することは困難
である。微小構造体の向上した均質性及び束縛の中心のより均等な分布は、磁束
線それ自身の有効性を高め、強化された臨界電流密度及び強化された外部磁場の
反発を持つ材料をもたらす。
【０００３】 （発明の開示) 本発明の目的は、従来の溶融体固化方法の一つ以上の欠点を解消又は軽減する
溶融体から固化によってセラミック材料を製造する為の改良方法を提供する事に
ある。 本発明によれば、セラミック材料の製造方法は、セラミック材料の溶融体を調
製する工程、該溶融体を該材料の凝固点を経て冷却して固化を開始させる工程、
固化中、該溶融体を該材料の凝固点以下の温度に保持する工程及び固化中に超音
波を該溶融体に適用する工程を含む。 これは、アコースティックストリーミング、スタンディングアコースティック
ウエーブ又はキャビテーション効果によって、固体−液体界面に在る結晶核化中
心を破壊する効果を有する。
【０００４】 適当なセラミック材料としては、元素周期律表のＩＩ族の４、５及び６周期の
元素の酸化物が挙げられる。又、本発明方法は、カーボネート、ナイトレート、
水酸化物、硫化物又は窒化物の様な塩を含む混合物にも適用可能である。 セラミック材料は、音響の場(acoustic field)によって一定に混合され、より
均質な結晶又は多結晶材料が形成される。この混合は、材料の最大使用を許し、
未反応のセラミック材料を分離する大領域の生成物の形成を防ぐ。本発明方法に
よって提供される強化された処理能力は、必要とされる高い処理温度に材料が維
持されることを必要とする時間を減少させる事によって著しいコスト削減を達成
する。従って、本発明方法は、改善された均質性を介して向上された品質を有す
る超伝導性及び工学的セラミックのより効率的な製造方法及びより効率的な処理
によるこれらの材料のコスト削減を提供するものである。
【０００５】 本発明方法は、特に、固化した生成物、例えば、高温超伝導セラミック（ＨＴ
ＳＣ）中に第二相分散体を造り出す為に、過剰な一種以上の材料の慎重な添加が
行われるセラミックに対して適合する。超音波の場は、この場合、固化処理を向
上させるだけでなく、この過剰な材料が溶融体内に微細に分散され、従って、第
二相が、その後の固体生成物を介して同様に分散する事を確実にするのに役立つ
。 更なる利点は、粒界での未反応生成物の蓄積が、超音波の作用によって減少さ
れ、それによって、増加された輸送臨界電流密度（即ち、多結晶形状に沿って流
れる電流、特にワイヤ又はテープ伝導体において流れる電流）の可能性を許す。
クリーンで高品質の粒界を製造するに当って、低品位の粒界の問題及び時間並び
にコストの問題が、これによって解決される。これは、強力な工学的用途の為の
ＨＴＳＣ材料の開発を妨げている最も重大な問題の一つである。
【０００６】 本発明方法がセラミック超伝導体の形成に適用される時に、磁束中心のより均
等な分散の結果として得られる強化された磁束束縛は、強化された臨界電流密度
及び外部磁場の強化された反発をもたらす。これは、現に利用可能なものに比べ
て、改善された障害電流リミタ、電流リード、空中浮遊体、非摩擦ベアリング及
び磁気エネルギー貯蔵装置の製造を用意する。又、本発明方法は、超伝導モータ
ー、発電機、ケーブル、その他の障害電流リミタ及び多くのその他の装置を製造
するのに使用される改善され且つ進歩したＨＴＳＣワイヤ製造に適用される。
【０００７】 本発明方法は、セラミックマトリックス及び磁束束縛材料の第二相を含むセラ
ミックに適用されるばかりでなく、第二相が一様に分散されることを必要とされ
るセラミックにも適用される。更に、又、本発明方法は、均質な微小構造体を確
実にする為に単一相セラミックにも適用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ムーア デイヴィッド ロイ イギリス ハンプシャー ジーユー14 ０ エルエックス ファーンボロウ デラ パ イストック ビルディング 442 ルーム ジー26エイ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】セラミック材料の製造方法であって、セラミック材料の溶融体を調
    製する工程、該溶融体を該材料の凝固点を経てゆっくり冷却して固化を開始させ
    る工程、該材料の凝固点以下の温度に該溶融体を保持しながら固化を進める工程
    を含み、固化中に、超音波の場が該溶融体に適用される事を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】溶融体組成物が、過剰の一種以上のセラミック材料を含む為に選択
    され、固化中に、固化した生成物中に分散した第二相を造り出す、請求項１に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の方法によって製造されるセラミック材料。
  4. 【請求項４】超伝導体である、請求項３のセラミック材料。
JP2000613789A 1999-04-27 2000-04-13 セラミック材料の製造方法 Pending JP2002543029A (ja)

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GB2363119A (en) 2001-12-12
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