JP2622117B2 - 超伝導体の製造方法 - Google Patents

超伝導体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、安定性の高い酸化物超伝導体の製造方法に
関するものである。
(従来の技術) 従来、銅酸化物系を中心とした超伝導体の製造法とし
て、対応する金属酸化物あるいは金属炭酸塩を乳鉢で微
細に砕き、あるいは得られた微粉末をふるいにかけ、あ
るいは適当なバインダーとともに混練りし、800〜1200
℃の高温で焼結する方法(Wu,M.K.ら,Phys.Rev.Lett,5
8,908(1987))や、対応する金属硝酸塩の均一水溶液
に炭酸ナトリウムを加え、生成した難溶性金属炭酸塩を
800℃で脱炭酸し、最終的に1100℃で焼結する方法ある
いは蓚酸塩の形で同様に脱炭酸させる方法(Capone,D.
W.ら Appl.Phys.Lett.50,543 (1987))が知られて
いる。
しかしながら、これらの製造方法は、前者において
は、固相反応により対応する種々の金属酸化物の固溶体
を形成する過程を持ち、均一な組成を持つ材料を合成す
るには、1100℃以上の高温と長時間を要する。しかし、
銅酸化物では、2価の銅は1050℃以上の温度では1価の
銅に転化することが知られ、これは超伝導性を失うこと
に通じる。後者の方法は、水溶性金属硝酸塩を出発原料
にするため、金属塩の均一混合は室温で行われる。しか
しながら、800℃で脱炭酸を起こさせ、1200℃の高温で
脱泡、焼結させる必要がある。この処理により超伝導体
内部に気泡やクラックを生じやすい。
(発明の解決しようとする問題点) 本発明はこの様な点を改良するために、低温でかつ均
一混合焼結を可能とする超伝導体の製造方法を与えるも
のである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、所望の各種金属塩と二座以上のキレート配
位子とからなる混合物溶液を調製し、該混合物溶液を噴
霧状態にして、酸素雰囲気下あるいは無酸素雰囲気下
で、加熱された雰囲気と接触処理して乾燥金属錯体微粒
子とする工程と、該微粒子を酸素存在下で加熱して燃焼
酸化し酸化物微粉体を合成する工程からなる。この微粉
体を必要に応じてバインダーと共にまたはバインダを用
いずに膜状、線状、円盤状等所望の形に成形し、該成形
物を酸素存在下焼結処理すれば、所望の形状の超伝導体
が得られる。
このとき、金属塩としては反応を十分に進行させるこ
とを目的に、金属硝酸塩、過塩素酸塩、塩素酸塩、臭素
酸塩を用いることが出来る。これらの塩は酸化性イオン
を持つ金属塩であり、450゜C以上に加熱することによ
り燃焼して酸化物を形成する。本発明ではこの作用が一
因となって従来よりも低温での超伝導体の合成が可能と
なる。
また本発明の好ましい態様によれば、二座以上のキレ
ート配位子として、蓚酸、ヒドロキソ酸、あるいはアミ
ノ酸類、あるいはカルボン酸基またはヒドロキサム基を
有するポリマー、あるいはルベアン酸を用いることによ
り、効率よく微粉末化された金属酸化物を製造すること
ができる。例えば、そのような配位子として、蓚酸やヒ
ドロキソ酸類の酒石酸、クエン酸、グルコン酸、マロン
酸、コハク酸、グルタール酸、アスコルビン酸、アミノ
酸類のエチレンジアミンテトラ酢酸、イミノジ酢酸、ニ
トリロトリ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ト
リエチレンテトラミンヘキサ酢酸、L−アミノ酸類そし
て含カルボン酸ポリマーとしてポリアクリル酸、ポリメ
タクリル酸、イミノジ酢酸置換ポリスチレン、ポリヒド
ロキサム酸およびルベアン酸等が挙げられる。
さらに、金属塩とキレート配位子と混合する前後の工
程で、親水部を1個以上有する有機物質で増粘作用や界
面活性作用を有する添加剤を加えることにより、造粒作
用を高め、均一混合組成で均一な粒径を持つ微粉末状の
超伝導体を得ることが出来る。
以上の製造方法を可能とする製造装置には、原料組成
の溶液を効率よく細かい液滴にし,乾燥脱水および燃焼
酸化する機能が求められる。本発明の装置は、乾燥・脱
水チャンバと、該チャンバに原料溶液を霧状に供給する
噴霧ノズル部と、該ノズル部に原料溶液と加圧空気また
は酸素を供給する機構と、前記乾燥・脱水チャンバに加
熱された空気または酸素を供給する機構と、前記乾燥・
脱水チャンバ内に生成した粉体を加熱する機構からなる
ことを特徴とする。この製造装置は、金属塩とキレート
剤を含む混合溶液を噴霧ノズル部に供給することにより
乾燥金属錯体微粒子を作成し、この微粒子を加熱して燃
焼酸化することにより求める超伝導体を金属酸化物微粉
体として得る機能を有する。生成した金属酸化物微粉体
を捕集する機構を付加すれば、より効率的に生成物を回
収することができる。
〔製造方法の実施例〕
(実施例1) Y(NO33,0.2mol/1,Ba(NO32,0.2mol/,Cu(N
O32,0.2mol/の各水溶液を室温にて1:2:3の割合で混
ぜた溶液とクエン酸水溶液とを混合した。該混合液を噴
霧状にし、100〜120℃で微粒子化し、生成物をさらに50
0〜700℃で燃焼酸化した。得られた酸化物微粉体を10〜
20トン/cm2でプレスし450〜800℃で焼結した。該焼結体
のX線回折パターンを第1図に示す。これは、超伝導転
移点92Kを示すY1.0−Ba2.0−Cu3.0系酸素欠損ペロブス
カイト(以下ODPと略する。)構造のX線回折パターン
(Senbaら,Jan.J.Appl.Hhys..1987年,4月号,L429−L43
1)と一致した。このことは、超伝導ODP構造が、従来法
の950℃に比べ、450〜250℃も低い温度で焼結できたこ
とを意味する。試料の導電率の温度変化を4端子交流法
により求めたところ、絶対温度85Kで完全に超伝導に至
り、試料の良否の目安である転移幅は4.2Kであった。
(実施例) Y(ClO43,0.2mol/,BaCl2,0.2mol/,Cu(ClO4
2,0.2mol/の各水溶液を室温にて1:2:3の割合で混ぜ
た。これと酒石酸水溶液を混合し,テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシドメタノール溶液を加え、該混合液を
噴霧状にして100〜120℃で微粒子化し、生成物をさらに
500〜700℃で燃焼酸化した。得られた酸化物微粉体を10
〜20トン/cm2でプレスし600〜800℃で焼結した。試料の
導電率の温度変化を4端子交流法により求めたところ、
絶対温度82Kで完全に超伝導に至り、転移幅が8.5Kであ
った。
(実施例3) LaCl3、0.2mol/,BaCl2、0.2mol/,CuCl2、0.2mol/
の各水溶液を室温にて6:4:1の割合で混ぜた。これと
エチレンジアミンテトラ酢酸水溶液を混合し、テトラメ
チルアンモニウムヒドロキサイド10%水溶液を徐々に添
加し、該混合液を噴霧状にし、100〜120℃で微粒子化
し、生成物をさらに500〜700℃で燃焼酸化した。得られ
た酸化物微粉体を10〜20トン/cm2でプレスし600〜800℃
で焼結した。試料の導電率の温度変化を4端子交流法に
より求めたところ、絶対温度35Kで超伝導に至り、転移
幅が4.2Kであった。
(実施例4) GdCl3、0.2mol/,SrCl2、0.2mol/,CuCl2、0.2mol/
の各水溶液を室温にて0.5:2.5:4の割合で混ぜた。こ
れと、L−アラニン溶液を混合して該混合液を噴霧状に
し、100〜120℃で微粒子化し、生成物をさらに500〜600
℃で燃焼酸化した。得られた酸化物微粉体を10〜20トン
/cm2でプレスし550〜800℃で焼結した。試料の導電率の
温度変化を4端子交流法により求めたところ、絶対温度
85Kで超伝導に至り、転移幅が3.8Kであった。
(実施例5) YNO3、0.2mol/,BaNO2、0.2mol/,CuNO2、0.2mol/
の各イソプロパノール溶液を室温にて1:2:3の割合で
混ぜた。これにポリエチレングリコールを加え,該混合
液を噴霧状にし,100〜120℃で微粒子化し、生成物をさ
らに450〜800℃で燃焼酸化した。得られた酸化物微粉体
を10〜20トン/cm2で円盤状に加圧成形し600〜800℃で焼
結した。試料の導電率の温度変化を4端子交流法により
求めたところ、絶対温度88Kで超伝導に至り、転移幅が
1.8Kであった。
(実施例6) EuCl3、0.2mol/,BaCl2、0.2mol/,CuCl2、0.2mol/
の各水溶液を室温にて1:2.5:3の割合で混ぜた。これ
とポリメタクリル酸の水溶液を混合し,該混合液を噴霧
状にし、100〜120℃で微粒子化し、生成物をさらに500
〜700℃で燃焼酸化した。得られた酸化物微粉体を少量
のエチレングリコールと混練りし、YSZ基板上にスクリ
ーン印刷し600〜700℃で焼結した。試料の導電率の温度
変化を4端子交流法により求めたところ、絶対温度89K
で超伝導に至り、転移幅が1.5Kであった。
(実施例7) Y(ClO4、0.2mol/,BaCl2、0.2mol/,CuCl2
0.2mol/の各水溶液を室温にて1:2:3の割合で混ぜた。
これにポリビニルアルコール水溶液とレシチンを少量加
え、クエン酸溶液と混合し,ドデシルトリメチルヒドロ
キサイド10%水溶液を徐々に添加した。該混合液を噴霧
状にし,100〜120℃で微粒子化し、生成物をさらに500〜
700℃で燃焼酸化した。得られた酸化物微粉体を少量の
グリセリンと混練りし、10〜20トン/cm2の圧力でダイス
から押し出して直径1mmの線材に加工した。この線材を6
00〜800℃で焼結した。得られた線材試料の導電率の温
度変化を求めたところ絶対温度89Kで超伝導に至り、転
移幅が1.5Kであった。
以下同様にして、所定の組成に仕込んだY,Scおよびラ
ンタニド系元素、Baを初めとするアルカリ土類系元素、
そして銅を含む塩とキレート化剤を混合した溶液を原料
にして、加熱酸化し、目的物質の微粉体を得た。成形物
を500〜800℃で焼結後得られた結果を表1にまとめる。
〔製造装置の実施例〕 製造装置の実施例のブロック図をを第2図に示す。こ
の装置は、金属塩とキレート剤を含む混合溶液を保持す
る原料容器7,該溶液を送る送液ポンプ1,該混合溶液を霧
状に噴射するための噴霧ノズル2,噴射に必要な加圧空気
または加圧酸素供給部3,噴射した該混合溶液を乾燥・脱
水するための加熱空気または加熱酸素供給部4,乾燥,脱
水処理を行うための乾燥・脱水チャンバー5,さらに燃焼
酸化させるための燃焼チャンバ6からなる。
本装置を用いて、以下の条件で超伝導体作製用金属酸
化物の微粉末を得た。
混合溶液組成: Y(NO3、0.01〜2mol/水溶液 Ba(NO3、0.01〜2mol/水溶液 Cu(NO3、0.01〜2mol/水溶液 クエン酸、0.01〜6mol/水溶液 供給加熱酸素温度:60〜500℃ 燃焼チャンバー温度:300〜850℃ 得られた微粉末を少量のグリセリンと混練りし、YSZ
基板上にスクリーン印刷し、600〜750℃で焼結した。試
料の導電率の温度変化を4端子交流法により求めたとこ
ろ絶対温度85Kで超伝導に至り、転移幅が4.5Kであっ
た。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の方法によれば、超伝導
体の所定の組成に原子スケールで均一混合された金属酸
化物微粉体が比較的低温で効率良く得られる。この金属
酸化物微粉体を用い、従来の焼結温度に比べ十分に低い
焼結温度で連続した金属酸化物超伝導体を形成する事が
できる。よって、高温焼結でありがちな超伝導体と基
板、心材との化学反応に伴う超伝導転移点の低温化ある
いは超伝導性の消失といった問題を解決するうえで大き
な利点を有する。
本発明の装置は、本発明の方法を効率良く実現でき
る。
高温超伝導体、特に絶対温度77Kの液体窒素温度以上
で超伝導に至る材料は、ジョセフソン素子,電力輸送,
高磁場発生磁石等の幅広い工業的応用が期待され、その
素材加工上、本発明は低温プロセスで作製できるという
点で極めて大きなインパクトを与える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で得た酸素欠損ペロブスカイト構造の超
伝導体のX線回折パターン(CuKα)を示す図、第2図
は本発明の超伝導体の製造装置を示す図である。 1……送液ポンプ,2……噴射ノズル, 3……加圧空気または加圧酸素供給部, 4……加熱空気または加熱酸素供給部, 5……乾燥,脱水チャンバー, 6……燃焼チャンバ,7……原料容器。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般組成式(M1)x(M2)y(M3)zOw
    (ここでM1は(B,Al,Ga,In,Tl,Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,S
    m,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)からなる群から選ばれ
    た一または二以上の元素、M2は(Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra,S
    n,Pb)からなる群から選ばれた一または二以上の元素、
    M3は(Cu)、x,y,z,wは任意の原子モル分率)で表わさ
    れる超伝導体の製造方法に於て、M1、M2、M3の金属塩と
    二座以上のキレート配位子とからなる混合溶液を調製す
    る工程と、該混合物溶液を噴霧状態で加熱された雰囲気
    と接触処理して乾燥金属錯体微粒子とする工程、該微粒
    子を酸素存在下で加熱して燃焼酸化し、酸化物微粉体を
    合成する工程を含むことを特徴とする超伝導体の製造方
    法。
  2. 【請求項2】金属塩として、硝酸塩、過塩素酸塩、塩素
    酸塩、臭素酸塩から選ばれる塩類を用いることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の超伝導体の製造方法。
  3. 【請求項3】二座以上のキレート配位子が、蓚酸、ヒド
    ロキソ酸類、あるいはアミノ酸類、あるいはカルボン酸
    基またはヒドロキサム基を有するポリマー、あるいはル
    ベアン酸から選択される1種または複数種の化合物であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項
    記載の超伝導体の製造方法。
  4. 【請求項4】二座以上のキレート配位子であるヒドロキ
    ソ酸類が酒石酸、クエン酸、グルコン酸、アスコルビン
    酸から選択される1種または複数種の酸であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第3項いずれ
    か記載の超伝導体の製造方法。
  5. 【請求項5】二座以上のキレート配位子であるアミノ酸
    類がL−アミノ酸であることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項、第2項、第3項いずれか記載の超伝導体の製
    造方法。
  6. 【請求項6】二座以上のキレート配位子であるカルボン
    酸基あるいはヒドロキサム基を有するポリマーがポリア
    クリル酸、ポリメタクリル酸、イミノジ酢酸置換ポリス
    チレン、ポリヒドロキサム酸から選択される1種または
    複数種の酸であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項、第2項、第3項いずれか記載の超伝導体の製造方
    法。
  7. 【請求項7】金属塩と二座以上のキレート配位子とから
    なる溶液を調製する工程で、1種または複数の有機物添
    加剤を加えることを特徴とする特許請求の範囲第1項か
    ら第6項いずれか記載の超伝導体の製造方法。
  8. 【請求項8】有機物添加剤の1種以上が、硝化度8%以
    上のセルロース、グリセリン、トリエタノールアミン、
    エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリビニ
    ルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリ
    コール、ポリプロピレングリコール、セチルメチルセル
    ロース、ポリビニルピロリドンから選ばれることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項から第7項いずれか記載の
    超伝導体の製造方法。
  9. 【請求項9】有機物添加剤の1種以上が、界面活性作用
    を有する有機物質であることを特徴とする特許請求の範
    囲第7項記載の超伝導体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107321998A (zh) * 2017-07-24 2017-11-07 清远先导材料有限公司 铜镓合金粉的制备方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2620864B1 (fr) * 1987-09-18 1990-04-20 Rhone Poulenc Chimie Materiaux supraconducteurs et leur procede de preparation
WO1989012027A1 (en) * 1988-06-09 1989-12-14 Battelle Memorial Institute Metal oxide ceramic powders and thin films and methods of making same
US5139999A (en) * 1990-03-08 1992-08-18 President And Fellows Of Harvard College Chemical vapor deposition process where an alkaline earth metal organic precursor material is volatilized in the presence of an amine or ammonia and deposited onto a substrate
JP4240423B2 (ja) 1998-04-24 2009-03-18 中部キレスト株式会社 金属酸化物薄膜形成用ターゲット材およびその製造方法、並びに該ターゲット材を使用した金属酸化物薄膜の形成法
JP2002241180A (ja) * 2001-02-09 2002-08-28 Chubu Kiresuto Kk 高密度金属酸化物焼結体ターゲットの製法
JP6082868B2 (ja) * 2011-08-19 2017-02-22 国立大学法人長岡技術科学大学 中実球状金属酸化物粒子の製造方法
CN105155178B (zh) * 2015-07-31 2018-08-28 广东大众农业科技股份有限公司 一种低成本提取印染废水热量的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2632514B2 (ja) * 1987-06-29 1997-07-23 日本セメント株式会社 セラミックス超電導体の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107321998A (zh) * 2017-07-24 2017-11-07 清远先导材料有限公司 铜镓合金粉的制备方法

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