JP2622123B2 - フレーク状酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
フレーク状酸化物超電導体の製造方法Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超電導成形体或いは線条体の製造に用いる
酸化物超電導体粉末の製造方法に関し、特に配向性をも
つフレーク状の酸化物超電導体粉末の製造方法に関する
ものである。
酸化物超電導体粉末の製造方法に関し、特に配向性をも
つフレーク状の酸化物超電導体粉末の製造方法に関する
ものである。
比較的高温で超電導状態を示す物質としてＹ−Ba−Cu
−Ｏ系、或いはLa−Sr−Cu−Ｏ系等の酸化物超電導体が
知られている。このような酸化物超電導体の線材を始め
種々の成形体をつくる場合、前記酸化物超電導体の粉末
材料を用いて行われている。例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系で
は、原料粉のY2O3、BaCo3、CuO粉末を所望組成となるよ
う配合、混合し、これを仮焼成した後粉砕する。このよ
うにして得られた粉末材料は塊状であり、これを成形
し、続いて熱処理を施して酸化物超電導成形体としてい
るものである。
−Ｏ系、或いはLa−Sr−Cu−Ｏ系等の酸化物超電導体が
知られている。このような酸化物超電導体の線材を始め
種々の成形体をつくる場合、前記酸化物超電導体の粉末
材料を用いて行われている。例えばＹ−Ba−Cu−Ｏ系で
は、原料粉のY2O3、BaCo3、CuO粉末を所望組成となるよ
う配合、混合し、これを仮焼成した後粉砕する。このよ
うにして得られた粉末材料は塊状であり、これを成形
し、続いて熱処理を施して酸化物超電導成形体としてい
るものである。
一方、このような酸化物超電導体は層状ペロプスカイ
トの結晶構造をもっており、その結晶内に電流が流れ易
い方向と流れにくい方向がある。即ち、結晶のａ、ｂ軸
面では電流が流れ易いがｃ軸方向には流れにくい。
トの結晶構造をもっており、その結晶内に電流が流れ易
い方向と流れにくい方向がある。即ち、結晶のａ、ｂ軸
面では電流が流れ易いがｃ軸方向には流れにくい。
超電導特性についても同様な異方性があり、ａ、ｂ軸
面内の臨界電流密度はｃ軸方向の臨界電流密度よりも極
めて大きな値を有する。前記の方法で製造された酸化物
超電導体粉末は結晶構造が等方的であり、従って、その
臨界電流密度は結晶ａ、ｂ軸面内の臨界電流密度よりも
小さな値となる。
面内の臨界電流密度はｃ軸方向の臨界電流密度よりも極
めて大きな値を有する。前記の方法で製造された酸化物
超電導体粉末は結晶構造が等方的であり、従って、その
臨界電流密度は結晶ａ、ｂ軸面内の臨界電流密度よりも
小さな値となる。
本発明は以上のような点にかんがみてなされたもの
で、その目的とするところは、臨界電流密度の大きな酸
化物超電導体の製造方法を提供することにある。
で、その目的とするところは、臨界電流密度の大きな酸
化物超電導体の製造方法を提供することにある。
本発明は酸化物超電導体用酸化物原料粉を混合した原
料混合粉末を加熱して軟化または溶融させたのちこれを
102℃/S〜104℃/Sの急冷凝固速度にて冷却して板状体と
なし、次に該板状体を酸素雰囲気中で500〜1000℃で熱
処理し、しかる後に粉砕することを特徴とするフレーク
状酸化物超電導体の製造方法である。
料混合粉末を加熱して軟化または溶融させたのちこれを
102℃/S〜104℃/Sの急冷凝固速度にて冷却して板状体と
なし、次に該板状体を酸素雰囲気中で500〜1000℃で熱
処理し、しかる後に粉砕することを特徴とするフレーク
状酸化物超電導体の製造方法である。
本発明の製造方法で得られるフレーク状酸化物超電導
体は第１図（Ａ）に示すように、フレーク状でその厚さ
方向に結晶ｃ軸をもち、面内にａ、ｂ軸をもっている。
従ってこのフレーク状の超電導体を下地面上に配列させ
ると、第１図（Ａ′）に示すように、フレーク状の平面
を下地面と平行にして、粉末は厚さｔの重なった層状に
配列する。このように配列された超電導体に下地面と平
行に電流を流すと、超電導体のａ、ｂ軸面内に電流が流
れる。従って、このようなフレーク状の超電導体層によ
り超電導体層を形成すると、結晶方位の制御が可能であ
るため、臨界電流密度を向上せしめることができる。
体は第１図（Ａ）に示すように、フレーク状でその厚さ
方向に結晶ｃ軸をもち、面内にａ、ｂ軸をもっている。
従ってこのフレーク状の超電導体を下地面上に配列させ
ると、第１図（Ａ′）に示すように、フレーク状の平面
を下地面と平行にして、粉末は厚さｔの重なった層状に
配列する。このように配列された超電導体に下地面と平
行に電流を流すと、超電導体のａ、ｂ軸面内に電流が流
れる。従って、このようなフレーク状の超電導体層によ
り超電導体層を形成すると、結晶方位の制御が可能であ
るため、臨界電流密度を向上せしめることができる。
一方、比較のため従来の塊状粉末により超電導体層を
形成すると、第１図（Ｂ′）に示すように、臨界電流密
度の大きなａ、ｂ軸面は一定方向に揃わず等方的である
ため、超電導体層の臨界電流密度は本発明の粉末により
形成される超電導体層より低下する。
形成すると、第１図（Ｂ′）に示すように、臨界電流密
度の大きなａ、ｂ軸面は一定方向に揃わず等方的である
ため、超電導体層の臨界電流密度は本発明の粉末により
形成される超電導体層より低下する。
次に本発明のフレーク状酸化物超電導体の製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
先ず原料粉、例えばYBa2Cu3O7-yの組成ではY2O3、BaC
O3、CuOなどの原料酸化物粉末を所望組成となるよう配
合、混合する。この原料混合粉末をそのまま又は圧粉成
形して、或いはその混合粉末をあらかじめ酸素雰囲気中
500〜1000℃で熱処理して、それを加熱し軟化又は、溶
融せしめた後102℃/S〜104℃/Sの急冷凝固速度で急冷凝
固する。
O3、CuOなどの原料酸化物粉末を所望組成となるよう配
合、混合する。この原料混合粉末をそのまま又は圧粉成
形して、或いはその混合粉末をあらかじめ酸素雰囲気中
500〜1000℃で熱処理して、それを加熱し軟化又は、溶
融せしめた後102℃/S〜104℃/Sの急冷凝固速度で急冷凝
固する。
ここで原料混合粉末をそのまま又はそれを圧粉成形し
て用いると、軟化又は溶融した時、CuO粉のCuとＯへの
分解が進むため、予め熱処理を施しておくことが好まし
い。その温度範囲を500〜1000℃とするのは500℃以下で
は、CuO粉が多く残り、前記のように分解が進むためで
あり、1000℃以上でも全体の酸素量の欠損が多くなるた
めである。また急冷凝固法は例えば金属板上に流して行
うか、或いは２枚の金属板間で急冷凝固することもでき
る。また通常の片ロール、双ロール等の液体急冷法を適
用してもよい。しかし急冷凝固速度は102℃/S以下で
は、その後の熱処理に極めて長時間を必要とし、また10
4℃/S以上にすることは困難であるため、102〜104℃/S
とすることが望ましい。
て用いると、軟化又は溶融した時、CuO粉のCuとＯへの
分解が進むため、予め熱処理を施しておくことが好まし
い。その温度範囲を500〜1000℃とするのは500℃以下で
は、CuO粉が多く残り、前記のように分解が進むためで
あり、1000℃以上でも全体の酸素量の欠損が多くなるた
めである。また急冷凝固法は例えば金属板上に流して行
うか、或いは２枚の金属板間で急冷凝固することもでき
る。また通常の片ロール、双ロール等の液体急冷法を適
用してもよい。しかし急冷凝固速度は102℃/S以下で
は、その後の熱処理に極めて長時間を必要とし、また10
4℃/S以上にすることは困難であるため、102〜104℃/S
とすることが望ましい。
このようにして得られた急冷凝固材（板状）に酸素雰
囲気中で熱処理を施す。その温度は500〜1000℃程度と
し、降温はゆっくり行うとよい。その結果、第２図に示
すような、第１図（Ａ）のフレーク状の結晶組織をもつ
酸化物材料が得られる。この酸化物材料の結晶粒の厚さ
ｔ′は第１図（Ａ）のフレーク厚さｔにほぼ等しくなっ
ている。この結晶粒の厚さｔ′は急冷凝固後の熱処理温
度、時間によって変化する。例えば900℃酸素雰囲気中
で行うと、10hr程度で１〜２μ、20〜30hr程度で３〜４
μ、30〜40hr程度で５〜６μ、60hr〜70hr程度で10〜13
μとなる。
囲気中で熱処理を施す。その温度は500〜1000℃程度と
し、降温はゆっくり行うとよい。その結果、第２図に示
すような、第１図（Ａ）のフレーク状の結晶組織をもつ
酸化物材料が得られる。この酸化物材料の結晶粒の厚さ
ｔ′は第１図（Ａ）のフレーク厚さｔにほぼ等しくなっ
ている。この結晶粒の厚さｔ′は急冷凝固後の熱処理温
度、時間によって変化する。例えば900℃酸素雰囲気中
で行うと、10hr程度で１〜２μ、20〜30hr程度で３〜４
μ、30〜40hr程度で５〜６μ、60hr〜70hr程度で10〜13
μとなる。
続いて、このような酸化物材料を粉砕して第１図
（Ａ）に示すような多くの配向性をもつフレーク状酸化
物超電導体となる。この場合の粉砕方法としては少量で
あれば乳鉢でもよいが、好ましくはボールミル或いは高
いエネルギーで行うアトライターがよい。
（Ａ）に示すような多くの配向性をもつフレーク状酸化
物超電導体となる。この場合の粉砕方法としては少量で
あれば乳鉢でもよいが、好ましくはボールミル或いは高
いエネルギーで行うアトライターがよい。
Y2O3、BaCO3、CuO原料粉末をYBa2Cu3O7-yとなるよう
配合、混合した原料混合粉末を酸素雰囲気中で900℃、5
hr熱処理した。これをルツボ内で加熱し、軟化又は溶融
させ、所定温度から種々の冷却速度で急冷した。この急
冷材を950℃雰囲気中で、時間を変えて熱処理した後ボ
ールミル粉砕した。得られたフレーク状物の寸法も含め
これらの結果を第１表に示した。なお本発明で得られた
フレーク状物はその厚さ方向をｃ軸とする構造である
（第１図（Ａ））ことをＸ線解析によって確認した。一
方比較例では熱処理時間を長くしても第１図（Ａ）に示
すような組織にならず、結果的にフレーク状ではなく第
１図（Ｂ）に示すような塊状粉となった。
配合、混合した原料混合粉末を酸素雰囲気中で900℃、5
hr熱処理した。これをルツボ内で加熱し、軟化又は溶融
させ、所定温度から種々の冷却速度で急冷した。この急
冷材を950℃雰囲気中で、時間を変えて熱処理した後ボ
ールミル粉砕した。得られたフレーク状物の寸法も含め
これらの結果を第１表に示した。なお本発明で得られた
フレーク状物はその厚さ方向をｃ軸とする構造である
（第１図（Ａ））ことをＸ線解析によって確認した。一
方比較例では熱処理時間を長くしても第１図（Ａ）に示
すような組織にならず、結果的にフレーク状ではなく第
１図（Ｂ）に示すような塊状粉となった。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、酸化物原料粉を
混合して加熱し、軟化又は溶融した後に板状に急冷凝固
したものを粉砕するため、結晶Ｃ軸を厚さ方向にもつ臨
界電流密度の大きなフレーク状の酸化物超電導体が得ら
れるという効果がある。
混合して加熱し、軟化又は溶融した後に板状に急冷凝固
したものを粉砕するため、結晶Ｃ軸を厚さ方向にもつ臨
界電流密度の大きなフレーク状の酸化物超電導体が得ら
れるという効果がある。
第１図は本発明の製造方法で得られたフレーク状酸化物
超電導体と従来の塊状酸化物超電導体によって構成され
る超電導層の説明図、第２図は本発明の中間工程で得ら
れる急冷凝固した板状超電導体の結晶構造を説明する図
である。
超電導体と従来の塊状酸化物超電導体によって構成され
る超電導層の説明図、第２図は本発明の中間工程で得ら
れる急冷凝固した板状超電導体の結晶構造を説明する図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−65061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−277555（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285159（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】酸化物超電導体用酸化物原料粉末を混合し
た原料混合粉末を加熱し軟化または溶融させたのち、こ
れを102℃/S〜104℃/Sの急冷凝固速度にて冷却して板状
体となし、次にこの板状体を酸素雰囲気中で500〜1000
℃で熱処理したのち、これを粉砕することを特徴とする
フレーク状酸化物超電導体の製造方法。 - 【請求項２】原料混合粉末がY2O3、BaCO3、CuOの粉末を
使用し、これをＹ−Ba2−Cu3−O7-yとなるように配合、
混合したものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のフレーク状酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62236608A JP2622123B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | フレーク状酸化物超電導体の製造方法 |
| KR1019880011929A KR910007385B1 (ko) | 1987-09-21 | 1988-09-15 | 플레이크상 산화물 초전도체 및 그 제조방법 |
| AU22387/88A AU594889B2 (en) | 1987-09-21 | 1988-09-19 | Flaky oxide superconductor and method of manufacturing the same |
| DE3853658T DE3853658D1 (de) | 1987-09-21 | 1988-09-21 | Supraleitende Oxydflocken und deren Herstellungsverfahren. |
| EP88115471A EP0308892B1 (en) | 1987-09-21 | 1988-09-21 | Flaky oxide superconductor and method of manufacturing the same |
| CN88106780A CN1033897A (zh) | 1987-09-21 | 1988-09-21 | 片状氧化物超导体及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62236608A JP2622123B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | フレーク状酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6479011A JPS6479011A (en) | 1989-03-24 |
| JP2622123B2 true JP2622123B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=17003161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62236608A Expired - Lifetime JP2622123B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | フレーク状酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2622123B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2583288B2 (ja) * | 1988-07-27 | 1997-02-19 | 古河電気工業株式会社 | フレーク状酸化物超電導体の製造方法 |
| JPH0340838U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-19 | ||
| JPH0340841U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-19 | ||
| JP2565443B2 (ja) * | 1991-11-22 | 1996-12-18 | 株式会社テクノ・セブン | 単一相スピネル型金属酸化物サーミスタ材料の製造法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277555A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 酸化物超電導性セラミックス焼結体及びその製造方法 |
| JPH0816022B2 (ja) * | 1987-05-19 | 1996-02-21 | 松下電器産業株式会社 | 酸化物超電導体の製造方法 |
| JPS6465061A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Hitachi Metals Ltd | Oxide superconductive material acting at high temperature |
-
1987
- 1987-09-21 JP JP62236608A patent/JP2622123B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6479011A (en) | 1989-03-24 |
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