JP2778104B2 - 酸化物超電導材料 - Google Patents
酸化物超電導材料Info
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- JP2778104B2 JP2778104B2 JP1106482A JP10648289A JP2778104B2 JP 2778104 B2 JP2778104 B2 JP 2778104B2 JP 1106482 A JP1106482 A JP 1106482A JP 10648289 A JP10648289 A JP 10648289A JP 2778104 B2 JP2778104 B2 JP 2778104B2
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- oxide superconducting
- superconducting material
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、Bi−Pb−Sr−Ca−Cu−Ｏ系酸化物超電導
材料に関するものである。
材料に関するものである。
［従来の技術］ 現在、最も臨界温度の高い酸化物超電導材料として
は、複合層状構造を有するTl−Ca−Ba−Cu−Ｏ系および
Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系材料が知られている。
は、複合層状構造を有するTl−Ca−Ba−Cu−Ｏ系および
Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系材料が知られている。
Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系材料においては、100K以上の臨
界温度を持つ相と80Kの相の混相状態となっており、単
相化が困難であったところ、この系にPbを添加すること
により、現在では臨界温度が110Kのほぼ単相に近い相
（90％）を得ることが可能となった。また、Tl−Ca−Ba
−Cu−Ｏ系材料においては、120Kの臨界温度を有する相
が存在し注目されている。
界温度を持つ相と80Kの相の混相状態となっており、単
相化が困難であったところ、この系にPbを添加すること
により、現在では臨界温度が110Kのほぼ単相に近い相
（90％）を得ることが可能となった。また、Tl−Ca−Ba
−Cu−Ｏ系材料においては、120Kの臨界温度を有する相
が存在し注目されている。
これらBi系およびTl系超電導材料においては、その臨
界温度が液体窒素の沸点である77Kに比べて十分高く、
超電導の実用化を大きく推進するものと考えられる。
界温度が液体窒素の沸点である77Kに比べて十分高く、
超電導の実用化を大きく推進するものと考えられる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来は、Bi−Sr−Ca−Cu系超電導体に
Pbを添加して、Bi−Pb−Sr−Ca−Cu−Ｏ系超電導体と
し、100K以上の臨界温度を持つ高Tc相の単相に近い相が
得られていた。しかしながら、このような超電導体を得
るためには非常に長い焼結が必要であり、また臨界電流
密度も小さい。Tl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系超電導体において
は、Tl2Ca2Ba2Cu3OxおよびTl2CaBa2Cu2Oyに代表される
数種の超電導相を含んでおり、臨界温度こそ120Kと高い
もの得られているが、その高Tc相の単相生成は困難であ
る。また、Tl系超電導材料については、その毒性や蒸気
圧が高いことなどから取扱いが難しい。
Pbを添加して、Bi−Pb−Sr−Ca−Cu−Ｏ系超電導体と
し、100K以上の臨界温度を持つ高Tc相の単相に近い相が
得られていた。しかしながら、このような超電導体を得
るためには非常に長い焼結が必要であり、また臨界電流
密度も小さい。Tl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系超電導体において
は、Tl2Ca2Ba2Cu3OxおよびTl2CaBa2Cu2Oyに代表される
数種の超電導相を含んでおり、臨界温度こそ120Kと高い
もの得られているが、その高Tc相の単相生成は困難であ
る。また、Tl系超電導材料については、その毒性や蒸気
圧が高いことなどから取扱いが難しい。
この発明の目的は、臨界温度の高い超電導相の単相化
を図り、臨界温度および臨界電流密度の向上した酸化物
超電導材料を提供することにある。
を図り、臨界温度および臨界電流密度の向上した酸化物
超電導材料を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ この発明の酸化物超電導材料は、Bi、Pb、Sr、Ca、Cu
および酸素を主な構成元素として有し、Cuの１原子％〜
50原子％を、Ti、Nb、HfおよびTaからなる群より選ばれ
る１種また２種以上の金属で置換したことを特徴として
いる。
および酸素を主な構成元素として有し、Cuの１原子％〜
50原子％を、Ti、Nb、HfおよびTaからなる群より選ばれ
る１種また２種以上の金属で置換したことを特徴として
いる。
Cuを置換する場合、その組成比は、 Bi:Pb:Sr:Ca:Cu:M ＝（１−β）x:βx:y:z:u（１−α）:uα （但し、Ｍは置換元素で、Ti,Nb,HfおよびTaからなる
群より選ばれる１種または２種以上の元素であり、x,y,
z,u,αおよびβは、1.5≦ｘ≦2.5,1.5≦ｙ≦2.5,1.5≦
ｚ≦2.5,2.5≦ｕ≦3.5,0.01≦α≦0.5,0≦β≦0.4であ
る。）で表わされることが好ましい。
群より選ばれる１種または２種以上の元素であり、x,y,
z,u,αおよびβは、1.5≦ｘ≦2.5,1.5≦ｙ≦2.5,1.5≦
ｚ≦2.5,2.5≦ｕ≦3.5,0.01≦α≦0.5,0≦β≦0.4であ
る。）で表わされることが好ましい。
［発明の作用効果］ この発明では、Bi−Pb−Sr−Ca−Cu−Ｏ系酸化物超電
導材料のCuを、Ti、Nb、HfおよびTaよりなる群より選ば
れる１種または２種以上の金属で置換することにより、
臨界温度および臨界電流密度を向上させている。これ
は、焼結体の結晶性が改善され、臨界温度の高い超電導
の単相化が進んだためと考えられる。
導材料のCuを、Ti、Nb、HfおよびTaよりなる群より選ば
れる１種または２種以上の金属で置換することにより、
臨界温度および臨界電流密度を向上させている。これ
は、焼結体の結晶性が改善され、臨界温度の高い超電導
の単相化が進んだためと考えられる。
［実施例］ 第１表に示すような置換元素Ｍを用いて、酸化物超電
導材料を作製した。原料としては、Bi2O3、PbO、SrC
O2、CaCO3、CuOおよび置換元素Ｍの酸化物を用いた。
導材料を作製した。原料としては、Bi2O3、PbO、SrC
O2、CaCO3、CuOおよび置換元素Ｍの酸化物を用いた。
それぞれの原料粉末を、Bi:Pb:Sr:Ca:Cu:M＝1.6:0.4:
2:2:3（１−α）:3α（但し、αは第１表に示す置換量
を表わしている。）となるように、秤量し乳鉢でよく混
合した。
2:2:3（１−α）:3α（但し、αは第１表に示す置換量
を表わしている。）となるように、秤量し乳鉢でよく混
合した。
これらの混合粉末を、プレス成形し、780〜830℃の範
囲内で、８〜12時間大気中で予備焼結を行なった。予備
焼結の後、粉砕し、混合を十分に行ない、再度プレス成
形して本焼結を行なった。本焼結は830〜850℃の範囲内
で、12〜24時間大気中で行なった。焼結後、炉内で冷却
し、取出した。
囲内で、８〜12時間大気中で予備焼結を行なった。予備
焼結の後、粉砕し、混合を十分に行ない、再度プレス成
形して本焼結を行なった。本焼結は830〜850℃の範囲内
で、12〜24時間大気中で行なった。焼結後、炉内で冷却
し、取出した。
得られた各酸化物超電導材料の臨界温度Tciおよび臨
界電流密度Jcを４端子法で測定した。なお、臨界電流密
度は77Kで測定した値である。結果を、第１表に併せて
示す。
界電流密度Jcを４端子法で測定した。なお、臨界電流密
度は77Kで測定した値である。結果を、第１表に併せて
示す。
第１表から明らかなように、この発明に従う実施例１
〜７の酸化物超電導材料は、Cuを他の金属元素で置換し
ていない従来例のものに比べて、高臨界温度相が生成し
やすくなっており、臨界温度および臨界電流密度におい
て優れている。
〜７の酸化物超電導材料は、Cuを他の金属元素で置換し
ていない従来例のものに比べて、高臨界温度相が生成し
やすくなっており、臨界温度および臨界電流密度におい
て優れている。
Claims (2)
- 【請求項１】Bi、Pb、Sr、Ca、Cuおよび酸素を主な構成
元素として有する酸化物超電導材料において、 Cuの１原子％〜50原子％を、Ti、Nb、HfおよびTaからな
る群より選ばれる１種または２種以上の金属で置換した
ことを特徴とする、酸化物超電導材料。 - 【請求項２】前記酸化物超電導材料の組成比が、 Bi:Pb:Sr:Ca:Cu:M ＝（１−β）x:βx:y:z:u（１−α）:uα （但し、Ｍは置換元素で、Ti,Nb,HfおよびTaからなる群
より選ばれる１種または２種以上の元素であり、x,y,z,
u,αおよびβが、1.5≦ｘ≦2.5,1.5≦ｙ≦2.5,1.5≦ｚ
≦2.5,2.5≦ｕ≦3.5,0.01≦α≦0.5,0≦β≦0.4であ
る。） で表わされることを特徴とする、請求項１記載の酸化物
超電導材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106482A JP2778104B2 (ja) | 1988-05-17 | 1989-04-26 | 酸化物超電導材料 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11967388 | 1988-05-17 | ||
| JP1-28115 | 1989-02-06 | ||
| JP63-119673 | 1989-02-06 | ||
| JP2811589 | 1989-02-06 | ||
| JP1106482A JP2778104B2 (ja) | 1988-05-17 | 1989-04-26 | 酸化物超電導材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307826A JPH02307826A (ja) | 1990-12-21 |
| JP2778104B2 true JP2778104B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=27286082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1106482A Expired - Lifetime JP2778104B2 (ja) | 1988-05-17 | 1989-04-26 | 酸化物超電導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778104B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-26 JP JP1106482A patent/JP2778104B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02307826A (ja) | 1990-12-21 |
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