JP2806390B2 - 超電導体の接合方法 - Google Patents
超電導体の接合方法Info
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Description
方法に関する。
り、確立された方法は知られていない。しかし、従来の
接合技術の延長として以下の方法が考えられる。
て塗布し、これら超電導体の接合部どうしを突き合わせ
て前記低融点金属を冷却固化することにより接合する方
法。
ダーの超電導体の微粉末、または、乾式で合成された超
電導体の微粉末を分散媒体中に分散させて作成したペー
ストを接合すべき超電導体の接合部に塗布し、これら超
電導体の接合部どうしを突き合わせて焼結することによ
り接合する方法。
ストを接合すべき超電導体の接合部に塗布し、これら超
電導体の接合部どうしを突き合わせて焼結することによ
り接合する方法。
以下のような問題点があった。
の低融点金属の部分が電気抵抗を持ち、接合した超電導
体間で超電導電流を流せなくなる。また、例えば、高い
臨界温度(Tc)を有する Y1Ba2Cu3O7-x、 Bi2Sr2Ca2Cu3O10、 Tl2Ba2Ca2Cu3O10 等の超電導体では、コヒーレンス長が数十Åである。し
たがって、接合部における超電導体間に介在される低融
点金属の厚さを数十Å以下としなければ超電導電流を流
すことができない。しかし、この接合剤たる低融点金属
の厚さをこのように薄くして接合することはほとんど不
可能である。
るものであるから、前記のような不都合は回避でき
る。しかし、例えば、接合対象たる超電導体としてのY1
Ba2Cu3O7-xを、接合剤としてこの超電導体の微粉末を用
いて接合する場合を考えると、この場合の接合焼結温度
として、接合対象たる超電導体を製造する際の焼結温度
とほぼ同程度の温度を選定する必要がある。すなわち、
Y1Ba2Cu3O7-xを製造する際の焼結温度は920〜950℃であ
るから、十分な接合強度を得るためにはこの場合の接合
温度を940℃程度とする必要がある。この接合温度を例
えば、920℃と低い温度にすると、接合強度が弱くなっ
て実用にならない。
超電導体自体が歪んだり、変形したりするという不都合
が生じてしまう。この事情は他の超電導体の場合も同じ
である。
である。しかし、接合面に塗布された銀ペーストの銀が
焼結によって超電導体中に拡散していくため、この接合
部に空洞が生ずるおそれが高く、これにより、この接合
部での超電導電流を阻害するおそれがある。また、銀
は、Y1Ba2Cu3O7-xの接合には適用できるが、焼結温度が
高いことと、拡散した場合に超電導体としての性質を破
壊してしまう等の理由から、Bi2Sr2Ca2Cu3O10、Tl2Ba2C
a2Cu3O10等の他の超電導体の接合には用いることができ
ない。
接合された超電導体が一体となって一つの超電導体とし
て作用することができるとともに、十分な接合強度を発
揮することができる超電導体の接合方法を提供すること
を目的としたものである。
課題を解決している。
加物質とを含む接合剤を塗布し、これら接合面を突き合
わせて焼結することにより超電導体どうしを接合する超
電導体の接合方法であって、 前記接合すべき超電導体として、Y1Ba2Cu3O7-xの組成
を有する超電導物質または該超電導物質Y1Ba2Cu3O7-xに
おけるYもしくはBaを他の元素で置換した組成を有し、
Y1Ba2Cu3O7-xの組成を有する超電導物質と同一または類
似の結晶構造を有する超電導物質の成型体を用い、 前記接合剤として、前記接合すべき超電導体の成型体
を構成する超電導物質と同一または類似の超電導物質
と、添加物質としてAgOもしくはCu2Oのいずれか1つま
たはAgOとCu2Oとの双方を含むものを用いることを特徴
とした構成。
上述の課題を解決している。
加物質とを含む接合剤を塗布し、これら接合面を突き合
わせて焼結することにより超電導体どうしを接合する超
電導体の接合方法であって、 前記接合すべき超電導体として、Bi2-xPbx(Sr1-yC
ay)4Cu3OxもしくはBi2-xPbx(Sr1-yCay)3Cu2Oxの組成
を有する超電導物質、または、これら超電導物質の構成
元素の一部を他の元素に置換した組成を有し、これら超
電導物質と同一または類似の結晶構造を有する超電導物
質の成型体を用い、 前記接合剤として、前記接合すべき超電導体の成型体
を構成する超電導物質と同一または類似の超電導物質
と、添加物質としてBiO,Bi2O5、PbO、Pb2O3,Pb3O4,Tl2O
3もしくはCu2Oのいずれか1つまたはBiO,Bi2O5、PbO、P
b2O3,Pb3O4,Tl2O3もしくはCu2Oのうちのいずれか2以上
を組み合わせたものとを含むものを用いることを特徴と
した構成。
で上述の課題を解決している。
加物質とを含む接合剤を塗布し、これら接合面を突き合
わせて焼結することにより超電導体どうしを接合する超
電導体の接合方法であって、 前記接合すべき超電導体として、Tl2-x(Ba1-yCay)4
Cu3O10-zまたはTl2-x(Ba1-yCay)3Cu2O10-zの組成を有
する超電導物質またはこれら組成におけるTl、Baもしく
はCaを他の元素で置換した組成を有し、これらの組成を
有する超電導物質と同一または類似の結晶構造を有する
超電導物質の成型体を用い、 前記接合剤として、前記接合すべき超電導体の成型体
を構成する超電導物質と同一または類似の超電導物質
と、添加物質としてBiO,Bi2O5、PbO、Pb2O3,Pb3O4,Tl2O
3もしくはCu2Oのいずれか1つまたはBiO,Bi2O5、PbO、P
b2O3,Pb3O4,Tl2O3もしくはCu2Oのうちのいずれか2以上
を組み合わせたものとを含むものを用いることを特徴と
した構成。
に接合剤を塗布し、これら接合面を突き合わせて焼結す
ることにより、接合剤が固化するとともに拡散結合して
超電導体どうしが接合される。
物質と、添加物質とを含むものである。そして、これら
の添加物質はいずれも、前記超電体物質と混合した場合
に、この混合物の焼結温度を該超電導体物質単独におけ
る焼結温度よりも低くするような物質であり、かつ、接
合対象たる超電導体中に拡散した場合にもこの超電導体
の超電導性を破壊しない物質である。したがって、焼結
の際に接合対象たる超電導体を歪ませたり変形させた
り、あるいは、超電導性を低下させたりするおそれがな
い。さらには、前記接合剤が超電導体物質と添加物質と
を含むものであることから、焼結の際に、前記添加物質
が接合対象たる超電導体中に拡散移動した場合にも、こ
の移動によって生ずる空洞が超電導電流を阻害する程大
きくなることはない。
を接合した例である。以下第1実施例を詳述する。
ット。
アンダー粉を50wt%添加し、よく混合し、トルエンをま
ぜてペースト状に形成したもの。
m程度塗り付けた後、これを、900℃で10時間焼結し
た。
2Kg/cm2以上であった。
が90Kの超電導特性を示すことが確認された。
3O7-x)の混合割合を種々変え、各々の場合の接合剤を
用いて接合し、各場合の接合強度を測定した結果を示す
グラフである。図において、縦軸が接合強度F(単位;K
g/cm2)、横軸が超電導体の混合割合α(単位;wt%)で
ある。
にしたがって接合強度が増すが、超電導体の混合割合を
0にすると、接合後、該接合部が超電導性を示さなくな
る。このため、少なくともαの値を20以上とする必要が
あった。
を接合した例であるが、用いた接合剤が前記第1実施例
を異なる。以下第2実施例を詳述する。
ット。
wt%添加し、よく混合してペースト状に形成したもの。
m程度塗り付けた後、これを、920℃で10時間焼結し
た。
5Kg/cm2であった。
が90Kの超電導特性を示すことが確認された。
型体どうしを接合した例である。以下第3実施例を詳述
する。
インチペレット。
μmアンダー粉を50wt%添加し、よく混合し、さらに、
トルエン10wt%をまぜてペースト状に形成したもの。
m程度塗り付けた後、これを、830℃で10時間焼結し
た。
5Kg/cm2であった。
が100Kの超電導特性を示すことが確認された。
b2O3,Tl2O3もしくはCu2Oを用いたものでもほぼ同様の結
果が得られた。
実施例と同一の構成及び作用効果を有するので、接合剤
以外の説明は省略する。
に、Bi2Sr2Ca2Cu3O10の3μmアンダー粉を前記混合物
の全量の50wt%添加し、トルエンを加えてよく混合して
ペースト状に形成したもの。
0.3、y=0.45)の成型体どうしを接合した例である。
以下第5実施例を詳述する。
0.3、y=0.45)の半インチペレット。
μmアンダー粉を50wt%添加し、よく混合し、さらに、
トルエン10wt%をまぜてペースト状に形成したもの。
m程度塗り付けた後、これを、830℃で10時間焼結し
た。
5Kg/cm2であった。
が110Kの超電導特性を示すことが確認された。
2O3,BiO,Bi2O5もしくはCu2Oを用いたものでもほぼ同様
の結果が得られた。
実施例と同一の構成及び作用効果を有するので、接合剤
以外の説明は省略する。
に、Tl2Ba2Ca2Cu3O10の3μmアンダー粉を前記混合物
の全量の50wt%添加し、トルエンを加えてよく混合して
ペースト状に形成したもの。
ペレットの接合部に、Y1Ba2Cu3O7-xの微粉3μmアンダ
ーの粉をトルエンでペースト状にして形成した接合剤を
約100μmの厚さに塗布し、接合部を突き合わせて900℃
で10時間焼結した。
の半インチペレットの接合部に、Bi2Sr2Ca2Cu2O10の微
粉3μmアンダーの粉をトルエンでペースト状にして形
成した接合剤を約100μmの厚さに塗布し、接合部を突
き合わせて830℃で10時間焼結した。
=0.45)の超電導体の半インチペレットの接合部に、Tl
2Ba2Ca2Cu3O10の微粉3μmアンダーの粉をトルエンで
ペースト状にして形成した接合剤を約100μmの厚さに
塗布し、接合部を突き合わせて830℃で10時間焼結し
た。
導体物質と、添加物質とを含むものを用い、この添加物
質を、前記超電導体物質と混合した場合に、この混合物
の焼結温度を該超電導体物質単独における焼結温度より
も低くするような物質であり、かつ、接合対象たる超電
導体中に拡散した場合にもこの超電導体の超電導性を破
壊しない物質で構成したもので、これにより、焼結の際
に接合対象たる超電導体を歪ませたり変形させたり、あ
るいは、超電導性を破壊したりするおそれを除去すると
ともに、前記添加物質が接合対象たる超電導体中に拡散
してもこの移動によって生ずる空洞が超電導電流を阻害
する程大きくなることがないようにし、接合部において
も超電導性を確保しつつ十分な接合強度を得ることを可
能にしたものである。
の混合割合と接合強度との関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】接合すべき超電導体の接合面に、超電導物
質と添加物質とを含む接合剤を塗布し、これら接合面を
突き合わせて焼結することにより超電導体どうしを接合
する超電導体の接合方法であって、 前記接合すべき超電導体として、Y1Ba2Cu3O7-xの組成を
有する超電導物質または該超電導物質Y1Ba2Cu3O7-xにお
けるYもしくはBaを他の元素で置換した組成を有し、Y1
Ba2Cu3O7-xの組成を有する超電導物質と同一または類似
の結晶構造を有する超電導物質の成型体を用い、 前記接合剤として、前記接合すべき超電導体の成型体を
構成する超電導物質と同一または類似の超電導物質と、
添加物質としてAgOもしくはCu2Oのいずれか1つまたはA
gOとCu2Oとの双方を含むものを用いることを特徴とした
超電導体の接合方法。 - 【請求項2】接合すべき超電導体の接合面に、超電導物
質と添加物質とを含む接合剤を塗布し、これら接合面を
突き合わせて焼結することにより超電導体どうしを接合
する超電導体の接合方法であって、 前記接合すべき超電導体として、Bi2-xPbx(Sr1-yCay)
4Cu3OxもしくはBi2-xPbx(Sr1-yCay)3Cu2Oxの組成を有
する超電導物質、または、これら超電導物質の構成元素
の一部を他の元素に置換した組成を有し、これら超電導
物質と同一または類似の結晶構造を有する超電導物質の
成型体を用い、 前記接合剤として、前記接合すべき超電導体の成型体を
構成する超電導物質と同一または類似の超電導物質と、
添加物質としてBiO,Bi2O5、PbO、Pb2O3,Pb3O4,Tl2O3も
しくはCu2Oのいずれか1つまたはBiO,Bi2O5、PbO、Pb2O
3,Pb3O4,Tl2O3もしくはCu2Oのうちのいずれか2以上を
組み合わせたものとを含むものを用いることを特徴とし
た超電導体の接合方法。 - 【請求項3】接合すべき超電導体の接合面に、超電導物
質と添加物質とを含む接合剤を塗布し、これら接合面を
突き合わせて焼結することにより超電導体どうしを接合
する超電導体の接合方法であって、 前記接合すべき超電導体として、Tl2-x(Ba1-yCay)4Cu
3O10-zまたはTl2-x(Ba1-yCay)3Cu2O10-zの組成を有す
る超電導物質またはこれら組成におけるTl、Baもしくは
Caを他の元素で置換した組成を有し、これらの組成を有
する超電導物質と同一または類似の結晶構造を有する超
電導物質の成型体を用い、 前記接合剤として、前記接合すべき超電導体の成型体を
構成する超電導物質と同一または類似の超電導物質と、
添加物質としてBiO,Bi2O5、PbO、Pb2O3,Pb3O4,Tl2O3も
しくはCu2Oのいずれか1つまたはBiO,Bi2O5、PbO、Pb2O
3,Pb3O4,Tl2O3もしくはCu2Oのうちのいずれか2以上を
組み合わせたものとを含むものを用いることを特徴とし
た超電導体の接合方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1123269A JP2806390B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 超電導体の接合方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1123269A JP2806390B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 超電導体の接合方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02302380A JPH02302380A (ja) | 1990-12-14 |
JP2806390B2 true JP2806390B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=14856383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1123269A Expired - Fee Related JP2806390B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 超電導体の接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2806390B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2505802B2 (ja) * | 1987-04-10 | 1996-06-12 | 住友電気工業株式会社 | セラミックス系超電導材の接続方法 |
JPH01103965A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-21 | Nikkiso Co Ltd | 超伝導材の接合方法 |
JPH02296778A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-07 | Ngk Insulators Ltd | セラミック超電導体の製法 |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP1123269A patent/JP2806390B2/ja not_active Expired - Fee Related
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