JP2815360B2 - 酸化物超伝導材料およびその製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導材料およびその製造方法Info
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- JP2815360B2 JP2815360B2 JP63038180A JP3818088A JP2815360B2 JP 2815360 B2 JP2815360 B2 JP 2815360B2 JP 63038180 A JP63038180 A JP 63038180A JP 3818088 A JP3818088 A JP 3818088A JP 2815360 B2 JP2815360 B2 JP 2815360B2
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- Japan
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- oxide superconducting
- superconducting material
- orientation
- manufacturing
- earth elements
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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)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は酸化物超伝導材料およびその製造方法に関す
る。
る。
従来の技術 近年超伝導材としてYBaCuO系の材料が報告され、色々
な試験研究が行われている。その結果、この材料は非常
に不安定である、臨界電流が高くとれないといった大き
な欠点がある事が知られてきた。さらに希土類元素を多
量に使用する為に価格もたかく市況変動に左右されやす
いといった経済的にも不安定な要素を抱えている。これ
らすべてについての改良がのぞまれている。
な試験研究が行われている。その結果、この材料は非常
に不安定である、臨界電流が高くとれないといった大き
な欠点がある事が知られてきた。さらに希土類元素を多
量に使用する為に価格もたかく市況変動に左右されやす
いといった経済的にも不安定な要素を抱えている。これ
らすべてについての改良がのぞまれている。
さらに極く最近、SrBiCuO系の新材料が報告されてい
る。しかし、これらについては詳しいことは現在の所不
明である。
る。しかし、これらについては詳しいことは現在の所不
明である。
発明が解決しようとする課題 本発明は上述のような臨界電流、安定性、さらには経
済性に問題のない材料を提供することを目的とする。
済性に問題のない材料を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 ABiCuO（Ａは少なくともCaとSrを含むアルカリ土類元
素の２種類以上）を主とする構成元素よりなりＣ面配向
をし、層状構造をした酸化物超伝導材料とする。
素の２種類以上）を主とする構成元素よりなりＣ面配向
をし、層状構造をした酸化物超伝導材料とする。
また、酸化物超伝導材料を製造する方法において、熱
間成形をすることによる配向化プロセス含む、ないし
は、板状の当該材料を冷間成形をすることによる配向化
プロセス含む。
間成形をすることによる配向化プロセス含む、ないし
は、板状の当該材料を冷間成形をすることによる配向化
プロセス含む。
作用 不安定性の原因となる希土類元素やアルカリ土族元素
を不安定な形で多量に含まない為に水による浸食等が生
じない。また固溶範囲が広いと推定され、その為と思わ
れるが高温超電導物相を常に含有し安定性していると考
えられる。さらにＣ面配向がその特異な面内のCu鎖配列
により、臨界電流の向上に役立っていると思われる。ア
ルカリ土類元素の少なくともCaとSrを混在させる事によ
り適切なる元素間距離を実現している為にさらに優れた
特性が得られていると推定される。
を不安定な形で多量に含まない為に水による浸食等が生
じない。また固溶範囲が広いと推定され、その為と思わ
れるが高温超電導物相を常に含有し安定性していると考
えられる。さらにＣ面配向がその特異な面内のCu鎖配列
により、臨界電流の向上に役立っていると思われる。ア
ルカリ土類元素の少なくともCaとSrを混在させる事によ
り適切なる元素間距離を実現している為にさらに優れた
特性が得られていると推定される。
板状の粉体を使用して、冷間成形する事によっても、
また、熱間成形する事によっても配向度の高いものを得
る事が出来る。
また、熱間成形する事によっても配向度の高いものを得
る事が出来る。
明白なように高価な供給の不安定な希土類元素を全く
含まない事からも分かるように経済性にも優れている。
含まない事からも分かるように経済性にも優れている。
実施例 一般的な最近のYBaCuO系の材料について追試を行った
所、所謂123（Y/Ba/Cuの比）の最適な組成でも本発明者
らの検討によれば、転移温度は約90度Ｋであった。又少
し組成を変動させれば不純物相が生成し特性が変動する
事が示された。この材料を950度で熱間押し出し法で線
材化して、50度Ｋにて臨界電流を測定した。この値を本
発明の基準値１とする。
所、所謂123（Y/Ba/Cuの比）の最適な組成でも本発明者
らの検討によれば、転移温度は約90度Ｋであった。又少
し組成を変動させれば不純物相が生成し特性が変動する
事が示された。この材料を950度で熱間押し出し法で線
材化して、50度Ｋにて臨界電流を測定した。この値を本
発明の基準値１とする。
これに対して本発明者らの検討によれば新材料は以下
に示したように安定した優れた特性を有している。
に示したように安定した優れた特性を有している。
アルカリ土族の少なくともCaとSrを含む２種類以上
と、Bi,Cuを含む酸化物を三者の比A/Bi/Cuがほぼ5/3/
5、3/2/3、2/1/2ないしはその近傍になるように秤量
し、次に均一に混合した後に800から850度で仮焼、さら
に粉砕、成型した後に焼成を830から870度で行った。熱
間成形は750度Ｃにて行った。この結果、総ての試料に
おいて、Ｘ線的に見て高いＣ面配向が得られている。Ｘ
線回折図において、（00n）強度の全体に占める割合は
概略99％以上ある。
と、Bi,Cuを含む酸化物を三者の比A/Bi/Cuがほぼ5/3/
5、3/2/3、2/1/2ないしはその近傍になるように秤量
し、次に均一に混合した後に800から850度で仮焼、さら
に粉砕、成型した後に焼成を830から870度で行った。熱
間成形は750度Ｃにて行った。この結果、総ての試料に
おいて、Ｘ線的に見て高いＣ面配向が得られている。Ｘ
線回折図において、（00n）強度の全体に占める割合は
概略99％以上ある。
又、焼成した粉体をボールミル粉砕した所、厚さ／径
の比が約0.3から0.01程度のものが得られた。これを冷
間の湿式成形をした所、そのままでも90％以上の配向度
を得た。これを普通に850度で焼成した所、やはり99％
以上の配向度を達成した。又、オートクレーブ中350度
５時間の弱アルカリ性液中で作成した粉体も同様に0.3
から0.01程度の厚さ／径の比が得られており、又、その
径も３ミクロン程度と揃っていた。これを上記説明の様
に焼成した所、やはり99％以上の優れた配向を得た。一
方、所謂YBC系ではこれらのいずれの方法に於いても、3
0％以上を得る事はできなかった。
の比が約0.3から0.01程度のものが得られた。これを冷
間の湿式成形をした所、そのままでも90％以上の配向度
を得た。これを普通に850度で焼成した所、やはり99％
以上の配向度を達成した。又、オートクレーブ中350度
５時間の弱アルカリ性液中で作成した粉体も同様に0.3
から0.01程度の厚さ／径の比が得られており、又、その
径も３ミクロン程度と揃っていた。これを上記説明の様
に焼成した所、やはり99％以上の優れた配向を得た。一
方、所謂YBC系ではこれらのいずれの方法に於いても、3
0％以上を得る事はできなかった。
なお、第１図、第２図に配向度20％以下及び99％の様
子をそれぞれ模式的に示す。横に寝ていて良く配向して
いる事が示されている。
子をそれぞれ模式的に示す。横に寝ていて良く配向して
いる事が示されている。
得られたこれらの結果を第１表に示す。
同表より明らかな様に転移温度（０抵抗温度）はいず
れも安定している事が示された。さらに上記二群の元素
を混在せしめる事によって、単独の場合には転移温度が
20から30度Ｋのものが80度Ｋ以上と成っている事が示さ
れている。さらに高温高湿下（60度60％）に１ケ月放置
する耐湿テストでは所謂YBaCu系材料では全体が白色に
変化しかなり崩壊したのに対して、本材料は表面が僅か
に白色化したのみであり非常に安定している事が示され
た。第１表からも分かる様に単相、複相があるにもかか
わらず、基本的にはいずれの試料（試料14以外）に於い
ても臨界電流の基準値に対する比は大幅に改良されてお
り非常に良い特性を示している事が分かる。
れも安定している事が示された。さらに上記二群の元素
を混在せしめる事によって、単独の場合には転移温度が
20から30度Ｋのものが80度Ｋ以上と成っている事が示さ
れている。さらに高温高湿下（60度60％）に１ケ月放置
する耐湿テストでは所謂YBaCu系材料では全体が白色に
変化しかなり崩壊したのに対して、本材料は表面が僅か
に白色化したのみであり非常に安定している事が示され
た。第１表からも分かる様に単相、複相があるにもかか
わらず、基本的にはいずれの試料（試料14以外）に於い
ても臨界電流の基準値に対する比は大幅に改良されてお
り非常に良い特性を示している事が分かる。
又、Ｘ線による解析の結果ではかなり広い範囲で単一
の3/2/3ないしは5/3/5の近傍の組成比からなる結晶相
（現在検討中であるか格子定数がａ＝5.4オングストロ
ーム,b＝27.0オングストローム、ｃ＝30.6オングストロ
ームの斜方晶と表面上記述され、透過電子顕微鏡の結果
と合わせれば単位胞5.4オングストロームの疑似正方晶
の超格子より成ると推定される）を形成しており、Ｃ面
で非常に壁開し易い事が確認された。
の3/2/3ないしは5/3/5の近傍の組成比からなる結晶相
（現在検討中であるか格子定数がａ＝5.4オングストロ
ーム,b＝27.0オングストローム、ｃ＝30.6オングストロ
ームの斜方晶と表面上記述され、透過電子顕微鏡の結果
と合わせれば単位胞5.4オングストロームの疑似正方晶
の超格子より成ると推定される）を形成しており、Ｃ面
で非常に壁開し易い事が確認された。
発明の効果 本発明によれば、耐湿性に優れた、且つ、固溶範囲の
広く、配向度の高い、臨界電流の大きい、安定性、再現
性の優れた材料を提供することができ、広く超伝導機器
に適用されうる。
広く、配向度の高い、臨界電流の大きい、安定性、再現
性の優れた材料を提供することができ、広く超伝導機器
に適用されうる。
第１図および第２図は、本発明の実施例における酸化物
超伝導材料の配向度20％以下及び99％の様子をそれぞれ
示す模式図である。
超伝導材料の配向度20％以下及び99％の様子をそれぞれ
示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河島 俊一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 釘宮 公一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−72905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−191563（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−188456（ＪＰ，Ａ) ＪＡＰＡＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣ Ｓ，26（12） 1987 Ｐ．Ｌ2080−2081
Claims (3)
- 【請求項１】ABiCuO（Ａは少なくともCaとSrを含むアル
カリ土類元素の２種類以上）を主とする構成元素よりな
り、Ｃ面の配向した事を特徴とする、酸化物超伝導材
料。 - 【請求項２】熱間成形をすることによる配向化プロセス
含む事を特徴とする請求項１記載の酸化物超伝導材料の
製造方法。 - 【請求項３】板状の材料を冷間成形をすることによる配
向化プロセス含む事を特徴とする、請求項１記載の酸化
物超伝導材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038180A JP2815360B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 酸化物超伝導材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038180A JP2815360B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 酸化物超伝導材料およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212228A JPH01212228A (ja) | 1989-08-25 |
| JP2815360B2 true JP2815360B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=12518187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63038180A Expired - Lifetime JP2815360B2 (ja) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | 酸化物超伝導材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815360B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2649242B2 (ja) * | 1988-03-31 | 1997-09-03 | 三井金属鉱業株式会社 | 超電導セラミックス積層体およびその製造法 |
| US5238911A (en) * | 1990-04-04 | 1993-08-24 | Hitachi Chemical Company Ltd. | Oxide superconductor Bi--Sr--Ca--Mg--Ba--Cu--O |
| JP3928023B2 (ja) * | 1997-06-10 | 2007-06-13 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | 酸化ビスマス粉の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61191563A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-08-26 | 倉富 龍郎 | 硬質物複合焼結体およびその製造法 |
| US5157017A (en) * | 1987-06-12 | 1992-10-20 | At&T Bell Laboratories | Method of fabricating a superconductive body |
| JPH0643268B2 (ja) * | 1988-01-20 | 1994-06-08 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | 酸化物高温超電導体 |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP63038180A patent/JP2815360B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＪＡＰＡＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ，２６（１２） １９８７ Ｐ．Ｌ２０８０−２０８１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01212228A (ja) | 1989-08-25 |
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Legal Events
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