JP2817199B2 - 高臨界電流密度を有するB▲i▼系超伝導酸化物焼結体の製造法 - Google Patents

高臨界電流密度を有するB▲i▼系超伝導酸化物焼結体の製造法

Info

Publication number
JP2817199B2
JP2817199B2 JP1131784A JP13178489A JP2817199B2 JP 2817199 B2 JP2817199 B2 JP 2817199B2 JP 1131784 A JP1131784 A JP 1131784A JP 13178489 A JP13178489 A JP 13178489A JP 2817199 B2 JP2817199 B2 JP 2817199B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sintered body
pbo
powder
oxide sintered
based oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1131784A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02311354A (ja
Inventor
拓夫 武下
忠 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP1131784A priority Critical patent/JP2817199B2/ja
Publication of JPH02311354A publication Critical patent/JPH02311354A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2817199B2 publication Critical patent/JP2817199B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • 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〕 この発明は、高臨界温度および高臨界電流密度を有す
るBi系超伝導酸化物焼結体の製造法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
高温超伝導を示す酸化物の1つとしてBi系超伝導酸化
物が報告され、このBi系超伝導酸化物焼結体は、Bi2O3
粉末、SrCO3粉末、CaCO3粉末およびCuO粉末をモル比
で、 となるように配合し、混合し、仮焼し、焼結することに
より製造されている。
上記Bi系超伝導酸化物焼結体は、成分組成がBi2Sr2Ca
1Cu2OXからなり臨界温度が約80Kの超伝導相(以下、低T
c相という)および成分組成がBi2Sr2Ca2Cu3OXからなり
臨界温度が約110Kの超伝導相(以下、高Tc相という)の
2相から主としてなり、これら2相が混在している(そ
の他、成分組成がBi2Sr2CuOXからなり臨界温度が約10K
の相も存在すると言われているが、極く微量であるため
に無視してよい)。
上記低Tc相は安定して生ずるために単なる熱処理では
減少させることは難しい。そこで最近では上記Bi系酸化
物のBiの一部をPbで置換することにより高Tc相が安定し
て得られるという報告がなされている。
このBiの一部をPbで置換したBi系超伝導酸化物焼結体
は、PbO粉末をモル比で、 の割合になるように配合し、混合し、大気中、温度:750
〜870℃、8〜200時間保持の条件で仮焼し、ついで焼結
することにより製造される。上記PbOは、仮焼および焼
結工程において高Tc相の発生を促進する触媒的な作用を
し、高Tc相が安定して得られ、主として高Tc相のみから
なるBi系超伝導酸化物焼結体が比較的簡単に得られるの
である。この方法で得られたBi系酸化物焼結体はBi2Sr2
Ca2Cu3OXからなる高Tc相中にPbCaO系酸化物相、例えばP
b2CaO4などの不純物第2相が分散した組織となってい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のように、PbOは仮焼および焼結工程においては
高Tc相生成のための触媒的役割をはたし、有効な成分で
あるが、仮焼および焼結して高Tc相を主体としたBi系超
伝導酸化物焼結体が得られてしまうと、その後のPbOは
不必要となり、焼結体中にPbCaO系酸化物相などの形で
析出分散している不純物第2相は、逆に焼結体の臨界電
流密度Jcを低下させる原因となっていた。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、上記PbCaO系酸化物相などの
不純物第2相が残留しない高Tc相を有するBi系超伝導酸
化物焼結体を製造すべく研究を行った結果、 Bi2O3粉末、SrCO3粉末、CaCO3粉末およびCuO粉末をモ
ル比で、 となるように配合し混合しプレス成形し、ついで通常の
条件で仮焼して得られた多孔質仮焼体の内部を帯域溶融
法を用いて溶融PbOを通過させることによりPbO液相と上
記多孔質仮焼体固相の境界相で高Tc相のみを析出させる
ことができるという知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたもので
あって、 通常の条件で仮焼して得られた多孔質仮焼体の上面
に、PbOを含む層を載置し、帯域溶融法により上記PbOを
含む層を溶融させながら上記多孔質仮焼体の内部を移動
させる高臨界電流密度を有するBi系超伝導酸化物焼結体
の製造法に特徴を有するものである。
つぎに、この発明の高臨界電流密度を有するBi系超伝
導酸化物焼結体の製造法を図面を用いて説明する。
第1図は、多孔質仮焼体の上面にPbOを含む層を載置
した状態を示す断面立面概略図、 第2図は、帯域溶融法によりPbOを含む層を溶融しな
がら下方に移動しつつある状態を示す断面立面概略図で
ある。
まず、Bi2O3,SrCO3,CaCO3およびCuOの混合粉末を通常
の条件で仮焼して得られた多孔質仮焼体1を台2の上に
立置し、その上端面3の上にPbOを含む層4を載置し、
ヒーター5により上記PbOを含む層4を加熱すると溶融
し、上記PbOを含む層は多孔質仮焼体1の内部に浸透
し、上記ヒーター5を加熱しながら極めて低速度で移動
せしめると、PbO液相4′は多孔質仮焼体1内部を移動
して高Tc相のみを析出させる。このようにして多孔質仮
焼体1の内部を上記PbO液相4′が通過した後には、上
記多孔質仮焼体1は焼結されて第2図に示される高Tc相
のみからなるBi系超伝導酸化物焼結体1′が生成され
る。
上記多孔質仮焼体1の形状は、円柱または角柱などの
柱状体であることが好ましく、さらに上記PbOを含む層
4は、PbO粉末、PbO圧粉体、PbO焼結体、PbCaO系酸化物
粉末、PbCaO系酸化物圧粉体、PbCaO系酸化物焼結体、Pb
BO系酸化物粉末、PbBO系酸化物圧粉体、PbBO系酸化物焼
結体、PbSrO系酸化物粉末、PbSrO系酸化物圧粉体、PbSr
O系酸化物焼結体、PbBiO系酸化物粉末、PbBiO系酸化物
圧粉体、PbBiO系酸化物焼結体、PbCuO系酸化物粉末、Pb
CuO系酸化物圧粉体、PbCuO系酸化物焼結体などから構成
することができる。
〔実 施 例〕
つぎに、この発明の実施例にもとづいて具体的に説明
する。
実施例 1 原料粉末として、いずれも平均粒径:10μmのBi2O3
末、SrCO3粉末、CaCO3粉末およびCuO粉末を用意し、こ
れら粉末をモル比で、 の割合になるように配合し、混合したのち、直径:20m
m、高さ:100mmの寸法を有する円柱形状にプレス成形
し、この成形体を大気中、温度:800℃、10時間保持の条
件で仮焼し、円柱状多孔質仮焼体を作製した。
一方、原料粉末として平均粒径:2μmのPbO粉末を用
意し、上記PbO粉末をプレス成形して直径:20mm、厚さ:1
0mmの寸法を有するPbO圧粉体を作製した。
上記円柱状多孔質仮焼体を立置し、さらに円柱状多孔
質仮焼体の上端面に上記PbO圧粉体を載置してその周囲
をヒーターにて温度:900℃に加熱し、上記PbO圧粉体が
溶融して円柱状多孔質仮焼体内部に浸透したのち、上記
ヒーターを円柱状多孔質仮焼体の長手方向下方に速度:5
mm/時でゆっくりと移動せしめ、Bi系超伝導酸化物焼結
体を作製した。
このようにして得られたBi系超伝導酸化物焼結体のPb
含有量を測定するとともに、臨界温度TcおよびTc値より
15K低い温度での臨界電流密度Jcを測定して、それらの
結果を第1表に示した。
実施例 2 実施例1で作製した円柱状多孔質仮焼体の上端面に、
PbO粉末:87モル%およびCaO粉末:13モル%の配合組成を
有する混合粉末をプレス成形して得られた直径:20mm、
厚さ:10mmの寸法を有するPbCaO系酸化物圧粉体を載置
し、実施例1と同様にヒーターにより温度:850℃に加熱
して上記PbCaO系酸化物圧粉体を溶融せしめ、上記円柱
状多孔質仮焼体内部に浸透させたのち、上記ヒーターを
速度:2mm/時で下方に移動せしめ、Bi系超伝導酸化物焼
結体を作製し、そのPb含有量を測定するとともに、臨界
温度Tcおよび臨界電流密度Jcを測定して、それらの結果
を第1表に示した。
実施例 3 PbO・2B2O3粉末をプレス成形して得られた直径:20m
m、厚さ:10mmの寸法を有するPbBo系酸化物圧粉体を、実
施例1で作製した円柱状多孔質仮焼体の上端面に載置
し、実施例1と同様にヒーターにより温度:800℃に加熱
して上記PbBO系酸化物圧粉体を溶融せしめ、円柱状多孔
質仮焼体内部に浸透させたのち、上記ヒーターを速度:5
mm/時で下方に移動せしめ、Bi系超伝導酸化物焼結体を
作製した。得られたBi系超伝導酸化物焼結に含まれるPb
含有量を測定するとともに臨界温度Tcおよび臨界電流密
度Jcを測定し、それらの結果を第1表に示した。
実施例 4 PbO粉末:20モル%およびBi2O3粉末:80モル%の配合組
成を有する混合粉末を、プレス成形して圧粉体とし、こ
の圧粉体を温度:680℃で焼結して、直径:20mm、厚さ:10
mmのPbBiO系酸化物焼結体を作製し、このPbBiO系酸化物
焼結体を実施例1で作製した円柱状多孔質仮焼体の上端
面に載置したのちヒーターにより温度:800℃に加熱して
PbBiO系酸化物焼結体を溶融せしめ、この溶融体が上記
円筒状多孔質仮焼体内部に浸透してから上記ヒーターを
速度:2mm/時で降下させ、Bi系超伝導酸化物焼結体を作
製した。上記Bi系超伝導酸化物焼結体に含まれるPbを測
定するとともに、臨界温度Tcおよび臨界電流密度Jcを測
定し、それらの結果を第1表に示した。
実施例 5 PbO粉末:90モル%およびSrO粉末:10モル%の配合組成
を有する混合粉末をプレス成形して圧粉体とし、この圧
粉体を温度:700℃で焼結して、直径:20mm、厚さ:10mmの
PbSrO系酸化物焼結体を作製し、このPbSrO系酸化物焼結
体を実施例1で作製した円柱状多孔質仮焼体の上端面に
載置したのち、実施例4と全く同一条件でBi系超伝導酸
化物焼結体を作製し、上記Bi系超伝導酸化物焼結体に含
まれるPb量、臨界温度Tcおよび臨界電流密度Jcを測定
し、それらの結果を第1表に示した。
実施例 6 PbO粉末:66モル%およびCuO粉末:34モル%の配合組成
を有する混合粉末をプレス成形して圧粉体とし、この圧
粉体を温度:600℃で焼結して、直径:20mm、厚さ:10mmの
PbCuO系酸化物焼結体を作製した。得られたPbCuO系酸化
物焼結体を上記円柱状多孔質仮焼体の上端面に載置し、
温度:750℃で加熱溶融して上記円筒体多孔質仮焼体に浸
透させたのち、上記ヒーターを3mm/時の速度で降下さ
せ、Bi系超伝導酸化物焼結体を作製した。得られたBi系
超伝導酸化物焼結体に含まれるPb量を測定し、さらに臨
界温度Tcおよび臨界電流密度Jcを測定してそれらの結果
を第1表に示した。
従 来 例 Bi2O3粉末、PbO粉末、SrCO3粉末、CaCO3粉末およびCu
O粉末を、モル比で の割合になるように配合し、混合し、大気中、温度:870
℃、3時間保持の条件で仮焼し、ついで、通常の条件で
焼結してBi系超伝導酸化物焼結体を作製した。このよう
にして得られたBi系超伝導酸化物焼結体のPb含有量を測
定するとともに臨界温度Tcおよび臨界電流密度Jcを測定
し、その結果を第1表に示した。
第1表の結果から、この発明の製造法で作製したBi系
超伝導酸化物焼結体は、従来例と比べて臨界温度Tcがほ
ぼ同程度に高く、Pb含有量は少なく、臨界電流密度Jcは
格段にすぐれていることがわかる。
なお、上記円柱状多孔質仮焼体の上端面に載置するPb
Oを含む層として実施例ではPbO圧粉体、PbCaO系酸化物
圧粉体、PbBO系酸化物圧粉体、PbBiO系酸化物焼結体、P
bSrO系酸化物焼結体およびPbCuO系酸化物焼結体を用い
たが、上記圧粉体および焼結体に限定されることなく、
PbOを含む混合粉末として円柱状多孔質仮焼体上端面に
載置しても全く同じ効果が得られることがわかった。
〔発明の効果〕
高臨界温度Tcを有し、さらに従来よりも優れた臨界電
流密度Jcを有するBi系超伝導酸化物焼結体を提供するこ
とができ、高温超伝導技術の発展に大いに貢献しうるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、多孔質仮焼体の上面にPbOを含む層を載置し
た状態を示す断面立面概略図、 第2図は、帯域溶融法によりPbOを含む層を溶融しなが
ら下方に移動させつつある状態を示す断面立面概略図で
ある。 1:多孔質仮焼体、 1′:Bi系超伝導酸化物焼結体、 2:台、3:上端面、 4:PbOを含む層、4′:PbO液相、 5:ヒーター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C01G 1/00 - 57/00 H01L 39/00 - 39/24 H01B 12/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Bi2O3粉末、SrCO3粉末、CaCO3粉末およびC
    uO粉末をモル比で、 となるように配合し、混合し、プレス成形し、ついで通
    常の条件で仮焼して得られた多孔質仮焼体の上端面に、
    PbOを含む層を載置し、上記PbOを含む層を溶融させなが
    ら上記多孔質仮焼体の上端から下端に向って上記PbOを
    含む層の溶融域を移動させることを特徴とする高臨界電
    流密度を有するBi系超伝導酸化物焼結体の製造法。
  2. 【請求項2】上記多孔質仮焼体の形状は、円柱または角
    柱であることを特徴とする請求項1記載の高臨界電流密
    度を有するBi系超伝導酸化物焼結体の製造法。
  3. 【請求項3】上記PbOを含む層は、PbO粉末、PbO圧粉体
    またはPbO焼結体からなることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の高臨界電流密度を有するBi系超伝導酸化物
    焼結体の製造法。
  4. 【請求項4】上記PbOを含む層は、PbCaO系酸化物粉末、
    PbCaO系酸化物圧粉体、またはPbCaO系酸化物焼結体であ
    ることを特徴とする請求項1または2記載の高臨界電流
    密度を有するBi系超伝導酸化物焼結体の製造法。
  5. 【請求項5】上記PbOを含む層は、PbBO系酸化物粉末、P
    bBO系酸化物圧粉体またはPbBO系酸化物焼結体であるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の高臨界電流密度
    を有するBi系超伝導酸化物焼結体の製造法。
  6. 【請求項6】上記PbOを含む層は、PbBiO系酸化物粉末、
    PbBiO系酸化物圧粉体、PbBiO系酸化物焼結体であること
    を特徴とする請求項1または2記載の高臨界電流密度を
    有するBi系超伝導酸化物焼結体の製造法。
  7. 【請求項7】上記PbOを含む層は、PbSrO系酸化物粉末、
    PbSrO系酸化物圧粉体、PbSrO系酸化物焼結体であること
    を特徴とする請求項1または2記載の高臨界電流密度を
    有するBi系超伝導酸化物焼結体の製造法。
  8. 【請求項8】上記PbOを含む層は、PbCuO系酸化物粉末、
    PbCuO系酸化物圧粉体、PbCuO系酸化物焼結体であること
    を特徴とする請求項1または2記載の高臨界電流密度を
    有するBi系超伝導酸化物焼結体の製造法。
JP1131784A 1989-05-25 1989-05-25 高臨界電流密度を有するB▲i▼系超伝導酸化物焼結体の製造法 Expired - Lifetime JP2817199B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1131784A JP2817199B2 (ja) 1989-05-25 1989-05-25 高臨界電流密度を有するB▲i▼系超伝導酸化物焼結体の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1131784A JP2817199B2 (ja) 1989-05-25 1989-05-25 高臨界電流密度を有するB▲i▼系超伝導酸化物焼結体の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02311354A JPH02311354A (ja) 1990-12-26
JP2817199B2 true JP2817199B2 (ja) 1998-10-27

Family

ID=15066067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1131784A Expired - Lifetime JP2817199B2 (ja) 1989-05-25 1989-05-25 高臨界電流密度を有するB▲i▼系超伝導酸化物焼結体の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2817199B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444152B (zh) * 2019-09-03 2022-01-11 广州力及热管理科技有限公司 一种链状铜金属毛细结构及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02311354A (ja) 1990-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2817199B2 (ja) 高臨界電流密度を有するB▲i▼系超伝導酸化物焼結体の製造法
JP2677882B2 (ja) ビスマス系酸化物超電導体の製造方法
JP2637622B2 (ja) 鉛系銅酸化物超電導体の製造方法
JPS63291317A (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JP2634187B2 (ja) タリウム系酸化物超電導体の製造方法
JPH02145470A (ja) TlBaCaCuO系超電導体の製造方法
JP2969220B2 (ja) 酸化物超電導体の製造方法
JP3314102B2 (ja) 酸化物超電導体の製造方法
JP2685951B2 (ja) ビスマス系超電導体の製造方法
JP2545443B2 (ja) 酸化物超電導体の製造方法
JP2507538B2 (ja) 酸化物超電導体の製造方法
JPH07242424A (ja) 酸化物超電導構造体およびその製造方法
JP3286327B2 (ja) 酸化物超電導体の製造方法
JP2751230B2 (ja) 鉛を含むBi系超電導酸化物焼結体の製造法
JP2866503B2 (ja) 酸化物超電導構造体の製造方法
JPH0248459A (ja) 複合酸化物超伝導体の製造方法
JPH02124715A (ja) T1系酸化物超電導体の製造方法
JPH01119555A (ja) セラミック超伝導材料の製造方法
JPS63277575A (ja) 酸化物系超電導成形体の製造方法
JPH0585806A (ja) ビスマス系酸化物超電導体厚板の製造方法
JPH01172208A (ja) 高密度酸化物超伝導材料とその製造法
JPH02172823A (ja) Bi系酸化物超電導体の製造方法
JPH01219058A (ja) 超伝導体及びその製造方法
JPH02239103A (ja) 超伝導セラミックス前駆体溶液
JPH02153821A (ja) タリウム系超電導体の製法