JP2949500B2 - 超伝導セラミックスの製造方法 - Google Patents
超伝導セラミックスの製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超伝導セラミックスの製造方法の改良に関
する。特に、酸化物を構成成分とする超伝導セラミック
スの製造方法の改良に関する。さらに好ましくは、銅と
バリュウムとイットリュウムとのモル比がおよび3:2:1
である混合比に、酸化第二銅と酸化バリウムと三酸化二
イットリウムとを含有するように調整された原料成分組
成物を焼成してなす超伝導セラミックスの製造方法の改
良に関する。
する。特に、酸化物を構成成分とする超伝導セラミック
スの製造方法の改良に関する。さらに好ましくは、銅と
バリュウムとイットリュウムとのモル比がおよび3:2:1
である混合比に、酸化第二銅と酸化バリウムと三酸化二
イットリウムとを含有するように調整された原料成分組
成物を焼成してなす超伝導セラミックスの製造方法の改
良に関する。
酸化物を構成成分とする超伝導セラミックスの製造方
法、例えば、銅とバリュウムとイットリュウムとのモル
比がおよそ3:2:1である混合比に、酸化第二銅と酸化バ
リウムと三酸化二イットリウムとを含有するように調整
された原料成分組成物を焼成してなす超伝導セラミック
スの製造方法が知られている。本発明はこのような超伝
導セラミックスの製造方法の改良である。
法、例えば、銅とバリュウムとイットリュウムとのモル
比がおよそ3:2:1である混合比に、酸化第二銅と酸化バ
リウムと三酸化二イットリウムとを含有するように調整
された原料成分組成物を焼成してなす超伝導セラミック
スの製造方法が知られている。本発明はこのような超伝
導セラミックスの製造方法の改良である。
酸化物を構成成分とする超伝導セラミックスを構成す
る成分のうち、ある種の酸化物例えば酸化第二銅・酸化
バリウム等は融点が低く、蒸発し易いため、焼成された
焼結体中に含まれるバリウム・銅・酸素等の量が最適値
より少なくなりやすい傾向があり、製造された超伝導セ
ラミックス中に含まれる超伝導相の割合が約30％程度と
低くなる場合がある。
る成分のうち、ある種の酸化物例えば酸化第二銅・酸化
バリウム等は融点が低く、蒸発し易いため、焼成された
焼結体中に含まれるバリウム・銅・酸素等の量が最適値
より少なくなりやすい傾向があり、製造された超伝導セ
ラミックス中に含まれる超伝導相の割合が約30％程度と
低くなる場合がある。
この欠点は、酸化物超伝導セラミックスを構成する成
分のうちのある種の酸化物例えば酸化第二銅と酸化バリ
ウムとの蒸発量を予め予測しておき、これらを余分に添
加しておけば解消する筈ではあるが、蒸発量を予め予測
することは必ずしも容易ではない。超伝導セラミックス
バルクの形成に限らず、基板上に超伝導セラミックスの
配線パターン等を形成する場合は、融点の低い材料、例
えば、酸化第二銅と酸化バリウムとが蒸発を開始する前
に、配線を構成する酸化物超伝導セラミックスを構成す
る成分の粒子と基板との界面において、超伝導セラミッ
クス構成成分と基板材料成分との間に相互拡散反応が開
始し、バリウム・銅・酸素の量が最適値より多くなりや
すいという欠点もあり、この改良手法は現実的には利用
し難い。
分のうちのある種の酸化物例えば酸化第二銅と酸化バリ
ウムとの蒸発量を予め予測しておき、これらを余分に添
加しておけば解消する筈ではあるが、蒸発量を予め予測
することは必ずしも容易ではない。超伝導セラミックス
バルクの形成に限らず、基板上に超伝導セラミックスの
配線パターン等を形成する場合は、融点の低い材料、例
えば、酸化第二銅と酸化バリウムとが蒸発を開始する前
に、配線を構成する酸化物超伝導セラミックスを構成す
る成分の粒子と基板との界面において、超伝導セラミッ
クス構成成分と基板材料成分との間に相互拡散反応が開
始し、バリウム・銅・酸素の量が最適値より多くなりや
すいという欠点もあり、この改良手法は現実的には利用
し難い。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、焼
成して製造された時、酸化物超伝導セラミックス中に含
まれる各成分元素の組成比が超伝導体として最適値とな
り、超伝導相の割合が高くなる超伝導セラミックスの製
造方法を提供することにある。
成して製造された時、酸化物超伝導セラミックス中に含
まれる各成分元素の組成比が超伝導体として最適値とな
り、超伝導相の割合が高くなる超伝導セラミックスの製
造方法を提供することにある。
上記の目的は、焼成された時酸化物超伝導材料組成物
となるように調整された原料酸化物成分混合物を焼成す
る工程を有する超伝導セラミックスの製造方法におい
て、前記の原料酸化物成分混合物は、銅とバリュウムと
イットリュウムとのモル比が3:2:1である混合比に、酸
化第二銅と酸化バリュウムと三酸化二イットリュウムと
を含有する混合物であり、前記の焼成工程は、前記の原
料酸化物成分混合物を銅とバリュウムとを含有する原料
を焼成して製造された焼成室中に装入して、この焼成室
内において焼成する工程である超伝導セラミックスの製
造方法によって達成される。
となるように調整された原料酸化物成分混合物を焼成す
る工程を有する超伝導セラミックスの製造方法におい
て、前記の原料酸化物成分混合物は、銅とバリュウムと
イットリュウムとのモル比が3:2:1である混合比に、酸
化第二銅と酸化バリュウムと三酸化二イットリュウムと
を含有する混合物であり、前記の焼成工程は、前記の原
料酸化物成分混合物を銅とバリュウムとを含有する原料
を焼成して製造された焼成室中に装入して、この焼成室
内において焼成する工程である超伝導セラミックスの製
造方法によって達成される。
本発明に係る超伝導セラミックスの製造方法は、銅と
バリュウムとイットリュウムとのモル比が3:2:1である
原料酸化物成分混合物に対する焼結工程を、銅とバリュ
ウムとを含有する原料を焼成して製造された焼成室中に
おいてなすことゝされているので、融点の低い材料例え
ば酸化第二銅・酸化バリウム等が蒸発することはなく、
最適組成比を保ったまま焼成され、製造される酸化物超
伝導セラミックス中に含まれる各成分元素の組成比が超
伝導体としての最適値となり、超伝導相の割合が高くな
る。
バリュウムとイットリュウムとのモル比が3:2:1である
原料酸化物成分混合物に対する焼結工程を、銅とバリュ
ウムとを含有する原料を焼成して製造された焼成室中に
おいてなすことゝされているので、融点の低い材料例え
ば酸化第二銅・酸化バリウム等が蒸発することはなく、
最適組成比を保ったまま焼成され、製造される酸化物超
伝導セラミックス中に含まれる各成分元素の組成比が超
伝導体としての最適値となり、超伝導相の割合が高くな
る。
実験の結果によれば、超伝導相の割合は90％以上であ
り、従来の技術における30％程度に比し、大幅に改善さ
れていることが確認されている。
り、従来の技術における30％程度に比し、大幅に改善さ
れていることが確認されている。
以下、図面を参照しつゝ、本発明の一実施例に係る超
伝導セラミックスの製造方法について説明する。
伝導セラミックスの製造方法について説明する。
下記に表記する組成を有する原料酸化物成分混合物を
製造する。
製造する。
注 PMMAは、ポリメチルメタアクリレートであり、ME
Kは、メチルエチルケトンである。
Kは、メチルエチルケトンである。
ボールミル等を使用して、上記の原料酸化物成分混合
物を数十時間混合し、さらに、らいかい機等を使用して
メチルエチルケトンを揮発させ、混練機等を使用して、
ペースト状にする。
物を数十時間混合し、さらに、らいかい機等を使用して
メチルエチルケトンを揮発させ、混練機等を使用して、
ペースト状にする。
上記のペーストを高純度アルミナ焼成基板等の上に、
所望の配線パターン状に展延または印刷する。そして、
銅とバリュウムとイットリュウムとのモル比がおよそ3:
2:1である混合比に、酸化第二銅と酸化バリュウムと三
酸化二イットリュウムとを含有する原料酸化物成分混合
物のペーストが焼成アルミナ基板上に塗布された基板構
成体を製造する。なお、薄板状の超伝導セラミックス体
を製造する場合には、ドクターブレード法等を使用し
て、上記の原料酸化物成分混合物のペーストを、一時的
な基板として機能する基板、例えば、ステンレス板、マ
イラー等の上に塗布・乾燥して、乾燥した上記の原料酸
化物成分混合物の薄膜を、上記の一時的な基板から剥離
してグリーンシートとすればよい。
所望の配線パターン状に展延または印刷する。そして、
銅とバリュウムとイットリュウムとのモル比がおよそ3:
2:1である混合比に、酸化第二銅と酸化バリュウムと三
酸化二イットリュウムとを含有する原料酸化物成分混合
物のペーストが焼成アルミナ基板上に塗布された基板構
成体を製造する。なお、薄板状の超伝導セラミックス体
を製造する場合には、ドクターブレード法等を使用し
て、上記の原料酸化物成分混合物のペーストを、一時的
な基板として機能する基板、例えば、ステンレス板、マ
イラー等の上に塗布・乾燥して、乾燥した上記の原料酸
化物成分混合物の薄膜を、上記の一時的な基板から剥離
してグリーンシートとすればよい。
第２図参照 下記に表記する組成の組成物を製造する。
注 PMMAは、ポリメチルメタアクリレートであり、ME
Kは、メチルエチルケトンである。
Kは、メチルエチルケトンである。
らいかい機等を利用してメチルエチルケトンを揮発さ
せながら粉末状にする。この粉末を金型に充填し、約30
MPa（300Kgcm-2）の高圧下において10分間成形して箱状
の原料酸化物成分嵌合物のグリーンシートを製造する。
この箱状の原料酸化物成分混合物のグリーンシートを90
0℃において１時間大気中において焼成して、図示する
箱状の焼成室１を製造する。
せながら粉末状にする。この粉末を金型に充填し、約30
MPa（300Kgcm-2）の高圧下において10分間成形して箱状
の原料酸化物成分嵌合物のグリーンシートを製造する。
この箱状の原料酸化物成分混合物のグリーンシートを90
0℃において１時間大気中において焼成して、図示する
箱状の焼成室１を製造する。
第１図参照 上記の箱状の焼成室１中に、上記の原料酸化物成分混
合物２例えば先に製造した基板構成体（銅とバリュウム
とイットリュウムとのモル比がおよそ3:2:1である混合
比に、酸化第二銅と酸化バリュウムと三酸化二イットリ
ュウムとを含有する原料酸化物成分混合物のペーストが
焼成アルミナ基板上に塗布された基板構成体、または、
薄板状の超伝導セラミックス体を製造するために製造し
た、上記の原料酸化物成分混合物の薄膜よりなるグリー
ンシート）、あるいは、バルク状をなす上記の原料酸化
物成分混合物を入れ、蓋３をなして密閉し、この箱状の
焼成室１を石英よりなる焼成管４中に入れ、焼成管４中
には乾燥空気を流し込みながら、加熱器５を使用して約
２時間約950℃をもって焼成し、その後、約600℃の酸素
中において約12時間熱処理する。
合物２例えば先に製造した基板構成体（銅とバリュウム
とイットリュウムとのモル比がおよそ3:2:1である混合
比に、酸化第二銅と酸化バリュウムと三酸化二イットリ
ュウムとを含有する原料酸化物成分混合物のペーストが
焼成アルミナ基板上に塗布された基板構成体、または、
薄板状の超伝導セラミックス体を製造するために製造し
た、上記の原料酸化物成分混合物の薄膜よりなるグリー
ンシート）、あるいは、バルク状をなす上記の原料酸化
物成分混合物を入れ、蓋３をなして密閉し、この箱状の
焼成室１を石英よりなる焼成管４中に入れ、焼成管４中
には乾燥空気を流し込みながら、加熱器５を使用して約
２時間約950℃をもって焼成し、その後、約600℃の酸素
中において約12時間熱処理する。
以上の工程をもって製造した焼結体の電気抵抗を液体
窒素中において測定したところ、90Kで電気抵抗は零と
なり、超伝導状態を実現していることが確認された。ま
た、基板上に形成された超伝導セラミックスの焼結体を
剥離し、その超伝導相の割合をVSMで測定したところ、
上記のとおり、超伝導相の割合が90％以上であることが
確認されている。
窒素中において測定したところ、90Kで電気抵抗は零と
なり、超伝導状態を実現していることが確認された。ま
た、基板上に形成された超伝導セラミックスの焼結体を
剥離し、その超伝導相の割合をVSMで測定したところ、
上記のとおり、超伝導相の割合が90％以上であることが
確認されている。
この実施例においては、超伝導セラミックスバルクの
場合は勿論、上記の原料酸化物成分混合物の薄膜よりな
るグリーンシートを焼成して製造した薄板状の超伝導セ
ラミックス体の場合も、焼成アルミナ基板上に塗布され
た基板構成体を焼成して製造した焼成アルミナ基板上に
形成された超伝導セラミックスの場合も、結果はおゝむ
ね同一であった。よって、基板上に超伝導セラミックス
の配線パターン等を形成する場合、従来技術においては
避け難かった欠点の一つ（原料酸化物成分混合物と基板
との界面において、原料酸化物成分混合物の構成成分と
基板材料成分との間に相互拡散反応）は回避できたもの
と思われる。
場合は勿論、上記の原料酸化物成分混合物の薄膜よりな
るグリーンシートを焼成して製造した薄板状の超伝導セ
ラミックス体の場合も、焼成アルミナ基板上に塗布され
た基板構成体を焼成して製造した焼成アルミナ基板上に
形成された超伝導セラミックスの場合も、結果はおゝむ
ね同一であった。よって、基板上に超伝導セラミックス
の配線パターン等を形成する場合、従来技術においては
避け難かった欠点の一つ（原料酸化物成分混合物と基板
との界面において、原料酸化物成分混合物の構成成分と
基板材料成分との間に相互拡散反応）は回避できたもの
と思われる。
以上説明せるとおり、本発明に係る超伝導セラミック
スの製造方法は、銅とバリュウムとイットリュウムとの
モル比がおよそ3:2:1である混合比に酸化第二銅と酸化
バリュウムと三酸化二イットリュウムとを含有する混合
物を、銅とバリュウムとを含有する原料を焼成して製造
された焼成室中に載置して、焼成する工程をもって構成
されているので、融点の低い成分、例えば、酸化第二銅
も酸化バリウムも蒸発することはなく、最適組成比（銅
とバリュウムとイットリュウムとのモル比がおよそ3:2:
1である組成比）を保ったまま焼成され、超伝導相の割
合を上昇させることができる。実験の結果によれば、上
記のとうり、超伝導相の割合は90％以上であり、従来の
技術における30％程度に比し、大幅に改善されているこ
とが確認されている。
スの製造方法は、銅とバリュウムとイットリュウムとの
モル比がおよそ3:2:1である混合比に酸化第二銅と酸化
バリュウムと三酸化二イットリュウムとを含有する混合
物を、銅とバリュウムとを含有する原料を焼成して製造
された焼成室中に載置して、焼成する工程をもって構成
されているので、融点の低い成分、例えば、酸化第二銅
も酸化バリウムも蒸発することはなく、最適組成比（銅
とバリュウムとイットリュウムとのモル比がおよそ3:2:
1である組成比）を保ったまま焼成され、超伝導相の割
合を上昇させることができる。実験の結果によれば、上
記のとうり、超伝導相の割合は90％以上であり、従来の
技術における30％程度に比し、大幅に改善されているこ
とが確認されている。
なお、本発明を使用すれば、前述の如く、超伝導セラ
ミックスバルクの製造は勿論、上記の原料酸化物成分混
合物の薄膜よりなるグリーンシートを焼成して製造する
薄板状の超伝導セラミックス体の製造も、焼成アルミナ
基板上に塗布される基板構成体を焼成して製造する焼成
アルミナ基板上に形成される超伝導セラミックスの製造
も、可能であり、基板上に超伝導セラミックスの配線パ
ターン等を形成する場合、従来技術においては避け難か
った欠点の一つ（原料酸化物成分混合物と基板との界面
において、原料酸化物成分混合物の構成成分と基板材料
成分との間に相互拡散反応）を回避することもできる。
ミックスバルクの製造は勿論、上記の原料酸化物成分混
合物の薄膜よりなるグリーンシートを焼成して製造する
薄板状の超伝導セラミックス体の製造も、焼成アルミナ
基板上に塗布される基板構成体を焼成して製造する焼成
アルミナ基板上に形成される超伝導セラミックスの製造
も、可能であり、基板上に超伝導セラミックスの配線パ
ターン等を形成する場合、従来技術においては避け難か
った欠点の一つ（原料酸化物成分混合物と基板との界面
において、原料酸化物成分混合物の構成成分と基板材料
成分との間に相互拡散反応）を回避することもできる。
第１図は、本発明の一実施例に係る超伝導セラミックス
の製造方法の説明図である。 第２図は、本発明の一実施例に係る超伝導セラミックス
の製造方法の工程図である。 １……箱状の焼成室、 ２……焼成されて酸化物超伝導材料組成物となるように
調整された原料成分混合物または酸化物超伝導材料組成
物、 ３……蓋、 ４……焼成管、 ５……加熱器。
の製造方法の説明図である。 第２図は、本発明の一実施例に係る超伝導セラミックス
の製造方法の工程図である。 １……箱状の焼成室、 ２……焼成されて酸化物超伝導材料組成物となるように
調整された原料成分混合物または酸化物超伝導材料組成
物、 ３……蓋、 ４……焼成管、 ５……加熱器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 弘美 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 亀原 伸男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−307115（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−160855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−242923（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01G 3/00 C04B 35/00
Claims (1)
- 【請求項１】焼成された時超伝導セラミックスとなるよ
うに調整された原料酸化物成分混合物を焼成する工程を
有する超伝導セラミックスの製造方法において、 前記原料酸化物成分混合物は、銅とバリュウムとイット
リュウムとのモル比がおよそ3:2:1である混合比に、酸
化第二銅と酸化バリュウムと三酸化二イットリュウムと
を含有する混合物であり、 前記焼成工程は、前記原料酸化物成分混合物を、銅とバ
リュウムとを含有する原料を焼成して製造された焼成室
中に載置してなす工程である ことを特徴とする超伝導セラミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063113A JP2949500B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 超伝導セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063113A JP2949500B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 超伝導セラミックスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239051A JPH01239051A (ja) | 1989-09-25 |
| JP2949500B2 true JP2949500B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=13219909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63063113A Expired - Lifetime JP2949500B2 (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 超伝導セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949500B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2699407B2 (ja) * | 1988-05-20 | 1998-01-19 | 株式会社明電舎 | 超電導体の製造方法 |
| JP2509672B2 (ja) * | 1988-05-20 | 1996-06-26 | 住友電気工業株式会社 | 複合酸化物系超電導材料の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63242923A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミツクス超電導体結晶の製造方法 |
| JPS63307115A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物超伝導体の製造方法 |
| JPH01160855A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-23 | Toshiba Corp | 超電導体の製造方法 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63063113A patent/JP2949500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01239051A (ja) | 1989-09-25 |
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