JP3286327B2 - 酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体の製造方法Info
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Description
臨界電流密度の超電導特性を示すR1 Ba2 Cu3 O
7-δ系酸化物超電導体を製造する酸化物超電導体の製造
方法に関するものである。
体を製造する酸化物超電導体の製造方法としては、以下
の方法が知られている。
3 及びCuOxの混合物、または、R1 Ba2 Cu3 O
7-x のバルク材を1400°C〜1500°Cの温度で
加熱処理することにより、R2 O3 相と液相とを形成さ
せ、これを銅板に流し込んで急冷し、R2 O3 を微細に
分散させた前駆体を作成する。その後この前駆体を再び
1050〜1300°C付近で再溶融し、液相とR2 B
a1 Cu1 O5 (211相;常電導相)の微結晶を作
り、1000°C以下でこれにBaCuO2 およびCu
Oを包晶反応させてY1 Ba2 Cu3 O7-x 相(123
相;超電導相)に磁束ピン止め(ピンニングサイトまた
はピンニングセンタ)の作用をする211相が分散され
た酸化物超電導体を得る。
3 及びCuOxの混合物、または、R1 Ba2 Cu3 O
7-x のバルク材を1050°C〜1300°Cの温度で
加熱処理することにより、211相と液相とを形成さ
せ、次いで、これを900°C〜1000°Cに降温
し、次いでこれを徐冷することにより包晶反応させ、1
23相に211相が分散された酸化物超電導体を得る。
の方法においては、再溶融して結晶化する際に、前駆体
中にR2 O3 が微細に分散していることが包晶反応を進
める上で重要なことである。すなわち、再溶融した際に
微細なR(Y)イオンが核となって周りの液相(BaC
uO2 、CuO)と反応し、211相を作り、さらに、
徐冷することによってこの211相が周りの液相と反応
し、123相となる。つまりこの反応において、R
(Y)イオンの核が偏析してしまうと、R(Y)酸化物
もしくは211相が粗大化して偏析してしまうことにな
る。
R2 O3を十分に微細分散させることができなかった。
このために、粗大なR2O3 を核として粗大な211相
が生じ、周りの液相との包晶反応を進める際に粗大な2
11相が残って超電導特性に悪影響を及ぼしていた。
2 O3 )をより微細かつ均一に分散させることを可能に
することによって、超電導特性のすぐれたR1 Ba2 C
u3 O7-δ系酸化物超電導体を得ることができる酸化物
超電導体の製造方法を提供することを目的としたもので
ある。
めに、本発明は、(1) 一般式R1 Ba2 Cu3 O
7-δ(ただし、Rは元素周期律表IIIa族に属する1
種以上の元素とし、δ=0.1〜0.5とする)で表さ
れる酸化物超電導体を製造する方法であって、原料物質
たるR化合物を共沈法を用いて有機酸塩化することによ
って微粒子化し、次に、この微粒子化したR化合物と、
他の原料物質たるBa化合物及びCu化合物とを前記酸
化物超電導体の組成に応じた割合に秤量して混合し、次
に、この混合物を1050°C〜1300°Cで加熱処
理してR2 Ba1 Cu1 O5 相と液相とを形成し、次い
で、上記加熱処理したものを900〜1000°Cに降
温し、しかる後、これを徐冷することにより、R1 Ba
2 Cu3 O7-δ相を成長させて、R2 Ba1 Cu1 O5
相がR1 Ba2 Cu3 O7-δ相中に微細分散された酸化
物超電導体を得ることを特徴とした構成とし、構成1の
態様として、(2) 構成1の酸化物超電導体の製造方
法において、前記R化合物を共沈法を用いて有機酸塩化
して微粒子化する工程の代わりに、前記R化合物を共沈
法を用いて有機酸塩化した後にこれを焼成することによ
って微粒子化する工程を行うことを特徴とした構成と
し、さらに、構成1または2の態様として、(3) 構
成1または2の酸化物超電導体の製造方法において、前
記他の原料物質たるBa化合物及びCu化合物は、出発
原料物質たるBa化合物及びCu化合物を所定の割合で
混合して焼成したものであることを特徴とした構成とし
たものである。
いて有機塩化することで微粒子化するようにしたことか
ら、このR化合物を極めて微細な微粒子とすることがで
き、前駆体中にR化合物を微細かつ均一に分散させるこ
とが可能になり、これにより、R1 Ba2 Cu3 O7-δ
相(123相;超電導相)中に、磁束ピン止め物質(ピ
ンニングサイト)として、微細なR2 Ba1 Cu1 O5
相(211相;常電導相)が均一に分散されたR1 Ba
2 Cu3 O7-δ系酸化物超電導体を得ることが可能にな
った。
機塩化したR化合物を焼成して微粒子化することによ
り、より微細かつ安定した微粒子とすることが可能にな
り、さらに、構成3によれば、他の原料物質も焼成して
おくことにより、後の工程における反応をよりスムース
に行わせることが可能になる。
かし、少過剰の(COOH)2 (シュウ酸)を添加して
沈澱(共沈)させた。
メチルアミンで中性にし、該沈澱物をろ過乾燥し、Yの
シュウ酸塩を作成した。このYのシュウ酸塩は粒径0.
05〜2μmの微粒子で構成されていた。
他の原料物質たる粒径0.01 〜3μmのBaC
O3 、CuOの粉状物を880°Cで24時間焼成した
ものとを、Y:Ba:Cu=1.8:2.4:3.4と
なるように混合した後、これを1インチφ×(厚さ)5
mmのペレットにプレス成形した。
nで1050°C〜1300°Cに昇温し、20分間キ
ープした後20°C/minで1000°Cに降温し、
その後1°C/時間で徐冷して、1インチφ×(厚さ)
5mmのペレット状の焼結体を得た。この焼結体は12
3相(Y1 Ba2 Cu3 O7-δ相;超電導相)中に粒径
5〜1μmの211相(Y2 Ba1 Cu1 O5 相;常電
導相)が比較的均一に分散されたY1 Ba2 Cu3 O
7-δ系酸化物超電導体であり、その臨界電流密度を測定
したところ、1×104 A/cm2 であった。
かし、(COOH)2 (シュウ酸)を添加して沈澱(共
沈)させた。
性にし、該沈澱物をろ過乾燥し、Yのシュウ酸塩を作成
した。このYのシュウ酸塩は粒径0.05〜2μmの微
粒子で構成されていた。
Cで24時間焼成したものと、BaCO3 及びCuOを
880°Cで24時間焼成したものとを、Y:Ba:C
u=1.8:2.4:3.4となるように混合し、1イ
ンチφ×(厚さ)5mmのペレットにプレス成形しし
た。
nで1050°C〜1300°Cに昇温し、20分間キ
ープした後、20°C/minで1000°Cに降温
し、その後1°C/時間で徐冷して、1インチφ×(厚
さ)5mmのペレット状の焼結体を得た。この焼結体は
123相(Y1 Ba2 Cu3 O7-δ相;超電導相)中に
粒径5〜1μmの211相(Y2 Ba1 Cu1 O5 相;
常電導相)が比較的均一に分散されたY1 Ba2 Cu3
O7-δ系酸化物超電導体であり、その臨界電流密度を測
定したところ、1×104 A/cm2 であった。
較のために掲げる。
8:2.4:3.4に混合プレス成形し、940°Cで
24時間焼成し、その後1450°Cで溶融した後銅板
に流し急冷する。得られたバルク体を粉砕した後プレス
成形し、20°C/minで1250°Cまで昇温し、
20分間キープした後、20°C/minで1000°
Cに降温し、次いで、1°C/時間で徐冷してY系酸化
物超電導焼結体を得た。
ットについて超電導特性の臨界電流密度を測定したとこ
ろ、8×103 A/cm2 であった。
u3 O7-δ系酸化物超電導体を製造する場合の例を掲げ
たが、本発明は、これに限られるものでなく、Yを元素
周期律表III a族に属する1種以上の他の元素に置き換
えた組成を有する酸化物超電導体を製造する場合にも適
用することができることが同様に確認されている。
質たるR化合物を共沈法を用いて有機酸塩化することに
よって微粒子化することにより、前駆体中にR化合物を
微細かつ均一に分散させることを可能にし、、これによ
り、R1 Ba2 Cu3 O7-δ相(123相;超電導相)
中に、磁束ピン止め物質(ピンニングサイト)として、
微細なR2 Ba1 Cu1 O5 相(211相;常電導相)
が均一に分散され、すぐれた超電導特性を有するR1 B
a2 Cu3 O7-δ系酸化物超電導体を得ることを可能に
したものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 一般式R1 Ba2 Cu3 O7-δ(ただ
し、Rは元素周期律表III a族に属する1種以上の元素
とし、δ=0.1〜0.5とする)で表される酸化物超
電導体を製造する方法であって、 原料物質たるR化合物を共沈法を用いて有機酸塩化する
ことによって微粒子化し、 次に、この微粒子化したR化合物と、他の原料物質たる
Ba化合物及びCu化合物とを前記酸化物超電導体の組
成に応じた割合に秤量して混合し、 次に、この混合物を1050°C〜1300°Cで加熱
処理してR2 Ba1 Cu1 O5 相と液相とを形成し、 次いで、上記加熱処理したものを900〜1000°C
に降温し、 しかる後、これを徐冷することにより、R1 Ba2 Cu
3 O7-δ相を成長させて、R2 Ba1 Cu1 O5 相がR
1 Ba2 Cu3 O7-δ相中に微細分散された酸化物超電
導体を得ることを特徴とした酸化物超電導体の製造方
法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の酸化物超電導体の製造
方法において、 前記R化合物を共沈法を用いて有機酸塩化して微粒子化
する工程の代わりに、前記R化合物を共沈法を用いて有
機酸塩化した後にこれを焼成することによって微粒子化
する工程を行うことを特徴とした酸化物超電導体の製造
方法。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の酸化物超電導
体の製造方法において、 前記他の原料物質たるBa化合物及びCu化合物は、出
発原料物質たるBa化合物及びCu化合物を所定の割合
で混合して焼成したものであることを特徴とした酸化物
超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15881891A JP3286327B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15881891A JP3286327B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH059058A JPH059058A (ja) | 1993-01-19 |
JP3286327B2 true JP3286327B2 (ja) | 2002-05-27 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP15881891A Expired - Fee Related JP3286327B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 酸化物超電導体の製造方法 |
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JP (1) | JP3286327B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15881891A patent/JP3286327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH059058A (ja) | 1993-01-19 |
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