JP5562615B2 - 希土類系酸化物超電導線材の製造方法 - Google Patents
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Description
基板上に、中間層を介して原料溶液を塗布した後、仮焼熱処理を施し、水蒸気雰囲気下で超電導体生成の結晶化熱処理を施すことによりRe系123超電導体を形成する方法において、原料溶液として、Re、Ba及びCuの少なくとも一種はFを含む各金属有機酸塩溶液とRx(Rxは、Y、Dy、Zr、Ce、Sn、Ti、Yb、Tm、Er、Ho、Gd、Eu、Sm、Nd及びLaから選択された少なくとも1種以上の元素であってReと異なる元素を示す。以下同じ。)を含む金属有機酸塩溶液の混合溶液を用いるとともに、Re系123超電導体の結晶化熱処理における少なくとも550℃未満から680℃以上の全温度範囲を含む結晶化熱処理温度到達前の昇温過程の際に、13.5vol%以下で少なくとも2vol%以下から4vol%以上の全範囲内で水蒸気分圧を増加させることにより、Re系123超電導体中にRxの酸化物からなる磁束ピンニング点を分散させるようにしたものである。
図1に示すように、配向NiーW基板1上に、Gd2Zr2O7層2a及びCeO2層2bからなる中間層2を順次形成した複合基板3(IBAD基板)を用い、この複合基板上に原料溶液を塗布し、仮焼熱処理を施した。
原料溶液として、Gd及びBaのトリフルオロ酢酸塩とCuのナフテン酸塩をGd:Ba:Cu=1:1.5:3となるように2−オクタノン中に溶解した溶液とDyのトリフルオロ酢酸塩溶液の混合溶液を用い、この混合溶液中のDyのモル濃度をGdのモル濃度に対し10、30及び50%とした3種類の混合溶液を用いた他は実施例1と同様にして複合基板上に仮焼膜を形成した。
複合基板上の仮焼膜を、図3に示す熱処理温度及び水蒸気分圧プロファイルに従ってYBCO超電導体の結晶化熱処理を施した他は実施例1と同様の方法によりYBCO酸化物超電導線材を製造した。
結晶化熱処理時の雰囲気を、水蒸気分圧1.05vol%に保持した他は実施例1と同様にして、複合基板上に形成したYBCO酸化物超電導体を製造した。
2 中間層
2a Gd2Zr2O7層
2b CeO2層
3 複合基板(IBAD基板)
4 超電導層(YBCO層)
Claims (7)
- 基板上に、中間層を介して原料溶液を塗布した後、仮焼熱処理を施し、水蒸気雰囲気下で超電導体生成の結晶化熱処理を施すことによりReBaxCu3Oy(x≦2及びy=6.2〜7)系酸化物超電導体を形成する方法において、前記原料溶液として、Re(Reは、Y、Yb、Tm、Er、Ho、Dy、Gd、Eu、Sm、Nd及びLaから選択された少なくとも1種以上の元素を示す。以下同じ。)、Ba及びCuの少なくとも一種はFを含む各金属有機酸塩溶液とRx(Rxは、Y、Dy、Zr、Ce、Sn、Ti、Yb、Tm、Er、Ho、Gd、Eu、Sm、Nd及びLaから選択された少なくとも1種以上の元素であってReと異なる元素を示す。以下同じ。)を含む金属有機酸塩溶液の混合溶液を用いるとともに、前記結晶化熱処理における少なくとも550℃未満から680℃以上の全温度範囲の結晶化熱処理温度到達前の昇温過程の際に、13.5vol%以下で少なくとも2vol%以下から4vol%以上の全範囲内で水蒸気分圧を増加させることにより、前記ReBaxCu3Oy系酸化物超電導体中にRxの酸化物からなる磁束ピンニング点を分散させることを特徴とする希土類系酸化物超電導線材の製造方法。
- ReがYであり、かつRxがDyである請求項1記載の希土類系酸化物超電導線材の製造方法。
- Baのモル比は1.3<Ba<1.7の範囲である請求項1又は2記載の希土類系酸化物超電導線材の製造方法。
- 混合溶液中のRxの金属モル濃度は、Reの金属モル濃度100mol%に対して、1〜50mol%であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載の希土類系酸化物超電導線材の製造方法。
- 水蒸気雰囲気下の結晶化熱処理は、少なくとも水蒸気分圧が増加する雰囲気中で行われる前記結晶化熱処理温度到達前の前記昇温過程と、これに続く水蒸気分圧が増加する雰囲気中で行われる前記結晶化熱処理温度の恒温過程を含むことを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の希土類系酸化物超電導線材の製造方法。
- 結晶化熱処理温度は、700〜800℃の温度範囲内にあることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載の希土類系酸化物超電導線材の製造方法。
- 結晶化熱処理は、50Torr未満の炉内雰囲気圧力下で施される請求項1乃至6いずれか1項記載の希土類系酸化物超電導線材の製造方法。
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