JPH01108152A - 酸化物超電導材料 - Google Patents
酸化物超電導材料Info
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- JPH01108152A JPH01108152A JP62263447A JP26344787A JPH01108152A JP H01108152 A JPH01108152 A JP H01108152A JP 62263447 A JP62263447 A JP 62263447A JP 26344787 A JP26344787 A JP 26344787A JP H01108152 A JPH01108152 A JP H01108152A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、超電導マグネットやジョセフソン接合素子等
に用いられる、酸化物超電導材料に関するものである。
に用いられる、酸化物超電導材料に関するものである。
従来の技術
超電導材料は、ｌ）電気抵抗がゼロである、２）完全反
磁性である、 ３）ジョセフソン効果がある、といった
、他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器
、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮を何重、磁気シール
ド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている
。ところが、従来の金属系超電導体では、超電導転移温
度は最も高いものでも２３に程度であり、実使用時には
高価な液体へリウｌ−と大がかりな断熱装置を使って冷
却する必要がありＴ、業上大きな問題であった。このた
め、より高温で超電導体となる材料の探索が行われてい
た。
磁性である、 ３）ジョセフソン効果がある、といった
、他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器
、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮を何重、磁気シール
ド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている
。ところが、従来の金属系超電導体では、超電導転移温
度は最も高いものでも２３に程度であり、実使用時には
高価な液体へリウｌ−と大がかりな断熱装置を使って冷
却する必要がありＴ、業上大きな問題であった。このた
め、より高温で超電導体となる材料の探索が行われてい
た。
１９８７年２月に、新たな超電導材料ＹＢａ２Ｃｕ３０
ｙ−ｘが見いだされ、ざらにＹを他の希土類元Ｎ （Ｌ
ａ、 Ｎ ｄ−Ｓ Ｉｎ、 ＥｔＪ、 Ｇ ｄ
＋ Ｄ ｙ ｔ Ｈ０１Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）
で置き換えた材料についても、超電導状態となることが
確認された。これらの材料は、超電導転移温度が９５に
程度と高く、冷却には安価な液体窒素（沸点７７Ｋ）を
用いる事が出来、また冷却装置も小型となるので、応用
範囲も広がるものと期待される。このため現在、これら
の材料の製造法、物性、応用等に関して多くの研究がな
されている。
ｙ−ｘが見いだされ、ざらにＹを他の希土類元Ｎ （Ｌ
ａ、 Ｎ ｄ−Ｓ Ｉｎ、 ＥｔＪ、 Ｇ ｄ
＋ Ｄ ｙ ｔ Ｈ０１Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）
で置き換えた材料についても、超電導状態となることが
確認された。これらの材料は、超電導転移温度が９５に
程度と高く、冷却には安価な液体窒素（沸点７７Ｋ）を
用いる事が出来、また冷却装置も小型となるので、応用
範囲も広がるものと期待される。このため現在、これら
の材料の製造法、物性、応用等に関して多くの研究がな
されている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、これらの材料は酸化物系のセラミックス
であるために木質的に脆性破壊しやすく、また、酸化物
系セラミックスのなかでも強度が高いほうではない。こ
のため、実際に応用するための加工時あるいは使用中等
に破壊されやすいという問題点があった。
であるために木質的に脆性破壊しやすく、また、酸化物
系セラミックスのなかでも強度が高いほうではない。こ
のため、実際に応用するための加工時あるいは使用中等
に破壊されやすいという問題点があった。
問題点を解決するための手段
化学式Ｌ ｎ Ｂ ａ２ｃ ｕ ｑＯ７−ｘ （Ｌ ｎ
はＹ＋ Ｌ ａ。
はＹ＋ Ｌ ａ。
Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｇｄ、 Ｄｙ、
ｆ（ｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内の少なく
とも一種類以上の金属）で表される組成物に、ＳｉＯ２
を０． １重漬パーセント以上３．０重１パーセント以
下の範囲内で添加した酸化物超電導材料とする。
ｆ（ｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内の少なく
とも一種類以上の金属）で表される組成物に、ＳｉＯ２
を０． １重漬パーセント以上３．０重１パーセント以
下の範囲内で添加した酸化物超電導材料とする。
作用
本発明では、ＳｉＯ２をＬ ｎ Ｂ ａ２ｃ ｕ ３０
７−Ｘセラミックスに添加するπにより、超電導特性を
劣化させずにその強度が向上する。本発明で、５１０２
の添加量を０． ２重１％以ト３．θ重潰％以下に限る
のは、これ以下では添加の効果が認めろれず、これ以上
では超電導特性が劣化するためである。
７−Ｘセラミックスに添加するπにより、超電導特性を
劣化させずにその強度が向上する。本発明で、５１０２
の添加量を０． ２重１％以ト３．θ重潰％以下に限る
のは、これ以下では添加の効果が認めろれず、これ以上
では超電導特性が劣化するためである。
実施例
以下、 実施例で本発明を説明する。
実施例１
試薬特級のＹ ２０３． Ｂ ａ Ｃ０３，ＣＩＪ
Ｏ粉末をＹ ｒ３ ａ ２Ｃｕ １０ｖ−ｘ組成となる
ように、それぞれ１５．１３ｇ、５２．８９ｇ、３１．
９８ｇ秤噴した。おなし配合組成のものを７つ用意し、
これらに対して試薬特級のＳｉＯ２粉末を、無添加、添
加率０． １重量％、０．２市徹％、 ０． ５ｊｌ
ｔ量％、１．０重量％、３．０重量％、４．０１漬％と
なるように秤量した、これらをメノウボールミルでエタ
ノール１５０ｍ１にて１８８時間湿混合した。混合物を
１２０℃で乾燥した後、アルミナ坩堝に入れ、８５０℃
で５時間、空気中で仮焼した。仮焼粉を■粉砕し、ざら
に９００℃で５時間、空気中で再仮焼した。これらの２
回仮焼粉を、撮動ミルで、直径５ｍｍの球形メノウボー
ルを用い、エタノール中にて５時間湿式粉砕し、１２０
℃て乾燥した。こうして得た粉末に、ポリビニルブチラ
ールを５重量％濃度で溶解した、イソプロパツール溶液
を５重量％加えて造粒した。造粒粉は０゜８ｇをとり、
直径１２ｍｔｎの金型で５００ｋｇ／Ｃ１ｎ２の圧力で
一軸加圧成形した。
Ｏ粉末をＹ ｒ３ ａ ２Ｃｕ １０ｖ−ｘ組成となる
ように、それぞれ１５．１３ｇ、５２．８９ｇ、３１．
９８ｇ秤噴した。おなし配合組成のものを７つ用意し、
これらに対して試薬特級のＳｉＯ２粉末を、無添加、添
加率０． １重量％、０．２市徹％、 ０． ５ｊｌ
ｔ量％、１．０重量％、３．０重量％、４．０１漬％と
なるように秤量した、これらをメノウボールミルでエタ
ノール１５０ｍ１にて１８８時間湿混合した。混合物を
１２０℃で乾燥した後、アルミナ坩堝に入れ、８５０℃
で５時間、空気中で仮焼した。仮焼粉を■粉砕し、ざら
に９００℃で５時間、空気中で再仮焼した。これらの２
回仮焼粉を、撮動ミルで、直径５ｍｍの球形メノウボー
ルを用い、エタノール中にて５時間湿式粉砕し、１２０
℃て乾燥した。こうして得た粉末に、ポリビニルブチラ
ールを５重量％濃度で溶解した、イソプロパツール溶液
を５重量％加えて造粒した。造粒粉は０゜８ｇをとり、
直径１２ｍｔｎの金型で５００ｋｇ／Ｃ１ｎ２の圧力で
一軸加圧成形した。
これらの成形体を空気中および酸素中で昇温速度３００
℃／時間、バインダアウト６００℃−２時間、焼成９７
０℃−２４時間、降温速度１００℃／時間の条件で焼成
した。
℃／時間、バインダアウト６００℃−２時間、焼成９７
０℃−２４時間、降温速度１００℃／時間の条件で焼成
した。
得られた焼結体の破壊靭性を、インデンテーションマイ
クロワラクチャ−法で測定した。また電気抵抗の温度変
化を四端子法で測定した。それらの結果を表１に示した
。表中では、抵抗が急激に低下し始める温度（Ｔｃｏ
ｎ ）と抵抗が０となる温度（Ｔｃｓ）にわけて表した
。
クロワラクチャ−法で測定した。また電気抵抗の温度変
化を四端子法で測定した。それらの結果を表１に示した
。表中では、抵抗が急激に低下し始める温度（Ｔｃｏ
ｎ ）と抵抗が０となる温度（Ｔｃｓ）にわけて表した
。
表１．焼結体の諸性性（その１）
表１より明らかなように、ＳｉＯ２を；奈加すると、添
加、７０．５ｌｆｆｉ％以上で破壊靭性は増加した。ま
た、添加量３．０１漬％までは、超電導転移温度の低下
はほとんどみられなかったが、添加率４．０％ではかな
り低下した。
加、７０．５ｌｆｆｉ％以上で破壊靭性は増加した。ま
た、添加量３．０１漬％までは、超電導転移温度の低下
はほとんどみられなかったが、添加率４．０％ではかな
り低下した。
実施例２
実施例１と同様に、試薬特級のＤｙｔＯａ、 Ｈｏ２
Ｏ３，ＢａＣＯ３，Ｃｌｌ０粉末よりＤ ｙ Ｂ ａ２
Ｃｕ３Ｏ７−ｙｔｌｌ成およびＨｏ Ｂ ａ２ｃ Ｕ
ｑＯｒ−ｄＵ成となり、合計重量が約１００ｇとなるよ
うにようにそれぞれ押漬し、また、これらにＳｉＯ２を
！、０重噴％添加した混合粉末を配合した。これらより
実施例１と同様の方法で焼結体を作成し、破壊靭性と超
電導転移温度を測定した。その結果を表２に示した。
Ｏ３，ＢａＣＯ３，Ｃｌｌ０粉末よりＤ ｙ Ｂ ａ２
Ｃｕ３Ｏ７−ｙｔｌｌ成およびＨｏ Ｂ ａ２ｃ Ｕ
ｑＯｒ−ｄＵ成となり、合計重量が約１００ｇとなるよ
うにようにそれぞれ押漬し、また、これらにＳｉＯ２を
！、０重噴％添加した混合粉末を配合した。これらより
実施例１と同様の方法で焼結体を作成し、破壊靭性と超
電導転移温度を測定した。その結果を表２に示した。
表２．焼結体の諸性性（その２）
表２より、 Ｄ ｙ Ｂ ａ２ｃ ｕ ３０ｖ−ｘｌｌ
ｌ成あるいはＩＩ ｏ Ｂ ａ ２Ｃｕ ３０ｒ−ｘｍ
成にＳｉＯ２を添加すると、破壊靭性は大きくなるが、
超電導転移温度は殆ど変化しない事がわかる。
ｌ成あるいはＩＩ ｏ Ｂ ａ ２Ｃｕ ３０ｒ−ｘｍ
成にＳｉＯ２を添加すると、破壊靭性は大きくなるが、
超電導転移温度は殆ど変化しない事がわかる。
Ｙ、Ｄｙ、ｒｌｏ以外にもＬａ、Ｎｄ、ＳｍｔＥｕ、Ｇ
ｄ 、ＬＦ、ｒ 、１’ｒｎ、Ｙ ｂ 、１． ｕで同
様の実験を行ったが、何れの組成でも５Ｉ０２添加率が
０． ２重量％以に３．０重）；：％以下では、破壊靭
性は向上するが、超電導転移温度はほとんど変化しなか
った。
ｄ 、ＬＦ、ｒ 、１’ｒｎ、Ｙ ｂ 、１． ｕで同
様の実験を行ったが、何れの組成でも５Ｉ０２添加率が
０． ２重量％以に３．０重）；：％以下では、破壊靭
性は向上するが、超電導転移温度はほとんど変化しなか
った。
発明の効果
本発明によれば、化学式■、ｎ Ｂ ａ ２ＣＩＩ １
０７．−Ｘ（ＬｎはＹ、 Ｌａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、
Ｅｕ、 Ｃｄ、 Ｄｙ、 ｆ（ｏ、 Ｅｒ、
Ｔｍ、 Ｙｂ、 Ｌｕの内の少なくとも一種類
以ヒの金属〉で表される組成物に、５ｉ０２を０． １
川贋パーセント以−Ｌａ、０屯量パーセント以下の範囲
内で添加した酸化物超電導材料とすることにより、高い
強度の超電導セラミックス材料を、容易に得る事が可能
である。
０７．−Ｘ（ＬｎはＹ、 Ｌａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、
Ｅｕ、 Ｃｄ、 Ｄｙ、 ｆ（ｏ、 Ｅｒ、
Ｔｍ、 Ｙｂ、 Ｌｕの内の少なくとも一種類
以ヒの金属〉で表される組成物に、５ｉ０２を０． １
川贋パーセント以−Ｌａ、０屯量パーセント以下の範囲
内で添加した酸化物超電導材料とすることにより、高い
強度の超電導セラミックス材料を、容易に得る事が可能
である。
Claims (1)
- 化学式ＬｎＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿ｘ（Ｌｎは
Ｙ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ
，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕから選択された少なくとも一種の金
属）で表される組成物に、ＳｉＯ＿２を０．２重量パー
セント以上、３．０重量パーセント以下の範囲内で添加
した事を特徴とする酸化物超電導材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263447A JPH01108152A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 酸化物超電導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263447A JPH01108152A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 酸化物超電導材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01108152A true JPH01108152A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17389637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263447A Pending JPH01108152A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 酸化物超電導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01108152A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01176267A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | Kyocera Corp | 酸化物超電導体及びその製法 |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62263447A patent/JPH01108152A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01176267A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | Kyocera Corp | 酸化物超電導体及びその製法 |
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