JPH01108154A - 酸化物超電導材料 - Google Patents
酸化物超電導材料Info
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- JPH01108154A JPH01108154A JP62263449A JP26344987A JPH01108154A JP H01108154 A JPH01108154 A JP H01108154A JP 62263449 A JP62263449 A JP 62263449A JP 26344987 A JP26344987 A JP 26344987A JP H01108154 A JPH01108154 A JP H01108154A
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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
Landscapes
- 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間するものである。
に用いられる、酸化物超電導材料に間するものである。
従来の技術
超電導材料は、１）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
、核融合プラズマ閏じ込め、磁気浮上列車、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
高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を使って冷却
する必要があり工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
、核融合プラズマ閏じ込め、磁気浮上列車、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
高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を使って冷却
する必要があり工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、新たな超電導材料である、Ｙ Ｂ
ａ２ｃ ｕ ３０７−Ｘが見いだされ、ざらにＹを他の
希土類元素（Ｌａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｌｌ、
Ｇｄ。
ａ２ｃ ｕ ３０７−Ｘが見いだされ、ざらにＹを他の
希土類元素（Ｌａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｌｌ、
Ｇｄ。
Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、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。
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。
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
であるために本質的に脆性破、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。
であるために本質的に脆性破、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。
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 ３０７−ｘ （Ｌ ｎ
はＹ、Ｌａ。
はＹ、Ｌａ。
Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｇｄ、 Ｄｙ、
Ｈｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内の少なくと
も一種の金属）で表される組成物に、１ｎ２０３を２重
量パーセント以上２０重量パーセント以下の範囲内で添
加する。
Ｈｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内の少なくと
も一種の金属）で表される組成物に、１ｎ２０３を２重
量パーセント以上２０重量パーセント以下の範囲内で添
加する。
作用
Ｉｎ２Ｏ３をＬ ｎ Ｂ ａ ２Ｃ１７３０ｔ−ｗセラ
ミックスに添加する事により、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、Ｉｎ２Ｏ３の添加量
を２重量％以上２０重量％以下に限るのは、これ以下で
は添加の効果が認められず、これ以上では超電導特性が
劣化するためである。
ミックスに添加する事により、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、Ｉｎ２Ｏ３の添加量
を２重量％以上２０重量％以下に限るのは、これ以下で
は添加の効果が認められず、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Ｙ２Ｏ３１ＢａＣＯ３，ＣＩＪＯ粉末をＹ
Ｂ ａ２Ｃｕ ３０７−Ｘ組成となるように、それぞれ
１５、 １３ｇ、５２．８９ｇ、３１．９８ｇ秤量した
。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［ｎ２０３粉末を、無添加、添加率１１贋％
、２重量％、３重量％、１０ｉ量％。
Ｂ ａ２Ｃｕ ３０７−Ｘ組成となるように、それぞれ
１５、 １３ｇ、５２．８９ｇ、３１．９８ｇ秤量した
。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［ｎ２０３粉末を、無添加、添加率１１贋％
、２重量％、３重量％、１０ｉ量％。
２０重量％、３０重量％となるように押潰した、これら
をメノウボールミルでエタノール１５０ｍ１にて１８時
時間式混合した。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
。仮焼粉を粗粉砕し、さらに９００℃で５時間、空気中
で再仮焼した。
をメノウボールミルでエタノール１５０ｍ１にて１８時
時間式混合した。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
。仮焼粉を粗粉砕し、さらに９００℃で５時間、空気中
で再仮焼した。
これらの２回仮焼粉を、振動ミルで直径３ｍｍの球形メ
ノウボールを用い、でエタノール溶媒中で５時間湿式粉
砕し、１２０℃で乾燥した。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−１％加えて造粒した。造粒粉は０
．８ｇをとり、直径１２ｍｍの金型で５００ｋｇ／ｃｔ
ｎ２の圧力で一軸加圧成形した。
ノウボールを用い、でエタノール溶媒中で５時間湿式粉
砕し、１２０℃で乾燥した。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−１％加えて造粒した。造粒粉は０
．８ｇをとり、直径１２ｍｍの金型で５００ｋｇ／ｃｔ
ｎ２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
℃／時閏、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。
℃／時閏、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（Ｔｅｌｌ）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（Ｔｅｌｌ）にわけて表
した。
（以下余白）
表１．焼結体の諸性性（その１）
表１より明らかなように、［１２０：＋を添加すると、
添加量２重量％以上で破壊靭性は増加した。
添加量２重量％以上で破壊靭性は増加した。
また、添加量２０重１％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３０％ではかなり
低下した。
はほとんどみられなかったが、添加率３０％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ＤＶ２０３．ＨＯ２０３、
Ｂ ａ ＣＯｉ、 ＪｉよびＣｏ ｎ ＦＡ士上ｎ−
ｎｚｒｎａ ２ｃ ｕ ３０ｒ−ｘ’Ａ成およびＨｏ
Ｂ ａ２ｃ ｕ ３０ｖ−ｘ組成となり、合計重量が約
１００ｇとなるようにようにそれぞれ秤量し、また、こ
れらにＩｎ２Ｏ３を１０重遺％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。
Ｂ ａ ＣＯｉ、 ＪｉよびＣｏ ｎ ＦＡ士上ｎ−
ｎｚｒｎａ ２ｃ ｕ ３０ｒ−ｘ’Ａ成およびＨｏ
Ｂ ａ２ｃ ｕ ３０ｖ−ｘ組成となり、合計重量が約
１００ｇとなるようにようにそれぞれ秤量し、また、こ
れらにＩｎ２Ｏ３を１０重遺％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．焼結体の緒特性（その２）
表２より、ＤｙＢａ２Ｃｕ３０７−ｘ組成あるいはＨｏ
Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ組成にＩｎ２Ｏ３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。
Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ組成にＩｎ２Ｏ３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。
発明者等は、Ｙ−、Ｄｙ、Ｈｏ以外にもＬａ、Ｎｄ。
Ｓｍ、Ｅ ｕ 、Ｇ ｄ 、Ｅ ｒ 、Ｔｍ、Ｙ ｂ
＊Ｌ ｕで同様の実験を行フたが、何れの組成でもＩｎ
２Ｏ３添加率が２重量％以上２０重遺％以下では、破壊
靭性は向−ヒするが、超電導転移温度はほとんど変化し
なかった。
＊Ｌ ｕで同様の実験を行フたが、何れの組成でもＩｎ
２Ｏ３添加率が２重量％以上２０重遺％以下では、破壊
靭性は向−ヒするが、超電導転移温度はほとんど変化し
なかった。
発明の効果
本発明は、化学式ＬｎＢａ２Ｃｕ３０ｖ−ｘ （Ｌｎは
Ｙ、 Ｌａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｌｌ、
Ｇｄ、 Ｄｙｅ ＨｏｔＥｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの
内の少なくとも一種の金属）で表される組成物に、Ｉｎ
２Ｏ３を２重量パーセント以上２０重量パーセント以下
の範囲内で添加した事を特徴とし、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。
Ｙ、 Ｌａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｌｌ、
Ｇｄ、 Ｄｙｅ ＨｏｔＥｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの
内の少なくとも一種の金属）で表される組成物に、Ｉｎ
２Ｏ３を２重量パーセント以上２０重量パーセント以下
の範囲内で添加した事を特徴とし、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、Ｉｎ＿２Ｏ＿３を２重量パー
セント以上、２０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 |
|---|---|---|---|
| JP62263449A JPH01108154A (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 |
|---|---|---|---|
| JP62263449A JPH01108154A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 酸化物超電導材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01108154A true JPH01108154A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17389666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263449A Pending JPH01108154A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 酸化物超電導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01108154A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0393624A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-18 | Hitachi Ltd | Ｉｎ―Ｂａ―Ｙ及び／又はＣａ―Ｃｕ―Ｏ系超電導物質 |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62263449A patent/JPH01108154A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0393624A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-18 | Hitachi Ltd | Ｉｎ―Ｂａ―Ｙ及び／又はＣａ―Ｃｕ―Ｏ系超電導物質 |
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