JPH01126258A - 酸化物高温超電導材の製造方法 - Google Patents
酸化物高温超電導材の製造方法Info
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- JPH01126258A JPH01126258A JP62283738A JP28373887A JPH01126258A JP H01126258 A JPH01126258 A JP H01126258A JP 62283738 A JP62283738 A JP 62283738A JP 28373887 A JP28373887 A JP 28373887A JP H01126258 A JPH01126258 A JP H01126258A
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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、酸化物高温超電導材の製造方法に関するもの
であり、特に原材料が均一に混合し易くかつ焼結密度が
向上するように改良した酸化物高温超電導材の製造方法
に関するものである。
であり、特に原材料が均一に混合し易くかつ焼結密度が
向上するように改良した酸化物高温超電導材の製造方法
に関するものである。
従来、超電導材としては、金属（Ｐｂ、Ｈｇ、−Ｌａ、
Ｔａ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｎ、 Ｉｎ、Ｎｂ。
Ｔａ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｎ、 Ｉｎ、Ｎｂ。
ＡＩｌ、 Ｖ、 Ｔｃ等）１合金 （Ｎｂ−Ｔｃ。
Ｎｂ−Ｚｒ等）、化合物（Ｎ ｂｓ Ｓ ｎ ＋ Ｖ
３ Ｓ ｉ ＋ＶｚＧａ、Ｎｂ５Ｇｆｌｏ、ｚ ＡＩ
ｌｏ、ｔ ＋ ＮｂｚＳｎ。
３ Ｓ ｉ ＋ＶｚＧａ、Ｎｂ５Ｇｆｌｏ、ｚ ＡＩ
ｌｏ、ｔ ＋ ＮｂｚＳｎ。
Ｃｅ ＣｕｇＳ １ｇ 、Ｍｏ、Ｓ ６１ 、Ｐ ｂＭ
Ｏ６，４ｓｍ＋ＳｎＭｏ、Ｓ、、５ｒＴｉＯ，、ＢａＰ
ｂ＋＋、ｑＢ ｌｏ、＋ｏｓ 、 Ｌ ｉ Ｔ １ｚ
ｏａ等）、有機材料（ＴＭＴＳＦ系、ＢＥＤＴ−ＴＴＦ
系等）が知られている。一方超電導材の大きな特徴とし
ては、（１）電気抵抗値がＯ，（２＋完全反磁性（マイ
ナス−効果）。
Ｏ６，４ｓｍ＋ＳｎＭｏ、Ｓ、、５ｒＴｉＯ，、ＢａＰ
ｂ＋＋、ｑＢ ｌｏ、＋ｏｓ 、 Ｌ ｉ Ｔ １ｚ
ｏａ等）、有機材料（ＴＭＴＳＦ系、ＢＥＤＴ−ＴＴＦ
系等）が知られている。一方超電導材の大きな特徴とし
ては、（１）電気抵抗値がＯ，（２＋完全反磁性（マイ
ナス−効果）。
＋３１ジａセフソン効果、が挙げられているが、このう
ち電気抵抗値がＯであるという特徴に着目し。
ち電気抵抗値がＯであるという特徴に着目し。
送電、配電１発電等に利用すれば、低損失で大電流が得
られるという利点がある。なお近年に至って、前記の他
に酸化物若しくはセラミックス系のものが高い臨界温度
を示す点において特に注目されている。
られるという利点がある。なお近年に至って、前記の他
に酸化物若しくはセラミックス系のものが高い臨界温度
を示す点において特に注目されている。
上記セラミックス系の超電導材は、一般に粉末冶金技術
の応用によって合成される。すなわち例えばＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系セラミツクス（ＹＢＣＯ）は、原料であるＢ
ａ Ｃｏ ｓ 、ＹｚＯ２＋ Ｃｕ Ｏの粉末を混
合して、固相反応を行わせるために９００℃で仮焼した
後、粉砕してペレット状にプレス成形し、酸素雰囲気中
で焼成することによって得られる。この場合、比重９粒
形１粒度等の相違により、前記３種類の原料粉末を均一
に混合することが比較的困難であると共に、混合に長時
間を要する。更に上記超電導材を構成する原料若しくは
反応過程中におけるＢａｄ、ＣｕＯが焼結時において液
相状態となり、冷却後においてもＣｕＯを主とする非超
電導相となって介在し、電流密度を低下させるという問
題点がある。またＣｕＯが偏在することにより、焼結密
度が低下するという問題点も併存する。一方この焼結密
度を向上させるために、焼結温度を上昇させる手段があ
り２例えば１０００℃にすると４．９ｇ／ｃｍ”となる
ため、９５０℃における４、５ｇ／ｃｍ”より向上する
のであるが。
の応用によって合成される。すなわち例えばＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０系セラミツクス（ＹＢＣＯ）は、原料であるＢ
ａ Ｃｏ ｓ 、ＹｚＯ２＋ Ｃｕ Ｏの粉末を混
合して、固相反応を行わせるために９００℃で仮焼した
後、粉砕してペレット状にプレス成形し、酸素雰囲気中
で焼成することによって得られる。この場合、比重９粒
形１粒度等の相違により、前記３種類の原料粉末を均一
に混合することが比較的困難であると共に、混合に長時
間を要する。更に上記超電導材を構成する原料若しくは
反応過程中におけるＢａｄ、ＣｕＯが焼結時において液
相状態となり、冷却後においてもＣｕＯを主とする非超
電導相となって介在し、電流密度を低下させるという問
題点がある。またＣｕＯが偏在することにより、焼結密
度が低下するという問題点も併存する。一方この焼結密
度を向上させるために、焼結温度を上昇させる手段があ
り２例えば１０００℃にすると４．９ｇ／ｃｍ”となる
ため、９５０℃における４、５ｇ／ｃｍ”より向上する
のであるが。
焼結体中にＣｕｂ、ＹｔＢａＣｕＯｓ、ＢａＣｕ０ｚ等
の非超電導相が混在することとなって、超電導材として
の特性を著しく低下させるという問題点がある。
の非超電導相が混在することとなって、超電導材として
の特性を著しく低下させるという問題点がある。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、均一な組織
を有すると共に、焼結密度および電流密度の極めて高い
超電導材を製造する方法を提供することを目的とする。
を有すると共に、焼結密度および電流密度の極めて高い
超電導材を製造する方法を提供することを目的とする。
上記従来技術に存在する問題点を解決するために２本発
明においては。
明においては。
組成式 Ａ ＋ Ｂ ｔ Ｃｘ Ｏδ。
但し。
ＡはＳｃ＋ Ｙ、 Ｌａ、 Ｃｅ、 Ｐｒ＋ Ｎｄ、
Ｓｍ。
Ｓｍ。
Ｅｕ＋ Ｇｄ＋ Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、
Ｙｂ。
Ｙｂ。
Ｌｕから選ばれる１種またはこれらの中から選ばれる２
種以上の混合物。
種以上の混合物。
ＢはＢａ、Ｓｒ、Ｃａから選ばれる１種またはこれらの
中から選ばれる２種以上の混合物。
中から選ばれる２種以上の混合物。
ＣはＣＩＪまたは、ＣｕとＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ。
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎから選ばれる１種またはこれら
の中から選ばれる２種以上の混合物とのＣＵ主体の混合
物、からなる酸化物高温超電導材の製造方法において、
Ｂ、Ｃを含む各化合物からなる原料を混合した後、仮焼
によりＢおよびＣを含む酸化物を生成し、この酸化物と
Ａ、Ｃを含む各°化合物からなる原料とを混合Ｕた後、
酸素含有雰囲気中で焼成する。という技術的手段を採用
したのである。
の中から選ばれる２種以上の混合物とのＣＵ主体の混合
物、からなる酸化物高温超電導材の製造方法において、
Ｂ、Ｃを含む各化合物からなる原料を混合した後、仮焼
によりＢおよびＣを含む酸化物を生成し、この酸化物と
Ａ、Ｃを含む各°化合物からなる原料とを混合Ｕた後、
酸素含有雰囲気中で焼成する。という技術的手段を採用
したのである。
上記の構成により、当初からＡ、Ｂ、Ｃ３種類の原料を
混合した場合における比重１粒形９粒度等の相違に起因
する不拘−若しくは特定組成の偏在を防止し、均一な組
織を得るという作用を期待できる。また超電導材の特性
に著しく影響を及ぼすＣｕＯを主体とする非超電導相の
介在を阻止する作用がある。
混合した場合における比重１粒形９粒度等の相違に起因
する不拘−若しくは特定組成の偏在を防止し、均一な組
織を得るという作用を期待できる。また超電導材の特性
に著しく影響を及ぼすＣｕＯを主体とする非超電導相の
介在を阻止する作用がある。
まず原料として粉末状のＢａＣＯ５およびＣｕＯを、Ｂ
ａ ：Ｃｕ＝１ ： １になるように秤量後。
ａ ：Ｃｕ＝１ ： １になるように秤量後。
均一に混合して酸化雰囲気中において９００℃。
３時間の仮焼を行い２組成がＢ ａ Ｃｕ Ｏｔなる酸
化物を生成する０次に上記酸化物を解砕した後。
化物を生成する０次に上記酸化物を解砕した後。
この酸化物粉末と、粉末状のＹ ｚ ＯｓおよびＣｕＯ
とを、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３になるように秤量後
、２５ｆｉφＸ５ｍのベレット状に成形し。
とを、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３になるように秤量後
、２５ｆｉφＸ５ｍのベレット状に成形し。
酸素雰囲気中で１０００℃、４時間の焼成を行い、酸素
欠損三重ペロブスカイト型構造の超電導材を生成する。
欠損三重ペロブスカイト型構造の超電導材を生成する。
なお上記工程中における粉末の平均粒径は０．２〜０．
５μｍとするのがよい、上記のようにして生成した超電
導材の特性を測定したところ。
５μｍとするのがよい、上記のようにして生成した超電
導材の特性を測定したところ。
臨界温度は９１Ｋを示し、電流密度は１００ＯＡ／ｃｊ
であった。
であった。
次に第１図および第２図は各々本発明の実施例および従
来の超電導材の結晶構造を示す写真である０両図におい
て黒色を呈する部分は空洞若しくは空孔であり、結晶構
造の不連続部分である。両図から明らかなように１本発
明の実施例を示す第１図においては空孔部が極めて少な
（、焼結密度が大であることを示している。これに対し
て従来の超電導材である第２図においては、空孔部が極
めて多数存在し、焼結密度が小であることを示す。
来の超電導材の結晶構造を示す写真である０両図におい
て黒色を呈する部分は空洞若しくは空孔であり、結晶構
造の不連続部分である。両図から明らかなように１本発
明の実施例を示す第１図においては空孔部が極めて少な
（、焼結密度が大であることを示している。これに対し
て従来の超電導材である第２図においては、空孔部が極
めて多数存在し、焼結密度が小であることを示す。
上記両者の焼結密度を測定したところ、各々９５％およ
び６０〜７０％であった。
び６０〜７０％であった。
なお上記の組成により、直径１００ｍｍ、厚さ５鶴のタ
ーゲツト材を作成し、バッキングプレート上に保持し、
Ａｒイオンを照射するスパッタ法により＋ ＹＢａｉ
ＣｕｉＯδからなる厚さ５０００人の薄膜を形成した。
ーゲツト材を作成し、バッキングプレート上に保持し、
Ａｒイオンを照射するスパッタ法により＋ ＹＢａｉ
ＣｕｉＯδからなる厚さ５０００人の薄膜を形成した。
この薄膜の特性を測定したところ。
臨界温度は９０Ｋを示し、電流密度は２５００ Ａ ／
ｃｄであった。
ｃｄであった。
本実施例においては、 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系セラミツ
クスの例について記述したが、一般に組成式Ａ ＋ Ｂ
ｔ Ｃｓ Ｏδ、但し、ＡはＳｃ、 Ｙ、 Ｌａ。
クスの例について記述したが、一般に組成式Ａ ＋ Ｂ
ｔ Ｃｓ Ｏδ、但し、ＡはＳｃ、 Ｙ、 Ｌａ。
Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ。
Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる１種
またはこれらの中から選ばれる２種以上の混合物、Ｂは
Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａから選ばれる１種またはこれらの中か
ら選ばれる２種以上の混合物。
またはこれらの中から選ばれる２種以上の混合物、Ｂは
Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａから選ばれる１種またはこれらの中か
ら選ばれる２種以上の混合物。
ＣはＣｕまたは、ＣｕとＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ。
Ｆ ｅ ＋ Ｃｏ ＋ Ｎ ｉ＋ Ｚ ｎから選ばれる
１種またはこれらの中から選ばれる２種以上の混合物と
のＣＵ主体の混合物、からなる系のセラミックスについ
ても同一の作用を期待できる。なお前記組成式における
ＢおよびＣを含む酸化物とＡ、Ｃを含む各化合物からな
る原料を混合した後、前記同様の仮焼を実施すると、よ
り均一な組織を得るのに有効である。
１種またはこれらの中から選ばれる２種以上の混合物と
のＣＵ主体の混合物、からなる系のセラミックスについ
ても同一の作用を期待できる。なお前記組成式における
ＢおよびＣを含む酸化物とＡ、Ｃを含む各化合物からな
る原料を混合した後、前記同様の仮焼を実施すると、よ
り均一な組織を得るのに有効である。
本発明は１以上記述のような構成および作用であるから
、均一な組織を有すると共に、焼結密度および電流密度
の極めて高い超電導材を容易に製造することができる。
、均一な組織を有すると共に、焼結密度および電流密度
の極めて高い超電導材を容易に製造することができる。
またターゲツト材等におけるような若干の組成ずれがあ
った場合においても。
った場合においても。
非超電導相の出現を抑制し、特性の高い超電導薄膜を形
成することができるという効果がある。
成することができるという効果がある。
第１図および第２図は各々本発明の実施例および従来の
超電導材の結晶構造を示す写真である。
超電導材の結晶構造を示す写真である。
Claims (2)
- （１）組成式Ａ＿１Ｂ＿２Ｃ＿３Ｏ＿δ， 但し， ＡはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ， Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙ
ｂ，Ｌｕから選ばれる１種またはこれらの中から選ばれ
る２種以上の混合物， ＢはＢａ，Ｓｒ，Ｃａから選ばれる１種またはこれらの
中から選ばれる２種以上の混合物，ＣはＣｕまたは，Ｃ
ｕとＴｉ，Ｖ，Ｃｒ， Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎから選ばれる１種または
これらの中から選ばれる２種以上の混合物とのＣｕ主体
の混合物， からなる酸化物高温超電導材の製造方法において，Ｂ，
Ｃを含む各化合物からなる原料を混合した後，仮焼によ
りＢおよびＣ含む酸化物を生成し，この酸化物とＡ，Ｃ
を含む各化合物からなる原料とを混合した後，酸素含有
雰囲気中で焼成することを特徴とする酸化物高温超電導
材の製造方法。 - （２）組成式がＹＢａ＿２Ｃｏ＿３Ｏ＿δであり，Ｂａ
ＣＯ＿３とＣｕＯとによってＢａＣｕＯ＿２を生成し，
次にＹ＿２Ｏ＿３，ＣｕＯおよびＢａＣｕＯ＿２を混合
して焼成する特許請求の範囲第１項記載の酸化物高温超
電導材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62283738A JPH01126258A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 酸化物高温超電導材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62283738A JPH01126258A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 酸化物高温超電導材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126258A true JPH01126258A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=17669464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62283738A Pending JPH01126258A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 酸化物高温超電導材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01126258A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5026680A (en) * | 1988-08-11 | 1991-06-25 | Mitsubishi Metal Corporation | Method of manufacturing a powder of bi-based superconductive oxide containing lead and method of manufacturing a sintered body therefrom |
| EP0503565A2 (de) * | 1991-03-11 | 1992-09-16 | ROEDERSTEIN SPEZIALFABRIKEN FÜR BAUELEMENTE DER ELEKTRONIK UND KONDENSATOREN DER STARKSTROMTECHNIK GmbH | Keramik mit niedrigem Verlustfaktor |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP62283738A patent/JPH01126258A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5026680A (en) * | 1988-08-11 | 1991-06-25 | Mitsubishi Metal Corporation | Method of manufacturing a powder of bi-based superconductive oxide containing lead and method of manufacturing a sintered body therefrom |
| EP0503565A2 (de) * | 1991-03-11 | 1992-09-16 | ROEDERSTEIN SPEZIALFABRIKEN FÜR BAUELEMENTE DER ELEKTRONIK UND KONDENSATOREN DER STARKSTROMTECHNIK GmbH | Keramik mit niedrigem Verlustfaktor |
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