JPH01141871A - 超伝導材の製造法 - Google Patents

超伝導材の製造法

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JPH01141871A
JPH01141871A JP62299572A JP29957287A JPH01141871A JP H01141871 A JPH01141871 A JP H01141871A JP 62299572 A JP62299572 A JP 62299572A JP 29957287 A JP29957287 A JP 29957287A JP H01141871 A JPH01141871 A JP H01141871A
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superconducting material
heating
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superconducting
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佐田 岳夫
Kenzaburo Iijima
健三郎 飯島
Toshiharu Hoshi
俊治 星
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、超伝導材の製造法に関し、より詳細には、
超伝導特性の安定性を改善することができる超伝導材の
製造法に関する。
〔従来の技術〕
超伝導体は、臨界温度Tc、臨界磁場He、臨界電流J
cの臨界値以下の条件で、電気抵抗がゼロになる性質(
超伝導状態)を示すものである。
この超伝導体を強電分野に応用することにより、超伝導
送電、電力貯蔵、磁気浮上列車、超伝導船などが可能に
なり、また、超伝導体をジョセフソン素子に応用するこ
とができる。
このセラミックス超伝導材料として、希土類金属、アル
カリ土類金属および銅の複合酸化物((Lax、Bax
) 2Cub4、 YBa2Cu307−yなど〕が開発されている。
この超伝導材料は、通常、原材料の希土類金属、アルカ
リ土類金属および銅の化合物の所定量を単に混合し、仮
焼し、次いで仮焼物を粉砕して所定の形状に圧粉し、こ
の成形物を焼結して得られる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来の製造方法で得られた超伝導材料は
、その超伝導特性が不安定であり、時間と共に、例えば
、臨界温度Tcが急激に低下して超伝導特性が劣化する
ものが多かった。
この発明は上述の背景に基づきなされたものであり、そ
の目的とするところは、安定した超伝導特性を有する超
伝導材料を製造することができる製造法を提供すること
である。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の課題はこの発明による超伝導材の製造法により解
決される。
すなわち、この発明による超伝導材の製造法は、原材料
を混合して仮焼し、仮焼物を粉砕して得られた粉砕物を
成形し、次いでこの成形物を焼結して超伝導材を製造す
るに際して、原材料である希、土類金属、アルカリ土類
金属および銅の化合物(例えば、希土類金属酸化物、ア
ルカリ土類金属フッ化物および酸化銅など)を加熱して
0.5重量%以下、好ましくは0.4重量%以下の水分
に乾燥することを特徴とするものである。
この発明の好ましい態様において、加熱乾燥工程におけ
る加熱温度は、100℃以上、好ましくは300℃以上
、好ましくは500℃〜1100℃とすることができ、
雰囲気を大気中とすることができる。
この発明の好ましい態様において、製造される超伝導材
は、下記構造式で表される。
RxA、Cu2(01−aF2a)、 (式中、Rは5cSYSLaSNd、Pm、Sm。
Eu5GdSDy、Ho5E r、Tm、Ybおよび/
またはLuであり、AはMg、Ba5S rまたは/お
よびCaであり、0.5≦x≦、5.1≦y≦3.2≦
z≦4.6.0≦w<7.Q、0.001≦a≦0.9
を満足するものとする)以下、この発明をより詳細に説
明する。
この発明による製造法は、下記工程(a)〜(g)を含
む。
(a)原材料の準備、(b)原材料の加熱乾燥、(c)
原材料の混合、(d)原材料の混合物の仮焼、(e)仮
焼物の粉砕、(f)粉砕物の成形、および(g)成形物
の焼結である。
原材料 この発明に用いられる原材料としは、少なくとも希土類
金属、アルカリ土類金属および銅の化合物がある。
原材料の一つである希土類金属化合物としては、Sc、
YSLa、Nd、Pm55m、Euq Gd5Dy%H
o5Er、Tm、YbおよびLuから選ばれた少なくと
も1種以上の希土類金属の酸化物、水酸化物、ハロゲン
化物、炭酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩などがある。この発
明における好ましい希土類金属は、SC,Y、La、N
ds Sm%GdqDySHO% Ers 7m%Yb
およびLu5Euであり、それらの好ましい化合物は、
酸化物、水酸化物、ハロゲン化物などである。これらの
化合物の選択は、所望の超伝導材料の組成、種類、特性
などに応じて適宜行うことができる。
アルカリ土類金属化合物としては、Mg、Ba。
SrおよびCaから選ばれた少なくとも1種以上のアル
カリ土類金属の酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、炭酸
塩、硝酸塩、シュウ酸などがある。
この発明における好ましいアルカリ土類金属は、Ba5
SrまたはCaであり、それらの好ましい化合物は、酸
化物、水酸化物、炭酸塩などである。
また、第三の原材料成分としての銅の化合物ばは、例え
ば、銅の酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、硝
酸塩、シニウ酸塩などがある。同様に、これらの化合物
の選択は、所望の超伝導材料の種類、組成、特性などに
応じて適宜行うことができる。
加熱乾燥 この発明において原材料の加熱乾燥は、水分が0、 5
i1ffi%以下、好ましくは0.4ffiffi%以
下になるように行われる。これは、この上限を超えると
後述する実験例に示すように急激に臨界温度が低下する
からである。
この発明における加熱は、所望の乾燥度に到達するよう
に行われ、その温度は、例えば、100℃以上、好まし
くは300℃、より好ましくは500℃〜1100℃で
ある。この下限値未満では十分な乾燥ができず、上限値
を超えると安定度が飽和してしまい、加熱エネルギーに
見合った効果を得ることができないからである。
同様に、加熱時間は、所望の乾燥度に到達するように行
われ、その時間は、例えば、10分以上、好ましくは3
0分、より好ましくは60分〜4時間である。この下限
値未満では十分な乾燥ができず、上限値を超えると安定
度が飽和してしまい、加熱時間に見合った効果を得るこ
とができないからである。
乾燥の雰囲気は、大気中、不活性ガス中、窒素ガス中、
酸素ガス中などである。
この発明において加熱乾燥は、原材料の各々を別個に行
うことができ、車た、原材料の混合物の全体または一部
について行うことができる。
秤量・混合 秤量された原材料が所定の割合で混合される。
この発明において秤量は、混合4前のいずれかの工程で
行われる。また、混合工程は、加熱乾燥工程の前または
後に実施することができ、乾燥工程の後に混合するとき
、原材料は各々について乾燥することができ、他方、乾
燥工程の前に混合するとき、原材料の混合物を一括して
乾燥することができる。
混合の比率は、所定の目的組成になるように設定される
この混合は、ボールミル、乳鉢、粉砕機、混合機などの
公知の技術を用いて行うことができる。
仮焼・粉砕・成形・焼結 この発明の方法において、原材料の混合物を仮焼し、仮
焼物を粉砕し、次いで粉砕物を所定の形状に成形する。
これらの工程は、セラミックスに適用される通常の技術
を応用して実施することができる。同様に、成形物も所
定の条件で焼結させることができる。
得られた超伝導体は、この発明の好ましい態様では、下
記の組成式で表される。
RX A 、 Cu z (o l−a F2a)w式
中、RはSc%Y、La、Nd、Pm55m。
E u s G d SD y % Ho、E r、T
m5Ybおよび/またはLuであり、AはMg、Ba、
Srまたは/およびCaであり、0.5≦x≦、5.1
≦y≦3.2≦z≦4.6.0≦w<7.Q、0.00
1≦a≦0.9の条件を満足するものとする) この発明の超伝導体は、強電分野に応用することにより
、超伝導送電、電力貯蔵、磁気浮上列車、超伝導船など
に利用でき、また、ジョセフソン素子に応用することも
できる。
〔作 用〕
上記のように構成されたこの発明の超伝導体の製造法の
メカニズムは、理論的に必ずしも明らかではないが、こ
の発明のよ、り良い理解のために説明する。従って、以
下は、この発明の範囲を限定するものではない。
超伝導体の原材料を加熱することにより、原材料に吸着
または付着された水、原材料中に吸収された水が、外部
に放出されて、超伝導体の原材料中に含まれる水分が極
めて少なくする。この様な不要な成分である水を除去し
た状態の原材料を用いるので、その後で生成される超伝
導体から不純・不要な成分を削除することができ、超伝
導体の構造および組成を安定化すると考えられる。
〔発明の効果〕
この発明により次の効果を得ることができる。
後述の実施例で実証されるように、安定した超伝導特性
を有する超伝導材料を製造することができる。
〔実施例〕
この発明を実験例により具体的に説明する。
実験例I YOと、BaFと、Cu 20とを準備し、これらを、
乾燥なし、50℃、100℃、200℃、300℃、4
00℃、500℃、600℃、700℃、800℃、9
00℃、1000℃および1100℃の各温度で、2時
間、加熱乾燥した。
得られた乾燥原材料を、 YBa2Cu3F20B−ρの組成の超伝導体が得られ
るように、秤量し、各原料を乳鉢で混合した。
次いで、これらを5時間、酸素中、930℃で仮焼した
。この仮焼物を乳鉢で粉砕混合した後、150MPaの
圧力で所定の形状に成形した。引続き、成形体を、酸素
炉中で、950℃の加熱状態に維持して15時間保持し
て焼結を行った。
得られた焼結体について、4端子法でTcを1llJ定
して、焼結後の臨界温度Tcの時間的変化を観察した。
その結果を第1図に示す。この結果より、100℃以上
で、好ましくは300℃以上で、Tcの温度が長時間に
わたって高温に維持されることがわかる。
実験例2 実験例1で得られた焼結体について、原料中の水分量と
、Tcが77Kになるまでの時間との関係を測定し、そ
の結果を第2図に示す。この第2図より原料中の水分量
が0. 5重量%以下、好ましくは、0.4重量%以下
でTcが77Kになるまでの時間が急激に長くなり、安
定性が増大することが分かる。
実験例3 第1表に示すように組成を変え、900℃、2時間に加
熱乾燥条件を変えたこと以外、実験例1と同様にして焼
結体を製造した。
乾燥しなかった場合と、乾燥した場合のTcが77Kに
なるまでの時間を第1表に示す。この結果から、この発
明の乾燥により、臨界温度、すなわち超伝導特性の安定
性が極めて向上したことがわかる。
第1表:Tcが77Kになるまでの時間(hr)組成 
      乾燥なし  乾燥 YBa  Cu  F  O1019002316,3 YBa2Cu3F205.8 9  2100YBa2
Cu3F305.3 5  2000YBa2Cu3F
404.8 3  2300YBa2Cua Fs O
4,311500YBa  Cu  F  O1110
023B3.8 YBa2Cu3 F70,3 0.5 1000YBa
  Cu  F  OO,58002382,8 YBa2Cu3F902.3 0.3 800YBa2
Cu3FloO1,80,3700YBa2Cu3Fl
10、3 0.3 700YBa2Cua Ft20o
、g   o、3  700YSr  Cu  F  
O81800 2325,8 YS「2Cu3F404.8 2  2000YCa2
Cu3F205,8 1  1000YCaCuF0 
 、  1   12002344.8 SCBa Cu F O81800 2825,8 5cSr  Cu  F  0    7    19
002325.8 LaBa  Cu  F  O617002325,8 LaSr   Cu  F  O5゜    2100
2325.8 NdBa2Cu3F205.815 220ONdSr
   Cu  F  O2023002325,8 5mBa  Cu  F  O3018002325,
8 5mSr   Cu   F  O101600232
5,8 GdBa   Cu   F  0    30   
17002325.8 GdSr   Cu   F  0    40   
17002325.8 DyBa2Cu3F205.850 1900DySr
2Cu3F205,840 2000HoBa   C
u   F   O7020002325,8 HoSr   Cu   F  O601300232
5,8 ErBa   Cu   F   O30240023
25,8 ErSr   Cu   F  0    20   
25002325.8 TmBa   Cu   F   0    3   
 21002325.8 TmSr   Cu   F   O52200232
5,8 YbBa   Cu   F   O62100232
5,8 TbSr   Cu   F  O201700232
5,8 LuBa   Cu   F   0     10 
 22002325.8 LuSr   Cu   F   O20220023
25,8
【図面の簡単な説明】
第1図は、実験例1の結果であって、臨界温度Tcの時
間変化を示すグラフ、 第2図は、実験例2の結果であって、Tcが77Kに達
するまでの時間と原材料中の水分量との関係を示すグラ
フである。 出願人代理人  佐  藤  −雄

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.原材料を混合して仮焼し、仮焼物を粉砕して得られ
    た粉砕物を成形し、次いでこの成形物を焼結して超伝導
    材を製造するに際して、 原材料の希土類金属、アルカリ土類金属および銅の化合
    物を加熱して0.5重量%以下の水分に乾燥することを
    特徴とする超伝導材の製造法。
  2. 2.加熱乾燥工程における加熱温度が、 100℃以上である特許請求の範囲第1項記載の超伝導
    材の製造法。
  3. 3.加熱乾燥工程により、水分0.4重量%以下に乾燥
    する特許請求の範囲第1項または第2項記載の超伝導材
    の製造法。
  4. 4.原材料として、少なくとも希土類金属酸化物、アル
    カリ土類金属フッ化物および酸化銅を用いる特許請求の
    範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載の超伝導材の製
    造法。
  5. 5.製造される超伝導材が下記構造式で表される特許請
    求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の超伝導材
    の製造法。 R_xA_yCu_z(O_1_−_aF_2_a)_
    w(式中、RはSc、Y、La、Nd、Pm、Sm、E
    u、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Ybおよび/また
    はLuであり、AはMg、Ba、Srまたは/およびC
    aであり、0.5≦x≦1.5、1≦y≦3、2≦z≦
    4、6.0≦w<7.0、0.001≦a≦0.9を満
    足するものとする)
  6. 6.加熱乾燥工程における加熱温度が300℃〜110
    0℃であり、雰囲気が大気中である特許請求の範囲第1
    項乃至第5項のいずれかに記載の超伝導材の製造法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63270345A (ja) * 1987-04-30 1988-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 酸化物超電導体の製造方法
JPS6445766A (en) * 1987-08-13 1989-02-20 Sumitomo Electric Industries Superconducting material and production thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63270345A (ja) * 1987-04-30 1988-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 酸化物超電導体の製造方法
JPS6445766A (en) * 1987-08-13 1989-02-20 Sumitomo Electric Industries Superconducting material and production thereof

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