JPH01148711A - 超電導体の製造方法 - Google Patents
超電導体の製造方法Info
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- JPH01148711A JPH01148711A JP62308087A JP30808787A JPH01148711A JP H01148711 A JPH01148711 A JP H01148711A JP 62308087 A JP62308087 A JP 62308087A JP 30808787 A JP30808787 A JP 30808787A JP H01148711 A JPH01148711 A JP H01148711A
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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
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- 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)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は超電導体の製造方法に関する。
最近、イツトリウム（Ｙｌ−バリウム（Ｂａ）−銅（Ｃ
ｕ）−酸素（０１からなる超電導体（以下、ＹＢＯＯ超
電導体という）はＪＡＰＡＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ
ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹｓＩａ８ ＶＯＬ、２６
．４４． ＡＰＲＩＬ、 １９８７． ＰＰ、Ｌ３２７
−Ｌ３２８に示されているように、臨界温度（以下、Ｔ
Ｏという）が７７Ｋ（Ｋは絶体温度を表わす）を越える
ことが見い出され、リニアモーターカーをはじめ、その
他広い分野に応用されようとしている。
ｕ）−酸素（０１からなる超電導体（以下、ＹＢＯＯ超
電導体という）はＪＡＰＡＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ
ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹｓＩａ８ ＶＯＬ、２６
．４４． ＡＰＲＩＬ、 １９８７． ＰＰ、Ｌ３２７
−Ｌ３２８に示されているように、臨界温度（以下、Ｔ
Ｏという）が７７Ｋ（Ｋは絶体温度を表わす）を越える
ことが見い出され、リニアモーターカーをはじめ、その
他広い分野に応用されようとしている。
ＹＨＣＯ超電導体の線材化は銀をはじめとする金属管に
、ＹＢＯ○粉末を詰込み、加工によって線あるいはシー
トにした後、熱処理するものが、「工業材料」第３５巻
、￥；１２号（１９８７年８月臨時増刊号）の第５０頁
から第５４頁に示されている。
、ＹＢＯ○粉末を詰込み、加工によって線あるいはシー
トにした後、熱処理するものが、「工業材料」第３５巻
、￥；１２号（１９８７年８月臨時増刊号）の第５０頁
から第５４頁に示されている。
ＹＢＣＯ超電導体はＮＩＫＫＥＩ ＥＬＥＯＴＲＮＩＯ
８，１９８７゜９、２１ （ｎｏ・４３０）の第１１５
頁から第１２２頁に示されているように、斜方晶で酸素
含有量の多いものほど良好な超電導特性を有する。すな
わち、ＴＯが高く、超電導転移温度の温度中（ΔＴｃ）
の小さいものが得られる。一方、超電導特性の劣化因子
としては水分の存在がある。金属管にＹＢＣｔ○粉末を
詰め込むことによる従来の線材化法は、製造工程中に系
内に混入する水分（水蒸気を含む）を除去する機能をも
たないので、長期間の信頼性維持の面で問題があった。
８，１９８７゜９、２１ （ｎｏ・４３０）の第１１５
頁から第１２２頁に示されているように、斜方晶で酸素
含有量の多いものほど良好な超電導特性を有する。すな
わち、ＴＯが高く、超電導転移温度の温度中（ΔＴｃ）
の小さいものが得られる。一方、超電導特性の劣化因子
としては水分の存在がある。金属管にＹＢＣｔ○粉末を
詰め込むことによる従来の線材化法は、製造工程中に系
内に混入する水分（水蒸気を含む）を除去する機能をも
たないので、長期間の信頼性維持の面で問題があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、劣化因子である水分を除去することによって
、長期間の信頼性維持を図ることができる超電導体の製
造方法を提供する。
たもので、劣化因子である水分を除去することによって
、長期間の信頼性維持を図ることができる超電導体の製
造方法を提供する。
この発明に係る超電導体の製造方法は、超電導部材上に
多孔性の第１の電極を配置し、第１の電極上に水素イオ
ン伝導体を配置し、さらに水素イオン伝導体上に多孔性
の第２電極を配置して、両電極間に直流電圧を印加する
。
多孔性の第１の電極を配置し、第１の電極上に水素イオ
ン伝導体を配置し、さらに水素イオン伝導体上に多孔性
の第２電極を配置して、両電極間に直流電圧を印加する
。
この発明に係る超電導体の製造方法は、超１！導部材（
Ｙ）：ｔｏ○）と第１の電極との界面に存在する水分が
次式によって分解除去されて、酸素を生成する。
Ｙ）：ｔｏ○）と第１の電極との界面に存在する水分が
次式によって分解除去されて、酸素を生成する。
即ち、第１の電極上には（１１式が、第２の電極上には
（２）式又は（３）式の少なくとも一方の式が成立する
。
（２）式又は（３）式の少なくとも一方の式が成立する
。
Ｈ２０→２Ｈ＋＋ Ｏｚ ＋ ２ｅ−・・−・・・・
・・・・・・・・・・・・・ （１）２Ｈ＋＋２ｅ−→
Ｈ２・・・曲曲・曲・−・・・・曲・四−・・・・・
＋２１２Ｈ＋−０２＋ ２ｅ−４Ｈ２０・・・・・・・
・・・・−・・・・・・・・・・・・・・（３）〔発明
の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図に
おいて、（１１は高温超電導体で、線状のＹｂａｏであ
る。＋２１ ［３１はそれぞれ多孔性の第１の電極およ
び第２の電極で、白金である。（４）は水素イオン伝導
体で、β−アルミナ置換体である。（５）は絶縁物で、
α−アルミナである。（６１は電源で、第１の電極（２
１が（ト）側、第２の電極（３）が（−）側になるよう
に印加する直流電源である。（７）はスイッチ、（８）
はリード線である。
・・・・・・・・・・・・・ （１）２Ｈ＋＋２ｅ−→
Ｈ２・・・曲曲・曲・−・・・・曲・四−・・・・・
＋２１２Ｈ＋−０２＋ ２ｅ−４Ｈ２０・・・・・・・
・・・・−・・・・・・・・・・・・・・（３）〔発明
の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図に
おいて、（１１は高温超電導体で、線状のＹｂａｏであ
る。＋２１ ［３１はそれぞれ多孔性の第１の電極およ
び第２の電極で、白金である。（４）は水素イオン伝導
体で、β−アルミナ置換体である。（５）は絶縁物で、
α−アルミナである。（６１は電源で、第１の電極（２
１が（ト）側、第２の電極（３）が（−）側になるよう
に印加する直流電源である。（７）はスイッチ、（８）
はリード線である。
次に製造方法について説明する。まず、ＹＢＣｉＯの粉
末を線状に圧縮成形して、白金、β−アルミナ置換体、
白金を順次スパッタすることによって、線状のＹ Ｈ，
ＯＯ（１）のまわりを白金の多孔性の第１の電極（２１
、水素イオ〉伝導体（４）、第２の電極（３）で被覆す
る。
末を線状に圧縮成形して、白金、β−アルミナ置換体、
白金を順次スパッタすることによって、線状のＹ Ｈ，
ＯＯ（１）のまわりを白金の多孔性の第１の電極（２１
、水素イオ〉伝導体（４）、第２の電極（３）で被覆す
る。
次に、第１の電極（２）と第２の電極（３）にリード線
（８）を接続する。リード線（８）を図のようにスイッ
チ（７）、直流電源（６１を接続し、＠１の電極＋２１
が（−１−）側。
（８）を接続する。リード線（８）を図のようにスイッ
チ（７）、直流電源（６１を接続し、＠１の電極＋２１
が（−１−）側。
第２の電極（３）が（−）側になるようにする。スイッ
チ（７）をＯＮにすると第１の電極（２）から水素イオ
ン伝導体（４）を介して第２の電極に（）に向って電流
が流れる。ＹＢＯＯＩＩ＋と第１の電極（２１の界面に
存在する水分は前述の（１１式に従って、水素イオン（
Ｈ＋）と酸素（０２）と電子に分解される。そして、水
素イオンは水素イオン伝導体（４）の中を第２の電極（
３）へ向って移動する。酸素はＹＢ（３０１１１中へ拡
散していさ、ＹＢＯＯの酸素冷有量を増大させる。電子
はリード線の中を電流の向きの逆方向に移動し、第２の
電極（３）上へ到達する。
チ（７）をＯＮにすると第１の電極（２）から水素イオ
ン伝導体（４）を介して第２の電極に（）に向って電流
が流れる。ＹＢＯＯＩＩ＋と第１の電極（２１の界面に
存在する水分は前述の（１１式に従って、水素イオン（
Ｈ＋）と酸素（０２）と電子に分解される。そして、水
素イオンは水素イオン伝導体（４）の中を第２の電極（
３）へ向って移動する。酸素はＹＢ（３０１１１中へ拡
散していさ、ＹＢＯＯの酸素冷有量を増大させる。電子
はリード線の中を電流の向きの逆方向に移動し、第２の
電極（３）上へ到達する。
第２の電極（３）上では移動してきた水素イオ〉と電子
とで起こる＋２１式による反応、上述の水素イオンと電
子と、第゛２の電極（３）と接触する酸素（第２の電極
（３）の水素イオン伝導体（４１と接する界面と対向す
る面）との（３）式による反応の少くともいずれか一つ
の反応が生ずる。
とで起こる＋２１式による反応、上述の水素イオンと電
子と、第゛２の電極（３）と接触する酸素（第２の電極
（３）の水素イオン伝導体（４１と接する界面と対向す
る面）との（３）式による反応の少くともいずれか一つ
の反応が生ずる。
酸素の補給が全くない場合は（２１式による反応のみが
起こる。水素イオンの供給速度が酸素の供給速度を越え
るとき（２）式と（３１式の反応が起き、水素イオンの
供給速度が酸素の供給速度以下のとき（３１式の反応の
みが起こる。
起こる。水素イオンの供給速度が酸素の供給速度を越え
るとき（２）式と（３１式の反応が起き、水素イオンの
供給速度が酸素の供給速度以下のとき（３１式の反応の
みが起こる。
このようにしてＹＢＣＯＴＩ＋と水素イオン伝導体（４
）の界面に存在する水分を分解除去したのち電源（６）
、スイッチ（７）、リード線（８）を系外にはずし、上
記線状物質の周囲を絶縁物で被覆しくこの場合は、α−
アルミナをスパッタ成膜する。）線材化を完了する。
）の界面に存在する水分を分解除去したのち電源（６）
、スイッチ（７）、リード線（８）を系外にはずし、上
記線状物質の周囲を絶縁物で被覆しくこの場合は、α−
アルミナをスパッタ成膜する。）線材化を完了する。
上記実施例では水素イオン伝導体がβ−アルミナ置換体
である場合について説明したが、水素イオン伝導体がペ
ロブスカイト型の５ｒＯｅＯ３あるいはこれから導かれ
る５ｒＯｅＱ、９５ Ｙｂ０．０５０３−ａ （０≦α
≦１）であっても同様の効果を示す。
である場合について説明したが、水素イオン伝導体がペ
ロブスカイト型の５ｒＯｅＯ３あるいはこれから導かれ
る５ｒＯｅＱ、９５ Ｙｂ０．０５０３−ａ （０≦α
≦１）であっても同様の効果を示す。
上記実施例では超電導部材が線材のものについて説明し
たが、シート状あるいはテープ状のものについても同様
の効果が期待できる。この場合、電極の形成は一面のみ
、両面又は全体を被っても同様の効果が期待できる。
たが、シート状あるいはテープ状のものについても同様
の効果が期待できる。この場合、電極の形成は一面のみ
、両面又は全体を被っても同様の効果が期待できる。
上記実施例では超電導部材の焼結は、電極形削あるいは
電極形後のいずれでも同様の効果が期待できる。
電極形後のいずれでも同様の効果が期待できる。
以上のように本発明によれば、ＹＥＯＯの特性劣化因子
である水を分解除去し、特性向上べ寄与する因子である
酸素を増大化させるプロセスを用いて超電導体の線材を
製造することが可能となったので、長期間に渡って信頼
性を維持することが可能となった。
である水を分解除去し、特性向上べ寄与する因子である
酸素を増大化させるプロセスを用いて超電導体の線材を
製造することが可能となったので、長期間に渡って信頼
性を維持することが可能となった。
上述の水素イオン伝導体は〜１ずれもｓｏｏ＠ｃ〜９０
０°０において良好なイオン伝導性を示すので、アニー
ルの高温処理下で、温度を下げることなく同時に水分除
去し、酸素富化が可能となる。
０°０において良好なイオン伝導性を示すので、アニー
ルの高温処理下で、温度を下げることなく同時に水分除
去し、酸素富化が可能となる。
図は本発明の超電導体の製造方法を説明した構成図であ
る。図において、（１１は−温超電導部材（Ｙ ＨＯＯ
） 、１２＋＋３１はそれぞれ第１の電極および第２の
電極、（４）は水素イオン伝導体、（５）は絶縁物、（
６）は直流電源である。
る。図において、（１１は−温超電導部材（Ｙ ＨＯＯ
） 、１２＋＋３１はそれぞれ第１の電極および第２の
電極、（４）は水素イオン伝導体、（５）は絶縁物、（
６）は直流電源である。
Claims (6)
- （１）少なくともイットリウム（Ｙ）又は希土類元素、
及びバリウム（Ｂａ）又は他のアルカリ土類元素、並び
に銅（Ｃｕ）を含有する超電導部材からなる超電導体の
製造方法において、上記超電導部材上に多孔性の第１の
電極を配置し、上記第１の電極上に水素イオン伝導体を
配置し、上記水素イオン伝導体上に多孔性の第２の電極
を配置して、上記両電極間に直流電圧を印加し、上記超
電導部材に存在する水分を分解した後に絶縁物で被覆す
ることを特徴とする超電導体の製造方法。 - （２）超電導部材は絶縁物で被覆する前に焼結すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導体の製
造方法。 - （３）水素イオン伝導体はβ−アルミナ置換体であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
超電導体の製造方法。 - （４）水素イオン伝導体はペロブスカイト形のＳｒＣｅ
Ｏ＿３あるいはこれから導かれるＳｒＣｅ０．９５Ｙｂ
０．０５Ｏ＿３−α（０≦α≦１）であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の超電導体の
製造方法。 - （５）超電導部材は線状で第１の電極が周面を被ってい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項のい
ずれかに記載の超電導体の製造方法。 - （６）超電導部材はシート状であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の超電導
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308087A JPH01148711A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308087A JPH01148711A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148711A true JPH01148711A (ja) | 1989-06-12 |
Family
ID=17976708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62308087A Pending JPH01148711A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01148711A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014123232A1 (ja) * | 2013-02-08 | 2017-02-02 | ユミコア日本触媒株式会社 | ＮＯｘ吸蔵還元型排ガス浄化用触媒および当該触媒を用いた排ガス浄化方法 |
| CN106876573A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-06-20 | 西南交通大学 | 一种双面超导薄膜开关 |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP62308087A patent/JPH01148711A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014123232A1 (ja) * | 2013-02-08 | 2017-02-02 | ユミコア日本触媒株式会社 | ＮＯｘ吸蔵還元型排ガス浄化用触媒および当該触媒を用いた排ガス浄化方法 |
| CN106876573A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-06-20 | 西南交通大学 | 一种双面超导薄膜开关 |
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