JPH01163908A - セラミック超電導体 - Google Patents
セラミック超電導体Info
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- JPH01163908A JPH01163908A JP62323102A JP32310287A JPH01163908A JP H01163908 A JPH01163908 A JP H01163908A JP 62323102 A JP62323102 A JP 62323102A JP 32310287 A JP32310287 A JP 32310287A JP H01163908 A JPH01163908 A JP H01163908A
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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
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は線状の形態を有するセラミック超電導体の構成
に関する。
に関する。
従来の技術
セラミック超電導体は高温まで超電導現象が現れるため
、高価な液体ヘリウムや冷却器を用いる必要がないため
、各種分野での応用が検討されている。
、高価な液体ヘリウムや冷却器を用いる必要がないため
、各種分野での応用が検討されている。
セラミック超電導体を線状に形成する方法としては、セ
ラミック超電導体粉末を有機バインダとともに混れんし
線状に射出成型したのちこれを焼成はる方法や、金属チ
ューブの中にセラミック超電導体粉末をいれ、周囲から
加圧してセラミック超電導体粉末を充填して用いる方法
などが知られている。
ラミック超電導体粉末を有機バインダとともに混れんし
線状に射出成型したのちこれを焼成はる方法や、金属チ
ューブの中にセラミック超電導体粉末をいれ、周囲から
加圧してセラミック超電導体粉末を充填して用いる方法
などが知られている。
しかし、前者の場合セラミック超電導体をそれ単体で用
いた場合、なんらかの理由で線材の−が所の超電導状態
が破れた際その部分の温度が上昇することにより、周辺
部も加熱され、超電導状態が波及的に消滅し、この線材
に永久電流を流していすて際、そのエネルギーが一気に
熱となって放出され爆発現象をしめすなどの問題点を有
しており、実用上は電気伝導性の良好な金属にモールド
してこれを用いる必要がある。また後者もセラミ・ツク
超電導体が焼結していないため、臨界電流だ大きくとれ
ない、金属とセラミックの接触部に抵抗を生じて前者と
同様の現象を生ずるなどの問題点を有していた。
いた場合、なんらかの理由で線材の−が所の超電導状態
が破れた際その部分の温度が上昇することにより、周辺
部も加熱され、超電導状態が波及的に消滅し、この線材
に永久電流を流していすて際、そのエネルギーが一気に
熱となって放出され爆発現象をしめすなどの問題点を有
しており、実用上は電気伝導性の良好な金属にモールド
してこれを用いる必要がある。また後者もセラミ・ツク
超電導体が焼結していないため、臨界電流だ大きくとれ
ない、金属とセラミックの接触部に抵抗を生じて前者と
同様の現象を生ずるなどの問題点を有していた。
これに対しセラミック超電導体を貴金属層でモールドし
たものを、同時焼成してなる構成がすて１７提案されて
いる。この構成によると上記問題点は解決される。さら
に他の素子、導電体との接合［：二おいては外側を金属
でモールドしたものは、電気的接合が容易であり好まし
い。
たものを、同時焼成してなる構成がすて１７提案されて
いる。この構成によると上記問題点は解決される。さら
に他の素子、導電体との接合［：二おいては外側を金属
でモールドしたものは、電気的接合が容易であり好まし
い。
発明が解決しようとする問題点
しかしＹＢａＣｕ○７系などのセラミック超電導体は焼
結後酸素雰囲気中で熱処理”４“ることにより超電導が
出現する現象を有しているが、−旦貴金属、胃でモール
ドしたセラミック超電導体焼結体）ｉ、とくに線材化し
た場合貴金属層がガスを通しに（いため、酸素雰囲気下
での熱処理効果があがらないなどの問題点を有していた
。
結後酸素雰囲気中で熱処理”４“ることにより超電導が
出現する現象を有しているが、−旦貴金属、胃でモール
ドしたセラミック超電導体焼結体）ｉ、とくに線材化し
た場合貴金属層がガスを通しに（いため、酸素雰囲気下
での熱処理効果があがらないなどの問題点を有していた
。
本発明は以上の問題点に鑑み、酸素雰囲気下での熱処理
効果の高めて、臨界電流が大きく、超電導状態が破れて
も抵抗値が小さく、かつ機械的強度の大きなセラミック
超電導体線材を提供することを目的としている。
効果の高めて、臨界電流が大きく、超電導状態が破れて
も抵抗値が小さく、かつ機械的強度の大きなセラミック
超電導体線材を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段
金属層で外側をモールドされたセラミック超電導体線体
において、外側をモールドしている金属層の一部が欠如
してセラミック超電導材が露出している構造とする。
において、外側をモールドしている金属層の一部が欠如
してセラミック超電導材が露出している構造とする。
作用
金属層で外側をモールドされたセラミック超電導体線材
において、金属層の一部が切れセラミック超電導体が外
部に露出している構造にすることにより、金Ｒ層とセラ
ミック超電導材を同時焼成したのち、酸素ガス雰囲気下
で熱処理した時の熱処理効果があがり、超電導現象が出
現する。またこのような構成とすることによっても金属
層とセラミック超電導材との電気的接合は問題なくかつ
機械的強度もほとんど変化しない。
において、金属層の一部が切れセラミック超電導体が外
部に露出している構造にすることにより、金Ｒ層とセラ
ミック超電導材を同時焼成したのち、酸素ガス雰囲気下
で熱処理した時の熱処理効果があがり、超電導現象が出
現する。またこのような構成とすることによっても金属
層とセラミック超電導材との電気的接合は問題なくかつ
機械的強度もほとんど変化しない。
実施例
実施例−１
セラミック超電導体の出発原料としては、工業的１こ高
純度なＹ２０３ 、ＢａＣＯ５、ＣｕＯを用いた。これ
をＹ ： Ｂａ ： Ｃｕ が１：２：３となるよう
に秤量し、ジルコニア珪石を混合媒体として高純度メタ
ノールで湿式混合した。これを乾燥したのち８５０℃
空気中で２時間仮焼した。これをめのう乳ばちで粗砕し
たのち、混合と同様の方法で粉砕した。この混合、粉砕
を３回繰り返したの゛３粉砕した粉末は比重沈降法によ
り平均粒子径は１．２μｍであった。この粉末は５ｗｔ
％の有機）くインク、有機溶剤とともに混れんし、セラ
ミックはい土とした。いっぽう金属の出発原料としては
平均粒子径がおよそ１．０μｍの白金、金、黒、パラジ
ウム、７０％銀−パラジウム金属粉末を用いた。Ｊ６れ
を５ｗｔ％の有機バインダ、有機溶剤とともに混れんし
、金属はい土とした。
純度なＹ２０３ 、ＢａＣＯ５、ＣｕＯを用いた。これ
をＹ ： Ｂａ ： Ｃｕ が１：２：３となるよう
に秤量し、ジルコニア珪石を混合媒体として高純度メタ
ノールで湿式混合した。これを乾燥したのち８５０℃
空気中で２時間仮焼した。これをめのう乳ばちで粗砕し
たのち、混合と同様の方法で粉砕した。この混合、粉砕
を３回繰り返したの゛３粉砕した粉末は比重沈降法によ
り平均粒子径は１．２μｍであった。この粉末は５ｗｔ
％の有機）くインク、有機溶剤とともに混れんし、セラ
ミックはい土とした。いっぽう金属の出発原料としては
平均粒子径がおよそ１．０μｍの白金、金、黒、パラジ
ウム、７０％銀−パラジウム金属粉末を用いた。Ｊ６れ
を５ｗｔ％の有機バインダ、有機溶剤とともに混れんし
、金属はい土とした。
これらのはい出仕された試料は第３図、第４図に示す同
心円状に配置した射出ノズルのうち、セラミックはい土
４３は内側のノズル３１ （４１）、金属はい±４４は
外側のノズル３２ （４２）より射出した。第３図は射
出ノズルの平面図を、第４図は断面図を示す。金属はい
土を射出するノズルは同心円の一部をとじたものとした
。また参考例として同心円の一部をとじないノズルで射
出したものも試作した。
心円状に配置した射出ノズルのうち、セラミックはい土
４３は内側のノズル３１ （４１）、金属はい±４４は
外側のノズル３２ （４２）より射出した。第３図は射
出ノズルの平面図を、第４図は断面図を示す。金属はい
土を射出するノズルは同心円の一部をとじたものとした
。また参考例として同心円の一部をとじないノズルで射
出したものも試作した。
これらの試料は空気中１５０℃で乾燥したのち、空気中
９４０℃で２時間焼成し、−旦冷却後酸素中で８５０℃
まで昇温し、５０℃／時で３００℃まで冷却した。
９４０℃で２時間焼成し、−旦冷却後酸素中で８５０℃
まで昇温し、５０℃／時で３００℃まで冷却した。
焼成後の試料の直径は７ｍｍ、内部のセラミックの直径
は４１Ｉｌｌｌｌであった。第１図に作成したセラミッ
ク超電導体の断面図を示す。１１はセラミック超電導体
焼結体層、１２は金属層である。
は４１Ｉｌｌｌｌであった。第１図に作成したセラミッ
ク超電導体の断面図を示す。１１はセラミック超電導体
焼結体層、１２は金属層である。
第１表に外部をモールドしている金属の種類、液体窒素
温厚における超電導の臨界電流、Ｊ５０Ｋ（セラミック
は超電導現象を示さない）における試料の単位長さあた
りの抵抗率、線材の長さ方向の引っ張り応力にたいして
セラミ・）・りが破壊し超電導現象が出現しなくなる引
っ張り力を示す。
温厚における超電導の臨界電流、Ｊ５０Ｋ（セラミック
は超電導現象を示さない）における試料の単位長さあた
りの抵抗率、線材の長さ方向の引っ張り応力にたいして
セラミ・）・りが破壊し超電導現象が出現しなくなる引
っ張り力を示す。
第 １ 表
＊印は本発明の範囲外の比較例で
同心円の一部を閉じないノズルで射出し第７図でしめし
た断面構成を示すもの。
た断面構成を示すもの。
＃印は超電導を示さず測定不能。
第１表より明らかなように、本願発明の構成をとるもの
は、超電導現象を示し、臨界電流も大きいのに対し、外
側に金属層の切れている部分のない構成をとるものは、
焼成は完全におこなわれ、セラミック部分もち密化する
にもかかわらず、焼成後の酸素雰囲気処理をおこなって
も超電導現象が出現しなかった。
は、超電導現象を示し、臨界電流も大きいのに対し、外
側に金属層の切れている部分のない構成をとるものは、
焼成は完全におこなわれ、セラミック部分もち密化する
にもかかわらず、焼成後の酸素雰囲気処理をおこなって
も超電導現象が出現しなかった。
実施例−２
セラミック超電導体の出発原料としては、工業的に高純
度なＹ２Ｏ２，５ｃ２０ｓ 、Ｌａ２Ｏ３゜ＢａＣＯ２
，５ｒＣＣ）＋ 、ＣｕＯを用いた。これをＹ： Ｓ
ｃ： Ｌａ： Ｂａ： Ｓｒ： Ｃｕ が０
．９：０．０５： ０．０５ ： １．８５．０．１５
： ３となるように秤量し実施例−１と同様の方法で
超電導体粉末を作成し、同様の方法によりセラミックは
い土とした。また金属はい土も同様の方法により作成し
た。さらに、セラミック粉末と金属粉末を重量比で１：
１となるように混合し、これも実施例−１と同様にはい
土化した。これらのはい土化された試料は第５図、第６
図に示した同心円状に配置し最も外側と中間のノズルの
一部を閉じた射出ノズルをもちいて、セラミックはい±
６４は内側のノズル５１ （６１）より、セラミックと
金属を混合したはい±６５は中間のノズル５２ （６２
）より、金属はい土６６は最も外側のノズル５３（６３
）よりそれぞれ射出した。第５図、第６図は射出ノズル
の平面図と断面図をそれぞれ示す。
度なＹ２Ｏ２，５ｃ２０ｓ 、Ｌａ２Ｏ３゜ＢａＣＯ２
，５ｒＣＣ）＋ 、ＣｕＯを用いた。これをＹ： Ｓ
ｃ： Ｌａ： Ｂａ： Ｓｒ： Ｃｕ が０
．９：０．０５： ０．０５ ： １．８５．０．１５
： ３となるように秤量し実施例−１と同様の方法で
超電導体粉末を作成し、同様の方法によりセラミックは
い土とした。また金属はい土も同様の方法により作成し
た。さらに、セラミック粉末と金属粉末を重量比で１：
１となるように混合し、これも実施例−１と同様にはい
土化した。これらのはい土化された試料は第５図、第６
図に示した同心円状に配置し最も外側と中間のノズルの
一部を閉じた射出ノズルをもちいて、セラミックはい±
６４は内側のノズル５１ （６１）より、セラミックと
金属を混合したはい±６５は中間のノズル５２ （６２
）より、金属はい土６６は最も外側のノズル５３（６３
）よりそれぞれ射出した。第５図、第６図は射出ノズル
の平面図と断面図をそれぞれ示す。
射出した試料は実施例−１と同様の方法で焼成し、酸素
雰囲気下で熱処理しその後エポキシ樹脂を用い周囲をモ
ールドした。第２図に作成した試料の断面図を示す。２
１はセラミック超電導体層、２２は金属層、２３は金属
とセラミックの混合層、２４はエポキシ樹脂層である。
雰囲気下で熱処理しその後エポキシ樹脂を用い周囲をモ
ールドした。第２図に作成した試料の断面図を示す。２
１はセラミック超電導体層、２２は金属層、２３は金属
とセラミックの混合層、２４はエポキシ樹脂層である。
作成した試料は断面の直径’７＋ｍ、セラミック層の直
径４ ｒａ ｍ ％混合層の厚さは約１１１１Ｉｎで、
長さ３０ｃｍのものを作成した。第２表に作成した試料
の外側の金属の種類、液体窒素温度における超電導の臨
界電流、１５０Ｋ（セラミックは超電導現象を示さない
）における単位長さあたりの抵抗率、同一条件で作成し
たｌＯ試料中の金属層とセラミック層の間にクラックが
発生した不良試料数を示す。
径４ ｒａ ｍ ％混合層の厚さは約１１１１Ｉｎで、
長さ３０ｃｍのものを作成した。第２表に作成した試料
の外側の金属の種類、液体窒素温度における超電導の臨
界電流、１５０Ｋ（セラミックは超電導現象を示さない
）における単位長さあたりの抵抗率、同一条件で作成し
たｌＯ試料中の金属層とセラミック層の間にクラックが
発生した不良試料数を示す。
本本印は本発明請求の範囲第一項には含まれるが第２項
には含まれない比較例 （実施例−１の試料番号２と同
じもの） 第２表より明らかなように、試料番号２のように、金属
層とセラミック層の間に中間層を含まないものに比べ本
発明特許請求の範囲第２項を満足する構成としたものは
、セラミック層と金属層の間のクラックによる不良数が
減少する。
には含まれない比較例 （実施例−１の試料番号２と同
じもの） 第２表より明らかなように、試料番号２のように、金属
層とセラミック層の間に中間層を含まないものに比べ本
発明特許請求の範囲第２項を満足する構成としたものは
、セラミック層と金属層の間のクラックによる不良数が
減少する。
発明の効果
本発明によるセラミック超電導体は、超電導状態が破れ
ても抵抗値が小さく、かつ臨界電流の大きなセラミック
超電導体を提供するものであり、工業的に有用である。
ても抵抗値が小さく、かつ臨界電流の大きなセラミック
超電導体を提供するものであり、工業的に有用である。
第１図及び第２図は、本発明の実施例におけるセラミッ
ク超電導体の断面図、第３図及び第５図は、本発明の実
施例において用いられる射出ノズルの平面図、第４図と
第６図は同射出ノズルの各々の断面図を示す。 １１・・・セラミック超電導体焼結体層、１２・・・金
属層、２１・・・セラミック超電導体焼結体層、２２・
・・金属層、２３・・・セラミック超電導体と金属の混
合層。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図 第２図 第３図 第４図 ５ｔラミヅグ）コい土 第５図 第６図
ク超電導体の断面図、第３図及び第５図は、本発明の実
施例において用いられる射出ノズルの平面図、第４図と
第６図は同射出ノズルの各々の断面図を示す。 １１・・・セラミック超電導体焼結体層、１２・・・金
属層、２１・・・セラミック超電導体焼結体層、２２・
・・金属層、２３・・・セラミック超電導体と金属の混
合層。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図 第２図 第３図 第４図 ５ｔラミヅグ）コい土 第５図 第６図
Claims (2)
- （１）セラミック超電導材の外側を金属層がモールドし
ており、その金属層が白金、金、銀、パラジウムからな
る群から選ばれた少なくとも一種を主成分とした金属も
しくはそれらの合金からなり、前記セラミック超電導材
がＳｃ、Ｙおよび稀土類からなる群と、アルカリ土類か
らなる群、及び銅のそれぞれを含む複合酸化物からなる
セラミック超電導体において、前記金属層の一部が欠如
しており、前記セラミック超電導体の一部が前記金属に
覆われないで外部に露出していることを特徴とするセラ
ミック超電導体。 - （２）セラミック超電導材と金属層のあいだに、おのお
のが混合した接着層を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のセラミック超電導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62323102A JPH01163908A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | セラミック超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62323102A JPH01163908A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | セラミック超電導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163908A true JPH01163908A (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=18151098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62323102A Pending JPH01163908A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | セラミック超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01163908A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296456A (en) * | 1989-08-09 | 1994-03-22 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Ceramic superconductor wire and method of manufacturing the same |
| JP2002367456A (ja) * | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導線材 |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62323102A patent/JPH01163908A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296456A (en) * | 1989-08-09 | 1994-03-22 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Ceramic superconductor wire and method of manufacturing the same |
| JP2002367456A (ja) * | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導線材 |
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