JPH01176270A - 酸化物超電導成形体の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導成形体の製造方法Info
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- JPH01176270A JPH01176270A JP62336275A JP33627587A JPH01176270A JP H01176270 A JPH01176270 A JP H01176270A JP 62336275 A JP62336275 A JP 62336275A JP 33627587 A JP33627587 A JP 33627587A JP H01176270 A JPH01176270 A JP H01176270A
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-
- 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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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〕
本発明は電カケープル、マグネット、電力貯蔵リンク又
は磁気シールド等に用いられる酸化物超電導成形体の製
造方法に関する。
は磁気シールド等に用いられる酸化物超電導成形体の製
造方法に関する。
近年、（Ｌｎ＋−ｘＳｒｘ）Ｃｕｂ、、（Ｌｎ＋ｆｘＢ
ａＸ）ｔＣｕＯａ、ＬｎＢａｚＣｕｓＯｔ、ＬｎＢａ２
−ＸＳ ｒ ｘＣｕ ３０？等（但し、ＬｎはＹ、Ｓｃ
又は希土類元素）の層状ペロブスカイト型構造の酸化物
超電導体が見出されている。
ａＸ）ｔＣｕＯａ、ＬｎＢａｚＣｕｓＯｔ、ＬｎＢａ２
−ＸＳ ｒ ｘＣｕ ３０？等（但し、ＬｎはＹ、Ｓｃ
又は希土類元素）の層状ペロブスカイト型構造の酸化物
超電導体が見出されている。
これらの酸化物超電導体は、液体Ｎ２温度以上で超電導
となるため従来の液体Ｈｅ温度で超電導を示す金属超電
導体に較べて格段に経済的であり、各分野での利用が検
討されている。
となるため従来の液体Ｈｅ温度で超電導を示す金属超電
導体に較べて格段に経済的であり、各分野での利用が検
討されている。
ところで上記の酸化物超電導体は脆いため金属材料のよ
うに塑性加工ができず、これらを線材等に加工するには
、主に粉末冶金法が用いられ、例えば原料粉末を仮焼成
して仮焼粉となし、この仮焼粉を基体上に被覆成形した
り、又はＡｇ管等に充填して伸延加工し、次いでこれを
０□含有雰囲気中で加熱焼結する方法が用いられている
。
うに塑性加工ができず、これらを線材等に加工するには
、主に粉末冶金法が用いられ、例えば原料粉末を仮焼成
して仮焼粉となし、この仮焼粉を基体上に被覆成形した
り、又はＡｇ管等に充填して伸延加工し、次いでこれを
０□含有雰囲気中で加熱焼結する方法が用いられている
。
上記のような粉末冶金法に用いられる原料粉末は、Ｙ
ｒ Ｂ ａ ＊ Ｃｕ ｓ Ｏｔの超電導体に例をとる
と、その原料はＹ２Ｏ２、ＢａＣＯ５、ＣｕＯのような
化合物で、この化合物をＹ：Ｂａ：Ｃｕが１：２：３に
なるように混合したのち、これを大気中又は酸素雰囲気
中で８５０〜ｔ、ｏｏｏ℃に加熱して仮焼成し、これを
ボールミル等で粉砕し分級して仮焼粉に加工される。
ｒ Ｂ ａ ＊ Ｃｕ ｓ Ｏｔの超電導体に例をとる
と、その原料はＹ２Ｏ２、ＢａＣＯ５、ＣｕＯのような
化合物で、この化合物をＹ：Ｂａ：Ｃｕが１：２：３に
なるように混合したのち、これを大気中又は酸素雰囲気
中で８５０〜ｔ、ｏｏｏ℃に加熱して仮焼成し、これを
ボールミル等で粉砕し分級して仮焼粉に加工される。
ところで酸化物超電導体は、原料の性状や製造条件によ
ってその臨界電流密度（以下Ｊｃと略記）等が著しく左
右されるもので、上記のような仮焼成が大気中で施され
ると仮焼粉の酸素量が不足して、後の焼結工程において
超電導体の組成及び結晶構造の適正化がなされず、又仮
焼成が酸素雰囲気中で施されると仮焼粉の酸素が過剰と
なって後の焼結工程において十分な焼結がなされず、そ
の結果成形体の密度が低下し、更には成形体にクランク
が生じる等、いずれにしても高い超電導特性をもうたも
のが得られないという問題があった。
ってその臨界電流密度（以下Ｊｃと略記）等が著しく左
右されるもので、上記のような仮焼成が大気中で施され
ると仮焼粉の酸素量が不足して、後の焼結工程において
超電導体の組成及び結晶構造の適正化がなされず、又仮
焼成が酸素雰囲気中で施されると仮焼粉の酸素が過剰と
なって後の焼結工程において十分な焼結がなされず、そ
の結果成形体の密度が低下し、更には成形体にクランク
が生じる等、いずれにしても高い超電導特性をもうたも
のが得られないという問題があった。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明はかか
る状況に鑑みなされたもので、その目的とするところは
超電導特性に優れた酸化物超電導成形体の製造方法を提
供することにある。
る状況に鑑みなされたもので、その目的とするところは
超電導特性に優れた酸化物超電導成形体の製造方法を提
供することにある。
即ち本発明は、酸化物超電導体の原料粉末を低酸素分圧
の雰囲気中で仮焼成したのちこれを粉砕分級した仮焼粉
と上記原料粉末を酸素雰囲気中で仮焼成したのちこれを
粉砕分級した仮焼粉とを前者の仮焼粉が６０〜９５ｗｔ
％の割合になるように両仮焼粉を混合し、次いでこの混
合粉を所望の形状に成形したのち、この成形体に酸素含
有雰囲気中で焼結及び焼成を順次施すことを特徴とする
ものである。
の雰囲気中で仮焼成したのちこれを粉砕分級した仮焼粉
と上記原料粉末を酸素雰囲気中で仮焼成したのちこれを
粉砕分級した仮焼粉とを前者の仮焼粉が６０〜９５ｗｔ
％の割合になるように両仮焼粉を混合し、次いでこの混
合粉を所望の形状に成形したのち、この成形体に酸素含
有雰囲気中で焼結及び焼成を順次施すことを特徴とする
ものである。
本発明において原料粉末にはアルカリ土類金属、希土類
元素及び銅の酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、硫化物
、ハロゲン化物、アルコキシド類又はそれぞれの元素単
体や合金の粉末が用いられる。
元素及び銅の酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、硫化物
、ハロゲン化物、アルコキシド類又はそれぞれの元素単
体や合金の粉末が用いられる。
本発明において用いる原料粉末を低酸素分圧の雰囲気中
で仮焼成したものは酸素欠乏状態の仮焼粉であり、又酸
素雰囲気中で仮焼成したものは超電導体構造の仮焼粉で
ある。
で仮焼成したものは酸素欠乏状態の仮焼粉であり、又酸
素雰囲気中で仮焼成したものは超電導体構造の仮焼粉で
ある。
而してこれら２種の仮焼粉を所定の割合で混合し焼結す
ることにより、焼結過程において超電導体構造の仮焼粉
が超電導体構造発現の核となり、同時に酸素欠乏状態の
仮焼粉による一種の酸素との反応を伴った焼結がなされ
、均質な組成及び結晶構造を有する高密度の焼結体が得
られる。
ることにより、焼結過程において超電導体構造の仮焼粉
が超電導体構造発現の核となり、同時に酸素欠乏状態の
仮焼粉による一種の酸素との反応を伴った焼結がなされ
、均質な組成及び結晶構造を有する高密度の焼結体が得
られる。
上記において酸素欠乏状態の仮焼粉は１０− ’〜２０
０Ｔｏｒｒの酸素分圧の雰囲気中で５００〜１，０００
℃に加熱して得たものが好ましい、その理由は加熱温度
が５００℃未満あるいは酸素分圧が１０−’Ｔｏｒｒ未
満では得られる仮焼粉の酸素量が不足しすぎて、後の焼
結において超電導状態の発現に必要な組成又は結晶構造
が得られず、又加熱温度が１，０００℃を超えて、ある
いは酸素分圧が２００Ｔｏｒｒを超えても得られる仮焼
粉は、酸素欠乏状態とならず後の焼結において緻密な焼
結体が得られな（なるためである。
０Ｔｏｒｒの酸素分圧の雰囲気中で５００〜１，０００
℃に加熱して得たものが好ましい、その理由は加熱温度
が５００℃未満あるいは酸素分圧が１０−’Ｔｏｒｒ未
満では得られる仮焼粉の酸素量が不足しすぎて、後の焼
結において超電導状態の発現に必要な組成又は結晶構造
が得られず、又加熱温度が１，０００℃を超えて、ある
いは酸素分圧が２００Ｔｏｒｒを超えても得られる仮焼
粉は、酸素欠乏状態とならず後の焼結において緻密な焼
結体が得られな（なるためである。
又超電導体構造の仮焼粉は原料粉末を７６０Ｔｏｒｒ以
上の酸素雰囲気中で６００〜１．１００℃加熱して得た
ものが好ましい、その理由は加熱温度が６００℃未満あ
るいは酸素圧が７６０Ｔｏｒｒ未満では酸素量が不足し
て得られる仮焼粉が超電導体構造とならず又１，１００
”Ｃを超えると仮焼粉の一部が溶融して仮焼粉の粉砕が
困難になるためである。
上の酸素雰囲気中で６００〜１．１００℃加熱して得た
ものが好ましい、その理由は加熱温度が６００℃未満あ
るいは酸素圧が７６０Ｔｏｒｒ未満では酸素量が不足し
て得られる仮焼粉が超電導体構造とならず又１，１００
”Ｃを超えると仮焼粉の一部が溶融して仮焼粉の粉砕が
困難になるためである。
本発明において２種の仮焼粉の混合割合を酸素欠乏状態
の仮焼粉が６０〜９５ｗｔ％占める割合に限定した理由
は、酸素欠乏状態の仮焼粉の占める割合が６０ｗ ｔ％
未満では、緻密な焼結体が得られず、又９５ｗｔ％を超
えると結晶構造が十分に超電導体構造となし得ないため
である。
の仮焼粉が６０〜９５ｗｔ％占める割合に限定した理由
は、酸素欠乏状態の仮焼粉の占める割合が６０ｗ ｔ％
未満では、緻密な焼結体が得られず、又９５ｗｔ％を超
えると結晶構造が十分に超電導体構造となし得ないため
である。
本発明において仮焼条件の異なる２種の仮焼粉は、所定
の割合で混合され種々加工方法により所望形状に成形さ
れたのち、酸素含有雰囲気中で通常６００〜１，１００
℃に加熱され、焼結及び焼成が順次施されることにより
均質な組成及び結晶構造を有する超電導体の高密度な焼
結体が得られる。
の割合で混合され種々加工方法により所望形状に成形さ
れたのち、酸素含有雰囲気中で通常６００〜１，１００
℃に加熱され、焼結及び焼成が順次施されることにより
均質な組成及び結晶構造を有する超電導体の高密度な焼
結体が得られる。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
原料のＹ２Ｏ３、ＢａＣＯ５、ＣｕＯをＹ：Ｂａ：Ｃｕ
がモル比で１：２：３になるように混合したのちこれを
２分割し、一方は炉内を酸素ガスで置換後、８ Ｘ １
０−”Ｔｏｒｒに減圧した炉内で９００℃６Ｈ加熱して
酸素欠乏状態の仮焼体となし、他方は炉内を９６０７ｏ
ｒｒの酸素雰囲気とした炉内で９２０℃２０Ｈ加熱して
超電導体構造の仮焼体となした。而して調製したそれぞ
れの仮焼体を粉砕分級して平均粒径１〜１．２−の仮焼
粉となした。
がモル比で１：２：３になるように混合したのちこれを
２分割し、一方は炉内を酸素ガスで置換後、８ Ｘ １
０−”Ｔｏｒｒに減圧した炉内で９００℃６Ｈ加熱して
酸素欠乏状態の仮焼体となし、他方は炉内を９６０７ｏ
ｒｒの酸素雰囲気とした炉内で９２０℃２０Ｈ加熱して
超電導体構造の仮焼体となした。而して調製したそれぞ
れの仮焼体を粉砕分級して平均粒径１〜１．２−の仮焼
粉となした。
しかるのち上記の酸素欠乏状態の仮焼粉と超電導体構造
の仮焼粉を種々の割合で混合し、この混合粉を直径２５
ｍ、厚さ４ＩＩＩｌのペレットに圧粉成形し、次いでこ
れを８００↑ｏｒｒの酸素雰囲気中で８５０”Ｃ１００
Ｈ加熱して、焼結及び焼成を継続して施したのち、８０
０”Ｃから４００℃迄の温度範囲を１゛Ｃ／ｍｉｎの速
度で徐冷して酸化物超電導体ペレットを製造した。
の仮焼粉を種々の割合で混合し、この混合粉を直径２５
ｍ、厚さ４ＩＩＩｌのペレットに圧粉成形し、次いでこ
れを８００↑ｏｒｒの酸素雰囲気中で８５０”Ｃ１００
Ｈ加熱して、焼結及び焼成を継続して施したのち、８０
０”Ｃから４００℃迄の温度範囲を１゛Ｃ／ｍｉｎの速
度で徐冷して酸化物超電導体ペレットを製造した。
斯くの如（して得た酸化物起電導体ペレットについて相
対密度、臨界温度（Ｔｃ）、及びＪ、を測定した。結果
は第１表に示した。
対密度、臨界温度（Ｔｃ）、及びＪ、を測定した。結果
は第１表に示した。
第１表より明らかなように本発明方法品（１〜４）は比
較方法品（５，６）に較べて相対密度、Ｔｃ、Ｊｃとも
高い値を示している。
較方法品（５，６）に較べて相対密度、Ｔｃ、Ｊｃとも
高い値を示している。
比較方法品のうち酸素欠乏仮焼粉の混合割合が本発明の
限定範囲の上限を超えたもの（５）は、相対密度とＴｃ
は本発明方法品とほぼ同等であるが、結晶構造が超電導
体構造となり得ずＪｃが低い値となった。又上記混合割
合が下限を下廻ったもの（６）は、焼結性が悪いため相
対密度が低くなり、Ｊｃもかなり低い値を示した。
限定範囲の上限を超えたもの（５）は、相対密度とＴｃ
は本発明方法品とほぼ同等であるが、結晶構造が超電導
体構造となり得ずＪｃが低い値となった。又上記混合割
合が下限を下廻ったもの（６）は、焼結性が悪いため相
対密度が低くなり、Ｊｃもかなり低い値を示した。
以上述べたように本発明によれば、組成及び結晶構造が
均質で、密度の高い、Ｊｃ等の特性に優れた酸化物超電
導成形体が得られるので工業上顕著な効果を奏する。
均質で、密度の高い、Ｊｃ等の特性に優れた酸化物超電
導成形体が得られるので工業上顕著な効果を奏する。
Claims (3)
- （１）酸化物超電導体の原料粉末を低酸素分圧の雰囲気
中で仮焼成したのちこれを粉砕分級した仮焼粉と上記原
料粉末を酸素雰囲気中で仮焼成したのちこれを粉砕分級
した仮焼粉とを前者の仮焼粉が６０〜９５ｗｔ％の割分
になるように両仮焼粉を混合し、次いでこの混合粉を所
望の形状に成形したのち、この成形体に酸素含有雰囲気
中で焼結及び焼成を順次施すことを特徴とする酸化物超
電導成形体の製造方法。 - （２）仮焼成が酸素分圧１０＾−＾５〜２００Ｔｏｒｒ
の低酸素分圧雰囲気中で５００〜１，０００℃に加熱し
て調製されたものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の酸化物超電導成形体の製造方法。 - （３）仮焼成が酸素圧７６０Ｔｏｒｒ以上の酸素雰囲気
中で６００〜１，１００℃に加熱して調製されたもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化
物超電導成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62336275A JPH01176270A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸化物超電導成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62336275A JPH01176270A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸化物超電導成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01176270A true JPH01176270A (ja) | 1989-07-12 |
Family
ID=18297425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62336275A Pending JPH01176270A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 酸化物超電導成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01176270A (ja) |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62336275A patent/JPH01176270A/ja active Pending
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