JPH01198462A - 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
- Publication number
- JPH01198462A JPH01198462A JP63023532A JP2353288A JPH01198462A JP H01198462 A JPH01198462 A JP H01198462A JP 63023532 A JP63023532 A JP 63023532A JP 2353288 A JP2353288 A JP 2353288A JP H01198462 A JPH01198462 A JP H01198462A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide superconductor
- oxide
- formed body
- oxygen
- superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910009203 Y-Ba-Cu-O Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- -1 such as Al Substances 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 241001385733 Aesculus indica Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012733 comparative method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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板材あるいは線材として用いられる
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板材あるいは線材として用いられる
酸化物超電導成形体の製造方法に関する。
近年、（Ｌ ｎ、、Ｓ ｒｘ） Ｃｕ Ｏｓ、（Ｌｎ＋
−ｘＢａ ＪｚＣｕ ０４、Ｌ ｎ Ｂ ａ ｚ Ｃｕ
ｓ Ｏｔ、ＬｎＢａｚ−＊Ｓ ｒ ＊ Ｃｕ ２０
ｑ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
。
−ｘＢａ ＪｚＣｕ ０４、Ｌ ｎ Ｂ ａ ｚ Ｃｕ
ｓ Ｏｔ、ＬｎＢａｚ−＊Ｓ ｒ ＊ Ｃｕ ２０
ｑ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、これらを板材や線材等に加工す
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とられて
いる。
うに塑性加工ができず、これらを板材や線材等に加工す
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とられて
いる。
ところで上記の加熱焼結では粉末を焼結するとともに上
記焼結体を基体に密着させるために行うもので通常８５
０〜ｔ、ｏｏｏ℃の高温に加熱していた。
記焼結体を基体に密着させるために行うもので通常８５
０〜ｔ、ｏｏｏ℃の高温に加熱していた。
このように従来加熱焼結は高温で施されるため基体がＣ
ｕやＮｉ等の金属性の場合は、加熱焼結中に基体の金属
成分が超電導体中に拡散して超電導体組成が変動して特
性が低下したり、基体に反りが生じたり、あるいは基体
に酸化スケールが生じて超電導体膜が剥離したり、又Ａ
ｊ２等の低融点金属では溶融してしまうので基体材料と
して用いられていなかった。
ｕやＮｉ等の金属性の場合は、加熱焼結中に基体の金属
成分が超電導体中に拡散して超電導体組成が変動して特
性が低下したり、基体に反りが生じたり、あるいは基体
に酸化スケールが生じて超電導体膜が剥離したり、又Ａ
ｊ２等の低融点金属では溶融してしまうので基体材料と
して用いられていなかった。
このようなことから従来基体材料には、ＳＵＳやハステ
ロイ合金等の耐熱性材料が一般に用いられているがこれ
らの合金は導電性が低く成形性に劣り又高価である等の
別の問題があった。
ロイ合金等の耐熱性材料が一般に用いられているがこれ
らの合金は導電性が低く成形性に劣り又高価である等の
別の問題があった。
〔課題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
電導体と基体との密着性並びに超電導特性に優れた酸化
物超電導成形体を従来の如き８５０℃以上のような高温
加熱を要さずに製造する方法を提供することにある。
状況に鑑みなされたものでその目的とするところは、超
電導体と基体との密着性並びに超電導特性に優れた酸化
物超電導成形体を従来の如き８５０℃以上のような高温
加熱を要さずに製造する方法を提供することにある。
即ち本発明は酸化物超電導前駆物質を原料に用い溶射法
により金属性基体上に酸化物超電導膜状体を形成し、次
いでこれを酸素含有雰囲気中で４００〜６５０℃で１時
間以上加熱処理することを特徴とするものである。
により金属性基体上に酸化物超電導膜状体を形成し、次
いでこれを酸素含有雰囲気中で４００〜６５０℃で１時
間以上加熱処理することを特徴とするものである。
本発明においては酸化物超電導体の形成法として溶射法
を応用することを特徴とするもので、溶射法によれば原
料となる酸化物超電導前駆物質を溶融し、これを微細液
滴として基体上に噴射してなされるもので、酸化物超電
導体は基体上に機械的に強固に密着し、又噴射された微
細液滴は連結して一体状に凝固するので、粉末冶金法の
ように高温で加熱焼結する必要がなく、更に上記超電導
膜状体は酸素含有雰囲気中で４００〜６５０℃に加熱す
ることにより酸素の供給と結晶構造の調整がなされて超
電導成形体が形成されるものと考える。
を応用することを特徴とするもので、溶射法によれば原
料となる酸化物超電導前駆物質を溶融し、これを微細液
滴として基体上に噴射してなされるもので、酸化物超電
導体は基体上に機械的に強固に密着し、又噴射された微
細液滴は連結して一体状に凝固するので、粉末冶金法の
ように高温で加熱焼結する必要がなく、更に上記超電導
膜状体は酸素含有雰囲気中で４００〜６５０℃に加熱す
ることにより酸素の供給と結晶構造の調整がなされて超
電導成形体が形成されるものと考える。
本発明で用いられる溶射法として火炎溶射法、プラズマ
溶射法、爆裂溶射法等が適用される。
溶射法、爆裂溶射法等が適用される。
本発明において原料として用いられる酸化物超電導前駆
物質は、超電導体の構成元素をそれぞれ含有する化合物
を所定量配合し混合したもの、又は上記混合体を酸素含
有雰囲気中で８５０〜１，０００℃に加熱して仮焼成し
、これを粉砕分級して得られる仮焼粉等である。
物質は、超電導体の構成元素をそれぞれ含有する化合物
を所定量配合し混合したもの、又は上記混合体を酸素含
有雰囲気中で８５０〜１，０００℃に加熱して仮焼成し
、これを粉砕分級して得られる仮焼粉等である。
本発明において、金属製基体には酸素含有雰囲気中で４
００〜６５０℃の加熱によって酸化スケールが発生しな
い金属なら任意の金属が用いられるが、特にＡｎ、Ｆｅ
、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ又はこれらの合金は表面に薄い緻密
な酸化膜が生成し、溶射された超電導体との界面で一種
の酸素との反応を伴った焼結がなされるので密着強度が
極めて高（なる。
００〜６５０℃の加熱によって酸化スケールが発生しな
い金属なら任意の金属が用いられるが、特にＡｎ、Ｆｅ
、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ又はこれらの合金は表面に薄い緻密
な酸化膜が生成し、溶射された超電導体との界面で一種
の酸素との反応を伴った焼結がなされるので密着強度が
極めて高（なる。
本発明において金属製基体表面を予め酸洗いやプラスト
研磨等により粗な面にしてお（と超電導膜状体の密着性
が更に向上し好ましいものである。
研磨等により粗な面にしてお（と超電導膜状体の密着性
が更に向上し好ましいものである。
基体の厚さは１０−の薄いものから１０鵬程度の厚いも
のまで用途に応じ任意の厚さのものが用いられ、又基体
上に形成される超電導膜状体の厚さは１０〜３００−が
密着性等の点で好ましい。
のまで用途に応じ任意の厚さのものが用いられ、又基体
上に形成される超電導膜状体の厚さは１０〜３００−が
密着性等の点で好ましい。
厚さの薄い基体上に超電導体を形成したものは、これを
ラミネート状に重ね合わせて用いると、より高い電流を
流すことができる。
ラミネート状に重ね合わせて用いると、より高い電流を
流すことができる。
本発明において板状に成形したものはこれを細巾にスリ
ットして線材として用いることも可能である。
ットして線材として用いることも可能である。
本発明において加熱処理は、酸素含有雰囲気中でなされ
るが特に大気中、純酸素中、オゾン中又はこれらの混合
ガス中で施すと酸素の供給が十分になされ好ましい。
るが特に大気中、純酸素中、オゾン中又はこれらの混合
ガス中で施すと酸素の供給が十分になされ好ましい。
本発明において加熱処理温度を４００〜６５０℃に限定
した理由は４００℃未満では酸素の供給又は結晶構造の
調整が十分になされず又６５０″Ｃを超えると基体が酸
化スケールを生じたり、溶融したりするためである。
した理由は４００℃未満では酸素の供給又は結晶構造の
調整が十分になされず又６５０″Ｃを超えると基体が酸
化スケールを生じたり、溶融したりするためである。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
平均粒径３５μのＹｔＢａｉＣｕｓＯｘの仮焼粉を溶融
し、これを大気中でプラズマジェット溶射法により種々
基体上に噴射して、超電導膜状体を形成し、次いでこの
超電導膜状体を種々条件により加熱処理して酸化物超電
導成形体を製造した。
し、これを大気中でプラズマジェット溶射法により種々
基体上に噴射して、超電導膜状体を形成し、次いでこの
超電導膜状体を種々条件により加熱処理して酸化物超電
導成形体を製造した。
斯（の如くして得た各々の超電導成形体について臨界温
度（Ｔｃ）及び臨界電流密度（Ｊ、）を測定した。結果
は製造条件を併記して第１表に示した。
度（Ｔｃ）及び臨界電流密度（Ｊ、）を測定した。結果
は製造条件を併記して第１表に示した。
第１表より明らかなように本発明方法品（１〜８）は比
較方法品（９〜１１）に較べてＴｃ、Ｊｃが優れている
。
較方法品（９〜１１）に較べてＴｃ、Ｊｃが優れている
。
比較方法品のうちＮｌ１９は加熱温度が４００℃未満の
ためＴ、が７７に未満となり、又阻１０は加熱時間が１
時間未満のためＴｃ、Ｊｃとも低い値を示し、又階１１
は加熱温度が６５０℃を超えたため基体のＣＵに酸化ス
ケールが生じ超電導体膜が剥離した。
ためＴ、が７７に未満となり、又阻１０は加熱時間が１
時間未満のためＴｃ、Ｊｃとも低い値を示し、又階１１
は加熱温度が６５０℃を超えたため基体のＣＵに酸化ス
ケールが生じ超電導体膜が剥離した。
本実施例ではＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導体について
説明したが他のＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系やＬｎ−Ｂａ−
Ｃｕ−Ｆ−０系（Ｌｎ：希土類元素）等の酸化物超電導
体にも適用できることは言うまでもない。
説明したが他のＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系やＬｎ−Ｂａ−
Ｃｕ−Ｆ−０系（Ｌｎ：希土類元素）等の酸化物超電導
体にも適用できることは言うまでもない。
又基体にＳυＳやハステロイ合金等耐熱性金属を用いて
も差支えない。
も差支えない。
以上述べたように本発明方法によれば、超電導体と基体
との密着性並びに超電導特性に優れた酸化物超電導成形
体を、基体にＡ１等の低融点金属又はＦｅ、、Ｔｉ％Ｎ
ｌ ％ Ｃｕ等の高温で酸化スケールを生じ易い金属材
料を用いて製造できるので工業上顕著な効果を奏するも
のである。
との密着性並びに超電導特性に優れた酸化物超電導成形
体を、基体にＡ１等の低融点金属又はＦｅ、、Ｔｉ％Ｎ
ｌ ％ Ｃｕ等の高温で酸化スケールを生じ易い金属材
料を用いて製造できるので工業上顕著な効果を奏するも
のである。
Claims (1)
- 酸化物超電導前駆物質を原料に用い溶射法により金属
製基体上に酸化物超電導膜状体を形成し、次いでこれを
酸素含有雰囲気中で４００〜６５０℃で１時間以上加熱
することを特徴とする酸化物超電導成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023532A JPH01198462A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP63023532A JPH01198462A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 酸化物超電導成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198462A true JPH01198462A (ja) | 1989-08-10 |
Family
ID=12113066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63023532A Pending JPH01198462A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 酸化物超電導成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01198462A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012136782A (ja) * | 2012-04-16 | 2012-07-19 | Tocalo Co Ltd | 白色酸化イットリウム溶射皮膜表面の改質方法および酸化イットリウム溶射皮膜被覆部材 |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP63023532A patent/JPH01198462A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ADVANCED CERAMIC MATERIALS,2-3B=1987 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012136782A (ja) * | 2012-04-16 | 2012-07-19 | Tocalo Co Ltd | 白色酸化イットリウム溶射皮膜表面の改質方法および酸化イットリウム溶射皮膜被覆部材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5071828A (en) | Process for the production of a crystal-oriented surface layer of a ceramic high temperature superconductor | |
| KR940009871B1 (ko) | 초전도성 산화물과 초전도성 산화물-금속 합성물 및 그 제법 | |
| JPS63241818A (ja) | 超電導線材の製造方法 | |
| JPH01198462A (ja) | 酸化物超電導成形体の製造方法 | |
| US5786306A (en) | Synthesis of high TC superconducting coatings and patterns by melt writing and oxidation of metallic precursor alloys | |
| JPH03192615A (ja) | 酸化物超電導構造体及びその製造方法 | |
| JPH02125854A (ja) | Ｂｉ系酸化物超電導皮膜の製造方法 | |
| JPH02162616A (ja) | 酸化物高温超電導膜の製造方法 | |
| JP2621270B2 (ja) | 磁気シールド用超電導材 | |
| JPH0313556A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH01292871A (ja) | 電極層付酸化物超電導成形体の製造方法 | |
| JPH0193463A (ja) | 超電導セラミックス体の製造方法 | |
| JPH01222039A (ja) | 超伝導膜の製造方法 | |
| JPH0238359A (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JPS63274017A (ja) | 超電導線材 | |
| JPH01194214A (ja) | 酸化物超電導成形体の製造方法 | |
| JPH0362421A (ja) | 基体に積層した酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH01109613A (ja) | 酸化物超電導体の製造法 | |
| JPH01161619A (ja) | 超電導体薄膜の製造方法 | |
| JPH0197323A (ja) | 超伝導膜の製造方法 | |
| JPH01164799A (ja) | 超電導成形体の製造方法 | |
| JPH03290307A (ja) | 酸化物超電導体厚膜テープ材料の製造方法 | |
| JPH03257018A (ja) | 酸化物高温超電導体の前駆体およびその製造方法 | |
| JPS63310951A (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JPH087674A (ja) | 酸化物超電導複合体の製造法 |