JPH01208360A - 超電導体の製造方法 - Google Patents

超電導体の製造方法

Info

Publication number
JPH01208360A
JPH01208360A JP63033444A JP3344488A JPH01208360A JP H01208360 A JPH01208360 A JP H01208360A JP 63033444 A JP63033444 A JP 63033444A JP 3344488 A JP3344488 A JP 3344488A JP H01208360 A JPH01208360 A JP H01208360A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconductor
temperature
atmosphere
heat
oxygen
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
Application number
JP63033444A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Fukizawa
蕗沢 朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP63033444A priority Critical patent/JPH01208360A/ja
Publication of JPH01208360A publication Critical patent/JPH01208360A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

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] 本発明の超電導体の製造方法に関し、より詳しくはBl
  −Sr −Ca −Cu系酸化物超電導体を工業応
用上、好適に製造する方法に関するものである。
〔従来の技術] 従来の超電導体は主にL−Ba−Cu系酸化物(LはY
、Sc、ランタノイド元素)であり、この代表的な製法
は原料粉末を所定の割合で混合し、800〜900℃で
熱処理した後、粉砕、成形して850〜950℃で焼成
して焼結体とし、この焼結体の臨界温度を高くするため
に空気中あるいは酸素ガス中で室温まで徐冷するか酸素
ガス中で低い温度(300〜400℃)で熱処理してい
た。しかし、この超電導体はY”、La等が資源的に乏
しいため高価であることと臨界温度が約90°にと限界
に直面していた。
そこで最近、資源的に人手しゃすいB1−8r −Ca
 −Cu系酸化物の超電導体が発見された。この超電導
体はB iOS r COa 。
2  3’ Cab、CuOを所定の割合で計量した後、十分混合し
て700〜800℃で加熱した後、粉砕成形して800
〜840 ”で焼成して焼結体としたものと言われてお
り、新聞情報によれば臨界温度、零抵抗温度とも一段と
向上したデータが得られたとじている。
[発明が解決しようとする課題] Bi −3r −Ca−Cu系酸化物はY−Ba−Cu
系酸化物と同様に酸素含有雰囲気下で熱処理し、超電導
体の結晶構造の析出、焼結等を行っている。この場合、
熱処理の温度は通常700〜880℃である。酸素含有
雰囲気下でこのような高温で熱処理を行う場合、炉内発
熱部あるいは超電導体を支持する基板には酸化されない
セラミックス材料が用いられている。一方、超電導材料
の応用が進む中で、金属基板上に超電導体のパターンあ
るいは被膜を施したり、金属パイプに超電導材料を充填
し、引伸ばす方法により超電導細線を得ようとする動き
など酸化を嫌う金属と超電導材料との複合化の要請が高
まっている。
しかし、現在用いられている熱処理方法は酸素含有雰囲
気下で熱処理するものであり、この条件下で熱処理する
と金属全体が酸化され、変形、強度低下が生じ実用化に
は問題があった。またセラミック製の超電導体製造炉に
は大きさに制限があり大型の超電導構造物を熱処理でき
なかった。
[課題を解決するための手段] 本件発明者は金属との複合が可能となり、臨界温度、零
抵抗温度の高い超電導体の開発を目的として研究を進め
た結果、Bi  −5r −Ca −Cu系酸化物を酸
素含有雰囲気下で熱処理して超電導体の結晶構造を形成
した後、酸素ガスを含まないガス雰囲気で熱処理するこ
とにより、超電導性の特性が従来のものと劣らないもの
であり、且つ金属などとの複合性のよい超電導体が得ら
れることを発見し本件発明を完成した。
すなわち、本件発明の要旨はBl −3r −Ca−C
u系酸化物超電導体の製造方法において、当該酸化物を
酸素含有雰囲気下、700〜880℃で熱処理し、次い
で粉砕、混合、成形して酸素ガスを含まない雰囲気下、
750〜880℃で熱処理することを特徴とする超電導
体の製造方法にある。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明における原料はBi 、Sr、Ca、Cuの酸化
物、水酸化物、無機酸塩、有機酸塩を用いることかでき
る。それぞれの原料は粉末状態で混合したもの、又は共
沈法、ゾルゲル法、スプレードライ法などで作成して用
いる。原料の混合比は元素比でB1  : Sr : 
Ca : Cu −1: 1 : 1 :2が好ましい
。又、原料に酒石酸などの有機酸を加えて均一分散性を
向上させてもよい。
本発明では、これらの原料を空気、酸素ガス等の酸素含
有雰囲気下700〜880℃で一定時間熱処理し、超電
導体の結晶構造とする。この場合、原料混合物を酸素含
有雰囲気下で880℃を上回る温度で一旦融解させ、さ
らに700〜880℃で結晶の晶出を行ってもよい。原
料混合物を700〜880℃で熱処理したものはB1 
−3r −Ca −Cu系の化合酸化物を構成しており
超電導性が付与される。
前記880℃を超える温度では材料が溶融してしまい超
電導体の結晶とならず、700℃未満では超電導性の付
与が十分でない。
次に、本発明ではこの焼結体を粉砕、混合、成形する。
本発明において成形とは充填、パターン形成、塗布、皮
膜形成など所定の形態に構成することを含む概念である
。例えば粉末を有機系のバインダーに混合し、アルミナ
、ジルコニア、マグネシア、シリコン等のセラミックス
、又は銅、ステンレス等の金属の基板にパターンを形成
する方法やスプレードライ法によって粉末を混合した水
あるいは有機系バインダーを基板に吹きつけて皮膜を形
成する方法などである。
次に、この成形したものを酸素ガスを含まないガス雰囲
気下で750〜880℃で熱処理する。すなわち、前記
酸素含有雰囲気下で熱処理して超電導体の結晶構造とし
たものは未だ輸送電流を流せる程の超電導体には至って
いないので、この第2段階の熱処理が必要になるのであ
る。ところで従来の技術ではこの第2段階の熱処理にお
いても酸素を含有する雰囲気で行うことが必須とされて
きた。
それはBi 、Sr、Ca、Cuの化合物からの脱酸素
を防ぎ、酸素を補給しつつBi  −3r −Ca−C
u系酸化物の超電導性結晶構造を完成するためである。
ところが本件発明者の研究によると、前記第1段階の酸
素含有雰囲気で熱処理したものは、その後の熱処理にお
いては酸素ガスを含まないガス雰囲気で行っても結晶内
部の酸素量はほとんど変化せず、超電導性の向上に十分
寄与することが判明した。このため、酸化を嫌う金属な
どとの複合性超電導体への応用が可能となった。
酸素ガスを含まないガス雰囲気は不活性ガス、特に窒素
ガス又はアルゴン等の希ガス族元素ガスが好ましい。熱
処理温度は750〜880℃で行ない、880℃を超え
る場合は融解してしまい750℃未満では超電導性の向
上が十分ではない。
熱処理後は、より高い臨界温度、零抵抗温度を得るため
に、500〜7QO℃内の所定の温度まで徐冷し、その
後急冷することが好ましい。徐冷は5”C/ s I 
n以下で行うのが好ましく、又徐冷に代って500〜7
40℃の温度で一定時間保持する方法でも同じ効果があ
る。急冷は一般的には炉から取り出し室温まで急冷する
ことによって行う。室温まで急冷に要する時間は10分
以内が好ましく、より好ましくは1分以内である。急冷
する目的は、500℃未満の温度で長時間保存あるいは
徐冷すると焼結体中に一定量残存する非超電導相が粒界
へ選択析出し、さらに超電導体の結晶構造が臨界温度の
低い超電導体の結晶構造に変化してしまうからである。
以上、述べた方法で得られた超電導体は臨界温度が90
’に以上、零抵抗温度が70〜85嘔のものが容易に得
られる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
[実施例1] B1(No  )  ”5HO,Sr(NO3)2゜C
a(No3) 2−4H20,Cu(NOa) 2−3
H20を元素比でBi  :Sr :Ca :Cu −
1:1:1:2の割合で秤量し200m1の純水に混合
させる。次いでこの溶液に酒石酸、エチレングリコール
を適量加え、90℃で3時間、撹拌混合し、青白色ゲル
状物質を得た。
次いで400℃2時間、800℃1時間大気中で熱処理
して得た黒色粉末を粉砕混合し、7ton/cjの荷重
を加えてlOm+sφX1m+sの成形体を得た。
この成形体を850℃3時間、窒素雰囲気で熱処理した
後、電源を切り窒素雰囲気を保ったまま2時間経過し炉
内温度が600℃に下がった段階で試料を炉から取り出
し1分以内で室温まで急冷した。この焼結体の臨界温度
Tcは95@に、零抵抗温度Tcは8G’にであった。
[実施例 2] 実施例1で作製した黒色粉末を成形し、このものを3c
jX1+mtの銅板の上に置き、850℃3時間アルゴ
ン雰囲気で熱処理した。この後、アルゴン雰囲気を保っ
たまま、2時間経過し、炉内温度が600℃に下がった
段階で試料を炉から取り出し、1分以内で室温まで急冷
した。銅板表面は黒色に変色しているが機械強度は変化
しておらず、又焼結体の臨界温度Tcは901、零抵抗
温度は75@にであった。
[比 較 例] 実施例2においてアルゴン雰囲気の代りに酸素雰囲気と
した以外は実施例2と同じ条件操作を行い試験を実施し
た。焼結体の臨界温度は92”K、零抵抗温度は77°
にであったが、銅板は酸化され変形するとともに機械強
度は大幅に低下した。
[発明の効果] 本発明に係る超電導体の製造方法によれば酸素ガスを含
まないガス雰囲気で熱処理することにより、金属基板、
金属炉内壁を酸化させ強度低下をもたらすことなしに超
電導体を製造することができる。
本発明の方法により、超電導体と金属を複合した材料の
製造が容易となり、具体的には磁気シールド用超電導体
被覆金属構造物、金属被覆超電導線材、マグネット線材
、送電用線材、マグネット線材の製造が容易となる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.Bi−Sr−Ca−Cu系酸化物超電導体の製造方
    法において、当該酸化物を酸素含有雰囲気下、700〜
    880℃で熱処理し、次いで粉砕、混合、成形して酸素
    ガスを含まない雰囲気下、750〜880℃で熱処理す
    ることを特徴とする超電導体の製造方法。
  2. 2.請求項1において酸素ガスを含まない雰囲気が窒素
    ガス又は希ガス族元素ガスである超電導体の製造方法。
JP63033444A 1988-02-15 1988-02-15 超電導体の製造方法 Pending JPH01208360A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63033444A JPH01208360A (ja) 1988-02-15 1988-02-15 超電導体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63033444A JPH01208360A (ja) 1988-02-15 1988-02-15 超電導体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01208360A true JPH01208360A (ja) 1989-08-22

Family

ID=12386703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63033444A Pending JPH01208360A (ja) 1988-02-15 1988-02-15 超電導体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01208360A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01226783A (ja) * 1988-03-04 1989-09-11 Res Dev Corp Of Japan スクリーン印刷によるBi−Sr−Ca−Cu−O系超伝導膜の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01226783A (ja) * 1988-03-04 1989-09-11 Res Dev Corp Of Japan スクリーン印刷によるBi−Sr−Ca−Cu−O系超伝導膜の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3332350B2 (ja) 超伝導体及びその使用方法
JPH0440289B2 (ja)
JP2672926B2 (ja) イットリウム系超伝導体の製造方法
JPH01208360A (ja) 超電導体の製造方法
EP1770190B1 (en) METHOD OF FABRICATING RE-Ba-Cu-O SUPERCONDUCTOR
US5270292A (en) Method for the formation of high temperature semiconductors
JPH0238359A (ja) 超電導体の製造方法
JPH01201060A (ja) 超電導体の製造方法
JP2007070157A (ja) 超伝導セラミックス薄膜の形成方法
JPH01208359A (ja) 超電導体の製造方法
JP2859283B2 (ja) 酸化物超電導体
JP2685951B2 (ja) ビスマス系超電導体の製造方法
JPH01203257A (ja) 超電導体の製造方法
JP4153651B2 (ja) 酸化物超電導材料の種結晶及びこれを用いた酸化物超電導材料の製造方法
JPH02258665A (ja) 超伝導材料の製造方法
JPH01252535A (ja) 超電導体の製造方法
JPH02221125A (ja) 酸化物超電導体および製造方法
JPH01160861A (ja) 超電導セラミクスの異方成長法
JPS63291815A (ja) 超電導体の製造方法
JPH07187671A (ja) 酸化物超電導体及びその製造方法
JPH0193483A (ja) 超電導材料の製造方法
JPH03112810A (ja) 酸化物超伝導膜の作製方法
JPH08725B2 (ja) ビスマス系超電導体の製造法
JPH02275717A (ja) 針状結晶超電導体及びその製造法
JPH04202046A (ja) 超電導セラミックス焼結体の製造方法