JPH01220410A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
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- JPH01220410A JPH01220410A JP63043318A JP4331888A JPH01220410A JP H01220410 A JPH01220410 A JP H01220410A JP 63043318 A JP63043318 A JP 63043318A JP 4331888 A JP4331888 A JP 4331888A JP H01220410 A JPH01220410 A JP H01220410A
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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
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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)
本発明は任意の形状のコイルにバリウム、イツトリウム
及び銅系の超電導物質の薄膜を化学気相析出法によりコ
ーティングさせた超電導コイルに関するものである。
及び銅系の超電導物質の薄膜を化学気相析出法によりコ
ーティングさせた超電導コイルに関するものである。
(従来の技術)
酸化物系セラミック超電導体Ba2YCuaOt−yは
、液体窒素を冷却源として使用できる高温超電導酸化物
セラミックとして、電力システム、新エネルギー開発、
強磁界応用分野、センサー、エレクトロニクス等への応
用が考えられている。特に超電導コイルは上記応用の実
現に不可欠である。これらの分野における応用を実用化
するためには、超を導体BazYCuiOt−Vをコイ
ル状に加工製造する技術が必要である。一般にコイル化
は粉末原料を出発原料とした固相反応法あるいは、スパ
ッタ法、電子ビーム蒸着法などでは達成が困難である。
、液体窒素を冷却源として使用できる高温超電導酸化物
セラミックとして、電力システム、新エネルギー開発、
強磁界応用分野、センサー、エレクトロニクス等への応
用が考えられている。特に超電導コイルは上記応用の実
現に不可欠である。これらの分野における応用を実用化
するためには、超を導体BazYCuiOt−Vをコイ
ル状に加工製造する技術が必要である。一般にコイル化
は粉末原料を出発原料とした固相反応法あるいは、スパ
ッタ法、電子ビーム蒸着法などでは達成が困難である。
(本発明が解決しようとする課題)
本発明は、蒸着速度が早く、コイルのような複雑形状な
物へバリウム、イツトリウム及び銅系の超電導物質をコ
ーティングさせた任意の形状の超電導コイルを提供する
ことを目的としている。
物へバリウム、イツトリウム及び銅系の超電導物質をコ
ーティングさせた任意の形状の超電導コイルを提供する
ことを目的としている。
(課題を解決するための手段とその作用)本発明は、前
述した問題点を解決するために、バリウム・イツトリウ
ム及び銅を少(とも含む藩発源の原料を用いた化学気相
析出法により基体上に超電導セラミックの薄膜を形成す
る手段を採用する。
述した問題点を解決するために、バリウム・イツトリウ
ム及び銅を少(とも含む藩発源の原料を用いた化学気相
析出法により基体上に超電導セラミックの薄膜を形成す
る手段を採用する。
より具体的には、本発明の製造方法はアルカリ土類元素
、希土類元素および銅のβ−ジケトン錯体を原料とする
。これら3成分の錯体をそれらの藩気圧が得られる温度
まで加熱し、アルゴンガスの如き不活性ガスをキャリア
ガスとして反応容器内に導入する。キャリアガスはN2
等でもよい。上記錯体とは別の経路で酸素ガスあるいは
酸素を含むガスを反応容器内に導入する。反応容器内に
膜を析出させるための基体を置き、さらにこの基体を加
熱する。基体の加熱は反応容器内に加熱器を置き基体を
加熱するか、或いは、反応容器の外部から加熱器により
加熱する。さらに高周波加熱等の方法を用いてもよい。
、希土類元素および銅のβ−ジケトン錯体を原料とする
。これら3成分の錯体をそれらの藩気圧が得られる温度
まで加熱し、アルゴンガスの如き不活性ガスをキャリア
ガスとして反応容器内に導入する。キャリアガスはN2
等でもよい。上記錯体とは別の経路で酸素ガスあるいは
酸素を含むガスを反応容器内に導入する。反応容器内に
膜を析出させるための基体を置き、さらにこの基体を加
熱する。基体の加熱は反応容器内に加熱器を置き基体を
加熱するか、或いは、反応容器の外部から加熱器により
加熱する。さらに高周波加熱等の方法を用いてもよい。
いずれかの方法により加熱した基体上に酸素ガス及び各
組成元素を含むβ−ジケトン錯体の蒸気を含んだ不活性
ガスを導入する。基体の加熱温度はβ−ジケトン錯体が
十分に分解、重合する温度以上であり、基体が変化しな
い温度である。好ましくは、600 ’C〜800°C
である。反応容器内の圧力は大気圧もしくは減圧でもよ
いが、良質の膜を形成するためには減圧が好ましい。膜
厚は析出時間、析出温度、原料加熱温度、ガス圧、キャ
リアガス流量などの諸条件により任意に制御することが
できる。また超電導体の組成制御も原料加熱温度、析出
温度、ガス圧、キャリアガス流量などの諸条件により制
御できる。
組成元素を含むβ−ジケトン錯体の蒸気を含んだ不活性
ガスを導入する。基体の加熱温度はβ−ジケトン錯体が
十分に分解、重合する温度以上であり、基体が変化しな
い温度である。好ましくは、600 ’C〜800°C
である。反応容器内の圧力は大気圧もしくは減圧でもよ
いが、良質の膜を形成するためには減圧が好ましい。膜
厚は析出時間、析出温度、原料加熱温度、ガス圧、キャ
リアガス流量などの諸条件により任意に制御することが
できる。また超電導体の組成制御も原料加熱温度、析出
温度、ガス圧、キャリアガス流量などの諸条件により制
御できる。
超電導体の酸素量は酸素導入量の調整による酸素分圧制
御によってコントロールされ、さらに他の方法により製
造される超電導体と同様に空気中あるいは酸素中での熱
処理により制御することもできる。また超電導体を析出
後の冷却中に熱処理を行なってもよい。使用する基体は
任意の形状をなしたコイルであり、その材質は銅、アル
ミニウム、タングステン、ジルコニア、その他の金属系
、及びセラミックなどコイルを形成しえるものであれば
いかなるものも使用可能であり、コイルが酸化に対し弱
い材質である場合は、炭化ケイ素、アルミナなどでコイ
ルを常法によりコーティングしたものを使用する。
御によってコントロールされ、さらに他の方法により製
造される超電導体と同様に空気中あるいは酸素中での熱
処理により制御することもできる。また超電導体を析出
後の冷却中に熱処理を行なってもよい。使用する基体は
任意の形状をなしたコイルであり、その材質は銅、アル
ミニウム、タングステン、ジルコニア、その他の金属系
、及びセラミックなどコイルを形成しえるものであれば
いかなるものも使用可能であり、コイルが酸化に対し弱
い材質である場合は、炭化ケイ素、アルミナなどでコイ
ルを常法によりコーティングしたものを使用する。
以上のような製造方法により作られた超電導体のコイル
は、原料であるβ−ジケトン錯体の加熱温度、ガス圧、
析出温度及びキャリアガス流量で組成制御ができ、かつ
酸素量の制御も同一の反応容器内で行うことができ、さ
らに大型複雑形状のコイルの上に析出させることができ
る。
は、原料であるβ−ジケトン錯体の加熱温度、ガス圧、
析出温度及びキャリアガス流量で組成制御ができ、かつ
酸素量の制御も同一の反応容器内で行うことができ、さ
らに大型複雑形状のコイルの上に析出させることができ
る。
(実施例)
以下第1図〜第6図を参照して本発明の詳細な説明する
。第1図は本発明における製造方法の1例である。イツ
トリウム、バリウム、銅のβ−ジケトン錯体、Y(Ct
+H+wOz)z+ Ba(C+tH+、0z)z +
CLI(C11HI902)2を各々l、2.3の原料
容器内に入れヒーター4により加熱する。容器lのイツ
トリウムのβ−ジケトン錯体は130°C1容器2のバ
リウムのβ−ジケトン錯体は250°C1容器3の銅の
β−ジケトン錯体は150°Cに加熱する。
。第1図は本発明における製造方法の1例である。イツ
トリウム、バリウム、銅のβ−ジケトン錯体、Y(Ct
+H+wOz)z+ Ba(C+tH+、0z)z +
CLI(C11HI902)2を各々l、2.3の原料
容器内に入れヒーター4により加熱する。容器lのイツ
トリウムのβ−ジケトン錯体は130°C1容器2のバ
リウムのβ−ジケトン錯体は250°C1容器3の銅の
β−ジケトン錯体は150°Cに加熱する。
各原料容器部l、2.3には不活性ガス導入口5からキ
ャリアガスとしてアルゴンガスが50m17sin導入
される。又、酸素ガスは導入口6から反応容器内へl
OOmj2/ll1in導入される。各β−ジケトン錯
体の蒸気を含んだキャリアガス及び酸素ガスは反応容器
内7で混合されジルコニアコイル8上に導入される。コ
イル8はコイル加熱用ヒータ9により800°Cに加熱
される。反応容器内は減圧である。以上のようにしてジ
ルコニアコイル上に3時間析出させた。得られた膜の厚
さは3〜4μmである。第2図にはジルコニアのX線回
折パターン及び第3図には析出させた膜を粉砕した後の
X線回折パターンを示す。また第4図には90にで超電
導を示すBazYCu30t−yのX線回折パターンを
示す、第2図〜第4図で明らかなように、ジルコニアコ
イル上の膜は第4図と同じ相である。
ャリアガスとしてアルゴンガスが50m17sin導入
される。又、酸素ガスは導入口6から反応容器内へl
OOmj2/ll1in導入される。各β−ジケトン錯
体の蒸気を含んだキャリアガス及び酸素ガスは反応容器
内7で混合されジルコニアコイル8上に導入される。コ
イル8はコイル加熱用ヒータ9により800°Cに加熱
される。反応容器内は減圧である。以上のようにしてジ
ルコニアコイル上に3時間析出させた。得られた膜の厚
さは3〜4μmである。第2図にはジルコニアのX線回
折パターン及び第3図には析出させた膜を粉砕した後の
X線回折パターンを示す。また第4図には90にで超電
導を示すBazYCu30t−yのX線回折パターンを
示す、第2図〜第4図で明らかなように、ジルコニアコ
イル上の膜は第4図と同じ相である。
次に分析電子顕微鏡により組成元素であるバリウム、イ
ツトリウム、銅の分析を行った。第5図にその結果を示
す。又、第6図には同一測定条件下で分析を行った焼結
法により合成した超電導体の結果を示す。第5図で明ら
かなように膜中の組成元素の比はBa:Y ;Cu=
2 : 1 : 3となり90にで超電導を示す超電導
体と同じ組成比となっている。
ツトリウム、銅の分析を行った。第5図にその結果を示
す。又、第6図には同一測定条件下で分析を行った焼結
法により合成した超電導体の結果を示す。第5図で明ら
かなように膜中の組成元素の比はBa:Y ;Cu=
2 : 1 : 3となり90にで超電導を示す超電導
体と同じ組成比となっている。
第2の実施例は第1図においてイツトリウム、バリウム
、銅のβ−ジケトン錯体(Y(CIIHI90□)2゜
Ba(CzH+*0z)z 、Cu(CsiFiOz)
z)を各々1.2.3の原料容器内に入れヒーター4に
より加熱した。
、銅のβ−ジケトン錯体(Y(CIIHI90□)2゜
Ba(CzH+*0z)z 、Cu(CsiFiOz)
z)を各々1.2.3の原料容器内に入れヒーター4に
より加熱した。
各容器の加熱温度は、130°C1250°C190°
Cとした。各容器部には不活性ガス導入口5からキ中リ
アガスとしてアルゴンガスが50mj2/win導入さ
れる。又、反応容器内のニクロム線コイル8は、基板加
熱用ヒータ9により900°Cに加熱される。反応容器
内の圧力は減圧である。以上のようにしてニクロム線コ
イル上に4時間析出させた。析出した膜は第1の実施例
と同様に第3図のジルコニアピークのないX FffA
回折パターンを示した。
Cとした。各容器部には不活性ガス導入口5からキ中リ
アガスとしてアルゴンガスが50mj2/win導入さ
れる。又、反応容器内のニクロム線コイル8は、基板加
熱用ヒータ9により900°Cに加熱される。反応容器
内の圧力は減圧である。以上のようにしてニクロム線コ
イル上に4時間析出させた。析出した膜は第1の実施例
と同様に第3図のジルコニアピークのないX FffA
回折パターンを示した。
(発明の効果)
本発明によりえられた任意の形状で、任意の材質のコイ
ル上に超電導物質BazYCu30.−Vをコーティン
グした超電導コイルは簡単な操作でえられ、その応用範
囲は広い。
ル上に超電導物質BazYCu30.−Vをコーティン
グした超電導コイルは簡単な操作でえられ、その応用範
囲は広い。
第1図は、本発明の製造方法に使用可能な装置の断面図
、第2図はジルコニア基板のXKg回折パターンのグラ
フ図、第3図は実施例によるジルコニア基板上の膜のX
′IfA回折パターンのグラフ図、第4図は従来の超電
導体のX線回折パターンのグラフ図、第5図は実施例に
よる膜の分析電子顕微鏡による分析図、第6図は従来の
超電導体の分析電子顕微鏡による分析図である。 図中:1,2.3・・・・・・原料容器、4・・・・・
・・・・・・・・・・・・・原料加熱ヒーター、5・・
・・・・・・・・・・・・・・・・不活性ガス導入口、
6・・・・・・・・・・・・・・・・・・酸素ガス導入
口、7・・・・・・・・・・・・・・・・・・反応容器
内、8・・・・・・・・・・・・・・・・・・基体コイ
ル。
、第2図はジルコニア基板のXKg回折パターンのグラ
フ図、第3図は実施例によるジルコニア基板上の膜のX
′IfA回折パターンのグラフ図、第4図は従来の超電
導体のX線回折パターンのグラフ図、第5図は実施例に
よる膜の分析電子顕微鏡による分析図、第6図は従来の
超電導体の分析電子顕微鏡による分析図である。 図中:1,2.3・・・・・・原料容器、4・・・・・
・・・・・・・・・・・・・原料加熱ヒーター、5・・
・・・・・・・・・・・・・・・・不活性ガス導入口、
6・・・・・・・・・・・・・・・・・・酸素ガス導入
口、7・・・・・・・・・・・・・・・・・・反応容器
内、8・・・・・・・・・・・・・・・・・・基体コイ
ル。
Claims (1)
- 任意の形状のコイルにバリウム、イットリウム及び銅系
の超電導物質の薄膜を化学気相析出法によりコーティン
グさせたことを特徴とする超電導コイル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63043318A JPH01220410A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63043318A JPH01220410A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 超電導コイル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01220410A true JPH01220410A (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=12660459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63043318A Pending JPH01220410A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 超電導コイル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01220410A (ja) |
-
1988
- 1988-02-27 JP JP63043318A patent/JPH01220410A/ja active Pending
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