JPH01224206A - 酸化物高温超電導体皮膜の形成方法 - Google Patents

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】 （技術分野） この発明は、改化唆高温超電導体皮膜の形成方法に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、ガス溶射
法により、皮膜組成の均質性が高い酸化物高温超電導体
皮膜を高効率で、安価に形成する酸化物高温超電導体皮
膜の形成方法に関するものである。

（背景技術） 近年精力的に開発が進められている酸化物高温超電導体
は、従来の合金、金属間化合物の超電導体に比べてはる
かに高温度で超電導状態を実現することができることか
ら、スイッチングしかしながら、この超電導体について
は、その構成がセラミックスであることから、実用的に
は、その製造方法、加工方法には多くの問題がある。

たとえば、この酸化物高温超電導体の皮膜形成技術とし
ては、焼結法、ＣＶＤ法、プラズマ溶射法等が試みられ
ている。

しかしながら、焼結法では酸化物高温超電導体材料を均
一に加熱溶融することが困難であり、　を１結晶性良く
皮膜を形成することは容易ではない。　高ｊまた、得ら
れる酸化物高温超電導体皮膜の臨界　　応ｊ電流密度も
小さい。その超電導特性を向上させ　　末“るためには
、焼結後の冷却工程あるいはその後　　欠；の熱処理工
程において、雰囲気の酸素濃度及び　　導１冷却速度を
厳密に制御しなくてはならない。　　　価１一方、ＣＶ
Ｄ法やプラズマ溶射法では皮膜の　　る・成分組成が変
動しやすく、超電導特性に影響を］ そこで、組成の安定した均質性の高い酸化物　　い高温
超電導体皮膜を、高効率で安価かつ簡便に　　　゛製造
することのできる新しい方法の開発が望ま　　適れてい
た。

（発明の目的）　　　　　　　　　　　　　　　　こ１
この発明は、以上の通りの従来技術の問題点　　ノ碑決
するためになされたものであり、酸化物高超電導体皮膜
の形成に際してガス溶射法を弔し、燃焼炎中に酸化物高
温超電導体材料粉を送給することにより、組成が安定し
、酸素潰が抑制された均質性の高い酸化物高温超電本皮
膜を、簡便な装置を使用して高効率で安・こ製造するこ
とのできる新しい方法を提供すことを目的としている。

（発明の開示） この発明の酸化物高温超電導体皮膜の製造方・ま、上記
の目的を実現するために、酸化性雰気の燃焼炎に酸化物
高温超電導体材料粉末を姶し、溶融物を飛行させて基材
上に酸化物高呟電導体の皮膜を形成することを特徴とし
てる。

６付した図面の第１図は、この発明の実施にしたガス溶
射の装置例を示している。

このｇｔ図に示した例（こついて説明すると、のガス溶
射装置においては、溶射トーチ（１）のズル部（２）よ
り燃焼炎（３）を中性または酸素過剰の状態で噴出させ
、そこに酸化物高温超電導体材料粉末（４）を粉末送給
ガス（５）を介して送給する。

燃焼炎（３）は、酸素−燃料ガスの混合ガス（６）の送
給によって形成する。これにより、粉末（４）を溶融さ
せ、飛行させて基材（７）に付着させ、皮膜（８）を形
成する。その際に、形成する酸化物高温超電導体皮膜（
８）の酸素欠損量を小さくし皮膜の超電導特性を安定的
に優れたものとするために、この発明においては、中性
または酸素過剰の状こで、ノズル部（２）からはｆ１１
素及び燃料ガスからなる混合ガス（６）を噴出させて燃
焼炎（３）を形成するが、ガス溶射法において中性炎ま
たは酸化性炎を形成する場合に一般的に用いられている
酸素−アセチレン等の混合ガスを使用することができる
。

この混合ガス（６）の噴出によって形成した燃焼炎（３
）を囲うように酸素または空気のジェット流（９）を噴
出させることにより、溶射トーチ（１）から基材（７）
に至るまでの燃焼炎（３）を十分、かつ確実に酸化性雰
囲気にすることがで条る。

また、この酸素または空気のジェット流（９）の噴出に
代えて、燃焼炎（３）による溶融と基材（７）への飛行
・付着を、酸化性密閉雰囲気において行うことにより、
同様の目的を実現することができる。

中性または酸素過剰の燃焼炎（３）に送給する酸たとえ
ば、弐Ｘ−Ｙ−Ｃｕ−０（式中、ＸはＹ、Ｌａ等の希土
類元素の一株以上、ＹはＢａ及びＳｒから選ばれる一株
以上を示す）で表される酸化物高温超電導体の粉末、あ
るいはそれらの製造原料となる酸化物、炭酸塩等を所定
の量比に調整した粉末を用いることができる。もちろん
、この発明は上記の組成の高温超電導体に限定されるも
のではない。このような酸化物高温超電導体材料粉末（
４）の粒径は、均質な酸化物高温超電導体皮膜（８）が
基材（７）上に形成されるかぎり特に限定はされないが
、通常１００μｍ以下にすることが好ましい。

粉末の供給量は、混合ガス流量等を考慮して適宜なもの
とすることができるが、たとえば、１０〜２０ｇ／分程
度とすることができる。また、これら粉末は、圧縮流に
よって加速し、ジェット流占して供給してもよい。

この発明の酸化物高温超電導体皮膜の形成方法において
は、上記のように形成した酸化物高ｔＭＬ超電導体皮膜
（８）にさらに熱処理を施すが、この熱処理は、従来の
ように酸素雰囲気条件や冷却速度を厳密に制御し熱処理
を２回行うことなどは必要でなく、１′Ｉ２ｉ単に大気
中での処理とすることができる。たとえば、熱処理は１
回でよく、大気中で約９００℃程度に加熱した後に自然
放置する。

以下、この発明の方法を実施例により具体的に説明する
。もちろん、この発明は、以下の例によって限定される
ものではない。

（実施例１） Ｙ、０１、Ｂａ　Ｃｏ、及びＣｕＯの粉末をその組成が
Ｙ　Ｂａ、　Ｃｕ３０．−、になる量比に混合し、９３
０℃の温度で３時間仮焼結し、さらに９５０℃の温度で
２０時間本焼結した。次いでその焼結物を粉砕し、ふる
い分けして粒度４４〜７７μｍの酸化物高温超電導体材
料粉末を作製した。

度で噴出させて酸素過剰の酸化性雰囲気燃焼炎とした。

この燃焼炎中に上記の粉末を送給した。

皮膜を形成する基材にはニッケル材（寸法＝１ｗ　Ｘ　
４　ｒｘｓ　Ｘ　２３　ｍ　）を用い、それを溶射トー
チノズルの先端から１７ｃｍの距離においた。

基材上には厚さ約０．１　ｍの酸化物高温超電導体皮膜
を形成した。

次に、この皮膜に、大気中で９２０’Ｃに３゜分間保持
する熱処理を施し、超電導特性を測定した。なお、熱処
理後の冷却は自然放置によった。

得られた皮膜の臨界温度（Ｔｃ　）は、オンセットで９
６に、抵抗変化の中間点（１／２）で９３．９に１オフ
セツトで９０．５にであった。

（実施例２） 実施例１において、トーチノズル先端と基材た。熱処理
後の冷却は自然放置によった。

得られた皮膜の臨界温度（Ｔｃ）は、オンセットで９６
Ｋ、抵抗変化の中間点（１／２）で９２．６に１オフセ
ツトで８９．２　Ｋであった。

（発明の効果） この発明の酸化物高温超電導体皮膜の形成方法によれば
、安価で簡便なガス溶射法の装置を使用して、簡易な操
作で、皮膜形成の効率よく、低コストに酸化物高温超電
導体皮膜を形成することができる。

また、この発明の方法においては、酸化性雰囲気の燃焼
炎中に酸化物高温超電導体材料粉末を送給して溶射する
ので、組成が安定し、酸素欠損が抑制された均質性の高
い酸化物高温超電導体皮膜を形成することができる。

さらにこのようにして形成した酸化物高温超電導体皮膜
は、酸素雰囲気条件や冷却速度を厳密に制御することを
要しない簡単な熱処理により一層安定した優れた超電導
特性被膜とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施をするのに適したガス溶射法
の装置例の断面図である。 １・・・溶射トーチ ２・・・ノズル部 ３・・・燃　焼　炎 ４・・・酸化物高温超電導体材料粉末 ５・・・粉末送給ガス ６・・・混合ガス ７・−・基　材 ８・・・酸化物高温超電導体皮膜 ９・・・酸素または空気のジェット流 特許出願人　科学技術庁金属材料技術研究所長中　　川
　　龍　　− ヤ／　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化性雰囲気の燃焼炎に酸化物高温超電導体材料
   粉末を送給し、溶融物を飛行させて基材上に酸化物高温
   超電導体の皮膜を形成する酸化物高温超電導体皮膜の形
   成方法。
2. （２）中性または酸素過剰性の燃焼炎を周囲から囲い込
   むように酸素または空気のジェット流を噴出させる請求
   項第（１）項記載の酸化物高温超電導体皮膜の形成方法
   。
3. （３）酸素または空気を充満させた密閉空間において、
   皮膜を形成する請求項第（１）項記載の酸化物高温超電
   導体皮膜の形成方法。