JPH01225013A - 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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- JPH01225013A JPH01225013A JP63048304A JP4830488A JPH01225013A JP H01225013 A JPH01225013 A JP H01225013A JP 63048304 A JP63048304 A JP 63048304A JP 4830488 A JP4830488 A JP 4830488A JP H01225013 A JPH01225013 A JP H01225013A
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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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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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。
〔従来の技術］
近年、（Ｌ ｎ ＋−＋＋Ｓ ｒ Ｘ） Ｃｕ Ｏａ、
（Ｌｎｌ−、Ｂａｘ）ｚｃｕｏａ、Ｌ ｎ Ｂ ａ ｚ
ｃ ｕ３０ｙ、Ｌｎ Ｂ ａ ｚ−ｘＳ ｒ ｘ Ｃｕ
、Ｊｏ ７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。
（Ｌｎｌ−、Ｂａｘ）ｚｃｕｏａ、Ｌ ｎ Ｂ ａ ｚ
ｃ ｕ３０ｙ、Ｌｎ Ｂ ａ ｚ−ｘＳ ｒ ｘ Ｃｕ
、Ｊｏ ７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ている。
この粉末冶金法は例えばＹ ２０．１． Ｂ ａ ＣＯ
３、ＣＵＯ等の酸化物超電導体となし得る原料化合物を
所定の配合比で混合し、これを８００〜１，０００°Ｃ
に加熱して仮焼成し、この仮焼成体を粉砕し分級して得
られる仮焼粉を例えばペーストとなしてこれを金属基体
上に被覆したのち、これを加熱焼結し、次いで酸素含有
雰囲気中で所定の熱処理を施す方法により行われている
。
３、ＣＵＯ等の酸化物超電導体となし得る原料化合物を
所定の配合比で混合し、これを８００〜１，０００°Ｃ
に加熱して仮焼成し、この仮焼成体を粉砕し分級して得
られる仮焼粉を例えばペーストとなしてこれを金属基体
上に被覆したのち、これを加熱焼結し、次いで酸素含有
雰囲気中で所定の熱処理を施す方法により行われている
。
ところで上記の加熱焼結は、従来加熱炉を用いて行われ
ており、このため基体上に形成された酸化物超電導原料
粉体層は輻射熱を受けて外表面から加熱されるため焼結
反応は上記原料粉体層の外表面から内部へと順次進行す
るものであった。
ており、このため基体上に形成された酸化物超電導原料
粉体層は輻射熱を受けて外表面から加熱されるため焼結
反応は上記原料粉体層の外表面から内部へと順次進行す
るものであった。
このような焼結形態にあっては、始めに原料粉体層の表
面に緻密な焼結層が形成されるので、以後上記原料粉体
層の内部に存在するＮ２やＨ，Ｏ等のガスが外部へ放出
されずに上記原料粉体層内部に残存し、この為加熱焼結
体の密度が低下して、高い超電導特性が得られないとい
う問題があった。
面に緻密な焼結層が形成されるので、以後上記原料粉体
層の内部に存在するＮ２やＨ，Ｏ等のガスが外部へ放出
されずに上記原料粉体層内部に残存し、この為加熱焼結
体の密度が低下して、高い超電導特性が得られないとい
う問題があった。
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高密度の酸化物超電導
成形体の製造方法を提供することにある。
するところは超電導特性に優れた高密度の酸化物超電導
成形体の製造方法を提供することにある。
即ち本発明は、金属基体上に酸化物超電導原料粉体を被
覆したのち、上記金属基体への直接通電による加熱又は
高周波誘導加熱などにより上記金属基体上の酸化物超電
導原料粉体を加熱焼結せしめ、しかるのち酸素含有雰囲
気中でこの加熱焼結体に所定の熱処理を施すことを特徴
とするものである。
覆したのち、上記金属基体への直接通電による加熱又は
高周波誘導加熱などにより上記金属基体上の酸化物超電
導原料粉体を加熱焼結せしめ、しかるのち酸素含有雰囲
気中でこの加熱焼結体に所定の熱処理を施すことを特徴
とするものである。
本発明において酸化物超電導原料粉体には例えばＹ２Ｏ
３、ＢａＣＯ３、ＣｕＯ等の酸化物超電導体となし得る
原料化合物を所定の配合比で混合しこれを８００〜１
、０００°Ｃに加熱して仮焼成し、この仮焼体を粉砕し
分級して得られる仮焼粉が用いられる。
３、ＢａＣＯ３、ＣｕＯ等の酸化物超電導体となし得る
原料化合物を所定の配合比で混合しこれを８００〜１
、０００°Ｃに加熱して仮焼成し、この仮焼体を粉砕し
分級して得られる仮焼粉が用いられる。
本発明において金属基体にはＳＵＳ、ハステロイ合金、
ｐｔ等の高温で酸化スケールを発生しない金属又は合金
材が適用される。
ｐｔ等の高温で酸化スケールを発生しない金属又は合金
材が適用される。
本発明において金属基体を加熱する方法としては直接通
電による加熱又は高周波誘導加熱による加熱方式が用い
られる。
電による加熱又は高周波誘導加熱による加熱方式が用い
られる。
上記の加熱方式は、超電導原料粉体が焼結しない程度の
比較的低い温度に保持した加熱炉内で施して焼結反応を
促進する事も可能である。
比較的低い温度に保持した加熱炉内で施して焼結反応を
促進する事も可能である。
本発明において加熱焼結体を酸素含有雰囲気中で熱処理
するのは、加熱焼結体の酸素量と結晶構造を調整して上
記の加熱焼結体を超電導体となすために行うもので、Ｙ
−Ｂａ−Ｃｕ−０系について例示すると組成をＹ １
Ｂ ａ ｚ Ｃｕ ｓ Ｏ？−δ（δζ０．１〜０．３
）の組成とし、結晶構造を正方晶から斜方晶へ調整する
ものである。
するのは、加熱焼結体の酸素量と結晶構造を調整して上
記の加熱焼結体を超電導体となすために行うもので、Ｙ
−Ｂａ−Ｃｕ−０系について例示すると組成をＹ １
Ｂ ａ ｚ Ｃｕ ｓ Ｏ？−δ（δζ０．１〜０．３
）の組成とし、結晶構造を正方晶から斜方晶へ調整する
ものである。
上記の熱処理は大気中又は酸素含有雰囲気中で８００〜
１，０００°Ｃに加熱したのち１〜２°ｃ／ ｍ ｉ
ｎの速度で徐冷して行われるのが一般的である。
１，０００°Ｃに加熱したのち１〜２°ｃ／ ｍ ｉ
ｎの速度で徐冷して行われるのが一般的である。
金属基体上に被覆された酸化物超電導原料粉体を加熱焼
結するにおいて、用いた金属基体を加熱して行うので、
上記基体上の原料粉体層は基体に近い内側から加熱焼結
され、原料粉体層内部に存在するガスは、上記原料粉体
層の外側のポーラスな未焼結部分を通って外部へ放出さ
れガスが原料粉体層内に残存することがない。
結するにおいて、用いた金属基体を加熱して行うので、
上記基体上の原料粉体層は基体に近い内側から加熱焼結
され、原料粉体層内部に存在するガスは、上記原料粉体
層の外側のポーラスな未焼結部分を通って外部へ放出さ
れガスが原料粉体層内に残存することがない。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
第１図の装置を用いて酸化物超電導原料粉体の焼結複合
線を製造した。
線を製造した。
図において１は金属基体、２は原料押出機、３は高周波
誘導コイルである。
誘導コイルである。
本実施例において金属基体１には直径０．１ｍｍのステ
ンレス線を用い、このステンレス線をアンコイラ７から
１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で送り出し、このステンレス
線１上に原料押出機２により原料粉体４となるＹ＋Ｂａ
２Ｃｕｓｏｘの組成のペースト状にした仮焼粉を０．２
ｍｍ厚さに被覆して複合線５となしたのち、これを高周
波誘導コイル３中を通過させて上記基体１を加熱せしめ
、この熱により上記ステンレス線１上の仮焼粉を９５０
°Ｃ１５分間加熱し焼結して焼結複合線６となし、これ
をコイラ８に巻取った。
ンレス線を用い、このステンレス線をアンコイラ７から
１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で送り出し、このステンレス
線１上に原料押出機２により原料粉体４となるＹ＋Ｂａ
２Ｃｕｓｏｘの組成のペースト状にした仮焼粉を０．２
ｍｍ厚さに被覆して複合線５となしたのち、これを高周
波誘導コイル３中を通過させて上記基体１を加熱せしめ
、この熱により上記ステンレス線１上の仮焼粉を９５０
°Ｃ１５分間加熱し焼結して焼結複合線６となし、これ
をコイラ８に巻取った。
実施例２
第２図の装置を用いて酸化物超電導原料粉体の焼結複合
線を製造した。図において９は通電用電極輪である。
線を製造した。図において９は通電用電極輪である。
本実施例においては金属基体１に０．１ｍｍ’Ｘ５胴”
のステンレステープを用い、上記テープの通電を電極輪
９からの直接通電とした他は実施例１と同じ方法により
焼結複合線６を製造した。
のステンレステープを用い、上記テープの通電を電極輪
９からの直接通電とした他は実施例１と同じ方法により
焼結複合線６を製造した。
実施例３
第３図の装置を用いて酸化物超電導原料粉体の焼結複合
線を製造した。図において１０は加熱炉である。
線を製造した。図において１０は加熱炉である。
本実施例においては３個の電極輪９間に加熱炉１０を２
台配置し、この加熱炉１０を急激な焼結反応がおきない
８００°Ｃに保持して直接通電による抵抗加熱を補足し
た他は実施例２と同じ方法により焼結複合線６を製造し
た。
台配置し、この加熱炉１０を急激な焼結反応がおきない
８００°Ｃに保持して直接通電による抵抗加熱を補足し
た他は実施例２と同じ方法により焼結複合線６を製造し
た。
比較例１
第３図の装置を用い、抵抗加熱は行わずに、加熱炉１０
を高温に保持して原料粉体を焼結した他は実施例３と同
じ方法により酸化物超電導原料粉体の焼結複合線６を製
造した。
を高温に保持して原料粉体を焼結した他は実施例３と同
じ方法により酸化物超電導原料粉体の焼結複合線６を製
造した。
斯くの如くして得た各々の酸化物超電導原料粉体の焼結
複合線をコイラーごと熱処理炉に入れて、大気中で７０
０’Ｃ６Ｈ加熱したのち、７００°Ｃから１’（：／ｍ
ｉｎの速度で４００°Ｃまで徐冷し、４００°Ｃで更に
ＩＨ加熱して酸化物超電導線となした。
複合線をコイラーごと熱処理炉に入れて、大気中で７０
０’Ｃ６Ｈ加熱したのち、７００°Ｃから１’（：／ｍ
ｉｎの速度で４００°Ｃまで徐冷し、４００°Ｃで更に
ＩＨ加熱して酸化物超電導線となした。
而して得た各々の酸化物超電導線について相対密度、臨
界温度（ＴＣ）及び臨界電流密度（Ｊ、）を測定した。
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。
第１表より明らかなように本発明方法品（実施例１〜３
）は酸化物超電導体層の相対密度、Ｔｃ、Ｊｃとも高い
値を示している。これに対し比較方法品（比較例１）は
加熱焼結を加熱炉で行った為原料粉体層内部に存在する
ガスが焼結体内に残存し、上記の特性はいずれも低い値
となった。
）は酸化物超電導体層の相対密度、Ｔｃ、Ｊｃとも高い
値を示している。これに対し比較方法品（比較例１）は
加熱焼結を加熱炉で行った為原料粉体層内部に存在する
ガスが焼結体内に残存し、上記の特性はいずれも低い値
となった。
本発明方法品のうち抵抗加熱に加熱炉による加熱を補足
したもの（実施例３）は所定温度での加熱時間が長くな
りＪｃが他のものより高くなっている。実施例３の方法
によれば線速を上げて生産性向上に結びつけることも可
能である。
したもの（実施例３）は所定温度での加熱時間が長くな
りＪｃが他のものより高くなっている。実施例３の方法
によれば線速を上げて生産性向上に結びつけることも可
能である。
上記実施例ではＹ −Ｂ ａ −Ｃｕ −０系の超電導
体について説明したが、本発明方法は他のアルカリ土類
金属、希土類元素、銅及び酸素を主成分とする酸化物超
電導体等にも適用できることは勿論である。
体について説明したが、本発明方法は他のアルカリ土類
金属、希土類元素、銅及び酸素を主成分とする酸化物超
電導体等にも適用できることは勿論である。
上記実施例において、誘導コイル又は電極輪の後方に熱
処理炉を配置しておき、焼結複合線に連続して所定の熱
処理を施して、これを超電導線に加工することも可能で
ある。
処理炉を配置しておき、焼結複合線に連続して所定の熱
処理を施して、これを超電導線に加工することも可能で
ある。
、 以上述べたように本発明方法によれば、Ｊｃ等の
超電導特性に優れた高密度の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。
超電導特性に優れた高密度の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。
第１〜３図は本発明方法を実施する装置の一実施例を示
す説明図である。 １・・・金属基体、 ２・・・原料押出機、 ３・・・
高周波誘導コイル、 ４・・・原料粉体、 ９・・・電
極輪。
す説明図である。 １・・・金属基体、 ２・・・原料押出機、 ３・・・
高周波誘導コイル、 ４・・・原料粉体、 ９・・・電
極輪。
Claims (1)
- 金属基体上に酸化物超電導原料粉体を被覆したのち、
上記金属基体への直接通電による加熱又は高周波誘導加
熱などにより上記金属基体上の酸化物超電導原料粉体を
加熱焼結せしめ、しかるのち酸素含有雰囲気中でこの加
熱焼結体に所定の熱処理を施す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 |
|---|---|---|---|
| JP63048304A JPH01225013A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP63048304A JPH01225013A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 酸化物超電導成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01225013A true JPH01225013A (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=12799686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63048304A Pending JPH01225013A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 酸化物超電導成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01225013A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63241818A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の製造方法 |
| JPS63291321A (ja) * | 1987-05-23 | 1988-11-29 | Fujikura Ltd | 酸化物系超電導線の製造方法 |
-
1988
- 1988-03-01 JP JP63048304A patent/JPH01225013A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63241818A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の製造方法 |
| JPS63291321A (ja) * | 1987-05-23 | 1988-11-29 | Fujikura Ltd | 酸化物系超電導線の製造方法 |
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