JPH01239713A - 酸化物系超電導線状体の製造方法 - Google Patents
酸化物系超電導線状体の製造方法Info
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- JPH01239713A JPH01239713A JP63065232A JP6523288A JPH01239713A JP H01239713 A JPH01239713 A JP H01239713A JP 63065232 A JP63065232 A JP 63065232A JP 6523288 A JP6523288 A JP 6523288A JP H01239713 A JPH01239713 A JP H01239713A
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Classifications
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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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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- 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。
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］
本発明は高密度で、高い臨界電流密度（Ｊ、）の値を有
する、Ｂｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ −０系の酸化物超
電導線状体の製造方法に関するものである。
する、Ｂｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ −０系の酸化物超
電導線状体の製造方法に関するものである。
（従来の技術）
最近、従来のＹ −Ｂ ａ −Ｃｕ −０系の酸化物超
電導体よりも臨界温度（Ｔ ｃ ）が高い酸化物超電導
体として、Ｂｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ−０系の酸化物
超電導体が発見されて、注目されている。
電導体よりも臨界温度（Ｔ ｃ ）が高い酸化物超電導
体として、Ｂｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ−０系の酸化物
超電導体が発見されて、注目されている。
即ちこのＢｉ−アルカリ出合Ｂ Ｃｕ−０系の酸化物
超電導体は、 （１）臨界温度（’ｒｅ）が１０５に付近と従来のＹ−
Ｂ ａ −Ｃｕ −０系の酸化物超電導体よりも１５度
近く高い。
超電導体は、 （１）臨界温度（’ｒｅ）が１０５に付近と従来のＹ−
Ｂ ａ −Ｃｕ −０系の酸化物超電導体よりも１５度
近く高い。
（２） Ｙ −Ｂ ａ −Ｃｕ −０系の酸化物超電導
体よりも安定で、水にも強く、酸素も抜けにくい。
体よりも安定で、水にも強く、酸素も抜けにくい。
（３）希土類元素を必要としない為、原料費が安い。
等の利点を有しており、その実用化が期待されている。
然しなから酸化物系超電導体は一般に線状に加工する事
が困難であり、従来超電導体となる酸化物の粉末材料を
銀、銀合金或いは銅合金等の金属管内に充填し、これを
伸線、スウエージング、溝ロール等により冷間加工して
所望寸法の線状体とし、更に熱処理を施して酸化物系超
電導線状体としていた。
が困難であり、従来超電導体となる酸化物の粉末材料を
銀、銀合金或いは銅合金等の金属管内に充填し、これを
伸線、スウエージング、溝ロール等により冷間加工して
所望寸法の線状体とし、更に熱処理を施して酸化物系超
電導線状体としていた。
又他の方法としては、超電導体となる酸化物粉末とバイ
ンダーとを混練してペースト物となした後・該ペースト
物を押出加工等により線材化したり、或いはこれを芯材
の外周上にコーティングし、次いで脱バインダーを含む
熱処理を行なう方法等も試みられていた。
ンダーとを混練してペースト物となした後・該ペースト
物を押出加工等により線材化したり、或いはこれを芯材
の外周上にコーティングし、次いで脱バインダーを含む
熱処理を行なう方法等も試みられていた。
然しなからこれらの方法においては、超電導体となる物
質に酸化物の粉末を使用している為、高減面率の加工を
施しても、熱処理後の超電導成形体の密度は、その真密
度に近い値が得られず、その為得られる超電導成形体の
臨界電流密度（ＪＣ）が低いと言う問題点があり、ＢＩ
−アルカリ土金属−Ｃｕ−０系の酸化物超電導体につい
ても同様であった。
質に酸化物の粉末を使用している為、高減面率の加工を
施しても、熱処理後の超電導成形体の密度は、その真密
度に近い値が得られず、その為得られる超電導成形体の
臨界電流密度（ＪＣ）が低いと言う問題点があり、ＢＩ
−アルカリ土金属−Ｃｕ−０系の酸化物超電導体につい
ても同様であった。
本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは、高密度で高い臨界電流
密度（ＪＣ）の値を有するＢｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ
−０系の酸化物超電導線状体の製造方法を提供する事
である。
あり、その目的とするところは、高密度で高い臨界電流
密度（ＪＣ）の値を有するＢｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ
−０系の酸化物超電導線状体の製造方法を提供する事
である。
即ち本発明は、ガラス質相が得られる組成範囲の、Ｂｉ
１アルカリ土金属、Ｃｕの金属元素及び酸素から構成さ
れる複合酸化物をロッド化し、このロッドの先端を局部
的に加熱し、溶融させて得られる溶融物を連続的に引き
出しながら冷却して、アモルファス質相の線状体とした
後、得られた線状体を３９０〜８９０℃の温度範囲内で
熱処理する事を特徴とするものである。
１アルカリ土金属、Ｃｕの金属元素及び酸素から構成さ
れる複合酸化物をロッド化し、このロッドの先端を局部
的に加熱し、溶融させて得られる溶融物を連続的に引き
出しながら冷却して、アモルファス質相の線状体とした
後、得られた線状体を３９０〜８９０℃の温度範囲内で
熱処理する事を特徴とするものである。
本発明は、Ｂｉ−アルカリ出金Ｑ −Ｃｕ −０系の酸
化物超電導体となるＢｉ、アルカリ土金属、Ｃｕ等の金
属元素を含む原料を、ガラス質相が得られる組成範囲で
使用し、これを混合し、加熱等の手段により酸化及び仮
焼成を行なった後、これをロッド状に成形し、得られた
ロッドの先端を局部的に加熱して溶融させて得られる溶
融物を連続的に引き出し、急冷凝固させる事によってア
モルファス質相とし、ついで熱処理することにより結晶
化させて、高密度で均質なりｉ−アルカリ出金５− Ｃ
ｕ −０系の酸化物超電導線状体を得ようとするもので
ある。前記複合酸化物がガラス質相化する組成範囲で用
いる事により、高温に加熱して溶融させた際に、比較的
広い温度Ｒ皿内にて該複合酸化物系溶融体を線状体等に
成形加工するのに好適な粘性が得られる様にしようとす
るものである。
化物超電導体となるＢｉ、アルカリ土金属、Ｃｕ等の金
属元素を含む原料を、ガラス質相が得られる組成範囲で
使用し、これを混合し、加熱等の手段により酸化及び仮
焼成を行なった後、これをロッド状に成形し、得られた
ロッドの先端を局部的に加熱して溶融させて得られる溶
融物を連続的に引き出し、急冷凝固させる事によってア
モルファス質相とし、ついで熱処理することにより結晶
化させて、高密度で均質なりｉ−アルカリ出金５− Ｃ
ｕ −０系の酸化物超電導線状体を得ようとするもので
ある。前記複合酸化物がガラス質相化する組成範囲で用
いる事により、高温に加熱して溶融させた際に、比較的
広い温度Ｒ皿内にて該複合酸化物系溶融体を線状体等に
成形加工するのに好適な粘性が得られる様にしようとす
るものである。
本発明において、ガラス質相が得られる組成範囲のＢｉ
−アルカリ土金属−Ｃｕ −０系酸化物は、Ｂｉ、Ｓｒ
、Ｃａ及びＣｕ等の金属を含む酸化物、硝酸塩化合物、
炭酸塩化合物等を原料とし、例えばＢ１−１とした時、
Ｂｉ（Ｓｒ、Ｃａ）ｘｃｕｌｏｌｌ（但しＸ”−１〜４
、ｙ−１〜４、ｚ＝１〜１０、Ｃａ／ （Ｓ ｒ＋Ｃａ
）＝０．２〜３）の範囲で混合し、加熱焼成する事によ
り、複合酸化物として得る事が出来る。
−アルカリ土金属−Ｃｕ −０系酸化物は、Ｂｉ、Ｓｒ
、Ｃａ及びＣｕ等の金属を含む酸化物、硝酸塩化合物、
炭酸塩化合物等を原料とし、例えばＢ１−１とした時、
Ｂｉ（Ｓｒ、Ｃａ）ｘｃｕｌｏｌｌ（但しＸ”−１〜４
、ｙ−１〜４、ｚ＝１〜１０、Ｃａ／ （Ｓ ｒ＋Ｃａ
）＝０．２〜３）の範囲で混合し、加熱焼成する事によ
り、複合酸化物として得る事が出来る。
前記組成範囲の複合酸化物からなる口７ドの先端を加熱
して溶融させる温度範囲は、９００℃未満であると得ら
れる複合酸化物溶融体の粘性が高すぎて成形性に乏しく
、１３００℃を超えると粘性が低くなりすぎて、成形性
が悪くなるので、９００−１３００℃の温度範囲に加熱
するのが好ましい。
して溶融させる温度範囲は、９００℃未満であると得ら
れる複合酸化物溶融体の粘性が高すぎて成形性に乏しく
、１３００℃を超えると粘性が低くなりすぎて、成形性
が悪くなるので、９００−１３００℃の温度範囲に加熱
するのが好ましい。
又前記複合酸化物からなるロッドの先端を局部的に加熱
する為の手段としては、例えば電気炉、高周波誘導加熱
炉、赤外線加熱炉、レーザー等による加熱を利用する事
が出来、ロッド先端が溶融して落下するのに伴って、該
ロッドを下方に移動させるか、又は電気炉等の加熱源を
上方に移動させる等の方策を講じる事が望まれる。
する為の手段としては、例えば電気炉、高周波誘導加熱
炉、赤外線加熱炉、レーザー等による加熱を利用する事
が出来、ロッド先端が溶融して落下するのに伴って、該
ロッドを下方に移動させるか、又は電気炉等の加熱源を
上方に移動させる等の方策を講じる事が望まれる。
更にこの様にして得られたＢｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ
−０系複 線状体を結晶化する為熱処理する際の温度範囲は、３９
０℃未満であると結晶化が起こらなくて、超電導体にな
らなく、又８９０℃を超えると前記アモルファス質相の
ｔ８融が起こり易いので、３９０〜８９０℃の温度範囲
内にするのが望ましい。
−０系複 線状体を結晶化する為熱処理する際の温度範囲は、３９
０℃未満であると結晶化が起こらなくて、超電導体にな
らなく、又８９０℃を超えると前記アモルファス質相の
ｔ８融が起こり易いので、３９０〜８９０℃の温度範囲
内にするのが望ましい。
次に本発明の実施態様を図面を参照しながら、具体的に
説明する。
説明する。
第１図は本発明方法の一例を示す説明図であって、超電
導体となる、ガラス質相が得られる組成範囲のＢｉ−ア
ルカリ出金ａ −Ｃｕ −０系の複合酸化物のロッドｌ
の先端が電気炉３によって局部的に加熱されて溶融し、
この溶融物は連続的に引き出され、急、冷されて、アモ
ルファス質相の線状体２として、連続的に下方に引き出
される。
導体となる、ガラス質相が得られる組成範囲のＢｉ−ア
ルカリ出金ａ −Ｃｕ −０系の複合酸化物のロッドｌ
の先端が電気炉３によって局部的に加熱されて溶融し、
この溶融物は連続的に引き出され、急、冷されて、アモ
ルファス質相の線状体２として、連続的に下方に引き出
される。
ここで超電導体となるＢｉ−アルカリ出金Ｅ−Ｃｕ −
０系の複合酸化物のロッドｌの作製は、原料粉、例えば
Ｂ ｉ （Ｎ Ｏ−） ｓ ・５ ＨｚＯｌＳｒ（Ｎｏ
、）ｔ、Ｃａ （Ｎｏ３） ｔ ’ ４ ＨｘＯ及びＣ
ｕ（ＮＯｚ）ｇ・３Ｈ，Ｏの粉末を、所望組成となる様
に混合した混合粉末を捧杖に圧粉成形して作るか、又は
この混合粉末を大気中で仮焼結し、更にボールミルで粉
砕して得た粉末を圧粉成形して作ると良い、又この様な
粉末を溶融させ、これを冷却、凝固させて棒状の複合酸
化物ロッドとしたものでも良い。
０系の複合酸化物のロッドｌの作製は、原料粉、例えば
Ｂ ｉ （Ｎ Ｏ−） ｓ ・５ ＨｚＯｌＳｒ（Ｎｏ
、）ｔ、Ｃａ （Ｎｏ３） ｔ ’ ４ ＨｘＯ及びＣ
ｕ（ＮＯｚ）ｇ・３Ｈ，Ｏの粉末を、所望組成となる様
に混合した混合粉末を捧杖に圧粉成形して作るか、又は
この混合粉末を大気中で仮焼結し、更にボールミルで粉
砕して得た粉末を圧粉成形して作ると良い、又この様な
粉末を溶融させ、これを冷却、凝固させて棒状の複合酸
化物ロッドとしたものでも良い。
本発明の方法においては、Ｂｉ、アルカリ土金属、Ｃｕ
等を含む原料物質を、ガラス質相が得られる組成範囲で
これをロッド化し、このロッドの先端を局部的に加熱し
て、溶融させて得られる溶融物を象、冷凝固させてアモ
ルファス質相化した後、熱処理して結晶化させて、Ｂｉ
−アルカリ土金属−Ｃｕ −０系の酸化物超電導線状体
としているので、得られるＢｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ
−０系の酸化物超電導線状体は均質であって、且つ密
度が向上しており、Ｈｎ臨界電流密度Ｊ、）の大きいＢ
ｊ−アルカリ土金属−Ｃｕ−０系酸化物超電導線条体を
得る事が出来る。
等を含む原料物質を、ガラス質相が得られる組成範囲で
これをロッド化し、このロッドの先端を局部的に加熱し
て、溶融させて得られる溶融物を象、冷凝固させてアモ
ルファス質相化した後、熱処理して結晶化させて、Ｂｉ
−アルカリ土金属−Ｃｕ −０系の酸化物超電導線状体
としているので、得られるＢｉ−アルカリ土金属−Ｃｕ
−０系の酸化物超電導線状体は均質であって、且つ密
度が向上しており、Ｈｎ臨界電流密度Ｊ、）の大きいＢ
ｊ−アルカリ土金属−Ｃｕ−０系酸化物超電導線条体を
得る事が出来る。
〔実施例１〕
次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。Ｂ
ｉ （ＮＯｘ）＊ ・５ Ｈ２Ｏ２５ｒ （ＮＯ３）
！、Ｃａ （Ｎ Ｏｓ） ｚ ・４ ＨｚＯ及びＣｕ
（ＮＯ３） ｚ ・３Ｈ，Ｏを、Ｂｊ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕ−１：１：ｌ：２（モル比）となる様に秤量、混合
した。これをＭｇＯルツボを使用して、３００℃に加熱
して、Ｂ１５ｒＣａＣｕｘ（ＮＯｚ）ｘなる組成の溶液
とした後、大気中で８５０”ＣＸ４ｈｒ加熱して、脱水
及び脱硝酸処理を行ない、固化させた。
ｉ （ＮＯｘ）＊ ・５ Ｈ２Ｏ２５ｒ （ＮＯ３）
！、Ｃａ （Ｎ Ｏｓ） ｚ ・４ ＨｚＯ及びＣｕ
（ＮＯ３） ｚ ・３Ｈ，Ｏを、Ｂｊ：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕ−１：１：ｌ：２（モル比）となる様に秤量、混合
した。これをＭｇＯルツボを使用して、３００℃に加熱
して、Ｂ１５ｒＣａＣｕｘ（ＮＯｚ）ｘなる組成の溶液
とした後、大気中で８５０”ＣＸ４ｈｒ加熱して、脱水
及び脱硝酸処理を行ない、固化させた。
これをボールミルで粉砕し、得られた粉末を圧粉成形（
圧カニ ３０ｋｇ／ｍｍ” ）Ｌ、て直径５０ｍｍφ、
長さ７０ｍｍのロッドとし、５００℃×４ｈｒ焼結処理
を行なった。この様にして得られたＢ ｉ −Ｓ ｒ
−Ｃａ−Ｃｕ−０系の複合酸化物のロッドの先端を第１
図に示した方法で、電気炉により９００℃に局部的に加
熱し、発生したｔ８融物を２０ｍｍ／ｓｅｃの線引速度
で連続的に引き出して、線径２０μｍのファイバ状の線
状体が得られた。
圧カニ ３０ｋｇ／ｍｍ” ）Ｌ、て直径５０ｍｍφ、
長さ７０ｍｍのロッドとし、５００℃×４ｈｒ焼結処理
を行なった。この様にして得られたＢ ｉ −Ｓ ｒ
−Ｃａ−Ｃｕ−０系の複合酸化物のロッドの先端を第１
図に示した方法で、電気炉により９００℃に局部的に加
熱し、発生したｔ８融物を２０ｍｍ／ｓｅｃの線引速度
で連続的に引き出して、線径２０μｍのファイバ状の線
状体が得られた。
前記ファイバ状の線状体について、Ｘ線回折及び熱分析
を行なったところ、Ｘ線回折では結晶を示す回折ピーク
は観察されなく、又熱分析ではガラス転移点（Ｔ、−３
９０″Ｃ）が観測され、アモルファス質相である事が確
認された。この線状体を７５０℃Ｘ５ ｈ ｒ大気中で
焼結した後、臨界温度（Ｔｃ）、液体窒素温度（７７Ｋ
）における臨界Ｔｉ、流密度（ＪＣ）等の超電導特性を
測定した結果、Ｔｃ”ｌ Ｏ３に％Ｊｃ−１８０Ａ／ｃ
ｍ”の値を得た。
を行なったところ、Ｘ線回折では結晶を示す回折ピーク
は観察されなく、又熱分析ではガラス転移点（Ｔ、−３
９０″Ｃ）が観測され、アモルファス質相である事が確
認された。この線状体を７５０℃Ｘ５ ｈ ｒ大気中で
焼結した後、臨界温度（Ｔｃ）、液体窒素温度（７７Ｋ
）における臨界Ｔｉ、流密度（ＪＣ）等の超電導特性を
測定した結果、Ｔｃ”ｌ Ｏ３に％Ｊｃ−１８０Ａ／ｃ
ｍ”の値を得た。
〔実施例２〕
複合酸化物の組成を、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ−４：３
：３：４（モル比）とした以外は実施例１と同様な方法
で作製したファイバ状の線状体を、実施例１と同様な方
法で焼結し、臨界温度（Ｔ、）、液体窒素温度（７７Ｋ
）における臨界電流密度（Ｊ、）等の超電導特性を測定
した結果、Ｔ、−１０４に、Ｊｃ＝１７５Ａ／ｃｍ”の
値を得た。
：３：４（モル比）とした以外は実施例１と同様な方法
で作製したファイバ状の線状体を、実施例１と同様な方
法で焼結し、臨界温度（Ｔ、）、液体窒素温度（７７Ｋ
）における臨界電流密度（Ｊ、）等の超電導特性を測定
した結果、Ｔ、−１０４に、Ｊｃ＝１７５Ａ／ｃｍ”の
値を得た。
本発明の方法によれば、高密度で、臨界電流密度（ＪＣ
）の大きいＢｉ−アルカリ止金５− Ｃｕ−〇系の酸化
物系超電導線状体を得る事が出来る等、工業上顕著な効
果を奏するものである。
）の大きいＢｉ−アルカリ止金５− Ｃｕ−〇系の酸化
物系超電導線状体を得る事が出来る等、工業上顕著な効
果を奏するものである。
第１図は、本発明方法によるＢｉ−アルカリ土金属−Ｃ
ｕ −０系の酸化物系超電導線状体の製造方法の一例を
示す説明図である。 １・−・・複合酸化物のロッド、２−・・アモルファス
質相の線状体、３・・・−電気炉。 特許出願人 古河電気工業株式会社
ｕ −０系の酸化物系超電導線状体の製造方法の一例を
示す説明図である。 １・−・・複合酸化物のロッド、２−・・アモルファス
質相の線状体、３・・・−電気炉。 特許出願人 古河電気工業株式会社
Claims (1)
- ガラス質相が得られる組成範囲の、Ｂｉ、アルカリ土金
属、Ｃｕの金属元素及び酸素から構成される複合酸化物
をロッド化した後、このロッドの先端を局部的に加熱し
、溶融させて得られる溶融物を連続的に引き出しながら
冷却して、アモルファス質相の線状体とした後、得られ
た線状体を３９０〜８９０℃の温度範囲内で熱処理する
事を特徴とする酸化物系超電導線状体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63065232A JPH01239713A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 酸化物系超電導線状体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63065232A JPH01239713A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 酸化物系超電導線状体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239713A true JPH01239713A (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=13280960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63065232A Pending JPH01239713A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 酸化物系超電導線状体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01239713A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2677484A1 (fr) * | 1991-06-10 | 1992-12-11 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de realisation par fibrage d'une fibre supraconductrice a haute temperature critique et fibre obtenue par ce procede. |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63065232A patent/JPH01239713A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2677484A1 (fr) * | 1991-06-10 | 1992-12-11 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de realisation par fibrage d'une fibre supraconductrice a haute temperature critique et fibre obtenue par ce procede. |
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