JPH01275460A - 板状超電導体の製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は板状超電導体の製造法に関する。

（従来の技術） 従来、超電導体材料を板状に加工するには、セラミック
ス超電導体用原料粉を焼成、粉砕後、有機質のバインダ
ー、溶剤と共に混合し、これをフィルム上に供給し、ド
クターブレードなどを用いて一定の厚さにするテープキ
ャスティング法などの方法でシート状とし、この後焼成
して板状超電導体としていた。このような方法は９例え
ばジャパニーズ、ジャーナル、オプ、アプライド、フィ
ジックス（Ｊａｐａｎｅｓｅ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏ
ｆ　Ａｐｐｌ　１ｅｄＰｈｙｓｉｃｓ　）　Ｍｏｌ　２
６　、１２号（１９８７年１２月刊）Ｌ１９５９〜１９
６０頁に示される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の方法で得られた板状超電導体は、超
電導特性における臨界温度は高いが、臨界電流密度が低
く、必ずしもそのままで実用化されるレベルではなかっ
た。

具体的には、イツトリウム、ホルミウム、エルビウム等
の稀土類化合物とバリウム化合物および銅化合物を主成
分とし、この比率を１：２：３とした酸化物系超電導体
は、超電導状態が発現する温度（Ｔ：ｎ５ｅｔ　）は９
６にで、抵抗が零になる温度（Ｔγｒｏ　）は９１にと
良好である。しかし臨界電流密度が０．９　Ａ／ｃｍ”
で一般に報告されているレベルに比較し、低いレベルに
とどまっている。

本発明は、かかる欠点を解決し、臨界電流密度の改善さ
れた板状超電導体の製造法を提供することを目的とする
ものである。

（ｌ！題を解決するための手段） 本発明者らは、板状超電導体の臨界１！流密度を上げる
ため、セラミックス超電導体の性質について種々検討を
行なった結果、セラミックス超電導体材料は、超電導電
流の流れる方向（結晶の面方位）によって流れ易さが異
なり９例えばイツトリウム、ホルミウム、エルビウムな
どの稀土類化合物とバリウム化合物および銅化合物を主
成分とし。

稀土類元素：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３からなる組成物を
混合、焼成して得られる酸化物系超電導体の場合、結晶
の（ｏｏｒ）面の方向に超電導電流が流れ易いという性
質を呈し、また超電導体粒子は（ｏｏＩり面方向に発達
し、Ｃ軸方向がうすく比較的偏平形状になることが知ら
れている。

そこで、かかる偏平形状を示す超電導粒子を配向させた
状態でシート状に成形し、さらにこれをち密化すること
ができれば、特性は大幅に向上できる筈であると考え本
発明を完成するに至った。

本発明は、セラミックス超電導体用原料粉を焼成して粉
砕した後、溶液に分散してスラリーとし。

該スラリーをシート状とした稜圧延加工し、ついで焼成
する板状超電導体の製造法に関する。

本発明において用いられるセラミックス超電導体用原料
粉は特に制限はないが２例えばイツトリウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ガドリニウム等の稀土類化合物とバリ
ウム化合物および銅化合物を、稀土類元素：バリウム：
銅が１：２：３となるような比率で混合したもの又はこ
れらを成分とした組成物を用いることが好ましい。なお
混合および焼成については特に制限はな〈従来公知の方
法で行なうものとする。また粉砕方法についても制限は
ないが９例えばアルミナ、ジルコニア、炭化珪素、タン
グステンカーバイド、めのう等で作られた乳鉢、ボール
ミルなどを用いて粉砕することが好ましい。

また粉砕物を分散する溶液は、パラフィン、ポリイソブ
チルメタクリレート、ポリビニルピロリドリン、ポリビ
ニルブチラール等の有機質のバインダーをアルコール類
、ケトン、芳香族系又は脂肪族系の炭化水素等の溶剤に
溶解した有機溶液でも良く、又は上記の溶剤のみの溶液
であっても良く特に制限はない。

粉砕物を溶液に分散してスラリーとする方法については
特に制限はないが９例えばボールミル。

アトライタ、サンドグラインダ等を用いて分散すること
が好ましい。

スラリーをシート状にする方法についても特に制限はな
く９例えばドクターブレードを用いてテープキャスティ
ング法でシート状にすることが好ましい。得られたシー
トを圧延する方法についても制限はないが、圧延ロール
で圧着して圧延すれば、長尺化に対応するので好ましい
。またこれ以外の方法９例えばプレスで両面から圧力を
かける方法でも圧延することができ、ち密化が促進され
るので好ましい。

圧延加工後の焼成温度について′は特に制限はなく、使
用するセラミックス超電導体用原料粉の種類により適宜
決定される。例えばセラミックス超電導体用原料粉の組
成が、イソ）　ＩＪウム、バリウム及び銅の場合は８５
０〜９５０°Ｃの範囲の温度で焼成することが好ましい
。

また焼成の際の雰囲気は、還元雰囲気、大気中。

酸素雰囲気のいずれの雰囲気中で焼成してもよく特に制
限はないが、後工程を考慮すると酸素雰囲気中で焼成す
ることが好ましい。もし還元雰囲気中又は大気中で焼成
する場合は、゛焼成後酸素雰囲気中又は酸素含有雰囲気
中での熱処理工程が必要となる。

（実施例） 以下本発明の詳細な説明する。

実施例１ イツトリウム、バリウムおよび銅の比率が原子比で１：
２：３となるように純度９９．９％以上の酸化イソ）　
ＩＪウム（信越化学工業製）１１１９１９、炭酸バリウ
ム（和光純薬製、試薬特級）３９４．６８ａおよび酸化
銅２３８．６４９を秤量し。

セラミックス超電導体用原料粉とした。

次に上記のセラミックス超電導体用原料粉をジルコニア
製ポット内にジルコニアボールおよびメタノールと共に
充填し、毎分６０回転の条件で１０時時間式混合、粉砕
した。乾燥後、粉砕物をアルミナ焼板にのせ大気中で９
５０’Ｃ１で５０℃／時間の速度で昇温し、９５０℃で
１０時間焼成後５０℃／時間の速度で冷却し、ついでア
ルミナ乳鉢で粉砕した後、粉砕物をジルコニア製ポット
内にジルコニアポールと共に充填して再粉砕して平均粒
径が４．８μｎ】のセラミックス超電導体材料を得た。

該セラミックス”超電導体材料１００９にポリビニルブ
チラール樹脂（和光純薬製、試薬）６ｇ。

フタル酸エステル（和光純薬製、試薬）３９及びブタノ
ール（和光純薬製、試薬−級）４５ｇを添加して混合し
た後、脱気、脱溶媒を行ない粘度を２０℃で１００００
ｃｐに調整したスラリーを得た。この後スラリーを厚さ
が１００μｍのポリエステル製フィルム（東し製、商標
名ルミラー）上に供給し、ドクターブレード法でテープ
キャスティングし、これを乾燥して厚さ０．６ｒｔｒｓ
のシート囚を得た。

次にシート（３）を双ロール間にはさみ９幅１ｃｍ当り
１００に９の圧力で圧延を繰り返し、厚さ０．２　ｍｍ
のシート（Ｂ）とした。ついでシート（Ｂ）をジルコニ
ア製の焼板にのせ酸素雰囲気中で９５０℃まで１０℃／
時間の速度で昇温し、９５０℃で５時間焼成後５０℃／
時間の速度で冷却して厚さ０．１８−の板状超電導体を
得た。

該板状超電導体を幅１０ｍｍに切断後、臨界電流密度を
四端子法で測定したところ、７７Ｋにおいて（液体窒素
中）　１２６０　Ａ／ａｎ”であった。

比較例１ 実施例１で得たセラミック超電導体用原料粉の粉砕物を
乾燥し、ついでこの乾燥物１００９に実施例１と同様の
ポリビニルブチラール樹脂６９゜フタル酸エステル３ｇ
及びブタノール４５９を添加して混合し、さらに乾燥、
粉砕してセラミックス超電導体粉を得た。

次に該超電導体粉を直径が４０ｍの金型内に入れ、１ト
ン１０ｎ”の圧力で成形し、ついで実施例１と同様の条
件で焼成し直径が２７ｍで厚さ０．１冨の円板を得た。

以下実施例１と同様の方法で臨界電流密度を測定した。

その結果７７Ｋにおいて４７０Ａ／ｃｍ”であった。

（発明の効果） 本発明によって製造される板状超電導体は、臨界温度が
大幅に改善され、工業的に極めて好適な板状超電導体で
ある。

（′、−′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セラミックス超電導体用原料粉を焼成して粉砕した
   後、溶液に分散してスラリーとし、該スラリーをシート
   状とした後圧延加工し、ついで焼成することを特徴とす
   る板状超電導体の製造法。