JPH02107559A - バルク型の高温―超伝導セラミックス及びその製造方法 - Google Patents
バルク型の高温―超伝導セラミックス及びその製造方法Info
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- JPH02107559A JPH02107559A JP1238308A JP23830889A JPH02107559A JP H02107559 A JPH02107559 A JP H02107559A JP 1238308 A JP1238308 A JP 1238308A JP 23830889 A JP23830889 A JP 23830889A JP H02107559 A JPH02107559 A JP H02107559A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
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- C04B35/4504—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing rare earth oxides
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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】
（技術分野）
本発明は新規高温−超伝導体の領域に係る。これは特に
バルク型の高温−超伝導セラミックス及びその製造方法
に関する。
バルク型の高温−超伝導セラミックス及びその製造方法
に関する。
（従来技術）
最近超伝導体の技術的進歩は、
Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０−系セラミックスの形で高温−超
伝導体を見い出すことによって予測されない発展を得て
いる。この発展はより一層高い臨界温度を有する新規セ
ラミックスの進歩を常に導く。
伝導体を見い出すことによって予測されない発展を得て
いる。この発展はより一層高い臨界温度を有する新規セ
ラミックスの進歩を常に導く。
この新規セラミックスは従来一部はバルク型で、しかし
また一部は薄層形でしか製造することができない。しか
しまさにバルク型の高温−超伝導体が電気工学の使用に
重要である。
また一部は薄層形でしか製造することができない。しか
しまさにバルク型の高温−超伝導体が電気工学の使用に
重要である。
特別な注意が従来の研究でＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系にもそ
そがれている。この系の代表物、酸化物ＹＢａ２Ｃｕ３
０ｔ−ｇ−これは“１−２−３化合物”なる表示でも知
られている−は、臨界温度Ｔｃ約９０にの点で優れ、比
較的に簡単にバルク型で製造することができ、したがっ
てその使用が特に重要である。
そがれている。この系の代表物、酸化物ＹＢａ２Ｃｕ３
０ｔ−ｇ−これは“１−２−３化合物”なる表示でも知
られている−は、臨界温度Ｔｃ約９０にの点で優れ、比
較的に簡単にバルク型で製造することができ、したがっ
てその使用が特に重要である。
しかし“１−２−３＝化合物”の場合、組み込れた酸素
による熱安定性の欠損が問題となる。この酸素は僅か１
００℃の温度ですでにセラミックスの構造及び組成に望
まれない変化を生じ、それによって材料の超伝導性質が
変化する。
による熱安定性の欠損が問題となる。この酸素は僅か１
００℃の温度ですでにセラミックスの構造及び組成に望
まれない変化を生じ、それによって材料の超伝導性質が
変化する。
（本発明の説明）
本発明の課題は、比較的高い温度までの熱安定性の点で
優れた高温−超伝導セラミックスを生じさせること並び
にその製造方法を示すことである。
優れた高温−超伝導セラミックスを生じさせること並び
にその製造方法を示すことである。
この課題は、最初に示した種類の超伝導体に於て、
（８）実質上調節された組成の１又は数種の相を含有す
ること、及び （ｂｌ この相の１つは組成（Ｓ Ｅ ） Ｂａ２Ｃ
ｕａ−ｘ Ｏ８ｆｙを示し、この際ＳＥは３価希土類原
子、Ｘ≦０．５、ｙ≦１であることによって解決される
。
ること、及び （ｂｌ この相の１つは組成（Ｓ Ｅ ） Ｂａ２Ｃ
ｕａ−ｘ Ｏ８ｆｙを示し、この際ＳＥは３価希土類原
子、Ｘ≦０．５、ｙ≦１であることによって解決される
。
本発明による方法は次の段階の点で優れている：（ａ）
（Ｓ Ｅ ） ＢａｚＣｕｓ Ｏ？−ｓ及びＣｕＯを
粉末形で混合し、次いで所望の形にプレス加工し、 （ｂ） プレス加工物を酸素圧力下及び高められた温
度で焼結する。
（Ｓ Ｅ ） ＢａｚＣｕｓ Ｏ？−ｓ及びＣｕＯを
粉末形で混合し、次いで所望の形にプレス加工し、 （ｂ） プレス加工物を酸素圧力下及び高められた温
度で焼結する。
第一に好ましい本発明の実施形態によれば、ＳＥはイッ
トリウム−原子である。
トリウム−原子である。
第二に好ましい本発明の実施形態によれば、Ｘは０、ｙ
はほぼＯである。
はほぼＯである。
本発明の他の実施形態は従属の請求の範囲から明らかで
ある。
ある。
本発明を以下に実施例によって図面に関連して詳細に説
明する。唯一の図は組成ＹＢａｔＣｕａ Ｏｍ、。１の
バルク−セラミックスに関する熱重量−測定の結果を示
す。
明する。唯一の図は組成ＹＢａｔＣｕａ Ｏｍ、。１の
バルク−セラミックスに関する熱重量−測定の結果を示
す。
（本発明の実施方法）
本発明は、特定の前提下で“１−２−３＝化合物″ＹＢ
ａＣｕｓ Ｏｑのバルク−セラミックス中に欠陥が生じ
うろことを見い出すことから出発する。
ａＣｕｓ Ｏｑのバルク−セラミックス中に欠陥が生じ
うろことを見い出すことから出発する。
この欠陥は第一に文献中で“１−２−３−化合物”の公
知構造内のＣｕ−原子の付加的な位置にあると解決され
ていた（Ｈ，Ｗ、ツァンドベルゲン（Ｚａｎｄｂｅｒｇ
ｅｎ）等、ネイチー？−３３Ｌ第５９６＝５９９頁、（
１９８８）参照）。
知構造内のＣｕ−原子の付加的な位置にあると解決され
ていた（Ｈ，Ｗ、ツァンドベルゲン（Ｚａｎｄｂｅｒｇ
ｅｎ）等、ネイチー？−３３Ｌ第５９６＝５９９頁、（
１９８８）参照）。
蒸発された薄層に関する後の研究から、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ
−０−系に於て公知１−２−３−相の他に他の相が存在
し、その化学量論は ＹＢａ、 Ｃｕａ Ｏｓとして記載することができ、そ
の臨界温度は１−２−３−相のＴｃ以下の８０ｋにある
ことが確認された（Ｐ、マーシュ（Ｍａｒｓｈ）等、ネ
イチャー３３４、第１４１−１４３頁（１９８８））。
−０−系に於て公知１−２−３−相の他に他の相が存在
し、その化学量論は ＹＢａ、 Ｃｕａ Ｏｓとして記載することができ、そ
の臨界温度は１−２−３−相のＴｃ以下の８０ｋにある
ことが確認された（Ｐ、マーシュ（Ｍａｒｓｈ）等、ネ
イチャー３３４、第１４１−１４３頁（１９８８））。
薄層中のこの新しい相の割合は、８５％であるので、新
しい相は純粋型でもバルク型でも存在しない。更に新し
い相の熱安定性に関する記載はない。
しい相は純粋型でもバルク型でも存在しない。更に新し
い相の熱安定性に関する記載はない。
新しい相を化学量論的組成で、しかしまたこれと異なる
組成でバルク−材料として製造することができるばかり
でなく、この形で酸素の熱安定性を示すことも明らかで
ある。これは公知の“１−２−３＝化合物”に比して明
らかに優れている。
組成でバルク−材料として製造することができるばかり
でなく、この形で酸素の熱安定性を示すことも明らかで
ある。これは公知の“１−２−３＝化合物”に比して明
らかに優れている。
増加した熱安定性は、新しい相の結晶構造中でＣｕ−０
−二重鎖の存在に起因する。この理由から単一セル中の
イットリウム−原子を他の等価の希土類原子ＳＲと代え
ることも考えられる。
−二重鎖の存在に起因する。この理由から単一セル中の
イットリウム−原子を他の等価の希土類原子ＳＲと代え
ることも考えられる。
通常の形で本発明によるバルク超伝導体は実質上調節さ
れた組成の１又は数種の相から成る。この相の１つは、
組成（Ｓ Ｅ） Ｂａｚ Ｃｕ４−ｘ Ｏ８ｆｙを有し
、その際ＳＥは３価希土類原子、Ｘ≦０．５、ｙ≦１で
ある。
れた組成の１又は数種の相から成る。この相の１つは、
組成（Ｓ Ｅ） Ｂａｚ Ｃｕ４−ｘ Ｏ８ｆｙを有し
、その際ＳＥは３価希土類原子、Ｘ≦０．５、ｙ≦１で
ある。
本発明の効果のある実施形態によればＳＥはイツトリウ
ム原子、ＸはＯの値、ｙはほぼ０の値を有する。
ム原子、ＸはＯの値、ｙはほぼ０の値を有する。
他の実施形態によればＸはほぼ０．５である。
本発明による方法は２つの酸化物成分から出発し、その
うち１つは“１−２−３−化合物”と同様な組成（Ｓ
Ｅ） Ｂａｇ Ｃｕ３０？−５を有し、もう−方はＣｕ
Ｏから成る。その際パラメーターδは０．０２〜０．０
５の範囲にあるのが好ましい。
うち１つは“１−２−３−化合物”と同様な組成（Ｓ
Ｅ） Ｂａｇ Ｃｕ３０？−５を有し、もう−方はＣｕ
Ｏから成る。その際パラメーターδは０．０２〜０．０
５の範囲にあるのが好ましい。
２つの成分を公知方法で粉末化し、相互に混合し、所望
の形にプレス加工する。プレス加工物を次いで酸素圧力
下（好ましくは〉５“１０６Ｐａ）及び高められた温度
で（好ましくは約１００°Ｃ）焼結処理する。
の形にプレス加工する。プレス加工物を次いで酸素圧力
下（好ましくは〉５“１０６Ｐａ）及び高められた温度
で（好ましくは約１００°Ｃ）焼結処理する。
次いで熱に安定なバルク−超伝導体を生じ、２つの成分
の混合割合（化学量論的に又は非化学量論的に）に応じ
て、化学量論的（１−２−４）又は非化学量論的（たと
えば１−２−３．５）組成を有する。
の混合割合（化学量論的に又は非化学量論的に）に応じ
て、化学量論的（１−２−４）又は非化学量論的（たと
えば１−２−３．５）組成を有する。
製造に際してどのパラメーターが生じるか、次の例に示
す。
す。
例
バルク−超伝導体の製造のために、成分ＹＢａｚ Ｃｕ
＋ ｏ７−６（δ＝０．０２−０．０５）及びＣａ２Ｏ
数ｇを常法で粉末化し、化学量論的割合で混合し、プレ
ス加工する。プレス加工物を次いでオートクレーブ中で
純粋０２−雰囲気下、約４”ｌＯ？Ｐａの圧力で約５゜
／分の割合で、約１００℃に加熱し、この温度で２０時
間保ち、次いで約２６／分の割合で再び冷却する。その
際に生じるバルク−超伝導体は測定された組成ＹＢａｚ
Ｃｕａ Ｏｅ、ｏ＋及び臨界温度８０ｋを有する。
＋ ｏ７−６（δ＝０．０２−０．０５）及びＣａ２Ｏ
数ｇを常法で粉末化し、化学量論的割合で混合し、プレ
ス加工する。プレス加工物を次いでオートクレーブ中で
純粋０２−雰囲気下、約４”ｌＯ？Ｐａの圧力で約５゜
／分の割合で、約１００℃に加熱し、この温度で２０時
間保ち、次いで約２６／分の割合で再び冷却する。その
際に生じるバルク−超伝導体は測定された組成ＹＢａｚ
Ｃｕａ Ｏｅ、ｏ＋及び臨界温度８０ｋを有する。
その熱安定性を検査するために、この方法で製造された
バルク−超伝導体を熱重量によって調べる。この試験の
結果を図に曲線で再度示す。曲線は試験された試料の重
量（％）を加熱（上方の曲線部分）及び引き続きの冷却
（下方の曲線部分）に於て１０’Ｐａの０□−雰囲気で
温度（”Ｃ）に従って示す。
バルク−超伝導体を熱重量によって調べる。この試験の
結果を図に曲線で再度示す。曲線は試験された試料の重
量（％）を加熱（上方の曲線部分）及び引き続きの冷却
（下方の曲線部分）に於て１０’Ｐａの０□−雰囲気で
温度（”Ｃ）に従って示す。
上方の曲線部分から、組成ＹＢａｚ Ｃｕ４０Ｂ、。１
を有する塊状セラミックスに対して約８００°Ｃの温度
で初めて不安定性を生じることが明白である。
を有する塊状セラミックスに対して約８００°Ｃの温度
で初めて不安定性を生じることが明白である。
次いで下方の曲線部分は、ＹＢａ２Ｃｕ、０７ ＋Ｃｕ
Ｏ系の熱重量挙動を示す。
Ｏ系の熱重量挙動を示す。
したがって本発明によれＧホ、比較的簡単に製造するこ
とができかつ高い熱安定性及び高い臨界温度の点で優れ
た、バルク型の高温−超伝導セラミックスを提供するこ
とができる。
とができかつ高い熱安定性及び高い臨界温度の点で優れ
た、バルク型の高温−超伝導セラミックスを提供するこ
とができる。
第１図は本発明によるＹＢａｚ Ｃｕ４０ｓ、。１のバ
ルク−セラミックスに関する熱重量−測定である。
ルク−セラミックスに関する熱重量−測定である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）（ａ）実質上調節された組成の１又は数種の相を含
有すること、及び （ｂ）この相の１つは組成（ＳＥ）Ｂａ＿２Ｃｕ＿４＿
−＿ｘＯ＿８＿±＿ｙを示し、この際ＳＥは３価希土類
原子、 ｘ≦０．５、ｙ≦１であることを 特徴とするバルク型の高温−超伝導セラミックス。 ２）ＳＥがイットリウム−原子である請求項１記載の高
温−超伝導セラミックス。 ３）ｘが０、ｙがほぼ０である請求項２記載の高温−超
伝導セラミックス。 ４）ｘがほぼ０．５である請求項２記載の高温−超伝導
セラミックス。 ５）次の段階： （ａ）（ＳＥ）Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δ及びＣ
ｕＯを粉末形で混合し、次いで所望の形にプレス加工し
、 （ｂ）プレス加工物を酸素圧力下及び高められた温度で
焼結することによって 請求項１記載の高温−超伝導セラミックスを製造する方
法。 ６）ＳＥがイットリウム−原子である請求項５記載の方
法。 ７）焼結を純粋なＯ＿２−雰囲気中で実施する請求項６
記載の方法。 ８）δが０．０２〜０．０５であり、混合成分が化学量
論的割合で存在する請求項７記載の方法。 ９）焼結を圧力＞５＾＊１０＾６Ｐａ下及び約１０００
℃の温度で実施する請求項８記載の方法。 １０）プレス加工物を約５゜／分の割合で加熱し、約２
０時間約４＾＊１０＾７Ｐａの圧力で焼結温度に保ち、
次いで約２゜／分の割合で冷却する請求項９記載の方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH3415/88-6 | 1988-09-13 | ||
| CH3415/88A CH675240A5 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107559A true JPH02107559A (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=4255490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1238308A Pending JPH02107559A (ja) | 1988-09-13 | 1989-09-13 | バルク型の高温―超伝導セラミックス及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5032569A (ja) |
| EP (1) | EP0358980B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02107559A (ja) |
| CH (1) | CH675240A5 (ja) |
| DE (1) | DE58904136D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5348935A (en) * | 1988-10-28 | 1994-09-20 | The Regents Of The University Of California | Highly oxidized superconductors |
| WO1990004568A1 (en) * | 1988-10-28 | 1990-05-03 | Morris Donald E | Method and composition for improving flux pinning and critical current in superconductors |
| FR2672883B1 (fr) * | 1991-02-18 | 1993-08-13 | Alcatel Cable | Procede de synthese de la phase supraconductrice a haute temperature critique y1ba2cu4o8. |
| US5518972A (en) * | 1993-12-21 | 1996-05-21 | Finch International Limited | Ceramic materials and methods of making the same comprising yttrium, barium, silver, and either selenium or sulfur |
| US6465739B1 (en) * | 1993-12-21 | 2002-10-15 | Finch International Limited | Very high temperature and atmospheric pressure superconducting compositions and methods of making and using same |
-
1988
- 1988-09-13 CH CH3415/88A patent/CH675240A5/de not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-08-21 EP EP89115371A patent/EP0358980B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-21 DE DE8989115371T patent/DE58904136D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-13 US US07/406,567 patent/US5032569A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-13 JP JP1238308A patent/JPH02107559A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE58904136D1 (de) | 1993-05-27 |
| CH675240A5 (ja) | 1990-09-14 |
| US5032569A (en) | 1991-07-16 |
| EP0358980B1 (de) | 1993-04-21 |
| EP0358980A1 (de) | 1990-03-21 |
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