JPH02157151A - タリウム系超電導体の製造方法および焼結用原料粉末 - Google Patents
タリウム系超電導体の製造方法および焼結用原料粉末Info
- Publication number
- JPH02157151A JPH02157151A JP63309888A JP30988888A JPH02157151A JP H02157151 A JPH02157151 A JP H02157151A JP 63309888 A JP63309888 A JP 63309888A JP 30988888 A JP30988888 A JP 30988888A JP H02157151 A JPH02157151 A JP H02157151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- sintering
- thallium
- powder
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005245 sintering Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 title claims description 27
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 229910008649 Tl2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- QTQRFJQXXUPYDI-UHFFFAOYSA-N oxo(oxothallanyloxy)thallane Chemical compound O=[Tl]O[Tl]=O QTQRFJQXXUPYDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- 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］
本発明はタリウムを含む複合酸化物からなる超電導体（
以下タリウム系超電導体という）の製造方法およびこの
超電導体の焼結用原料粉末に関するものである。
以下タリウム系超電導体という）の製造方法およびこの
超電導体の焼結用原料粉末に関するものである。
［従来の技術］
従来、タリウム系超電導体は、構成金属元素を含む酸化
物、炭酸塩等を所望の組成になるように混合し、８７０
〜９１０℃の温度で焼成して固相反応させることにより
得られていた。
物、炭酸塩等を所望の組成になるように混合し、８７０
〜９１０℃の温度で焼成して固相反応させることにより
得られていた。
そして、上記の反応物を粉砕した後、成形し焼結させる
ことにより種々の形状の超電導体が製造されている。
ことにより種々の形状の超電導体が製造されている。
［発明が解決しようとする課題］
超電導材料は、磁場の印加された状態で用いられる場合
があるが、この場合は、高い磁場のもとでも高い臨界電
流密度を有することが必要である。しかしながら、従来
の固相反応法により得られた超電導体は、臨界電流密度
が磁場の印加により急激に低下するという問題点を有し
ていた。
があるが、この場合は、高い磁場のもとでも高い臨界電
流密度を有することが必要である。しかしながら、従来
の固相反応法により得られた超電導体は、臨界電流密度
が磁場の印加により急激に低下するという問題点を有し
ていた。
タリウム系超電導体が板状の結晶粒であることを利用し
て、例えば機械的に圧縮することにより結晶を配向させ
、磁場のない状態においては高い臨界電流密度を示す超
電導体が得られている。しかしながら、このように配向
させた超電導体においても、臨界電流密度の磁場印加に
よる減少は生じ、例えば０．１テスラといった弱い磁場
の下でも臨界電流密度が１０分の１以下に低下してしま
う。
て、例えば機械的に圧縮することにより結晶を配向させ
、磁場のない状態においては高い臨界電流密度を示す超
電導体が得られている。しかしながら、このように配向
させた超電導体においても、臨界電流密度の磁場印加に
よる減少は生じ、例えば０．１テスラといった弱い磁場
の下でも臨界電流密度が１０分の１以下に低下してしま
う。
これは結晶粒界に、弱い磁場により超伝導状態が容易に
破壊される部分が存在するためと考えられている。この
原因の一つとして次のようなことが考えられる。すなわ
ち、タリウム系超電導体は、タリウム成分が他の成分に
対して特に揮発しやすいため、従来の同相反応法におい
ては反応が十分進む前にタリウムの揮散が起こり焼結原
料粉末の粒の内部においても組成分布があり、そのため
焼結後に上記のような粒界部分が生じる。したがって、
タリウム系超電導体においては、この粒界の状態の改善
が実用化に向けての課題であった。
破壊される部分が存在するためと考えられている。この
原因の一つとして次のようなことが考えられる。すなわ
ち、タリウム系超電導体は、タリウム成分が他の成分に
対して特に揮発しやすいため、従来の同相反応法におい
ては反応が十分進む前にタリウムの揮散が起こり焼結原
料粉末の粒の内部においても組成分布があり、そのため
焼結後に上記のような粒界部分が生じる。したがって、
タリウム系超電導体においては、この粒界の状態の改善
が実用化に向けての課題であった。
［課題を解決するための手段］
本発明者は、溶融凝固法により製造したタリウム系超電
導体の臨界電流密度の印加磁場依存性が、焼結法により
製造したものに比べて小さいことを見出し、溶融凝固法
により得られた超電導体を粉砕して、焼結法原料粉末と
することにより本発明を完成するに至った。かくして、
本発明はタリウム系超電導体を析出し得る組成の融液を
冷却して得た凝固物を粉砕した後、焼成し焼結するタリ
ウム系超電導体の製造方法を提供するものである。
導体の臨界電流密度の印加磁場依存性が、焼結法により
製造したものに比べて小さいことを見出し、溶融凝固法
により得られた超電導体を粉砕して、焼結法原料粉末と
することにより本発明を完成するに至った。かくして、
本発明はタリウム系超電導体を析出し得る組成の融液を
冷却して得た凝固物を粉砕した後、焼成し焼結するタリ
ウム系超電導体の製造方法を提供するものである。
本発明においてタリウム系超電導体を析出し得る組成の
融液は、焼結体を得る時と同様に超電導体を構成する金
属元素の酸化物、炭酸塩等を原料としこれを加熱溶融し
て得られる。この時短時間の溶融で均質な融液が得られ
るように、溶融原料は炭酸根等の揮発成分を含まない均
質なものであることが好ましく、タリウム系超電導体そ
のものを溶融原料とすることも好ましい。溶融は成分の
揮散を防止するために、密閉容器中で行なうことが好ま
しい。
融液は、焼結体を得る時と同様に超電導体を構成する金
属元素の酸化物、炭酸塩等を原料としこれを加熱溶融し
て得られる。この時短時間の溶融で均質な融液が得られ
るように、溶融原料は炭酸根等の揮発成分を含まない均
質なものであることが好ましく、タリウム系超電導体そ
のものを溶融原料とすることも好ましい。溶融は成分の
揮散を防止するために、密閉容器中で行なうことが好ま
しい。
融液は次に冷却されて凝固物とされる。この時、偏析や
、大きな結晶の成長をふせぐため、急冷することが好ま
しい。得られた凝固物は粉砕されて超電導体の焼結用原
料粉末とされる。
、大きな結晶の成長をふせぐため、急冷することが好ま
しい。得られた凝固物は粉砕されて超電導体の焼結用原
料粉末とされる。
粉砕方法は特に限定されず、種々の方法を用いることが
できる。粉末の粒径は小さいほど焼結性が良好で好まし
い。平均粒径としては１０μｍ以下が好ましい。
できる。粉末の粒径は小さいほど焼結性が良好で好まし
い。平均粒径としては１０μｍ以下が好ましい。
本発明の焼結用原料粉末は、均質な融液から得られた凝
固物を粉砕して得られるものであるので、粒内の組成分
布がな（、粒の内部と表面部との組成が同じであるので
、焼結した後で、焼結体内に超電導特性の異なる粒界部
分がなく、タリウム系超電導体が本来持つ特性を十分引
き出すことができる。焼結用原料粉末は、焼結前には必
ずしもタリウム系超電導体となっている必要はなく、焼
結後に超電導体の結晶が析出するものであれば良い。例
えば、この粉末に非晶質の部分があっても、これはタリ
ウム系超伝導体の組成を有するものであるので、焼結過
程で超電導体の結晶になる。
固物を粉砕して得られるものであるので、粒内の組成分
布がな（、粒の内部と表面部との組成が同じであるので
、焼結した後で、焼結体内に超電導特性の異なる粒界部
分がなく、タリウム系超電導体が本来持つ特性を十分引
き出すことができる。焼結用原料粉末は、焼結前には必
ずしもタリウム系超電導体となっている必要はなく、焼
結後に超電導体の結晶が析出するものであれば良い。例
えば、この粉末に非晶質の部分があっても、これはタリ
ウム系超伝導体の組成を有するものであるので、焼結過
程で超電導体の結晶になる。
本発明において、焼結用原料粉末を成形し、焼結する方
法は特に限定されず従来の固相法により得られたものと
同様な方法を用いることができる。例えば、金属管等の
被覆材に上記粉末を充填した後、焼成することによりタ
リウム系超電導体の線材が得られる。また、従来法と同
様、超電導体な一軸に圧縮することにより配向性を高く
し、臨界電流密度を増すことができる。
法は特に限定されず従来の固相法により得られたものと
同様な方法を用いることができる。例えば、金属管等の
被覆材に上記粉末を充填した後、焼成することによりタ
リウム系超電導体の線材が得られる。また、従来法と同
様、超電導体な一軸に圧縮することにより配向性を高く
し、臨界電流密度を増すことができる。
［実施例］
純度９９．９９％のＢａＣＯ５，ＣａＣＯ３，ＣｕＯを
Ｂａ：Ｃａ：Ｃｕの原子比が２：３：４ になるよう
に秤量し、メノウ製の遊星ミルで２０分間混合した。こ
れを電気炉に入れ、空気中、８７０℃で１０時間焼成し
た。
Ｂａ：Ｃａ：Ｃｕの原子比が２：３：４ になるよう
に秤量し、メノウ製の遊星ミルで２０分間混合した。こ
れを電気炉に入れ、空気中、８７０℃で１０時間焼成し
た。
この結果得られたＢａ、 Ｃａ、 Ｃｕを含む酸化物に
、Ｔｌ２Ｏ３をＴ１：Ｂａ：Ｃａ：Ｃｕ の原子比が
２：２：３：４になるように加えて、メノウ製の乳鉢で
２０分間混合した。この混合物を以下、粉末Ａという。
、Ｔｌ２Ｏ３をＴ１：Ｂａ：Ｃａ：Ｃｕ の原子比が
２：２：３：４になるように加えて、メノウ製の乳鉢で
２０分間混合した。この混合物を以下、粉末Ａという。
粉末Ａを金の板で包み、電気炉に入れ酸素気流中９５０
℃で２分保ち溶融した後、炉の電源を切り炉内で自然放
冷した。得られた凝固物をメノウ製の乳鉢で粉砕して平
均粒径１μｍの粉末を得た。
℃で２分保ち溶融した後、炉の電源を切り炉内で自然放
冷した。得られた凝固物をメノウ製の乳鉢で粉砕して平
均粒径１μｍの粉末を得た。
これを外径３ ｍｍ 、内径２ ｍｍの金製の管に充填
し、酸素気流中８９５°Ｃで４時間焼成し室温まで冷却
した後、５ｔ／ｃｍ”の圧力で一軸プレスしてテープ状
の線材とし再び酸素気流中９００℃で２時間焼成した。
し、酸素気流中８９５°Ｃで４時間焼成し室温まで冷却
した後、５ｔ／ｃｍ”の圧力で一軸プレスしてテープ状
の線材とし再び酸素気流中９００℃で２時間焼成した。
この結果得られたテープ状のタリウム系超電導体につい
て電気抵抗の温度依存性を測定した。超電導開始温度は
１２７にで、１１９にで抵抗がゼロになった。また、７
７３Ｋにおいて磁場印加のない状態での臨界電流密度は
７２００Ａ ／ ｃｍ２で、同じ温度で０．１テスラの
磁場中での臨界電流密度ば３５２０Ａ／ｃｍ２であった
。
て電気抵抗の温度依存性を測定した。超電導開始温度は
１２７にで、１１９にで抵抗がゼロになった。また、７
７３Ｋにおいて磁場印加のない状態での臨界電流密度は
７２００Ａ ／ ｃｍ２で、同じ温度で０．１テスラの
磁場中での臨界電流密度ば３５２０Ａ／ｃｍ２であった
。
［比較例］
実施例の粉末Ａを酸素気流中、８９５℃で４時間焼成し
た後、室温まで冷却し、実施例と同様に粉砕した。この
粉砕物を、外径３ ｍｍ 、内径２ ｍｍの金製の管に
充填し、５ｔ／ｃｍ２の圧力で軸プレスしてテープ状の
線材とした後、酸素気流中、９００℃で２時間焼成した
。
た後、室温まで冷却し、実施例と同様に粉砕した。この
粉砕物を、外径３ ｍｍ 、内径２ ｍｍの金製の管に
充填し、５ｔ／ｃｍ２の圧力で軸プレスしてテープ状の
線材とした後、酸素気流中、９００℃で２時間焼成した
。
この結果得られたテープ状のタリウム系超電導体につい
て電気抵抗の温度依存性を測定した。超電導開始温度は
１２８にで、１１８にで抵抗がゼロになった。また、７
７．３Ｋにおいて磁場印加のない状態での臨界電流密度
ば６９００Ａ ／ ｃｍ２で、同じ温度での０．１テス
ラの磁場中での臨界電流密度は４３０Ａ ／ ｃｍ２で
あった。
て電気抵抗の温度依存性を測定した。超電導開始温度は
１２８にで、１１８にで抵抗がゼロになった。また、７
７．３Ｋにおいて磁場印加のない状態での臨界電流密度
ば６９００Ａ ／ ｃｍ２で、同じ温度での０．１テス
ラの磁場中での臨界電流密度は４３０Ａ ／ ｃｍ２で
あった。
［発明の効果］
本発明の方法により、磁場印加による臨界電流密度の低
下の少ないタリウム系超電導体が得られる。この超電導
体は緻密、均質で、高い臨界温度、臨界電流密度を有す
る。
下の少ないタリウム系超電導体が得られる。この超電導
体は緻密、均質で、高い臨界温度、臨界電流密度を有す
る。
Claims (3)
- （１）タリウム系超電導体を析出し得る組成の融液を冷
却して得た凝固物を粉砕した後、焼成し焼結するタリウ
ム系超電導体の製造方法。 - （２）請求項１の凝固物を粉砕して得た粉末を被覆材に
充填した後、焼成し焼結してタリウム系超電導体の線材
を製造する方法。 - （３）請求項１の凝固物を粉砕して得られたタリウム系
超電導体の焼結用原料粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309888A JPH02157151A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | タリウム系超電導体の製造方法および焼結用原料粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309888A JPH02157151A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | タリウム系超電導体の製造方法および焼結用原料粉末 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157151A true JPH02157151A (ja) | 1990-06-15 |
Family
ID=17998525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63309888A Pending JPH02157151A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | タリウム系超電導体の製造方法および焼結用原料粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02157151A (ja) |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP63309888A patent/JPH02157151A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02157151A (ja) | タリウム系超電導体の製造方法および焼結用原料粉末 | |
| JP3157183B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造法 | |
| US5200387A (en) | Superconducting materials of high density and crystalline structure produced from a mixture of YBa2 Cu3 O7-x and CuO | |
| JP2931446B2 (ja) | 希土類系酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH02141423A (ja) | タリウム系超電導体の製造方法 | |
| JP2821568B2 (ja) | 超電導ウィスカー複合体の製造方法 | |
| JPH02204325A (ja) | タリウム系超電導体の製造方法 | |
| JPH02120234A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH0238359A (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JP3314102B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH01160861A (ja) | 超電導セラミクスの異方成長法 | |
| JP2545443B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPS63315572A (ja) | 超伝導体の製造方法 | |
| JPH07172835A (ja) | 酸化物超電導体の製造法 | |
| JPH01246131A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH02153821A (ja) | タリウム系超電導体の製法 | |
| JPH0292863A (ja) | 酸化物系複合焼結体とその製造方法およびそれを用いた抵抗体 | |
| JPH02213011A (ja) | 導電材料の製造方法 | |
| JPS63303851A (ja) | 超電導セラミックス焼結体 | |
| JPH05238731A (ja) | 希土類系超電導体の製造方法 | |
| JPH02129060A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH03261647A (ja) | Ｙ↓１Ｂａ↓２Ｃ↓ｕ↓３Ｏ↓７↓−↓ｘ系酸化物超電導体焼結体の製造法 | |
| JPH0237624A (ja) | フレーク状酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH01126262A (ja) | 超電導材料およびその製造方法 | |
| JPH09118522A (ja) | 臨界電流密度の高い酸化物超電導体 |