JPH02288113A - 金属―酸化物超電導体の複合体の製造方法 - Google Patents
金属―酸化物超電導体の複合体の製造方法Info
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- JPH02288113A JPH02288113A JP1110621A JP11062189A JPH02288113A JP H02288113 A JPH02288113 A JP H02288113A JP 1110621 A JP1110621 A JP 1110621A JP 11062189 A JP11062189 A JP 11062189A JP H02288113 A JPH02288113 A JP H02288113A
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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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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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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。
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〕
本発明は酸化物超電導体の利用技術に関するものであり
、特に酸化物超電導体をその超電導特性を低下させる事
なく金属基体で補強して、優れた超電導特性並びにR械
的強度を有する金属−酸化物超電導体の複合体となす方
法に関するものである。
、特に酸化物超電導体をその超電導特性を低下させる事
なく金属基体で補強して、優れた超電導特性並びにR械
的強度を有する金属−酸化物超電導体の複合体となす方
法に関するものである。
近年、アルカリ上金属、希土類元素、銅、ビスマス、タ
リウム等の元素及び酸素からなるY−Ba −Cu −
0系、B i −3r−Ca−Cu−0系或いはT I
t −B a −Ca −Cu −0系等の酸化物超電
導体が見出され、その臨界温度(T、)が高い事から、
磁気シールド、マグネット等への応用が期待されており
、これらの物質の実用化に向けて様々な研究がなされて
いる。
リウム等の元素及び酸素からなるY−Ba −Cu −
0系、B i −3r−Ca−Cu−0系或いはT I
t −B a −Ca −Cu −0系等の酸化物超電
導体が見出され、その臨界温度(T、)が高い事から、
磁気シールド、マグネット等への応用が期待されており
、これらの物質の実用化に向けて様々な研究がなされて
いる。
然しなから、これらの酸化物超電導体は層状ペロブスカ
イト構造の酸化物であって、脆く、機械的強度が弱い為
、酸化物超電導体単独では実使用に耐え得る強度を持つ
大型の或いは長尺の成形体となす事が困難であった。
イト構造の酸化物であって、脆く、機械的強度が弱い為
、酸化物超電導体単独では実使用に耐え得る強度を持つ
大型の或いは長尺の成形体となす事が困難であった。
そこで酸化物超電導体を例えばセラミックス基体(例え
ばZ r Ot、 M g OlA l z Ox等)
や金属基体(例えばNi系合金、Fe系合金、Ag、P
t等)と複合化し、これらの基体によって酸化物超電導
体を補強する事によって、前記強度の問題を改善する試
みがなされている。
ばZ r Ot、 M g OlA l z Ox等)
や金属基体(例えばNi系合金、Fe系合金、Ag、P
t等)と複合化し、これらの基体によって酸化物超電導
体を補強する事によって、前記強度の問題を改善する試
みがなされている。
然しなから前記基体の内、セラミックス基体の場合は大
型化が困難であるという限界があり、又例えばNi系合
金、Fe系合金等の一般の金属材料を基体として用いる
場合は、加熱処理時に酸化物超電導体となす酸化物層と
金属基体とが反応し、NiやFe等の金属元素が前記酸
化物層中に拡散して得られる酸化物超電導体層の超電導
特性を害するという問題があった。
型化が困難であるという限界があり、又例えばNi系合
金、Fe系合金等の一般の金属材料を基体として用いる
場合は、加熱処理時に酸化物超電導体となす酸化物層と
金属基体とが反応し、NiやFe等の金属元素が前記酸
化物層中に拡散して得られる酸化物超電導体層の超電導
特性を害するという問題があった。
一方、金属基体の材料としてAg、PL等を用いれば、
前記加熱処理時における酸化物層と金属基体との反応に
よる酸化物超電導体層の超電導特性の低下は起らないも
のの、AgやPL自体は機械的強度があまり強くない為
、これらの金属では酸化物超電導体を充分に補強する事
が出来なかった。
前記加熱処理時における酸化物層と金属基体との反応に
よる酸化物超電導体層の超電導特性の低下は起らないも
のの、AgやPL自体は機械的強度があまり強くない為
、これらの金属では酸化物超電導体を充分に補強する事
が出来なかった。
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、超電導特性に優れ、且
つ機械的強度にも優れた金属−酸化物超電導体の複合体
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、超電導特性に優れ、且
つ機械的強度にも優れた金属−酸化物超電導体の複合体
の製造方法を提供する事である。
即ち本発明は、金属基体上にCu又はCu合金或いはB
iとS「、Ca、Cuの内2種以上の元素からなる複合
酸化物層を介してAg層を形成し、更にその上に酸化物
超電導体となる酸化物層を形成した後、加熱処理してこ
れらを一体化する事を特徴とする金属−酸化物超電導体
の複合体の製造方法である。
iとS「、Ca、Cuの内2種以上の元素からなる複合
酸化物層を介してAg層を形成し、更にその上に酸化物
超電導体となる酸化物層を形成した後、加熱処理してこ
れらを一体化する事を特徴とする金属−酸化物超電導体
の複合体の製造方法である。
本発明方法は、基体としてステンレス、鋼等の機械的強
度を存する一般の金属材料を用い、加熱処理時に酸化物
超電導体となす酸化物層と金属基体とが反応するのを防
止する為前記両者の間にAg層を介在させると共に、前
記Ag層と金属基体との間にCu又はCu合金層或いは
BiとSr。
度を存する一般の金属材料を用い、加熱処理時に酸化物
超電導体となす酸化物層と金属基体とが反応するのを防
止する為前記両者の間にAg層を介在させると共に、前
記Ag層と金属基体との間にCu又はCu合金層或いは
BiとSr。
Ca、Cuの内2種以上の元素からなる複合酸化物層を
介在させた積層構造とした後、これらを加熱して一体化
しようとするものである。
介在させた積層構造とした後、これらを加熱して一体化
しようとするものである。
即ち、加熱処理により、酸化物超電導体となる酸化物層
が溶融してAg層に接合されると共に、Cu又はCu合
金層とAg層との反応層(Cu−Ag合金層)或いはB
jとSr、Ca、Cuの内2種以上の元素からなる複合
酸化物層が溶融する事により、Ag層と金属基体とを接
合させるものである。
が溶融してAg層に接合されると共に、Cu又はCu合
金層とAg層との反応層(Cu−Ag合金層)或いはB
jとSr、Ca、Cuの内2種以上の元素からなる複合
酸化物層が溶融する事により、Ag層と金属基体とを接
合させるものである。
本発明方法において用いる金属基体の材質は特に限定さ
れるものではないが、酸化物超電導体の形成は通常酸素
を含有する雰囲気中で熱処理する事により行なわれる為
、例えばステンレス等の耐熱合金を用いる事が望ましい
。
れるものではないが、酸化物超電導体の形成は通常酸素
を含有する雰囲気中で熱処理する事により行なわれる為
、例えばステンレス等の耐熱合金を用いる事が望ましい
。
金属基体上にBiを含むSr、Ca、Cu等との複合酸
化物層を設ける場合は、Bi基以外金属元素が1種類以
下であると、熱処理時に脆い化合物が形成されて、この
上にAg層をしっかりと設ける事が出来ない。従ってB
iとSr、Ca、CUの内2種以上の元素からなる複合
酸化物層を設ける必要がある。尚前記Biを含む複合酸
化物層の厚さは、通常20〜500μm程度の厚さにす
るのが望ましい。
化物層を設ける場合は、Bi基以外金属元素が1種類以
下であると、熱処理時に脆い化合物が形成されて、この
上にAg層をしっかりと設ける事が出来ない。従ってB
iとSr、Ca、CUの内2種以上の元素からなる複合
酸化物層を設ける必要がある。尚前記Biを含む複合酸
化物層の厚さは、通常20〜500μm程度の厚さにす
るのが望ましい。
又金属基体上にCu又はCu合金層を設ける場合、その
厚さはその上のAg層の厚さや熱処理時間等にも関係す
るが、通常Ag層の厚さの1%未満であると、Ag層と
金属基体とをしっかりと接合させる事が困難となるので
、Ag層の厚さの1%以上、20%以下である事が望ま
しい。
厚さはその上のAg層の厚さや熱処理時間等にも関係す
るが、通常Ag層の厚さの1%未満であると、Ag層と
金属基体とをしっかりと接合させる事が困難となるので
、Ag層の厚さの1%以上、20%以下である事が望ま
しい。
Cu又はCu合金層或いはBiとS「、Ca。
Cuの内2種以上の元素からなる酸化物層の上に設けら
れるAg層の厚さは、酸化物超電導体となる酸化物層と
金属基体との間の反応を阻止するのに充分な厚さであれ
ば良(、通常100〜1000μm程度の厚さにするの
が望ましい。
れるAg層の厚さは、酸化物超電導体となる酸化物層と
金属基体との間の反応を阻止するのに充分な厚さであれ
ば良(、通常100〜1000μm程度の厚さにするの
が望ましい。
酸化物超電導体の材質は特に限定されるものではな(、
例えばB i −3r−Ca−Cu−0系、Y−Ba−
Cu−0系等の酸化物超電導体を用いる事が出来る。
例えばB i −3r−Ca−Cu−0系、Y−Ba−
Cu−0系等の酸化物超電導体を用いる事が出来る。
本発明方法においては、金属基体上にCu又はCu合金
層或いはBiとSr、Ca、Cuの内2種以上の元素か
らなる複合酸化物層を介してAg層を形成し、更にその
上に酸化物超電導体となる酸化物層を形成した後、加熱
処理してCu又はCu合金層とAg層との反応N(Cu
−Ag合金層)或いはBiとSr、Ca、Cuの内2種
以上の元素からなる酸化物層を溶融させると共に、酸化
物超電導体となる酸化物層をも溶融させて、これらを一
体止している。
層或いはBiとSr、Ca、Cuの内2種以上の元素か
らなる複合酸化物層を介してAg層を形成し、更にその
上に酸化物超電導体となる酸化物層を形成した後、加熱
処理してCu又はCu合金層とAg層との反応N(Cu
−Ag合金層)或いはBiとSr、Ca、Cuの内2種
以上の元素からなる酸化物層を溶融させると共に、酸化
物超電導体となる酸化物層をも溶融させて、これらを一
体止している。
従ってこの様にして製造される金属−酸化物超電導体の
複合体は、酸化物超電導体がAg層を介してステンレス
等の金属基体にしっかりと接合されており、当該金属基
体によって補強されているので、充分なIa械的強度を
有している。又金属基体と酸化物超電導体層との間に両
者間の反応を閉止するAg層が介在しているので、熱処
理時に金属基体中の例えばFe、Ni等の元素が酸化物
超電導体となる酸化物層中に拡散してその超電導特性を
低下させる事がなく、優れた超電導特性を有している。
複合体は、酸化物超電導体がAg層を介してステンレス
等の金属基体にしっかりと接合されており、当該金属基
体によって補強されているので、充分なIa械的強度を
有している。又金属基体と酸化物超電導体層との間に両
者間の反応を閉止するAg層が介在しているので、熱処
理時に金属基体中の例えばFe、Ni等の元素が酸化物
超電導体となる酸化物層中に拡散してその超電導特性を
低下させる事がなく、優れた超電導特性を有している。
次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。
実施例1
ステンレス基板(厚さ:1mm)上に銅板(厚さ:50
μm)を重ね、更にその上にB1−3r−Ca −Cu
−0系超電導体粉末のペーストを500μmの厚さに
塗布したAg牟反(厚さ=300μm)を超電導体粉末
のペースト層が上側になる様にして積層した。この様に
して得られた積層体をN2気流中で800°CX20m
1n熱処理して一体に接合した後、これを02気流中で
920″CX30m i n熱処理した後、更に0□気
流中で850”CX10hr熱処理した。その結果、1
000A/cm”の臨界電流密度(J、)値(a t
77K)を有する金属−酸化物超電導体の複合体が得ら
れた。又Ag板とステンレス基板との間の剥離強度は5
k g / c mであって、酸化物超電導体層はス
テンレス基板上にしっかりと接合されていた。
μm)を重ね、更にその上にB1−3r−Ca −Cu
−0系超電導体粉末のペーストを500μmの厚さに
塗布したAg牟反(厚さ=300μm)を超電導体粉末
のペースト層が上側になる様にして積層した。この様に
して得られた積層体をN2気流中で800°CX20m
1n熱処理して一体に接合した後、これを02気流中で
920″CX30m i n熱処理した後、更に0□気
流中で850”CX10hr熱処理した。その結果、1
000A/cm”の臨界電流密度(J、)値(a t
77K)を有する金属−酸化物超電導体の複合体が得ら
れた。又Ag板とステンレス基板との間の剥離強度は5
k g / c mであって、酸化物超電導体層はス
テンレス基板上にしっかりと接合されていた。
実施例2
ステンレス基板(厚さ:1mm)上に銅粉を20μmの
厚さに塗布し、その上にB1−3r−Ca −Cu −
0系超電導体粉末のペーストを800μmの厚さに塗布
したAg4反(厚さ: 500μm)を超電導体粉末の
ペースト層が上側になる様にして積層した。この様にし
て得られた積層体に実施例1と同様な熱処理を施した。
厚さに塗布し、その上にB1−3r−Ca −Cu −
0系超電導体粉末のペーストを800μmの厚さに塗布
したAg4反(厚さ: 500μm)を超電導体粉末の
ペースト層が上側になる様にして積層した。この様にし
て得られた積層体に実施例1と同様な熱処理を施した。
その結果、1000A/am”のJc値(at77K)
を有する金属−酸化物超電導体の複合体が得られた。又
Ag板とステンレス基板との間の剥離強度はやはり5
k g / c mであった。
を有する金属−酸化物超電導体の複合体が得られた。又
Ag板とステンレス基板との間の剥離強度はやはり5
k g / c mであった。
実施例3
ステンレス基板(厚さ:1mm)上にB1−3r −C
u −0系酸化物粉末のペーストを200μmの厚さに
塗布し、更にその上にB1−3r−Ca −Cu −0
系超電導体粉末のペーストを500μmの厚さに塗布し
たAg板(厚さ=200μm)を超電導体粉末のペース
ト層が上側になる様にして積層した。この様にして得ら
れた積層体を0□気流中で920°CX30m1n熱処
理した後、更に0□気流中で850°CX10hr熱処
理した。
u −0系酸化物粉末のペーストを200μmの厚さに
塗布し、更にその上にB1−3r−Ca −Cu −0
系超電導体粉末のペーストを500μmの厚さに塗布し
たAg板(厚さ=200μm)を超電導体粉末のペース
ト層が上側になる様にして積層した。この様にして得ら
れた積層体を0□気流中で920°CX30m1n熱処
理した後、更に0□気流中で850°CX10hr熱処
理した。
その結果、100OA/cm2のJc値(a t 77
K)を有する全屈−酸化物超電導体の複合体が得られた
。又Ag板とステンレス基板との間の剥離強度は3 k
g / c mであって、酸化物超電導体層はステン
レス基板にしっかりと接合されている事が分かった。
K)を有する全屈−酸化物超電導体の複合体が得られた
。又Ag板とステンレス基板との間の剥離強度は3 k
g / c mであって、酸化物超電導体層はステン
レス基板にしっかりと接合されている事が分かった。
実施例4
ステンレス基板(厚さ:1mm)上にB1−3r −C
a −Cu −0系酸化物粉末のペーストを100μm
の厚さに塗布し、その上にB1−3r−Ca −Cu
−0系超電導体粉末のペーストを300μmの厚さに塗
布したAg板(厚さ:lOOμm)を超電導体粉末のペ
ースト層が上側になる様にして積層した。この様にして
得られた積層体に実施例3と同様な熱処理を施した。そ
の結果、890A/cm”のJC値(a t 77 K
)を有する金属−酸化物超電導体の複合体が得られた。
a −Cu −0系酸化物粉末のペーストを100μm
の厚さに塗布し、その上にB1−3r−Ca −Cu
−0系超電導体粉末のペーストを300μmの厚さに塗
布したAg板(厚さ:lOOμm)を超電導体粉末のペ
ースト層が上側になる様にして積層した。この様にして
得られた積層体に実施例3と同様な熱処理を施した。そ
の結果、890A/cm”のJC値(a t 77 K
)を有する金属−酸化物超電導体の複合体が得られた。
又Ag板とステンレス基板との間の剥離強度はやはり3
k g / c mであった。
k g / c mであった。
実施例5
ステンレス基板(厚さ:1mm)上にB1−3r −C
u −0系酸化物粉末の代わりに、B1−Ca −Cu
−0系酸化物粉末を用いたペーストを200tImの
厚さに塗布し、以後実施例3と同様な処理を施した結果
、1050A/cm”のJc値(at77K)を有する
金属−酸化物超電導体の複合体が得られた。又A g
#Iiとステンレス基板との間の剥離強度はやはり3
k g / c mであった。
u −0系酸化物粉末の代わりに、B1−Ca −Cu
−0系酸化物粉末を用いたペーストを200tImの
厚さに塗布し、以後実施例3と同様な処理を施した結果
、1050A/cm”のJc値(at77K)を有する
金属−酸化物超電導体の複合体が得られた。又A g
#Iiとステンレス基板との間の剥離強度はやはり3
k g / c mであった。
比較例1
ステンレス基板(厚さ:1mm)上にB1−3r −C
a −Cu −0系超電導体粉末のペーストを500μ
mの厚さに塗布した後、実施例3と同様な熱処理を施し
たところ、液体窒素温度(77K)では超電導状態にな
らなかった。
a −Cu −0系超電導体粉末のペーストを500μ
mの厚さに塗布した後、実施例3と同様な熱処理を施し
たところ、液体窒素温度(77K)では超電導状態にな
らなかった。
比較例2
Ag板(厚さ:200μm)上にB1−3r−Ca −
Cu −0系超電導体粉末のペーストを500μmの厚
さに塗布した後、実施例3と同様な熱処理を施したとこ
ろ、10B0A/cm”のJe値(a L 77 K)
を有する金属−酸化物超電導体の複合体が得られたが、
この複合体は手を触れると節単に曲がって、酸化物超電
導体層にひびがはいってしまい、明らかに機械的強度が
不足していた。
Cu −0系超電導体粉末のペーストを500μmの厚
さに塗布した後、実施例3と同様な熱処理を施したとこ
ろ、10B0A/cm”のJe値(a L 77 K)
を有する金属−酸化物超電導体の複合体が得られたが、
この複合体は手を触れると節単に曲がって、酸化物超電
導体層にひびがはいってしまい、明らかに機械的強度が
不足していた。
本発明方法により製造した金属−酸化物超電導体の複合
体は、超電導特性に優れていると共に、ja機械的強度
も優れていて、磁気シールド等への実用化が期待出来る
ものであり、工業上顕著な効果を奏するものである。
体は、超電導特性に優れていると共に、ja機械的強度
も優れていて、磁気シールド等への実用化が期待出来る
ものであり、工業上顕著な効果を奏するものである。
特許出願人 古河電気工業株式会社
Claims (1)
- 金属基体上にCu又はCu合金層或いはBiとSr、
Ca、Cuの内2種以上の元素からなる複合酸化物層を
介してAg層を形成し、更にその上に酸化物超電導体と
なる酸化物層を形成した後、加熱処理してこれらを一体
化する事を特徴とする金属−酸化物超電導体の複合体の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1110621A JPH02288113A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 金属―酸化物超電導体の複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1110621A JPH02288113A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 金属―酸化物超電導体の複合体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02288113A true JPH02288113A (ja) | 1990-11-28 |
Family
ID=14540433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1110621A Pending JPH02288113A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 金属―酸化物超電導体の複合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02288113A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04199700A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-20 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物超電導磁気シールド体及びその製造方法 |
JP2010107627A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Kyocera Corp | ズームレンズおよび撮像モジュール |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1110621A patent/JPH02288113A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04199700A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-20 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物超電導磁気シールド体及びその製造方法 |
JP2010107627A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Kyocera Corp | ズームレンズおよび撮像モジュール |
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