JPH0230619A - 酸化物超電導体の製造方法及び酸化物超電導体の前駆体である複合酸化物粉体及びその製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体の製造方法及び酸化物超電導体の前駆体である複合酸化物粉体及びその製造方法Info
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は優れた超電導特性を有する酸化物超電導体の製
造方法および優れた超電導特性を有する酸化物超電導体
を容易に製造し得る前駆体である複合酸化物粉体および
その製造方法に関するものである。
造方法および優れた超電導特性を有する酸化物超電導体
を容易に製造し得る前駆体である複合酸化物粉体および
その製造方法に関するものである。
近年、アルカリ土金属、希土類元素、銅、ビスマス、タ
リウム等の元素および酸素を構成元素とした酸化物超電
導体が見出されている。
リウム等の元素および酸素を構成元素とした酸化物超電
導体が見出されている。
これらの酸化物超電導体は例えば上記構成元素の酸化物
、炭酸塩、硝酸塩など或いは酢酸塩、シュウ酸塩などの
有機酸塩等を原料物質として所定量混合して混合原料粉
体となし、ついでこの混合原料粉体を大気中又は酸素雰
囲気中で予備焼成して複合酸化物となしたのち、この複
合酸化物を粉砕分級して得られる複合酸化物粉体を所望
の形状に賦形し、この賦形物を大気中又は酸素雰囲気中
で焼結し、焼成することにより酸化物超電導成形体を製
造している。
、炭酸塩、硝酸塩など或いは酢酸塩、シュウ酸塩などの
有機酸塩等を原料物質として所定量混合して混合原料粉
体となし、ついでこの混合原料粉体を大気中又は酸素雰
囲気中で予備焼成して複合酸化物となしたのち、この複
合酸化物を粉砕分級して得られる複合酸化物粉体を所望
の形状に賦形し、この賦形物を大気中又は酸素雰囲気中
で焼結し、焼成することにより酸化物超電導成形体を製
造している。
上記の他に原料物質として、上記の如き構成元素を含む
ゾルゲル物、溶融物、溶液などを用いて複合酸化物を作
り、この複合酸化物を用いて賦形物を作り、この賦形物
を大気中又は酸素雰囲気中で焼結し、焼成する方法で酸
化物超電導体を製造する方法もある。
ゾルゲル物、溶融物、溶液などを用いて複合酸化物を作
り、この複合酸化物を用いて賦形物を作り、この賦形物
を大気中又は酸素雰囲気中で焼結し、焼成する方法で酸
化物超電導体を製造する方法もある。
ところで複合酸化物粉体の賦形物の焼結は、従来大気中
又は酸素雰囲気中で行われているが、前者の場合は、緻
密な成形体は得られるものの、焼結時に酸素量の減少等
により複合酸化物の組成および構造が変化して良好な超
電導特性を発揮する成形体を得る事が出来ず、又後者の
場合は、組成および構造の変化は少ないものの、焼結性
が悪くて緻密な成形体が得られなく、特にリング、コイ
ル等の形状に賦形した場合には、得られる賦形物にクラ
ンクが入りやすく、そのため超電導特性の低下を生じて
いた。
又は酸素雰囲気中で行われているが、前者の場合は、緻
密な成形体は得られるものの、焼結時に酸素量の減少等
により複合酸化物の組成および構造が変化して良好な超
電導特性を発揮する成形体を得る事が出来ず、又後者の
場合は、組成および構造の変化は少ないものの、焼結性
が悪くて緻密な成形体が得られなく、特にリング、コイ
ル等の形状に賦形した場合には、得られる賦形物にクラ
ンクが入りやすく、そのため超電導特性の低下を生じて
いた。
又前記焼結法によると焼結後の焼成工程において、焼結
体の結晶の正方晶から斜方晶への変換が十分になされず
、Jc等の超電導特性が低い値のものしか得られなかっ
た。
体の結晶の正方晶から斜方晶への変換が十分になされず
、Jc等の超電導特性が低い値のものしか得られなかっ
た。
一方、酸化物超電導体を構成する元素を含有する原料物
質を混合するには、従来、通常機械的撹拌法により行わ
れていたが、この方法によると、混合原料粉体の均質性
が低く、従ってこの混合原料粉体の後の予備焼成処理に
おいて酸化物超電導体の前駆体である複合酸化物への反
応が十分になされないという問題があった。
質を混合するには、従来、通常機械的撹拌法により行わ
れていたが、この方法によると、混合原料粉体の均質性
が低く、従ってこの混合原料粉体の後の予備焼成処理に
おいて酸化物超電導体の前駆体である複合酸化物への反
応が十分になされないという問題があった。
更に原料物質としてB a COs等の炭素を含有する
塩を用いると、得られる複合酸化物中に炭素が残留し、
この炭素が0.1wt%を超えて大量に存在すると予備
焼成又は焼結工程でこの残留炭素分が低融点化合物とし
て、結晶粒界等に析出し、超電導特性を示す単一な均質
相の形成を阻害して、Jc等の超電導特性を低下させる
という問題があった。
塩を用いると、得られる複合酸化物中に炭素が残留し、
この炭素が0.1wt%を超えて大量に存在すると予備
焼成又は焼結工程でこの残留炭素分が低融点化合物とし
て、結晶粒界等に析出し、超電導特性を示す単一な均質
相の形成を阻害して、Jc等の超電導特性を低下させる
という問題があった。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明はかかる
状況に鑑みなされたものでその目的とするところは、良
好な超電導特性が得られる酸化物超電導体の製造方法及
び上記酸化物超電導体の前駆複合酸化物粉体及びその製
造方法を提供することにある。
状況に鑑みなされたものでその目的とするところは、良
好な超電導特性が得られる酸化物超電導体の製造方法及
び上記酸化物超電導体の前駆複合酸化物粉体及びその製
造方法を提供することにある。
即ち本発明の請求項1の発明は、少なくともアルカリ土
金属及び銅を含む酸化物超電導体を製造するにあたり、
少なくともアルカリ土金属及び銅を含む酸化物超電導体
の構成元素を含む物質を低酸素雰囲気中で500〜1,
000℃の温度範囲内の温度で加熱処理し、ついで酸素
を含む雰囲気中で第2の加熱処理を行うことを特徴とす
るものである。
金属及び銅を含む酸化物超電導体を製造するにあたり、
少なくともアルカリ土金属及び銅を含む酸化物超電導体
の構成元素を含む物質を低酸素雰囲気中で500〜1,
000℃の温度範囲内の温度で加熱処理し、ついで酸素
を含む雰囲気中で第2の加熱処理を行うことを特徴とす
るものである。
なお本発明においていう、少なくともアルカリ土金属及
び銅を含有する酸化物超電導体とはアルカリ土金属、希
土類元素、銅、酸素からなる酸化物超電導体及び前記構
成元素の一部をビスマス及びタリウムの内の少なくとも
1種で置換えた酸化物超電導体を総称するもので具体的
な例を示すとY B a zc u 30t−+w、
S m B a zc u 5oq−x、ErBa2C
u30g−y、GdBazCusOt−++−D)’B
azcuxc)r−x、 HOB a zc u
ffo?−真、 TmBa、c、u、o、−xなどの
Re B a tc usot−x及び(Yl−*D
)’X) B a zc u30t−y (Yl−11
Er *) B alCusOy−y、D7e、5HO
s、5BatCusOt−xなどの(Re+−1lRe
++)BazCusOt−y、BiSrcacumox
、BiaSrxCatCuaOxなどのB1−3r−C
a−Cu−0系、及びT l xBatCatCusO
xなど(上記式中Reは希土類元素を示す、)がある。
び銅を含有する酸化物超電導体とはアルカリ土金属、希
土類元素、銅、酸素からなる酸化物超電導体及び前記構
成元素の一部をビスマス及びタリウムの内の少なくとも
1種で置換えた酸化物超電導体を総称するもので具体的
な例を示すとY B a zc u 30t−+w、
S m B a zc u 5oq−x、ErBa2C
u30g−y、GdBazCusOt−++−D)’B
azcuxc)r−x、 HOB a zc u
ffo?−真、 TmBa、c、u、o、−xなどの
Re B a tc usot−x及び(Yl−*D
)’X) B a zc u30t−y (Yl−11
Er *) B alCusOy−y、D7e、5HO
s、5BatCusOt−xなどの(Re+−1lRe
++)BazCusOt−y、BiSrcacumox
、BiaSrxCatCuaOxなどのB1−3r−C
a−Cu−0系、及びT l xBatCatCusO
xなど(上記式中Reは希土類元素を示す、)がある。
また本発明でいう酸化物超電導体とは酸化物超電導物質
のみからなる粉体、線条体、板状体、ペレット、コイル
、リング、パイプ及び外周に安定化金属層が施された前
記形態の成形体などを総称するものである。
のみからなる粉体、線条体、板状体、ペレット、コイル
、リング、パイプ及び外周に安定化金属層が施された前
記形態の成形体などを総称するものである。
本請求項1の発明は原料物質を低酸素雰囲気中で500
〜t、ooooCの温度範囲内の温度で加熱処理を施し
て、前記原料物質を超電導状態の発現に必要な組成及び
構造に較べて酸素欠乏状態の複合酸化物粉体又は複合酸
化物粉体からなる賦形物となし、次いで複合酸化物粉体
を粉砕、賦形の前、若しくはその後、酸素を含む雰囲気
中で第2の加熱処理を施すことによって一種の酸素との
反応焼結を伴った形で焼成して超電導状態の発現に必要
な組成及び構造の粉体、若しくは高密度の緻密な焼結体
にするものである。
〜t、ooooCの温度範囲内の温度で加熱処理を施し
て、前記原料物質を超電導状態の発現に必要な組成及び
構造に較べて酸素欠乏状態の複合酸化物粉体又は複合酸
化物粉体からなる賦形物となし、次いで複合酸化物粉体
を粉砕、賦形の前、若しくはその後、酸素を含む雰囲気
中で第2の加熱処理を施すことによって一種の酸素との
反応焼結を伴った形で焼成して超電導状態の発現に必要
な組成及び構造の粉体、若しくは高密度の緻密な焼結体
にするものである。
これらの粉体及び焼結体は、その後酸素を含む雰囲気中
で第2の加熱処理を施す上記請求項1の発明で酸化物超
電導体の構成元素を含む物質を低酸素雰囲気中で施す加
熱処理は酸素分圧が50T。
で第2の加熱処理を施す上記請求項1の発明で酸化物超
電導体の構成元素を含む物質を低酸素雰囲気中で施す加
熱処理は酸素分圧が50T。
rrを超えると、充分に酸素が欠乏した状態にならなく
て、後工程で酸素を含む雰囲気中で第2の加熱処理をす
る際に充分に緻密な焼結体を得ることができない為、酸
素分圧50 Torr以下の雰囲気下で加熱処理するこ
とが望ましい。
て、後工程で酸素を含む雰囲気中で第2の加熱処理をす
る際に充分に緻密な焼結体を得ることができない為、酸
素分圧50 Torr以下の雰囲気下で加熱処理するこ
とが望ましい。
また、前記加熱処理は、1,000″Cを超えた温度で
行うと、CuO等超電導特性を阻害する異相の析出を生
じる場合があるので、また500℃未満の温度では反応
が充分に進行しない為、500〜1,000℃の温度範
囲内の温度で行う必要がある。
行うと、CuO等超電導特性を阻害する異相の析出を生
じる場合があるので、また500℃未満の温度では反応
が充分に進行しない為、500〜1,000℃の温度範
囲内の温度で行う必要がある。
また酸素分圧が50Torr以下の場合でもArやN、
ガスの混合により全圧が0.5気圧を超えると炭素を含
む原料物質の分解が充分に行われなくなる為、全圧は0
.5気圧以下にすることが望ましい。
ガスの混合により全圧が0.5気圧を超えると炭素を含
む原料物質の分解が充分に行われなくなる為、全圧は0
.5気圧以下にすることが望ましい。
また本発明で用いる少なくともアルカリ土金属及び銅を
含有する酸化物超電導体の構成元素を含む物質としては
、該構成元素の酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、炭酸
塩、硝酸塩などの無機酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩などの
有機酸塩、アルコキシド及び大気中、若しくは酸素雰囲
気中での焼成により得られた超電導体の1種又は2種以
上の混合物の群から選ばれたいずれかの物質が用いられ
る。
含有する酸化物超電導体の構成元素を含む物質としては
、該構成元素の酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、炭酸
塩、硝酸塩などの無機酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩などの
有機酸塩、アルコキシド及び大気中、若しくは酸素雰囲
気中での焼成により得られた超電導体の1種又は2種以
上の混合物の群から選ばれたいずれかの物質が用いられ
る。
なお、原料物質の形態としては粉体の他に溶融物、溶液
、ゾルゲルなどのものも用いることができる。
、ゾルゲルなどのものも用いることができる。
なお、上記原料物質の調整にあたり酸化物超電導体の構
成元素を各々含有する塩をシュウ酸で共沈法により同時
析出させると得られる粉体は原料物質の各々が均一に分
散し粉体の粒子径も微細なものが得られ、後の加熱処理
又は第2の加熱処理において反応が迅速、確実になされ
て好ましいものである。
成元素を各々含有する塩をシュウ酸で共沈法により同時
析出させると得られる粉体は原料物質の各々が均一に分
散し粉体の粒子径も微細なものが得られ、後の加熱処理
又は第2の加熱処理において反応が迅速、確実になされ
て好ましいものである。
尚、原料物質に上記シュウ酸塩等の炭素を含有する塩を
用いると混合原料粉体中に炭素分が残留するが、本請求
項1の発明方法によれば加熱処理工程で上記残留炭素分
は0.1wt%以下に分解消失し無害となすことが可能
である。
用いると混合原料粉体中に炭素分が残留するが、本請求
項1の発明方法によれば加熱処理工程で上記残留炭素分
は0.1wt%以下に分解消失し無害となすことが可能
である。
即ち、原料物質中に炭素分が0.1wt%以上含有され
ていた場合でも低酸素分圧の0.5気圧以下の減圧雰囲
気中で加熱処理又は第2の加熱処理を施すことにより炭
素分を分解消失して0.1wt%以下に低減させること
ができる。
ていた場合でも低酸素分圧の0.5気圧以下の減圧雰囲
気中で加熱処理又は第2の加熱処理を施すことにより炭
素分を分解消失して0.1wt%以下に低減させること
ができる。
しかしながら原料物質として好ましくは酸化物、水酸化
物、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩等の炭素分を含有し
ない塩を用いた方がよく、又炭酸塩やシュウ酸塩、酢酸
塩等の有機酸塩等の炭素を含有する塩を用いる場合も予
め炭素分を0.1wt%以下に分解消失させた混合原料
粉体を用いた方が焼結が活性な状態でなされる為、より
超電導特性に優れた酸化物超電導成形体が得られる。
物、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩等の炭素分を含有し
ない塩を用いた方がよく、又炭酸塩やシュウ酸塩、酢酸
塩等の有機酸塩等の炭素を含有する塩を用いる場合も予
め炭素分を0.1wt%以下に分解消失させた混合原料
粉体を用いた方が焼結が活性な状態でなされる為、より
超電導特性に優れた酸化物超電導成形体が得られる。
上記の炭素分を分解消失させる方法としては、例えば前
記の共沈法により製造したシュウ酸塩の原料物質の場合
は、低酸素雰囲気下で500〜1゜000℃に加熱して
加熱処理することにより炭素分を0.1est%以下に
低減することができる。
記の共沈法により製造したシュウ酸塩の原料物質の場合
は、低酸素雰囲気下で500〜1゜000℃に加熱して
加熱処理することにより炭素分を0.1est%以下に
低減することができる。
上記加熱処理において、酸素分圧が50Torrを超え
た雰囲気下では、原料物質からの炭素分の揮散が充分で
な(なる為、酸素分圧は50Torr以下とするのが好
ましい。
た雰囲気下では、原料物質からの炭素分の揮散が充分で
な(なる為、酸素分圧は50Torr以下とするのが好
ましい。
また加熱処理温度を500〜1.000℃とした理由は
、500℃未満ではシュウ酸塩の分解が不充分であり、
また1、000℃を超えると、CuO等超電導特性を阻
害する異相の析出を生じる場合があるので、いずれもそ
の後の工程で完全な酸化物超電導体を得ることができな
いことによる。
、500℃未満ではシュウ酸塩の分解が不充分であり、
また1、000℃を超えると、CuO等超電導特性を阻
害する異相の析出を生じる場合があるので、いずれもそ
の後の工程で完全な酸化物超電導体を得ることができな
いことによる。
なお、請求項1の発明において、加熱処理又は第2の加
熱処理雰囲気を酸素ガスの他にN、、Ar、He等の不
活性ガスを混在させた雰囲気としても同様の効果が得ら
れる。
熱処理雰囲気を酸素ガスの他にN、、Ar、He等の不
活性ガスを混在させた雰囲気としても同様の効果が得ら
れる。
本請求項2の発明は、臨界電流密度(−rc )が大き
い酸化物超電導体を容易に得ることができる酸化物超電
導体の前駆体である複合酸化物粉体の製造方法の発明で
ある。
い酸化物超電導体を容易に得ることができる酸化物超電
導体の前駆体である複合酸化物粉体の製造方法の発明で
ある。
本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、従来の方法で製造
した酸化物超電導体前駆複合酸化物粉体を用いて所望形
状に成形後、焼結した場合得られる成形体は低いJc値
のものしか得られなかったのは、(1)固相法で通常原
料物質として用いている炭酸塩(BaCO,等)からの
残留炭素分、或いは液相法の共沈粉等に含まれる残留炭
素分が多く、焼結時に前記残留炭素分が結晶粒界に集ま
り、超電導特性、特に臨界電流密度(Jc )を低下さ
せていること、(2)前記炭酸塩等の原料物質の予備焼
成は、その分解、複合化反応を効率良く行わせる為に、
通常比較的高い温度(950℃程度)で行われており、
この為予備焼成過程で低融点の中間化合物が不純物とし
て生成し易く、超電導特性を示す単一な均質相の生成が
困難となり、その結果臨界電流密度(J、)を低下させ
ていること、等が原因である事を見出し、本発明の完成
に到ったものである。
した酸化物超電導体前駆複合酸化物粉体を用いて所望形
状に成形後、焼結した場合得られる成形体は低いJc値
のものしか得られなかったのは、(1)固相法で通常原
料物質として用いている炭酸塩(BaCO,等)からの
残留炭素分、或いは液相法の共沈粉等に含まれる残留炭
素分が多く、焼結時に前記残留炭素分が結晶粒界に集ま
り、超電導特性、特に臨界電流密度(Jc )を低下さ
せていること、(2)前記炭酸塩等の原料物質の予備焼
成は、その分解、複合化反応を効率良く行わせる為に、
通常比較的高い温度(950℃程度)で行われており、
この為予備焼成過程で低融点の中間化合物が不純物とし
て生成し易く、超電導特性を示す単一な均質相の生成が
困難となり、その結果臨界電流密度(J、)を低下させ
ていること、等が原因である事を見出し、本発明の完成
に到ったものである。
即ち、請求項2の発明は少なくともアルカリ土金属及び
銅を含む酸化物超電導体の構成元素を含む物質を低酸素
雰囲気中で500〜1,000℃の温度範囲内の温度で
加熱処理したのち粉砕することを特徴とする酸化物超電
導体の前駆体である複合酸化物粉体の製造方法である。
銅を含む酸化物超電導体の構成元素を含む物質を低酸素
雰囲気中で500〜1,000℃の温度範囲内の温度で
加熱処理したのち粉砕することを特徴とする酸化物超電
導体の前駆体である複合酸化物粉体の製造方法である。
本性により得られる酸化物超電導体の前駆体である複合
酸化物粉体は酸素欠乏状態の反応性に富んだ活性なもの
であり、これを所望の形状に賦形した後筒2の加熱処理
する際に一種の酸素との反応焼結を伴った形で焼結が行
われて、その結果緻密で超電導状態の発現に最適な組成
及び構造の焼結体が得られるものである。
酸化物粉体は酸素欠乏状態の反応性に富んだ活性なもの
であり、これを所望の形状に賦形した後筒2の加熱処理
する際に一種の酸素との反応焼結を伴った形で焼結が行
われて、その結果緻密で超電導状態の発現に最適な組成
及び構造の焼結体が得られるものである。
更に本性で得られる前駆体の複合酸化物粉体は炭素分も
0.1wt%以下に低減されるので、これを酸素を含む
雰囲気中で加熱処理してやることにより、特に優れた超
電導特性を有する酸化物超電導体が製造できる。
0.1wt%以下に低減されるので、これを酸素を含む
雰囲気中で加熱処理してやることにより、特に優れた超
電導特性を有する酸化物超電導体が製造できる。
請求項2の発明方法で得られる前駆体の複合酸化物粉体
中の炭素含有量をO,1wt%以下にするためには原料
物質を低酸素分圧の雰囲気下で500〜1,000℃の
温度範囲内の温度で加熱処理することが必要であり、又
酸素分圧が50Torrを超え、且つ全圧が0.5気圧
を超える雰囲気中で加熱処理すると、炭素分の分解消失
が充分でなく、炭素含有量が0.1wt%以下である前
駆複合酸化物粉体を得る事が困難であるので、全圧が0
.5気圧以下、酸素分圧が50Torr以下の雰囲気中
で加熱処理する事が好ましく、酸素分圧を5 Torr
以下にする事がより好ましい。
中の炭素含有量をO,1wt%以下にするためには原料
物質を低酸素分圧の雰囲気下で500〜1,000℃の
温度範囲内の温度で加熱処理することが必要であり、又
酸素分圧が50Torrを超え、且つ全圧が0.5気圧
を超える雰囲気中で加熱処理すると、炭素分の分解消失
が充分でなく、炭素含有量が0.1wt%以下である前
駆複合酸化物粉体を得る事が困難であるので、全圧が0
.5気圧以下、酸素分圧が50Torr以下の雰囲気中
で加熱処理する事が好ましく、酸素分圧を5 Torr
以下にする事がより好ましい。
尚、この際の加熱処理温度は、500℃未満の場合は反
応が充分に進行しな(,1,000℃を超えるとCuO
等超電導特性を阻害する異相の析出を生じる場合がある
ので、500〜1,000℃の範囲内で加熱処理する必
要がある。
応が充分に進行しな(,1,000℃を超えるとCuO
等超電導特性を阻害する異相の析出を生じる場合がある
ので、500〜1,000℃の範囲内で加熱処理する必
要がある。
本請求項2の発明で、酸化物超電導体の原料物質の加熱
処理を1次と2次の2回に分けて施すとその効果が一層
発揮されるものである。
処理を1次と2次の2回に分けて施すとその効果が一層
発揮されるものである。
即ち加熱処理を1次と2次の2回に分けて第1次加熱処
理を低酸素分圧の減圧雰囲気中で行って、超電導特性を
害する炭素分を分解消失させると共に、超電導状態の発
現に必要な組成及び構造に比べて酸素欠乏状態の、所謂
活性な複合酸化物とした後、これを更に第2次加熱処理
する事によって超電導状態の発現に最適な組成及び構造
の複合酸化物粉体を得ようとするものである。
理を低酸素分圧の減圧雰囲気中で行って、超電導特性を
害する炭素分を分解消失させると共に、超電導状態の発
現に必要な組成及び構造に比べて酸素欠乏状態の、所謂
活性な複合酸化物とした後、これを更に第2次加熱処理
する事によって超電導状態の発現に最適な組成及び構造
の複合酸化物粉体を得ようとするものである。
而して前記第1次加熱処理は、酸素分圧が50Torr
以上で、且つ全圧が0.5気圧を超える雰囲気中で行う
と、炭素分の分解消失が充分でなく、低炭素含有量(<
0.1wt%)の前駆複合酸化物粉体を得る事が困難で
あるので、全圧が0.5気圧以下、酸素分圧が50To
rr未溝の雰囲気中で行うのが好ましく、酸素分圧を5
Torr以下にする事がより好ましい。
以上で、且つ全圧が0.5気圧を超える雰囲気中で行う
と、炭素分の分解消失が充分でなく、低炭素含有量(<
0.1wt%)の前駆複合酸化物粉体を得る事が困難で
あるので、全圧が0.5気圧以下、酸素分圧が50To
rr未溝の雰囲気中で行うのが好ましく、酸素分圧を5
Torr以下にする事がより好ましい。
又第2次加熱処理は、酸素分圧が50Torr未溝の雰
囲気中で行うと、前記第1次加熱処理にょうて得られた
酸素欠乏状態の、活性な複合酸化物を、超電導状態の発
現に最適な組成及び構造を持った前駆複合酸化物粉体と
する事が困難であるので、酸素分圧が50Torr以上
の酸素雰囲気中で行うのが好ましい。
囲気中で行うと、前記第1次加熱処理にょうて得られた
酸素欠乏状態の、活性な複合酸化物を、超電導状態の発
現に最適な組成及び構造を持った前駆複合酸化物粉体と
する事が困難であるので、酸素分圧が50Torr以上
の酸素雰囲気中で行うのが好ましい。
この際第1次及び第2次加熱処理の温度は、500℃未
満では反応が充分に進行しなく、又1,000℃を超え
ると低融点の中間化合物(例えばBacOs、Cu0)
等の超電導特性を阻害する異相の析出を生じる場合があ
るので、500〜1゜000℃の温度範囲内で加熱処理
する必要がある。
満では反応が充分に進行しなく、又1,000℃を超え
ると低融点の中間化合物(例えばBacOs、Cu0)
等の超電導特性を阻害する異相の析出を生じる場合があ
るので、500〜1゜000℃の温度範囲内で加熱処理
する必要がある。
特に第2次加熱処理は700〜900℃の温度範囲内で
行う事がより望ましい。
行う事がより望ましい。
前駆複合酸化物粉体中の炭素含有量を0.1wt%以下
にし、且つ酸素量を少なくする為には、原料物質を還元
性雰囲気中で、500〜i、o o o℃の温度範囲内
で加熱処理する事によっても可能である。前記還元性ガ
スとしては、例えば水素又は−酸化炭素ガスを用いる事
が出来るが、これらのガスの分圧がQ、 l Torr
未満であると、原料物質の還元効果が不充分であって、
炭素含有量がO,Lxt%以下で、且つ酸素量が少ない
複合酸化物粉体を得る事が困難であるので、前記還元性
ガスの分圧を0. I Torr以上にする事が好まし
い。
にし、且つ酸素量を少なくする為には、原料物質を還元
性雰囲気中で、500〜i、o o o℃の温度範囲内
で加熱処理する事によっても可能である。前記還元性ガ
スとしては、例えば水素又は−酸化炭素ガスを用いる事
が出来るが、これらのガスの分圧がQ、 l Torr
未満であると、原料物質の還元効果が不充分であって、
炭素含有量がO,Lxt%以下で、且つ酸素量が少ない
複合酸化物粉体を得る事が困難であるので、前記還元性
ガスの分圧を0. I Torr以上にする事が好まし
い。
尚この際の加熱処理温度は、500℃未満の場合は当該
還元性雰囲気中でも混合原料粉体の分解、還元が充分で
な(、必要とされている低い炭素量及び酸素量を得る事
が困難であり、又t、oo。
還元性雰囲気中でも混合原料粉体の分解、還元が充分で
な(、必要とされている低い炭素量及び酸素量を得る事
が困難であり、又t、oo。
℃を超えるとCuO等超電導特性を阻害する異相の析出
を生じる場合があるので、500〜1,000゛Cの範
囲内で加熱処理する事が必要である。
を生じる場合があるので、500〜1,000゛Cの範
囲内で加熱処理する事が必要である。
請求項2の発明方法において上記の如く、種々の方法で
原料物質を加熱処理する場合は、原料物質として、炭酸
塩、酢酸塩、シュウ酸塩の様な有機酸塩を用いても、加
熱処理により残留炭素分が0.1wt%以下の複合酸化
物粉体が得られるが、原料物質としては好ましくは炭素
分を含まない酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩
、硫酸塩などの内の1種又は2種以上を用いた方がより
良い。
原料物質を加熱処理する場合は、原料物質として、炭酸
塩、酢酸塩、シュウ酸塩の様な有機酸塩を用いても、加
熱処理により残留炭素分が0.1wt%以下の複合酸化
物粉体が得られるが、原料物質としては好ましくは炭素
分を含まない酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩
、硫酸塩などの内の1種又は2種以上を用いた方がより
良い。
なお炭素分を含まない原料物質を用いた場合には、還元
性雰囲気中で加熱処理してやれば活性な酸化物超電導体
の前駆体である複合酸化物が得ることができ、この複合
酸化物の粉体を酸素を含む雰囲気中で第2の加熱処理を
してやれば超電導特性の向上した焼結体を得ることがで
きる。
性雰囲気中で加熱処理してやれば活性な酸化物超電導体
の前駆体である複合酸化物が得ることができ、この複合
酸化物の粉体を酸素を含む雰囲気中で第2の加熱処理を
してやれば超電導特性の向上した焼結体を得ることがで
きる。
〔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。原料
物質としてBaC0,、Y t Os及びCuOを用い
、モル比で(Y+Ba): Cu−1: 1となる様に
混合して混合原料粉体となした。前記粉体300gを、
酸素ガスで置換した後真空引きして、6 X 10−”
Torrの酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、950℃X
6hr加熱処理した。これを粉砕、分級して平均粒子径
2μ以下の複合酸化物粉体とした後、外径50m、内径
30IIIl、厚さ7閤のリング及び直径251111
.厚さ5閣のペレットに成形した。これらを大気中で8
80℃X 2 hr、更に酸素雰囲気中で850℃X5
hrの第2の加熱処理を施し、850〜300℃間を1
℃/sinで徐冷して超電導成形体を得た。
物質としてBaC0,、Y t Os及びCuOを用い
、モル比で(Y+Ba): Cu−1: 1となる様に
混合して混合原料粉体となした。前記粉体300gを、
酸素ガスで置換した後真空引きして、6 X 10−”
Torrの酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、950℃X
6hr加熱処理した。これを粉砕、分級して平均粒子径
2μ以下の複合酸化物粉体とした後、外径50m、内径
30IIIl、厚さ7閤のリング及び直径251111
.厚さ5閣のペレットに成形した。これらを大気中で8
80℃X 2 hr、更に酸素雰囲気中で850℃X5
hrの第2の加熱処理を施し、850〜300℃間を1
℃/sinで徐冷して超電導成形体を得た。
〔実施例2〕
実施例1と同様にして作った複合酸化物粉体を用い、線
径2閣、外径50閣の5回巻きコイル及び外径10鋪、
内径8腫、長さ100mのパイプに成形し、これらを大
気中で850°(:X2hr、更に酸素雰囲気中で85
0℃X6hrの第2の加熱処理を施し、850〜300
℃間を1℃/winで徐冷して、クランク等の発生が無
い超電導成形体を得た。
径2閣、外径50閣の5回巻きコイル及び外径10鋪、
内径8腫、長さ100mのパイプに成形し、これらを大
気中で850°(:X2hr、更に酸素雰囲気中で85
0℃X6hrの第2の加熱処理を施し、850〜300
℃間を1℃/winで徐冷して、クランク等の発生が無
い超電導成形体を得た。
実施例1と同様にして作った混合原料粉体を、酸素分圧
0.6気圧(残部は窒素で、全圧で1気圧)の雰囲気下
で950″CX 6 hr加熱処理した後、以下実施例
1と同様の条件で成形並びに第2の加熱処理を施し、徐
冷して超電導成形体を得た。
0.6気圧(残部は窒素で、全圧で1気圧)の雰囲気下
で950″CX 6 hr加熱処理した後、以下実施例
1と同様の条件で成形並びに第2の加熱処理を施し、徐
冷して超電導成形体を得た。
前記実施例1〜2並びに比較例1によって得られた超電
導成形体について、密度並びに臨界温度(”re)、臨
界電流密度(J、)等の超電導特性を測定し、これらの
結果をまとめて第1表に示した 第 表 第1表から明らかな様に、本発明の方法により製造した
実施例1〜2品は、いずれも理論密度の95%以上の緻
密な成形体が得られおり、Tc、Jc等の超電導特性も
良好であった。一方混合原料粉体の加熱処理を低酸素分
圧の雰囲気下で行わなかった比較例1品は、成形体の密
度が低く、T。、Jc等も低い値しか得られなかった。
導成形体について、密度並びに臨界温度(”re)、臨
界電流密度(J、)等の超電導特性を測定し、これらの
結果をまとめて第1表に示した 第 表 第1表から明らかな様に、本発明の方法により製造した
実施例1〜2品は、いずれも理論密度の95%以上の緻
密な成形体が得られおり、Tc、Jc等の超電導特性も
良好であった。一方混合原料粉体の加熱処理を低酸素分
圧の雰囲気下で行わなかった比較例1品は、成形体の密
度が低く、T。、Jc等も低い値しか得られなかった。
〔実施例3〕
原料物質として平均粒子径が1μ以下であるBacOs
、Y、03、及びCuOを用い、モル比で(Y+Ba)
: Cu−1: 1となる様に均一に混合して混合原料
粉体となした後、外径59m、内径30m、厚さ7■の
リング及び直径25am、厚さ5腫のベレットに成形し
た。これらの成形体を、酸素ガスで置換した後真空引き
して、6X10−”Torrの酸素分圧迄減圧した雰囲
気下で、950℃X6hr加熱処理した後、酸素雰囲気
中で850℃X10hr第2の加熱処理を施し、850
〜300℃間をl ′C/sinで徐冷して超電導成形
体を得た。
、Y、03、及びCuOを用い、モル比で(Y+Ba)
: Cu−1: 1となる様に均一に混合して混合原料
粉体となした後、外径59m、内径30m、厚さ7■の
リング及び直径25am、厚さ5腫のベレットに成形し
た。これらの成形体を、酸素ガスで置換した後真空引き
して、6X10−”Torrの酸素分圧迄減圧した雰囲
気下で、950℃X6hr加熱処理した後、酸素雰囲気
中で850℃X10hr第2の加熱処理を施し、850
〜300℃間をl ′C/sinで徐冷して超電導成形
体を得た。
〔実施例4〕
実施例3と同様にして作った同一組成の混合原料粉体を
用い、線径2閤、外径50mの5回巻きコイル及び外径
10m、内径8■、長さ100醜のパイプに成形し、こ
れらを以下実施例3と同様の条件で加熱処理及び第2の
加熱処理を行い、徐冷して超電導成形体を得た。
用い、線径2閤、外径50mの5回巻きコイル及び外径
10m、内径8■、長さ100醜のパイプに成形し、こ
れらを以下実施例3と同様の条件で加熱処理及び第2の
加熱処理を行い、徐冷して超電導成形体を得た。
〔比較例2〕
実施例3と同様の条件で作った成形体(リング及びベレ
ット)を、大気中で950°(X2hr、更に大気中で
850℃X10hrの第2の加熱処理を施し、850〜
300℃間を1℃/sinで徐冷して超電導成形体を得
た。
ット)を、大気中で950°(X2hr、更に大気中で
850℃X10hrの第2の加熱処理を施し、850〜
300℃間を1℃/sinで徐冷して超電導成形体を得
た。
前記実施例3〜4並びに比較例2によって得られた超電
導成形体について、密度並びに臨界温度(’rc)、臨
界電流密度(J、)等の超電導特性を測定し、これらの
結果をまとめて第2表に示した。
導成形体について、密度並びに臨界温度(’rc)、臨
界電流密度(J、)等の超電導特性を測定し、これらの
結果をまとめて第2表に示した。
第 2 表
〔実施例5〕
原料物質として平均粒子径が1μ以下であるBaC0,
、Y、O,及びCuOを用い、モル比で(Y+Ba):
Cu=1 : 1となる様に均一に混合した後、外径5
0m、内径30m、厚さ7■のリング及び直径25m、
厚さ5Bのベレットに成形した。これらの成形体を、酸
素ガスで置換した後真空引きして、6×10−Torr
の酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、950℃X6hr加
熱処理した後、大気中で850℃X6hr、更に酸素雰
囲気中で800’CX10hrの第2の加熱処理を施し
、800〜300℃間を1℃/柵Inで徐冷して超電導
成形体を得た。
、Y、O,及びCuOを用い、モル比で(Y+Ba):
Cu=1 : 1となる様に均一に混合した後、外径5
0m、内径30m、厚さ7■のリング及び直径25m、
厚さ5Bのベレットに成形した。これらの成形体を、酸
素ガスで置換した後真空引きして、6×10−Torr
の酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、950℃X6hr加
熱処理した後、大気中で850℃X6hr、更に酸素雰
囲気中で800’CX10hrの第2の加熱処理を施し
、800〜300℃間を1℃/柵Inで徐冷して超電導
成形体を得た。
〔実施例6〕
実施例5と同様にして作ったのと同一&I成の混合原料
粉体を用い、線径2■、外径50mの5回巻きコイル及
び外径lO■、内径8m、長さ100閣のバイブに成形
し、これらを以下実施例3と同様の条件で加熱処理及び
第2の加熱処理を行い、徐冷して超電導成形体を得た。
粉体を用い、線径2■、外径50mの5回巻きコイル及
び外径lO■、内径8m、長さ100閣のバイブに成形
し、これらを以下実施例3と同様の条件で加熱処理及び
第2の加熱処理を行い、徐冷して超電導成形体を得た。
前記実施例5〜6によって得られた超電導成形体につい
て、密度並びに臨界温度(Ti、P界電流密度(J、)
等の超電導特性を測定し、これらの結果をまとめて第3
表に示した。
て、密度並びに臨界温度(Ti、P界電流密度(J、)
等の超電導特性を測定し、これらの結果をまとめて第3
表に示した。
第
表
第2.3表から明らかな様に、本発明の方法により製造
した実施例3〜6品は、いずれも理論密度の95%以上
の緻密な成形体が得られており、Tc、Jc等の超電導
特性も良好であった。一方混合原料粉体の加熱処理を低
酸素分圧の雰囲気下で行わなかった比較例2品は、成形
体の密度が低く、Tc、Jc等も低い値しか得られなか
った。
した実施例3〜6品は、いずれも理論密度の95%以上
の緻密な成形体が得られており、Tc、Jc等の超電導
特性も良好であった。一方混合原料粉体の加熱処理を低
酸素分圧の雰囲気下で行わなかった比較例2品は、成形
体の密度が低く、Tc、Jc等も低い値しか得られなか
った。
〔実施例7〕
アルカリ出金属の原料物質としてBaC0z、銅原料と
してCuO及び希土類元素原料として、Y、Sm、Eu
、Cd、Dy、Ho、Er、Tmの各元素の酸化物を用
い、希土類元素(Rn)とBa及びCuの比が原子比で
Rn:Ba:Cu=1:2:3になるように混合した。
してCuO及び希土類元素原料として、Y、Sm、Eu
、Cd、Dy、Ho、Er、Tmの各元素の酸化物を用
い、希土類元素(Rn)とBa及びCuの比が原子比で
Rn:Ba:Cu=1:2:3になるように混合した。
各混合原料粉体100gを真空引き後窒素ガス1気圧に
置換した雰囲気、酸素を5%含む窒素ガス1気圧に置換
した雰囲気及び酸素ガスで置換した後減圧し、酸素分圧
を各々、1O15,1,0,1、lXl0−”、1xt
o−’、I X 10−’Torrとした雰囲気で90
0”CX6hrの加熱処理を行った。加熱処理後粉砕し
て3,000kg/dの圧力のラバープレスにより30
X20■の棒状成形体とした後大気中で950℃X2h
rの第2の加熱処理を行い、850℃まで炉冷した後酸
素ガスにより雰囲気を置換し1℃/winの冷却速度で
徐冷した。
置換した雰囲気、酸素を5%含む窒素ガス1気圧に置換
した雰囲気及び酸素ガスで置換した後減圧し、酸素分圧
を各々、1O15,1,0,1、lXl0−”、1xt
o−’、I X 10−’Torrとした雰囲気で90
0”CX6hrの加熱処理を行った。加熱処理後粉砕し
て3,000kg/dの圧力のラバープレスにより30
X20■の棒状成形体とした後大気中で950℃X2h
rの第2の加熱処理を行い、850℃まで炉冷した後酸
素ガスにより雰囲気を置換し1℃/winの冷却速度で
徐冷した。
〔比較例3〕
実施例7と同様の原料を用い、大気中及び酸素中で95
0℃X6hr加熱処理した後粉砕し、実施例7と同様に
成形、第2の加熱処理、徐冷を行った。
0℃X6hr加熱処理した後粉砕し、実施例7と同様に
成形、第2の加熱処理、徐冷を行った。
前記実施例7、比較例3によって得られた超電導成形体
について相対密度、臨界温度(Tc )、液体窒素温度
(77K)における臨界電流密度(Jc)、炭素含有量
を測定した。なおTc、J。の測定は4端子による通電
測定、炭素台を量は高周波誘導加熱電量滴定法、密度の
測定はアルキメデス法を用いた。結果を第4表に示した
。
について相対密度、臨界温度(Tc )、液体窒素温度
(77K)における臨界電流密度(Jc)、炭素含有量
を測定した。なおTc、J。の測定は4端子による通電
測定、炭素台を量は高周波誘導加熱電量滴定法、密度の
測定はアルキメデス法を用いた。結果を第4表に示した
。
第4表から明らかな様に、本発明の方法により製造した
実施例7品は、いずれも炭素量が0.1wt%以下であ
って、密度が理論密度の93%以上の緻密な成形体が得
られており、Tc、Jc等の超電導特性も良好であった
。一方混合原料粉体の加熱処理雰囲気が本発明で規定し
た範囲外であった比較例3品は、成形体の密度が低く又
C量が多い為、TC,Jc等も低い値しか得られなかっ
た。
実施例7品は、いずれも炭素量が0.1wt%以下であ
って、密度が理論密度の93%以上の緻密な成形体が得
られており、Tc、Jc等の超電導特性も良好であった
。一方混合原料粉体の加熱処理雰囲気が本発明で規定し
た範囲外であった比較例3品は、成形体の密度が低く又
C量が多い為、TC,Jc等も低い値しか得られなかっ
た。
〔実施例8〕
実施例7と同様の原料物質を用い、Rn:Ba:Cu−
1:2:3になるように混合した混合原料粉体を各10
0gを真空引き後酸素ガスで置換した後I X 10−
”Torrまで減圧した雰囲気で900℃X6hrの加
熱処理を行った。加熱処理後粉砕して平均粒径2Qの複
合酸化物粉体とし、これを3.000kg/dの圧力の
ラバープレスにより3゜X20■の棒状成形体となした
。この成形体を真空引き後酸素分圧が各々1.5.1O
150,150Torrで残りが窒素の全圧760To
rrの雰囲気及び純酸素760Torrの雰囲気で95
0℃X2hrの第2の加熱処理を行い、850℃まで炉
冷した後酸素ガスにより雰囲気を置換し、1°(/si
nの冷却速度で徐冷した。
1:2:3になるように混合した混合原料粉体を各10
0gを真空引き後酸素ガスで置換した後I X 10−
”Torrまで減圧した雰囲気で900℃X6hrの加
熱処理を行った。加熱処理後粉砕して平均粒径2Qの複
合酸化物粉体とし、これを3.000kg/dの圧力の
ラバープレスにより3゜X20■の棒状成形体となした
。この成形体を真空引き後酸素分圧が各々1.5.1O
150,150Torrで残りが窒素の全圧760To
rrの雰囲気及び純酸素760Torrの雰囲気で95
0℃X2hrの第2の加熱処理を行い、850℃まで炉
冷した後酸素ガスにより雰囲気を置換し、1°(/si
nの冷却速度で徐冷した。
〔比較例4〕
実施例8と同様の混合原料粉体を用い大気中で950“
CX6hr加熱処理した後粉砕し、実施例8と同様に成
形した。この成形体を真空引き後酸素分圧が各々、1.
10.150Torrで残りが窒素の全圧760 To
rrの雰囲気及び純酸素760Torrの雰囲気で95
0℃X2hrの第2の加熱処理を行い、850℃まで炉
冷した後酸素ガスにより雰囲気を置換し、1°(:/a
+inの冷却速度で徐冷した。
CX6hr加熱処理した後粉砕し、実施例8と同様に成
形した。この成形体を真空引き後酸素分圧が各々、1.
10.150Torrで残りが窒素の全圧760 To
rrの雰囲気及び純酸素760Torrの雰囲気で95
0℃X2hrの第2の加熱処理を行い、850℃まで炉
冷した後酸素ガスにより雰囲気を置換し、1°(:/a
+inの冷却速度で徐冷した。
前記実施例8及び比較例4によって得られた超電導成形
体について実施例7と同様の測定を行った。結果は第5
表に示した。
体について実施例7と同様の測定を行った。結果は第5
表に示した。
第5表から明らかな様に、本発明の方法により製造した
実施例8品は、いずれも炭素量が0.1wt%以下であ
って、密度が理論密度の93%以上の緻密な成形体が得
られており、Tc、Jc等の超電導特性も良好であった
。一方成形体の焼結雰囲気が本発明で規定した範囲外で
あった比較例4品は、成形体の密度が低くて、Tc、J
c等も低い値しか得られなかった。
実施例8品は、いずれも炭素量が0.1wt%以下であ
って、密度が理論密度の93%以上の緻密な成形体が得
られており、Tc、Jc等の超電導特性も良好であった
。一方成形体の焼結雰囲気が本発明で規定した範囲外で
あった比較例4品は、成形体の密度が低くて、Tc、J
c等も低い値しか得られなかった。
〔実施例9〕
イツトリウム、バリウム、銅の硝酸塩溶液をY:Ba:
Cuが12:3になるように混合し、これにシュウ酸を
加えてシュウ酸塩として共沈させた。得られた共沈粉を
噴霧乾燥させ混合原料粉体となした。
Cuが12:3になるように混合し、これにシュウ酸を
加えてシュウ酸塩として共沈させた。得られた共沈粉を
噴霧乾燥させ混合原料粉体となした。
乾燥して得た共沈粉は平均粒径が0.5μと細かく、Y
とBaとCuが均一に分散していた。
とBaとCuが均一に分散していた。
この共沈粉を酸素分圧I X 10−”Torrの減圧
下で700℃X4hr加熱処理した。加熱処理後トルエ
ン媒質中でボールミル粉砕を40hr行いスプレードラ
イヤーにより噴霧乾燥し、平均粒径1.+!1mの複合
酸化物粉体とした。
下で700℃X4hr加熱処理した。加熱処理後トルエ
ン媒質中でボールミル粉砕を40hr行いスプレードラ
イヤーにより噴霧乾燥し、平均粒径1.+!1mの複合
酸化物粉体とした。
得られた複合酸化物粉体を外径25φ閣のベレット状に
成形し、酸素気流中で900℃X2hr、更に酸素気流
中で850℃X20hrの第2の加熱処理を施した後、
2℃/ s i nの冷却速度で200℃まで冷却し、
その後空冷した。
成形し、酸素気流中で900℃X2hr、更に酸素気流
中で850℃X20hrの第2の加熱処理を施した後、
2℃/ s i nの冷却速度で200℃まで冷却し、
その後空冷した。
このようにして得られた酸化物超電導成形体は密度が9
5%、Tc=93K、液体窒素温度でのJc−5xlO
” A/cjと良好な特性を示した。
5%、Tc=93K、液体窒素温度でのJc−5xlO
” A/cjと良好な特性を示した。
〔比較例5〕
原料物質として平均粒径2−のY t Os、BaC0
1、CuOを用い、これらをY:Ba:Cu=1:21
になるように配合し、トルエンを媒質としたボールミル
で4Qhr分散混練した。
1、CuOを用い、これらをY:Ba:Cu=1:21
になるように配合し、トルエンを媒質としたボールミル
で4Qhr分散混練した。
混線後スプレードライヤーにて噴霧乾燥し、酸素気流中
で850℃X6hr加熱処理した。この後トルエン媒質
によるボールミル粉砕を40hr行い、更にスプレード
ライを行い平均粒径1.5nの複合酸化物粉体を得た。
で850℃X6hr加熱処理した。この後トルエン媒質
によるボールミル粉砕を40hr行い、更にスプレード
ライを行い平均粒径1.5nの複合酸化物粉体を得た。
この複合酸化物粉体を外径25φlのペレット状に成形
し、酸素気流中で900″CX2hr、更に酸素気流中
で850℃X20hrの第2の加熱処理を施した後2℃
/sinの冷却速度で200℃まで冷却し、その後空冷
した。
し、酸素気流中で900″CX2hr、更に酸素気流中
で850℃X20hrの第2の加熱処理を施した後2℃
/sinの冷却速度で200℃まで冷却し、その後空冷
した。
このようにして得られた酸化物超電導成形体は密度が9
1%、Tc=92K、液体窒素温度でのJc−6xlO
” A/cjであった。
1%、Tc=92K、液体窒素温度でのJc−6xlO
” A/cjであった。
〔実施例10〕
原料物質としてBaCO5、YffiO,、Er、O。
及びCuOを用い、原子比で(Y+Er):Ba:Cu
−1:2:3、Y:Er=9:1となる様に混合し混合
原料粉体となした。前記混合原料粉体500gを、酸素
ガスで置換した後真空引きして、2 X 10−”To
rrの酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、900℃X4h
r加熱処理した。これを粉砕、分級して、平均粒子径2
−以下の複合酸化物粉体とした後、直径25閣、厚さ5
mのベレットに成形した。これを酸素雰囲気中で880
’CX2hr、更に酸素雰囲気中で800℃X24hr
の第2の加熱処理を施し、800〜400℃間を2℃/
sinで徐冷して超電導成形体を得た。
−1:2:3、Y:Er=9:1となる様に混合し混合
原料粉体となした。前記混合原料粉体500gを、酸素
ガスで置換した後真空引きして、2 X 10−”To
rrの酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、900℃X4h
r加熱処理した。これを粉砕、分級して、平均粒子径2
−以下の複合酸化物粉体とした後、直径25閣、厚さ5
mのベレットに成形した。これを酸素雰囲気中で880
’CX2hr、更に酸素雰囲気中で800℃X24hr
の第2の加熱処理を施し、800〜400℃間を2℃/
sinで徐冷して超電導成形体を得た。
〔実施例11)
実施例10と同様の複合酸化物粉体を用い、線径2■、
外径50閣の5回巻きコイル及び外径10III11内
径8閤、長さ100■のパイプに成形し、これらを酸素
雰囲気中で880℃X2hr、更に酸素雰囲気中で70
0℃X20hrの第2の加熱処理を施した後、700〜
300′c間を1℃/sinで徐冷して、クラック等の
発生が無い超電導成形体を得た。
外径50閣の5回巻きコイル及び外径10III11内
径8閤、長さ100■のパイプに成形し、これらを酸素
雰囲気中で880℃X2hr、更に酸素雰囲気中で70
0℃X20hrの第2の加熱処理を施した後、700〜
300′c間を1℃/sinで徐冷して、クラック等の
発生が無い超電導成形体を得た。
〔実施例12〕
原料物質としてBa(NOx)t、5r(NOx)i、
Y(NOs)s及びCu(Now)*を用い、原子比で
Y:Ba+Sr:Cu−1:2:3、Ba:5r−4:
1となる樺に混合し混合原料粉体となした。前記混合原
料粉体500gを、真空引きして、10Torrの酸素
分圧迄減圧した雰囲気下で、81O℃X7br加熱処理
した後、以下実施例10と同様の条件で成形及び第2の
加熱処理を行った。
Y(NOs)s及びCu(Now)*を用い、原子比で
Y:Ba+Sr:Cu−1:2:3、Ba:5r−4:
1となる樺に混合し混合原料粉体となした。前記混合原
料粉体500gを、真空引きして、10Torrの酸素
分圧迄減圧した雰囲気下で、81O℃X7br加熱処理
した後、以下実施例10と同様の条件で成形及び第2の
加熱処理を行った。
〔比較例6〕
実施例10と同様にして作った混合原料粉体を、酸素分
圧0.6気圧(残部は窒素で、全圧で1気圧)の雰囲気
下で900℃X8hr加熱処理した後、以下実施例10
と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行って
超電導成形体を得た。
圧0.6気圧(残部は窒素で、全圧で1気圧)の雰囲気
下で900℃X8hr加熱処理した後、以下実施例10
と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行って
超電導成形体を得た。
前記実施例10〜12並びに比較例6によって得られた
超電導成形体について、密度並びに臨界温度(Tc)、
液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(Jc)
等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を行
い、これらの結果をまとめて第6表に示した。
超電導成形体について、密度並びに臨界温度(Tc)、
液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(Jc)
等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を行
い、これらの結果をまとめて第6表に示した。
第 6 表
第6表から明らかな様に、本発明の方法により製造した
実施例1O〜12品は、いずれも炭素量が0.1wt%
以下であって、密度が理論密度の95%以上の緻密な成
形体が得られており、Tc、Jc等の超電導特性も良好
であった。一方混合原料粉体の加熱処理を低酸素分圧の
雰囲気下で行わなかった比較例6品は、炭素含有量が多
く、成形体の密度も低くて、T、、J、等も低い値しか
得られなかった。
実施例1O〜12品は、いずれも炭素量が0.1wt%
以下であって、密度が理論密度の95%以上の緻密な成
形体が得られており、Tc、Jc等の超電導特性も良好
であった。一方混合原料粉体の加熱処理を低酸素分圧の
雰囲気下で行わなかった比較例6品は、炭素含有量が多
く、成形体の密度も低くて、T、、J、等も低い値しか
得られなかった。
〔実施例13)
原料物質としてB a (NOs)ts Y(Now)
z、’rl (NOx)z、及びCu (NO3)!
を用い、原子比でY: Ba : (Cu+Ti)−
1: 2 : 3、Cu:Ti−9:1となる様に混合
し混合原料粉体となした。前記混合原料粉体500gを
、300℃大気中で3hr予備脱水加熱してから、約0
.5T。
z、’rl (NOx)z、及びCu (NO3)!
を用い、原子比でY: Ba : (Cu+Ti)−
1: 2 : 3、Cu:Ti−9:1となる様に混合
し混合原料粉体となした。前記混合原料粉体500gを
、300℃大気中で3hr予備脱水加熱してから、約0
.5T。
rr迄真空引きした加熱炉中で、第7表に示す範囲内の
温度で加熱処理した後、以下実施例10と同様の条件で
成形、第2の加熱処理及び徐冷を行った。尚、加熱処理
での保持時間は、350〜650℃の場合は6hr、
750〜1,050℃の場合は3hrとした。
温度で加熱処理した後、以下実施例10と同様の条件で
成形、第2の加熱処理及び徐冷を行った。尚、加熱処理
での保持時間は、350〜650℃の場合は6hr、
750〜1,050℃の場合は3hrとした。
得られた超電導成形体について、相対密度並びに臨界温
度(Tc)、液体窒素温度(77K)における臨界電流
密度(JC)等の超電導特性を測定すると共に、炭素の
化学分析を行い、これらの結果をまとめて第7表に示し
た。
度(Tc)、液体窒素温度(77K)における臨界電流
密度(JC)等の超電導特性を測定すると共に、炭素の
化学分析を行い、これらの結果をまとめて第7表に示し
た。
第 7 表
好であった。一方混合原料粉体の加熱処理温度が本発明
で規定した範囲外の温度であった比較例7〜8品は、成
形体の密度が低くて、T、、Jc等も低い値しか得られ
なかった。
で規定した範囲外の温度であった比較例7〜8品は、成
形体の密度が低くて、T、、Jc等も低い値しか得られ
なかった。
(実施例14)
実施例13において、加熱処理の加熱温度を750℃、
保持時間を3hrとし、雰囲気中の酸素分圧をlXl0
−’〜150Torrの範囲内で変化させて加熱処理し
たものについて実施例10と同様の焼結ペレットを作製
して超電導特性、炭素量等を測定し、その結果を第8表
に示した。
保持時間を3hrとし、雰囲気中の酸素分圧をlXl0
−’〜150Torrの範囲内で変化させて加熱処理し
たものについて実施例10と同様の焼結ペレットを作製
して超電導特性、炭素量等を測定し、その結果を第8表
に示した。
第7表から明らかな様に、本発明で規定した範囲内の温
度で加熱処理した実施例13−1〜13−5品は、いず
れも炭素量が0.1wt%以下であって、密度が理論密
度の95%以上の緻密な成形体が得られており、Tc、
Jc等の超電導特性も良筆 8 表 第8表から明らかな様に、加熱処理時の酸素分圧が50
Torr以下である実施例14−1〜14−6品はいず
れも炭素量がO,1wt%以下であり、密度が高くてT
c、Jc等の超電導特性も良好であった。又これらの特
性値は酸素分圧の低下に伴って向上しているが、これは
複合酸化物粉体中の残留炭素量が少なくなると共に、酸
素量が欠乏して該複合酸化物粉体が活性化する事による
ものである。一方加熱処理時の酸素分圧が50Torr
を超えた比較例9〜10品は、炭素量が0.1wt%を
超えており、成形体の密度も低くて、Tc、Jc等も低
い値しか得られなかった。
度で加熱処理した実施例13−1〜13−5品は、いず
れも炭素量が0.1wt%以下であって、密度が理論密
度の95%以上の緻密な成形体が得られており、Tc、
Jc等の超電導特性も良筆 8 表 第8表から明らかな様に、加熱処理時の酸素分圧が50
Torr以下である実施例14−1〜14−6品はいず
れも炭素量がO,1wt%以下であり、密度が高くてT
c、Jc等の超電導特性も良好であった。又これらの特
性値は酸素分圧の低下に伴って向上しているが、これは
複合酸化物粉体中の残留炭素量が少なくなると共に、酸
素量が欠乏して該複合酸化物粉体が活性化する事による
ものである。一方加熱処理時の酸素分圧が50Torr
を超えた比較例9〜10品は、炭素量が0.1wt%を
超えており、成形体の密度も低くて、Tc、Jc等も低
い値しか得られなかった。
〔実施例15〕
原料物質としてY!01、B a COs、及びCuO
を用い、モル比でY:Ba:Cu=l:2:3となる様
に混合し混合原料粉体となした。前記混合原料粉体20
0gを、酸素ガスで置換した後真空引きして、7 X
l O−”Torrの酸素分圧比減圧した雰囲気下で、
900℃X10hr加熱処理(第一次加熱処理)して、
酸素欠乏状体の加熱処理粉体とした。この第一次加熱処
理粉体を更に酸素分圧80Torr (他はN、ガスで
、全圧1気圧)雰囲気下で、830℃X10hr加熱処
理(第二次加熱処理)し、次いでこれを粉砕、分級して
、平均粒子径2p以下の複合酸化物粉体となした後、直
径25腫、厚さ2mのペレットに圧粉、成形した。これ
を酸素雰囲気中で880℃X6hrの第2の加熱処理を
施した後、酸素雰囲気中で800〜400℃間を1℃/
■inで徐冷して超電導成形体を得た。
を用い、モル比でY:Ba:Cu=l:2:3となる様
に混合し混合原料粉体となした。前記混合原料粉体20
0gを、酸素ガスで置換した後真空引きして、7 X
l O−”Torrの酸素分圧比減圧した雰囲気下で、
900℃X10hr加熱処理(第一次加熱処理)して、
酸素欠乏状体の加熱処理粉体とした。この第一次加熱処
理粉体を更に酸素分圧80Torr (他はN、ガスで
、全圧1気圧)雰囲気下で、830℃X10hr加熱処
理(第二次加熱処理)し、次いでこれを粉砕、分級して
、平均粒子径2p以下の複合酸化物粉体となした後、直
径25腫、厚さ2mのペレットに圧粉、成形した。これ
を酸素雰囲気中で880℃X6hrの第2の加熱処理を
施した後、酸素雰囲気中で800〜400℃間を1℃/
■inで徐冷して超電導成形体を得た。
〔実施例16)
実施例15と同様にして得た複合酸化物粉体を用い、線
径1m、外径50m+の5回巻きコイル及び外径12閣
、内径lO■、長さ100mのパイプに成形し、これら
を酸素雰囲気中で880℃×6hr、更に酸素雰囲気中
で700℃X20hrの第2の加熱処理を施し、700
〜300℃間を1 ”C/sinで徐冷して、クラック
等の発生がない超電導成形体を得た。
径1m、外径50m+の5回巻きコイル及び外径12閣
、内径lO■、長さ100mのパイプに成形し、これら
を酸素雰囲気中で880℃×6hr、更に酸素雰囲気中
で700℃X20hrの第2の加熱処理を施し、700
〜300℃間を1 ”C/sinで徐冷して、クラック
等の発生がない超電導成形体を得た。
〔実施例17〕
酸素分圧80Torr雰囲気下での第二次加熱処理を6
50℃、780℃及び980℃で行った以外は実施例1
5と同様の条件で超電導成形体を得た。
50℃、780℃及び980℃で行った以外は実施例1
5と同様の条件で超電導成形体を得た。
〔比較例11)
減圧下での第一次加熱処理を360℃及び1゜050℃
で行った以外は実施例15と同様の条件で超電導成形体
を得た。
で行った以外は実施例15と同様の条件で超電導成形体
を得た。
〔比較例12)
減圧下での第一次加熱処理を、酸素分圧300Torr
の雰囲気下で行った以外は実施例15と同様の条件で超
電導成形体を得た。
の雰囲気下で行った以外は実施例15と同様の条件で超
電導成形体を得た。
〔比較例13〕
酸素分圧80Torr雰囲気下での第二次加熱処理を3
60℃及び1,050℃で行った以外は実施例15と同
様の条件で超電導成形体を得た。
60℃及び1,050℃で行った以外は実施例15と同
様の条件で超電導成形体を得た。
(比較例14)
実施例15と同様にして作った混合原料粉体を、酸素雰
囲気中(100%0□)で950℃X6hr加熱処理し
た後、以下実施例15と同様の条件で成形、第2の加熱
処理及び徐冷して超電導成形体を得た。
囲気中(100%0□)で950℃X6hr加熱処理し
た後、以下実施例15と同様の条件で成形、第2の加熱
処理及び徐冷して超電導成形体を得た。
前記実施例15〜17並びに比較例11〜14の第−次
及び第二次加熱処理条件並びに得られた超電導成形体の
形状をまとめて第9表に示した。
及び第二次加熱処理条件並びに得られた超電導成形体の
形状をまとめて第9表に示した。
又前記超電導成形体について、相対密度並びに臨界温度
(’re)、液体窒素温度(77K)における臨界電流
密度(Jc )等の超電導特性を測定すると共に、炭素
の化学分析を行い、これらの結果をまとめて第10表に
示した。
(’re)、液体窒素温度(77K)における臨界電流
密度(Jc )等の超電導特性を測定すると共に、炭素
の化学分析を行い、これらの結果をまとめて第10表に
示した。
第 10 表
第10表から明らかな様に、本発明の方法により製造し
た実施例15.16−1.16−2及び17−1〜17
−3品は、いずれも残留炭素量が0.1wt%以下であ
って、密度が理論密度の95%以上の緻密な成形体が得
られており、Tc、Jc等の超電導特性も良好であった
。而して第二次加熱処理を700〜900℃の温度範囲
内で行った実施例15.16−1.16−2及び17−
2品において、特に良好な超電導特性が得られた。
た実施例15.16−1.16−2及び17−1〜17
−3品は、いずれも残留炭素量が0.1wt%以下であ
って、密度が理論密度の95%以上の緻密な成形体が得
られており、Tc、Jc等の超電導特性も良好であった
。而して第二次加熱処理を700〜900℃の温度範囲
内で行った実施例15.16−1.16−2及び17−
2品において、特に良好な超電導特性が得られた。
一方混合原料粉体の加熱処理条件が本発明の範囲外であ
る比較例11−1.11−2.12及び13−1.13
−2品は残留炭素量が少ないものもあるが、いずれも加
熱処理反応が不充分であるか或いは異相が析出しており
、その結果、密度、T、、JC等も低い値しか得られな
かった。
る比較例11−1.11−2.12及び13−1.13
−2品は残留炭素量が少ないものもあるが、いずれも加
熱処理反応が不充分であるか或いは異相が析出しており
、その結果、密度、T、、JC等も低い値しか得られな
かった。
又低酸素分圧下での第一次加熱処理を行わなかった比較
例14品は残留炭素量が非常に多く、密度、T、、Jc
等も低い値しか得られなかった。
例14品は残留炭素量が非常に多く、密度、T、、Jc
等も低い値しか得られなかった。
〔実施例18〕
原料物質としてBaCO5、Y2O2、Er、O。
及びCuOを用い、原子比で(Y+Er):Ba:Cu
−1:2:3、Y:Er=9:1となる様に混合し混合
原料粉体となした。前記混合原料粉体500gを、水素
ガスで置換した後真空引きして、10τorrの水素分
圧迄減圧した還元性雰囲気中で、900℃X4hr加熱
処理した。これを粉砕、分級して、平均粒子径2−以下
とした後、直径25閣、厚さ5閣のペレットに成形した
。これを酸素雰囲気中で880℃X2br、更に酸素雰
囲気中で800℃X24hrの加熱処理を施し、800
〜400℃間を2℃/ m i nで徐冷して超電導成
形体を得た。
−1:2:3、Y:Er=9:1となる様に混合し混合
原料粉体となした。前記混合原料粉体500gを、水素
ガスで置換した後真空引きして、10τorrの水素分
圧迄減圧した還元性雰囲気中で、900℃X4hr加熱
処理した。これを粉砕、分級して、平均粒子径2−以下
とした後、直径25閣、厚さ5閣のペレットに成形した
。これを酸素雰囲気中で880℃X2br、更に酸素雰
囲気中で800℃X24hrの加熱処理を施し、800
〜400℃間を2℃/ m i nで徐冷して超電導成
形体を得た。
〔実施例19〕
実施例18と同じ混合原料粉体を真空引きして一酸化炭
素ガスで置換し、−酸化炭素ガス分圧1丁orrの還元
性雰囲気中で、920℃X4hr加熱処理した。これを
粉砕、分級して、平均粒子径2μ以下とした後、直径2
5−1厚さ5閣のペレットに成形した。これを実施例1
8と同じ条件で第2の加熱処理を行い、徐冷して超電導
成形体を得た。
素ガスで置換し、−酸化炭素ガス分圧1丁orrの還元
性雰囲気中で、920℃X4hr加熱処理した。これを
粉砕、分級して、平均粒子径2μ以下とした後、直径2
5−1厚さ5閣のペレットに成形した。これを実施例1
8と同じ条件で第2の加熱処理を行い、徐冷して超電導
成形体を得た。
〔実施例20〕
原料物質としてBa (NOi)g、S r (NOs
)zY(NOs)s及びCu(NOx)iを用い、原子
比でY:Ba+Sr:Cu=1=2:3、Ba:5r−
4:1となる様に混合し混合原料粉体となした。
)zY(NOs)s及びCu(NOx)iを用い、原子
比でY:Ba+Sr:Cu=1=2:3、Ba:5r−
4:1となる様に混合し混合原料粉体となした。
前記混合原料粉体500gを、真空引きした後、分圧1
0Torrの還元性雰囲気中で、750℃X2hr加熱
処理した後、以下実施例18と同様の条件で成形、第2
の加熱処理及び徐冷を行った。
0Torrの還元性雰囲気中で、750℃X2hr加熱
処理した後、以下実施例18と同様の条件で成形、第2
の加熱処理及び徐冷を行った。
〔比較例15〕
実施例18と同様にして作った混合原料粉体を通常の大
気中で900℃X8hr加熱処理した後、以下実施例1
8と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行っ
て超電導成形体を得た。
気中で900℃X8hr加熱処理した後、以下実施例1
8と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行っ
て超電導成形体を得た。
前記実施例18〜20並びに比較例15によって得られ
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(’rc
)、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すると共に、炭素の化学分析
を行い、これらの結果をまとめて第11表に示した。
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(’rc
)、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すると共に、炭素の化学分析
を行い、これらの結果をまとめて第11表に示した。
第 11 表
第11表から明らかな樺に、本発明の方法により製造し
た実施例18〜20品はいずれも、炭素量が0.1wt
%以下であって、密度が理論密度の95%以上の緻密な
成形体が得られており、T6、Jc等の超電導特性も良
好であった、一方原料粉体の加熱処理を還元性雰囲気中
で行わなかった比較例15品は、炭素含有量が多く、成
形体の密度も低くて、Tc、Jc等も低い値しか得られ
なかった。
た実施例18〜20品はいずれも、炭素量が0.1wt
%以下であって、密度が理論密度の95%以上の緻密な
成形体が得られており、T6、Jc等の超電導特性も良
好であった、一方原料粉体の加熱処理を還元性雰囲気中
で行わなかった比較例15品は、炭素含有量が多く、成
形体の密度も低くて、Tc、Jc等も低い値しか得られ
なかった。
〔実施例21〕
原料物質としてBa (NOx)g、Y(NOs)s及
びCu(NOs)*を用い、原子比でY:Ba:Cu−
1:2:3となる様に混合し混合原料粉体となした、前
記混合原料粉体500gを、300℃大気中で3hr予
備脱水加熱してから、10Torrの水素雰囲気中で、
第12表に示す範囲内の温度で加熱処理した後、以下実
施例18と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷
を行った。尚加熱処理での保持時間は、450℃と50
0℃は10h「、600℃と700℃は5hr、 80
0〜1,050℃の場合は3hrとした。得られた超電
導成形体について、密度並びに臨界温度(’rc)、液
体窒素温度(77K)における臨界電流密度(JC)等
の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を行い
、これらの結果をまとめて第12表に示した。
びCu(NOs)*を用い、原子比でY:Ba:Cu−
1:2:3となる様に混合し混合原料粉体となした、前
記混合原料粉体500gを、300℃大気中で3hr予
備脱水加熱してから、10Torrの水素雰囲気中で、
第12表に示す範囲内の温度で加熱処理した後、以下実
施例18と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷
を行った。尚加熱処理での保持時間は、450℃と50
0℃は10h「、600℃と700℃は5hr、 80
0〜1,050℃の場合は3hrとした。得られた超電
導成形体について、密度並びに臨界温度(’rc)、液
体窒素温度(77K)における臨界電流密度(JC)等
の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を行い
、これらの結果をまとめて第12表に示した。
第
表
第12表から明らかな様に、本発明で規定した範囲内の
温度で加熱処理した実施例21−1〜21−6品はいず
れも炭素量がO,1wt%以下であって、密度が理論密
度の95%以上の緻密な成形体が得られており、Tc、
J、等の超電導特性も良好であった。一方混合原料粉体
の加熱処理温度が本発明で規定した範囲外の温度であっ
た比較例16〜17品は、成形体の密度が低くて、Tc
5J。等の低い値しか得られなかった。
温度で加熱処理した実施例21−1〜21−6品はいず
れも炭素量がO,1wt%以下であって、密度が理論密
度の95%以上の緻密な成形体が得られており、Tc、
J、等の超電導特性も良好であった。一方混合原料粉体
の加熱処理温度が本発明で規定した範囲外の温度であっ
た比較例16〜17品は、成形体の密度が低くて、Tc
5J。等の低い値しか得られなかった。
〔実施例22〕
実施例21において、加熱処理温度を800℃1保持時
間を3hrとし、雰囲気中の水素分圧をo、05〜76
0Torrの範囲内で変化させて加熱処理しf、=モの
について実施例18と同様の焼結ペレットを作製して超
電導特性、炭素量等を測定し、その結果をまとめて第1
3表に示した。
間を3hrとし、雰囲気中の水素分圧をo、05〜76
0Torrの範囲内で変化させて加熱処理しf、=モの
について実施例18と同様の焼結ペレットを作製して超
電導特性、炭素量等を測定し、その結果をまとめて第1
3表に示した。
第 13 表
品はいずれも炭素量が0.1wt%以下であり、密度が
高くて、T、、JC等の超電導特性も良好であった。又
これらの特性値は水素分圧が高い程向上しているが、こ
れは複合酸化物粉体中の残留炭素量が少なくなると共に
、酸素量が欠乏して該複合酸化物粉体が活性化する事に
よるものである。
高くて、T、、JC等の超電導特性も良好であった。又
これらの特性値は水素分圧が高い程向上しているが、こ
れは複合酸化物粉体中の残留炭素量が少なくなると共に
、酸素量が欠乏して該複合酸化物粉体が活性化する事に
よるものである。
一方加熱処理時の水素分圧が0.1↑orr未溝の比較
例18品は、成形体の密度が低くて、T、、J。等も低
い値しか得られなかった。
例18品は、成形体の密度が低くて、T、、J。等も低
い値しか得られなかった。
〔実施例23〕
還元性ガスとして水素のかわりに一酸化炭素を用い、該
−酸化炭素の分圧を0.05〜150Torrの範囲内
で変化させた以外は実施例22と同様な条件で実験を行
い、その結果を第14表に示した。
−酸化炭素の分圧を0.05〜150Torrの範囲内
で変化させた以外は実施例22と同様な条件で実験を行
い、その結果を第14表に示した。
第13表から明らかな様に、加熱処理時の水素分圧がQ
、 l Torr以上の実施例22−1〜22−7第 表 第14表から明らかな様に、加熱処理時の一酸化炭素分
圧が本発明で規定した範囲内である実施例23−1〜2
3−6品はいずれも密度が高くて、Tc、Jc等の超電
導特性も良好であった。一方、−酸化炭素分圧が本発明
の範囲内よりも低い比較例19品は、成形体の密度が低
くて、Tc、Jc等も低い値しか得られなかった。
、 l Torr以上の実施例22−1〜22−7第 表 第14表から明らかな様に、加熱処理時の一酸化炭素分
圧が本発明で規定した範囲内である実施例23−1〜2
3−6品はいずれも密度が高くて、Tc、Jc等の超電
導特性も良好であった。一方、−酸化炭素分圧が本発明
の範囲内よりも低い比較例19品は、成形体の密度が低
くて、Tc、Jc等も低い値しか得られなかった。
〔実施例24〕
原料物質のBtgOs、5rCOs、CaCO5、Cu
OをBl + (SrSCa):Cuが原子比で2:4
:3になるように混合し、この混合原料粉体を加熱処理
したのちこれを粉砕分級し、次いで、この加熱処理粉を
直径25111I、厚さ4mのベレット状に圧粉成形し
、しかるのち第2の加熱処理を前後2回にわけて施して
酸化物超電導体ベレットを製造した。
OをBl + (SrSCa):Cuが原子比で2:4
:3になるように混合し、この混合原料粉体を加熱処理
したのちこれを粉砕分級し、次いで、この加熱処理粉を
直径25111I、厚さ4mのベレット状に圧粉成形し
、しかるのち第2の加熱処理を前後2回にわけて施して
酸化物超電導体ベレットを製造した。
上記において加熱処理及び第2の加熱処理の前半は、炉
内の酸素分圧及び加熱温度を種々変えて施した。又第2
加熱処理の後半は炉内の酸素分圧を種々変え、加熱温度
は870℃100)1とし、加熱終了後の冷却は1”C
/■inの速度で徐冷して行った。
内の酸素分圧及び加熱温度を種々変えて施した。又第2
加熱処理の後半は炉内の酸素分圧を種々変え、加熱温度
は870℃100)1とし、加熱終了後の冷却は1”C
/■inの速度で徐冷して行った。
向上記加熱処理及び第2の加熱処理における炉内の酸素
分圧は炉内を酸素置換したのち減圧して調整した。
分圧は炉内を酸素置換したのち減圧して調整した。
斯くの如くして得た各々の酸化物超電導体ペレットにつ
いて相対密度、Tc及びJcを測定した。
いて相対密度、Tc及びJcを測定した。
結果は主な製造条件を併記して第15表に示した。
第15表より明らかなように本発明方法品(1〜6)は
、比較方法品(7〜16)に較べて相対密度、Tc、J
cとも高い値を示している。
、比較方法品(7〜16)に較べて相対密度、Tc、J
cとも高い値を示している。
比較方法品のうち第2の加熱処理(前半)時の酸素分圧
が高いもの(7,8)又は焼結温度が低いもの01)は
、85に相の増大又は焼結不十分で相対密度が低い為、
T、及びJc値が低くなっており、又酸素分圧が低いも
の(9)は酸素量が不足した為文筆2の加熱処理温度が
高いものOIは結晶粒界が融解した為、超電導状態の発
現に必要な組成又は構造が得られずJcが低い値になっ
ている。
が高いもの(7,8)又は焼結温度が低いもの01)は
、85に相の増大又は焼結不十分で相対密度が低い為、
T、及びJc値が低くなっており、又酸素分圧が低いも
の(9)は酸素量が不足した為文筆2の加熱処理温度が
高いものOIは結晶粒界が融解した為、超電導状態の発
現に必要な組成又は構造が得られずJcが低い値になっ
ている。
又加熱処理又は第2の加熱処理の条件が本発明の限定範
囲外にあるもの(12〜16)は、いずれもJcが低い
値になっている。
囲外にあるもの(12〜16)は、いずれもJcが低い
値になっている。
〔実施例25〕
原料物質として平均粒子径が1−以下であるB1201
.5rCO*、CaCO5及びCuOを用い、モル比で
Bl+Sr:Ca:Cu−1:1:l:2となる様に均
一に混合した後、外径5Qs*、内径30−2厚さ7■
のリング及び直径25m、厚さ5−のペレットに成形し
た。これらの成形体を、酸素ガスで置換した後真空引き
して、6X10−”Torrの酸素分圧迄減圧した雰囲
気下で、800℃X6hr加熱処理した後、酸素中で8
75℃×10hr第2の加熱処理を施し、850〜30
0℃間を2℃■inで徐冷して超電導成形体を得た。
.5rCO*、CaCO5及びCuOを用い、モル比で
Bl+Sr:Ca:Cu−1:1:l:2となる様に均
一に混合した後、外径5Qs*、内径30−2厚さ7■
のリング及び直径25m、厚さ5−のペレットに成形し
た。これらの成形体を、酸素ガスで置換した後真空引き
して、6X10−”Torrの酸素分圧迄減圧した雰囲
気下で、800℃X6hr加熱処理した後、酸素中で8
75℃×10hr第2の加熱処理を施し、850〜30
0℃間を2℃■inで徐冷して超電導成形体を得た。
〔実施例26〕
実施例25と同様にして作ったのと同一組成の混合原料
粉体を用い、線径2m2外径50mの5回巻きコイル及
び外径10am、内径8■、長さ100■のパイプに成
形し、これらを以下実施例25と同様の条件で加熱処理
及び第2の加熱処理を行って、超電導成形体を得た。
粉体を用い、線径2m2外径50mの5回巻きコイル及
び外径10am、内径8■、長さ100■のパイプに成
形し、これらを以下実施例25と同様の条件で加熱処理
及び第2の加熱処理を行って、超電導成形体を得た。
〔比較例20)
実施例25と同様の条件で作った成形体(リング及びペ
レット)を、大気中で875℃X2hr加熱処理した後
、更に大気中で865℃X10hr第2の加熱処理を施
し、850〜300℃間を1℃/ m k nで徐冷し
て超電導成形体を得た。
レット)を、大気中で875℃X2hr加熱処理した後
、更に大気中で865℃X10hr第2の加熱処理を施
し、850〜300℃間を1℃/ m k nで徐冷し
て超電導成形体を得た。
前記実施例25〜26並びに比較例20によって得られ
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(Tc)
、臨界電流密度(JC)等の超電導特性を測定し、これ
らの結果をまとめて第16表に示した。
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(Tc)
、臨界電流密度(JC)等の超電導特性を測定し、これ
らの結果をまとめて第16表に示した。
第16表
〔実施例27〕
原料物質として平均粒子径が1n以下であるB1801
、Sr(NOx)m、Ca (NOx)を及びCuOを
用い、モル比でBi:Sr:Ca:Cu−21+2:3
となる様に均一に混合した後、外径50m、内径30.
閣、厚さ7閣のリング及び直径25閣、厚さ5−のペレ
ットに成形した。これらの成形体を、酸素ガスで置換し
た後真空引きして、6X10−”Torrの酸素分圧迄
減圧した雰囲気下で、800℃X6hr加熱処理した後
、大気中で875”CX 6 hr、更に酸素中で80
0℃X10hrの第2の加熱処理を施し、800〜30
0℃間を1”Cm1nで徐冷して超電導成形体を得た。
、Sr(NOx)m、Ca (NOx)を及びCuOを
用い、モル比でBi:Sr:Ca:Cu−21+2:3
となる様に均一に混合した後、外径50m、内径30.
閣、厚さ7閣のリング及び直径25閣、厚さ5−のペレ
ットに成形した。これらの成形体を、酸素ガスで置換し
た後真空引きして、6X10−”Torrの酸素分圧迄
減圧した雰囲気下で、800℃X6hr加熱処理した後
、大気中で875”CX 6 hr、更に酸素中で80
0℃X10hrの第2の加熱処理を施し、800〜30
0℃間を1”Cm1nで徐冷して超電導成形体を得た。
〔実施例28〕
原料物質としてT It z Os、BaCO5、Ca
C01及びCuOを用い、モル比でTl:Ba:Ca
: Cu=2 : 2 : 2 : 3となる様に均一
に混合した後、線径2閣、外径50mの5回巻きコイル
及び外径10m、内径8■、長さ100mのパイプに成
形し、これらを以下実施例25と同様の条件で加熱処理
、第2の加熱処理及び徐冷を行って、超電導成形体を得
た。
C01及びCuOを用い、モル比でTl:Ba:Ca
: Cu=2 : 2 : 2 : 3となる様に均一
に混合した後、線径2閣、外径50mの5回巻きコイル
及び外径10m、内径8■、長さ100mのパイプに成
形し、これらを以下実施例25と同様の条件で加熱処理
、第2の加熱処理及び徐冷を行って、超電導成形体を得
た。
前記実施例27〜28によって得られた超電導成形体に
ついて、密度並びに臨界温度(T、)、臨界電流密度(
JC)等の超電導特性を測定し、これらの結果をまとめ
て第17表に示した。
ついて、密度並びに臨界温度(T、)、臨界電流密度(
JC)等の超電導特性を測定し、これらの結果をまとめ
て第17表に示した。
第17表
第16表から明らかな様に、本発明の方法により製造し
た実施例25〜28品は、いずれも理論密度の95%以
上の緻密な成形体が得られており、Tc、Jc等の超電
導特性も良好であった。一方成形体の加熱処理を低酸素
分圧の雰囲気下で行わなかった比較例20品は、超電導
成形体の密度が低く、TClJc等も低い値しか得られ
なかった。
た実施例25〜28品は、いずれも理論密度の95%以
上の緻密な成形体が得られており、Tc、Jc等の超電
導特性も良好であった。一方成形体の加熱処理を低酸素
分圧の雰囲気下で行わなかった比較例20品は、超電導
成形体の密度が低く、TClJc等も低い値しか得られ
なかった。
〔実施例29〕
原料物質としてBizOs、5rCO,、CaC01及
びCuOを用い、モル比でBi:Sr:Ca:cug=
l:1:1:2となる様に混合した。
びCuOを用い、モル比でBi:Sr:Ca:cug=
l:1:1:2となる様に混合した。
前記混合原料粉体500gを、酸素ガスで置換した後真
空引きして、2 X 10 ””Torrの酸素分圧迄
減圧した雰囲気下で800℃X5hr加熱処理した。
空引きして、2 X 10 ””Torrの酸素分圧迄
減圧した雰囲気下で800℃X5hr加熱処理した。
これを粉砕、分級して、平均粒子径2−以下の複合酸化
物粉体とした後、外径50m、内径30m、厚さ1mの
リング及び直径25腫、厚さ5mのベレットに成形した
。これらをNt: 0z=4 : 1の雰囲気中で87
0℃X10hr、更に酸素雰囲気中で800℃X6hr
の第2の加熱処理を施し、8゜0〜400℃間を1”C
/winで徐冷して超電導成形体を得た。
物粉体とした後、外径50m、内径30m、厚さ1mの
リング及び直径25腫、厚さ5mのベレットに成形した
。これらをNt: 0z=4 : 1の雰囲気中で87
0℃X10hr、更に酸素雰囲気中で800℃X6hr
の第2の加熱処理を施し、8゜0〜400℃間を1”C
/winで徐冷して超電導成形体を得た。
〔実施例30〕
実施例29と同様の複合酸化物粉体を用い、線径2m、
外径50閣の5回巻きコイル及び外径lOm、内径8閣
、長さ100mのパイプに成形し、これらを酸素雰囲気
中で880℃X 8 hr、更に酸素雰囲気中で700
℃X20hrの第2の加熱処理を施し、700〜300
’C間を1℃/winで徐冷して、クランク等の発生が
無い超電導成形体を得た。
外径50閣の5回巻きコイル及び外径lOm、内径8閣
、長さ100mのパイプに成形し、これらを酸素雰囲気
中で880℃X 8 hr、更に酸素雰囲気中で700
℃X20hrの第2の加熱処理を施し、700〜300
’C間を1℃/winで徐冷して、クランク等の発生が
無い超電導成形体を得た。
〔実施例31〕
原料物質としてTV、O,、Ba(NOs)x、Ca(
NOs)g及びCu(NOs)xを用い、モル比でT4
!:Bi:Ca:Cu−2:2:2:3となる様に混合
した。前記混合原料粉体500gを、真空引きして、1
0Torrの酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、780℃
X7hr加熱処理した後、以下実施例29と同様の条件
で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行った。
NOs)g及びCu(NOs)xを用い、モル比でT4
!:Bi:Ca:Cu−2:2:2:3となる様に混合
した。前記混合原料粉体500gを、真空引きして、1
0Torrの酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、780℃
X7hr加熱処理した後、以下実施例29と同様の条件
で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行った。
〔比較例21〕
実施例29と同様にして得た混合原料粉体を、大気中で
870℃X10hr加熱処理した後、以下実施例29と
同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行って超
電導成形体を得た。
870℃X10hr加熱処理した後、以下実施例29と
同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行って超
電導成形体を得た。
前記実施例29〜31並びに比較例21によって得られ
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(Tc)
、臨界電流密度(JC)等の超電導特性を測定し、これ
らの結果をまとめて第18表に示した。
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(Tc)
、臨界電流密度(JC)等の超電導特性を測定し、これ
らの結果をまとめて第18表に示した。
第18表
第18表から明らかな様に、本発明の方法により製造し
た実施例29〜31品は、いずれも理論密度の95%以
上の緻密な成形体が得られており、TC,J、等の超電
導特性も良好であった。一方混合原料粉体の加熱処理を
低酸素分圧の雰囲気下で行わなかった比較例21品は、
成形体の密度が低く、Te、Jc等の低い値しか得られ
なかった。
た実施例29〜31品は、いずれも理論密度の95%以
上の緻密な成形体が得られており、TC,J、等の超電
導特性も良好であった。一方混合原料粉体の加熱処理を
低酸素分圧の雰囲気下で行わなかった比較例21品は、
成形体の密度が低く、Te、Jc等の低い値しか得られ
なかった。
〔実施例32〕
原料物質としてBi*Os、5rCOs、CaCO3及
びCuOを用い、原子比でBi:Sr:Ca:cu−1
:1:1:2となる様に混合した。
びCuOを用い、原子比でBi:Sr:Ca:cu−1
:1:1:2となる様に混合した。
前記混合原料粉体500gを、酸素ガスで置換した後真
空引きして、2 X 10−”Torrの酸素分圧迄減
圧した雰囲気下で、800℃X4hr加熱処理した。こ
れを粉砕、分級して、平均粒子径2−以下の複合酸化物
粉体とした後、直径25■、厚さ5閣のベレットに成形
した。これを大気中で870”CX2hrの第2の加熱
処理を施した後、1°(/sinで徐冷して超電導成形
体を得た。
空引きして、2 X 10−”Torrの酸素分圧迄減
圧した雰囲気下で、800℃X4hr加熱処理した。こ
れを粉砕、分級して、平均粒子径2−以下の複合酸化物
粉体とした後、直径25■、厚さ5閣のベレットに成形
した。これを大気中で870”CX2hrの第2の加熱
処理を施した後、1°(/sinで徐冷して超電導成形
体を得た。
〔実施例33〕
実施例32と同様の加熱処理粉を用い、線径2閤、外径
50■の5回巻きコイル及び外径10mm、内径8m、
長さ100■のバイブに成形し、これらを大気中で87
0℃X2hrの第2の加熱処理を施した後、1℃/wi
nで徐冷して、クランク等の発生が無い超電導成形体を
得た。
50■の5回巻きコイル及び外径10mm、内径8m、
長さ100■のバイブに成形し、これらを大気中で87
0℃X2hrの第2の加熱処理を施した後、1℃/wi
nで徐冷して、クランク等の発生が無い超電導成形体を
得た。
〔実施例34〕
原料物質としてBa (NOa)tSCa (No+)
*、Tll (NOx)i及びCu(NOs)tを用い
、原子比でTll : Ba : Ca : Cu=2
: 2 : 2 : 3となる様に混合した。前記混
合原料粉体500gを、真空引きして、10Torrの
酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、810℃X7hr加熱
処理した後、以下実施例32と同様の条件で成形し、8
80℃X3hrの条件で第2の加熱処理を施し、1℃/
■inで徐冷した。
*、Tll (NOx)i及びCu(NOs)tを用い
、原子比でTll : Ba : Ca : Cu=2
: 2 : 2 : 3となる様に混合した。前記混
合原料粉体500gを、真空引きして、10Torrの
酸素分圧迄減圧した雰囲気下で、810℃X7hr加熱
処理した後、以下実施例32と同様の条件で成形し、8
80℃X3hrの条件で第2の加熱処理を施し、1℃/
■inで徐冷した。
〔比較例22〕
実施例32と同様にして作った原料粉体の混合物を、酸
素分圧0.6気圧(残部は窒素で、全圧で1気圧)の雰
囲気下で800℃X8hr加熱処理した後、以下実施例
32と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行
って超電導成形体を得た。
素分圧0.6気圧(残部は窒素で、全圧で1気圧)の雰
囲気下で800℃X8hr加熱処理した後、以下実施例
32と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行
って超電導成形体を得た。
前記実施例32〜34並びに比較例22によって得られ
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(Tc)
、液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(JC
)等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を
行い、これらの結果をまとめて第19表に示した。
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(Tc)
、液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(JC
)等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を
行い、これらの結果をまとめて第19表に示した。
第19表
第19表から明らかな樺に、本発明の方法により製造し
た実施例32〜34品は、いずれも炭素量が0.1wt
%以下であって、密度が理論密度の95%以上の緻密な
成形体が得られ、又Tcが100に級の均一な高Tc相
となっており、Tc、J、等の超電導特性も良好であっ
た。一方原料粉体の加熱処理を低酸素分圧の雰囲気下で
行わなかった比較例1品は、炭素含有量が多く、成形体
の密度も低くて、且つ85に級のTcの相と100K級
のTcの相とが混在する為、Tc、Jc等も低い値しか
得られなかった。
た実施例32〜34品は、いずれも炭素量が0.1wt
%以下であって、密度が理論密度の95%以上の緻密な
成形体が得られ、又Tcが100に級の均一な高Tc相
となっており、Tc、J、等の超電導特性も良好であっ
た。一方原料粉体の加熱処理を低酸素分圧の雰囲気下で
行わなかった比較例1品は、炭素含有量が多く、成形体
の密度も低くて、且つ85に級のTcの相と100K級
のTcの相とが混在する為、Tc、Jc等も低い値しか
得られなかった。
〔実施例35〕
Ba(NOx)g、Ca (NOs)t、 Tj! (
NOx)s及びCu (NOx)iの水溶液を用い、原
子比でT11:Ba:Ca:Cu−2:2=2:3とな
る様に混合した後、シュウ酸で共沈させ、これを脱水乾
燥して原料粉体とした。前記混合物500gを、300
℃大気中で3hr予備脱水加熱してから、約0、5 T
orr迄真空引きした加熱炉中で、第20表に示す範囲
内の温度で加熱処理した後、以下実施例32と同様の条
件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行った。尚加熱処
理での保持時間は、450〜650℃の場合は6hr、
750〜1,000℃の場合は3hrとした。得られ
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(TC)
、液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(JC
)等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を
行い、これらの結果をまとめて第20表に示した。
NOx)s及びCu (NOx)iの水溶液を用い、原
子比でT11:Ba:Ca:Cu−2:2=2:3とな
る様に混合した後、シュウ酸で共沈させ、これを脱水乾
燥して原料粉体とした。前記混合物500gを、300
℃大気中で3hr予備脱水加熱してから、約0、5 T
orr迄真空引きした加熱炉中で、第20表に示す範囲
内の温度で加熱処理した後、以下実施例32と同様の条
件で成形、第2の加熱処理及び徐冷を行った。尚加熱処
理での保持時間は、450〜650℃の場合は6hr、
750〜1,000℃の場合は3hrとした。得られ
た超電導成形体について、密度並びに臨界温度(TC)
、液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(JC
)等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を
行い、これらの結果をまとめて第20表に示した。
第20表
第20表から明らかな様に、本発明で規定した範囲内の
温度で加熱処理した実施例35−1〜35−5品は、い
ずれも炭素量が0.1wt%以下であって、密度が理論
密度の95%以上の緻密な成形体が得られており、Tc
5Jc等の超電導特性も良好であった。一方混合原料粉
体の加熱処理温度が本発明で規定した範囲外の温度であ
った比較例23〜24品は、成形体の密度が低く、且つ
均一な相とならない為、Tc、Jc等も低い値しか得ら
れなかった。
温度で加熱処理した実施例35−1〜35−5品は、い
ずれも炭素量が0.1wt%以下であって、密度が理論
密度の95%以上の緻密な成形体が得られており、Tc
5Jc等の超電導特性も良好であった。一方混合原料粉
体の加熱処理温度が本発明で規定した範囲外の温度であ
った比較例23〜24品は、成形体の密度が低く、且つ
均一な相とならない為、Tc、Jc等も低い値しか得ら
れなかった。
〔実施例36〕
実施例35において、加熱処理温度を750℃1保持時
間を3hrとし、雰囲気中の酸素分圧を1×10−2〜
150Torrの範囲内で変化させて加熱処理したもの
について実施例32と同様の焼結ペレットを作製して超
電導特性、炭素量等を測定し、その結果を第21表に示
した。
間を3hrとし、雰囲気中の酸素分圧を1×10−2〜
150Torrの範囲内で変化させて加熱処理したもの
について実施例32と同様の焼結ペレットを作製して超
電導特性、炭素量等を測定し、その結果を第21表に示
した。
第21表
第21表から明らかな様に、加熱処理時の酸素分圧が5
0Torr以下の実施例36−i 〜36−6品はいず
れも炭素量が0.1wt%以下であり、密度が高くて、
高いTcを有する均一な相となる為、TClJC等の超
電導特性も良好であった。又これらの特性値は酸素分圧
の低下に伴って向上しているが、これは混合原料粉体を
加熱処理後粉砕して得られる複合酸化物粉体中の残留炭
素量が少なくなると共に、酸素量が欠乏して該複合酸化
物粉体が活性化する事によるものである。一方加熱処理
時の酸素分圧が59Torrよりも高い比較例25〜2
6品は、炭素量が0.1wt%を超えており、成形体の
密度も低く、低Tc相が出る為、Tc、Jc等も低い値
しか得られなかった。
0Torr以下の実施例36−i 〜36−6品はいず
れも炭素量が0.1wt%以下であり、密度が高くて、
高いTcを有する均一な相となる為、TClJC等の超
電導特性も良好であった。又これらの特性値は酸素分圧
の低下に伴って向上しているが、これは混合原料粉体を
加熱処理後粉砕して得られる複合酸化物粉体中の残留炭
素量が少なくなると共に、酸素量が欠乏して該複合酸化
物粉体が活性化する事によるものである。一方加熱処理
時の酸素分圧が59Torrよりも高い比較例25〜2
6品は、炭素量が0.1wt%を超えており、成形体の
密度も低く、低Tc相が出る為、Tc、Jc等も低い値
しか得られなかった。
〔実施例37〕
原料物質としてB115s、S r COs、CaCO
3及びCuOを用い、原子比でBi:Sr:Ca:cu
−1+l:l:2となる樺に混合した。
3及びCuOを用い、原子比でBi:Sr:Ca:cu
−1+l:l:2となる樺に混合した。
前記混合物500gを、水素ガスで置換した後真空引き
して、1QTorrの水素分圧迄減圧した還元性雰囲気
中で、800℃X4hr加熱処理した。これを粉砕、分
級して、平均粒子径2μ以下とじた後、直径25閣、厚
さ5mmのペレットに成形した。
して、1QTorrの水素分圧迄減圧した還元性雰囲気
中で、800℃X4hr加熱処理した。これを粉砕、分
級して、平均粒子径2μ以下とじた後、直径25閣、厚
さ5mmのペレットに成形した。
これを大気中で870℃X2hrの第2の加熱処理を施
した後、0.5℃/ s i n・で徐冷して酸化物超
電導成形体を得た。
した後、0.5℃/ s i n・で徐冷して酸化物超
電導成形体を得た。
〔実施例38〕
実施例37と同じ原料物質を用い、同じ割合に混合した
後、真空引きして一酸化炭素ガスで置換し、−酸化炭素
ガス分圧I Torrの還元性雰囲気中で、820℃X
4hr加熱処理した。これを粉砕、分級して、平均粒子
径2μ以下とした後、直径25閤、厚さ5閣のペレット
に成形した。これを実施例37と同じ条件で第2の加熱
処理及び徐冷を行い、酸化物超電導成形体を得た。
後、真空引きして一酸化炭素ガスで置換し、−酸化炭素
ガス分圧I Torrの還元性雰囲気中で、820℃X
4hr加熱処理した。これを粉砕、分級して、平均粒子
径2μ以下とした後、直径25閤、厚さ5閣のペレット
に成形した。これを実施例37と同じ条件で第2の加熱
処理及び徐冷を行い、酸化物超電導成形体を得た。
〔実施例39〕
原料物質としてB a (N 0x)t、 Ca (N
Osh、Tl (NOs)s及びCu (NOx)zを
用い、原子比でTI!:Ba:Ca:Cu−2:2:2
:3となる様に混合した。前記混合物500gを、真空
引きした後、水素分圧IQTorrの還元性雰囲気中で
、750℃×2hr加熱処理した後、以下実施例37と
同様の条件で成形し、880℃X3hrの条件で第2の
加熱処理を施し、l”(/sinで徐冷した。
Osh、Tl (NOs)s及びCu (NOx)zを
用い、原子比でTI!:Ba:Ca:Cu−2:2:2
:3となる様に混合した。前記混合物500gを、真空
引きした後、水素分圧IQTorrの還元性雰囲気中で
、750℃×2hr加熱処理した後、以下実施例37と
同様の条件で成形し、880℃X3hrの条件で第2の
加熱処理を施し、l”(/sinで徐冷した。
〔比較例27〕
実施例37と同様にして作った原料粉体の混合物を、通
常の大気中で800℃X8hr加熱処理した後、以下実
施例37と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷
を行って酸化物超電導成形体を得た。
常の大気中で800℃X8hr加熱処理した後、以下実
施例37と同様の条件で成形、第2の加熱処理及び徐冷
を行って酸化物超電導成形体を得た。
前記実施例37〜39並びに比較例27によう得られた
酸化物超電導成形体について、密度並びに臨界温度(T
c)、液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(
−rc )等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化
学分析を行い、これらの結果をまとめて第22表に示し
た。
酸化物超電導成形体について、密度並びに臨界温度(T
c)、液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(
−rc )等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化
学分析を行い、これらの結果をまとめて第22表に示し
た。
第22表
第22表から明らかな樺に、本発明の方法により製造し
た実施例37〜39品は、いずれも炭素量がQ、lig
t%以下であって、密度が理論密度の95%以上の緻密
な成形体が得られ、又Tcが100に級の均一な高T、
相となっており、Tc5Jc等の超電導特性も良好であ
った。一方混合原料粉体の加熱処理を還元性雰囲気中で
行わなかった比較例27品は、炭素含存量が多く、成形
体の密度も低くて、且つ85に級と100に級の2種の
Tcを有する相が混在する為、Tc、Jc等も低い値し
か得られなかった。
た実施例37〜39品は、いずれも炭素量がQ、lig
t%以下であって、密度が理論密度の95%以上の緻密
な成形体が得られ、又Tcが100に級の均一な高T、
相となっており、Tc5Jc等の超電導特性も良好であ
った。一方混合原料粉体の加熱処理を還元性雰囲気中で
行わなかった比較例27品は、炭素含存量が多く、成形
体の密度も低くて、且つ85に級と100に級の2種の
Tcを有する相が混在する為、Tc、Jc等も低い値し
か得られなかった。
〔実施例40〕
Ba(NOx)i、Ca (NOsL、Tj! (NO
s)g及びCu(NOx)xの水溶液を用い、原子比で
TI!:Ba:Ca:Cu−2:2:2:3となる様に
混合した後、シェラ酸で共沈させ、これを脱水乾燥して
原料粉体とした。前記混合物500gを、300℃大気
中で3hr予備脱水加熱してから、lOTorrの水素
雰囲気中で、第23表に示す範囲内の温度で加熱処理し
た後、以下実施例37と同様の条件で焼結ベレットを作
製した。尚加熱処理での保持時間は、450℃と500
℃は10hr、600℃と700℃は5hr、 800
〜1,050’Cの場合は3hrとした。得られた酸化
物超電導成形体について、密度並びに臨界温度(TC)
、液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(JC
)等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を
行い、これらの結果をまとめて第23表に示した。
s)g及びCu(NOx)xの水溶液を用い、原子比で
TI!:Ba:Ca:Cu−2:2:2:3となる様に
混合した後、シェラ酸で共沈させ、これを脱水乾燥して
原料粉体とした。前記混合物500gを、300℃大気
中で3hr予備脱水加熱してから、lOTorrの水素
雰囲気中で、第23表に示す範囲内の温度で加熱処理し
た後、以下実施例37と同様の条件で焼結ベレットを作
製した。尚加熱処理での保持時間は、450℃と500
℃は10hr、600℃と700℃は5hr、 800
〜1,050’Cの場合は3hrとした。得られた酸化
物超電導成形体について、密度並びに臨界温度(TC)
、液体窒素温度(77K)における臨界電流密度(JC
)等の超電導特性を測定すると共に、炭素の化学分析を
行い、これらの結果をまとめて第23表に示した。
第23表
〔実施例41〕
実施例40において、加熱処理温度を800℃1保持時
間を3hrとし、雰囲気中の水素分圧を0.05〜76
0Torrの範囲内で変化させて加熱処理したものにつ
いて実施例37と同様の焼結ペレットを作製して超電導
特性、炭素量等を測定し、その結果を第24表に示した
。
間を3hrとし、雰囲気中の水素分圧を0.05〜76
0Torrの範囲内で変化させて加熱処理したものにつ
いて実施例37と同様の焼結ペレットを作製して超電導
特性、炭素量等を測定し、その結果を第24表に示した
。
第24表
第23表から明らかな様に、本発明で規定した範囲内の
温度で加熱処理した実施例40−1〜40−5品は、い
ずれも炭素量が0,1wt%以下であって、密度が理論
密度の95%以上の緻密な成形体が得られており、Tc
、Jc等の超電導特性も良好であった。一方混合原料粉
体の加熱処理温度が本発明で規定した範囲外の温度であ
った比較例28〜29品は、成形体の密度が低く、且つ
均一な相とならない為、Tc、Jc等の低い値しか得ら
れなかった。
温度で加熱処理した実施例40−1〜40−5品は、い
ずれも炭素量が0,1wt%以下であって、密度が理論
密度の95%以上の緻密な成形体が得られており、Tc
、Jc等の超電導特性も良好であった。一方混合原料粉
体の加熱処理温度が本発明で規定した範囲外の温度であ
った比較例28〜29品は、成形体の密度が低く、且つ
均一な相とならない為、Tc、Jc等の低い値しか得ら
れなかった。
第24表から明らかな様に、加熱処理時の水素分圧が0
.1 Torr以上の実施例41−1〜41−7品はい
ずれも炭素量が0.1wt%以下であり、密度が高くて
、均一相となる為、Tc、Je等の超電導特性も良好で
あった。又これらの特性値は水素分圧が高い程向上して
いるが、これは混合原料粉体を加熱処理後粉砕して得ら
れる複合酸化物粉体中の残留炭素量が少なくなると共に
、酸素量が欠乏して該複合酸化物粉体が活性化する事に
よるものである。一方加熱処理時の水素分圧が0.1
Torr未滴の比較例30品は、成形体の密度が低くて
低T、相が出る為、Tc、Jc等も低い値しか得られな
かった。
.1 Torr以上の実施例41−1〜41−7品はい
ずれも炭素量が0.1wt%以下であり、密度が高くて
、均一相となる為、Tc、Je等の超電導特性も良好で
あった。又これらの特性値は水素分圧が高い程向上して
いるが、これは混合原料粉体を加熱処理後粉砕して得ら
れる複合酸化物粉体中の残留炭素量が少なくなると共に
、酸素量が欠乏して該複合酸化物粉体が活性化する事に
よるものである。一方加熱処理時の水素分圧が0.1
Torr未滴の比較例30品は、成形体の密度が低くて
低T、相が出る為、Tc、Jc等も低い値しか得られな
かった。
〔実施例42〕
還元性ガスとして水素のかわりに一酸化炭素を用い、該
−酸化炭素の分圧を0.05〜150Torrの範囲内
で変化させた以外は実施例5と同様な条件で実験を行い
、その結果を第25表に示した。
−酸化炭素の分圧を0.05〜150Torrの範囲内
で変化させた以外は実施例5と同様な条件で実験を行い
、その結果を第25表に示した。
第25表
第25表から明らかな様に、加熱処理時の一酸化炭素分
圧が0.1 Torr以上の実施例42−1〜42−6
品はいずれも密度が高くて、均一な相となる為、Tc、
Jc等の超電導特性も良好であった。
圧が0.1 Torr以上の実施例42−1〜42−6
品はいずれも密度が高くて、均一な相となる為、Tc、
Jc等の超電導特性も良好であった。
−カー酸化炭素分圧が0.1 Torr未滴の比較例3
1品は、成形体の密度が低くて、低T、相が出る為、T
、、Jc等も低い値しか得られなかった。
1品は、成形体の密度が低くて、低T、相が出る為、T
、、Jc等も低い値しか得られなかった。
以上述べたように本発明請求項1の発明方法によれば、
残留炭素量が少なく、緻密な、超電導特性に優れた酸化
物超電導成形体が製造し得るものであり、又本発明請求
項2の発明方法によれば、残留炭素量が少なく且つ酸素
欠乏状態の活性な複合酸化物粉体が得られ、この粉体を
用いて製造される酸化物超電導成形体は超電導特性が良
好なものである等、工業上顕著な効果を奏する。
残留炭素量が少なく、緻密な、超電導特性に優れた酸化
物超電導成形体が製造し得るものであり、又本発明請求
項2の発明方法によれば、残留炭素量が少なく且つ酸素
欠乏状態の活性な複合酸化物粉体が得られ、この粉体を
用いて製造される酸化物超電導成形体は超電導特性が良
好なものである等、工業上顕著な効果を奏する。
Claims (3)
- (1)少なくともアルカリ土金属および銅を含む酸化物
超電導体を製造するにあたり、少なくともアルカリ土金
属および銅を含む酸化物超電導体の構成元素を含む物質
を低酸素雰囲気中で500〜1,000℃の温度範囲内
の温度で加熱処理し、ついで酸素を含む雰囲気中で第2
の加熱処理を行うことを特徴とする酸化物超電導体の製
造方法。 - (2)少なくともアルカリ土金属および銅を含む酸化物
超電導体の構成元素を含む物質を低酸素雰囲気中で50
0〜1,000℃の温度範囲内の温度で加熱処理したの
ち粉砕することを特徴とする酸化物超電導体の前駆体で
ある複合酸化物粉体の製造方法。 - (3)少なくともアルカリ土金属、および銅を含む酸化
物超電導体の前駆体である複合酸化物粉体であって、炭
素含有量が0.1wt%以下であることを特徴とする酸
化物超電導体の前駆体である複合酸化物粉体。
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JP20152487 | 1987-08-12 | ||
JP62-202415 | 1987-08-13 | ||
JP20241587 | 1987-08-13 | ||
JP62-293758 | 1987-11-20 | ||
JP29375887 | 1987-11-20 | ||
JP62-304261 | 1987-12-01 | ||
JP30426187 | 1987-12-01 | ||
JP63-41750 | 1988-02-24 | ||
JP4175088 | 1988-02-24 | ||
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JP63-84828 | 1988-04-06 | ||
JP8482888 | 1988-04-06 | ||
JP8483088 | 1988-04-06 | ||
JP8482788 | 1988-04-06 | ||
JP63-84827 | 1988-04-06 | ||
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JP63-84829 | 1988-04-06 | ||
JP63-105027 | 1988-04-27 | ||
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JPH05213619A (ja) * | 1991-10-10 | 1993-08-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 超伝導体およびその製造方法 |
JP2015209363A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 国立大学法人島根大学 | Re123結晶膜作成方法。 |
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KR0125876B1 (ko) * | 1988-02-25 | 1997-12-18 | 나까하라 쯔네오 | 초전도 재료와 그 제조 방법 |
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DE3930113A1 (de) * | 1989-09-09 | 1991-03-21 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung eines supraleiters aus einem oxalat |
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FR2659640B1 (fr) * | 1990-03-14 | 1992-07-24 | Centre Nat Rech Scient | Procede de traitement des cuprates supraconducteurs a structure en feuillets. |
DE4218864A1 (de) * | 1992-06-09 | 1993-12-16 | Vacuumschmelze Gmbh | Oxidkeramisches Supraleitermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung |
JPH06102225A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-04-15 | Ford Motor Co | 一酸化炭素選択的センサー |
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US6202287B1 (en) * | 1996-01-18 | 2001-03-20 | American Superconductor Corporation | Method for producing biaxially aligned super conducting ceramics |
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---|---|---|---|---|
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SU335920A1 (ru) * | 1970-02-02 | 1978-02-28 | Savchenko A I | Способ очистки алюминатно-щелочных растворов |
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EP0275343A1 (en) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | International Business Machines Corporation | New superconductive compounds of the K2NiF4 structural type having a high transition temperature, and method for fabricating same |
JP2630361B2 (ja) * | 1987-03-27 | 1997-07-16 | 株式会社 半導体エネルギー研究所 | 超電導材料 |
EP0286135A3 (en) * | 1987-04-10 | 1990-12-19 | Sumitomo Electric Industries Limited | Method for producing ceramic oxide superconductor |
EP0287749A1 (en) * | 1987-04-23 | 1988-10-26 | International Business Machines Corporation | New layered copper oxide superconductor compounds |
JPS6461345A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Mitsubishi Metal Corp | Burning of superconducting ceramic |
-
1988
- 1988-08-02 AU AU20287/88A patent/AU589068B2/en not_active Ceased
- 1988-08-08 JP JP63197746A patent/JP2721189B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-08 CA CA000574095A patent/CA1335236C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1988-08-09 CN CN88104870A patent/CN1029272C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1988-08-10 DE DE3853856T patent/DE3853856T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-08-10 EP EP88112998A patent/EP0303249B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-06-27 US US07/544,026 patent/US5106824A/en not_active Expired - Fee Related
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CN1029272C (zh) | 1995-07-05 |
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CA1335236C (en) | 1995-04-18 |
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