JPH03109252A - 超電導セラミックス - Google Patents
超電導セラミックスInfo
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- JPH03109252A JPH03109252A JP1247062A JP24706289A JPH03109252A JP H03109252 A JPH03109252 A JP H03109252A JP 1247062 A JP1247062 A JP 1247062A JP 24706289 A JP24706289 A JP 24706289A JP H03109252 A JPH03109252 A JP H03109252A
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Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はセラミックスにＺｒ又はＨｆを添加することに
より、臨界温度などの超電導特性を損なうことなく、高
い機械的強度と耐環境性を付与した超電導セラミックス
に関するものである。
より、臨界温度などの超電導特性を損なうことなく、高
い機械的強度と耐環境性を付与した超電導セラミックス
に関するものである。
（従来の技術）
本発明に係る従来技術として株、ＭｘＹ、−ｘＢａｔ
Ｃｕ３０ｙ （Ｍ＝Ｚｒ、Ｈｆ）がある。
Ｃｕ３０ｙ （Ｍ＝Ｚｒ、Ｈｆ）がある。
前記セラミックスはＹ、Ｏ，、ＢａＣｕｚ 、Ｃｕｏ、
Ｚｒ０ｚ又はＨｆＯ，（ハフニア）を原料とした焼結体
であり、機械的強度の向上と水分による特性劣化や経時
変化の防止を計っているものである。（文献Ｐ、Ｒｅｇ
ｎｉｅｒ ｅｔ ａｌ：Ｊ、ｐｈｙｓ、ｃ：５ｏｌ
ｉｄ ５ｔａｔｅＰｈｙｓ、２１ （１９８８）Ｌ４
６３〜４６８）（発明が解決しようとする課題） しかし前記超電導セラミックスはＺｒ量の増加と共に強
度を増すものの、代表的な超電導特性である臨界温度Ｔ
ｃは大きく低下するものである。
Ｚｒ０ｚ又はＨｆＯ，（ハフニア）を原料とした焼結体
であり、機械的強度の向上と水分による特性劣化や経時
変化の防止を計っているものである。（文献Ｐ、Ｒｅｇ
ｎｉｅｒ ｅｔ ａｌ：Ｊ、ｐｈｙｓ、ｃ：５ｏｌ
ｉｄ ５ｔａｔｅＰｈｙｓ、２１ （１９８８）Ｌ４
６３〜４６８）（発明が解決しようとする課題） しかし前記超電導セラミックスはＺｒ量の増加と共に強
度を増すものの、代表的な超電導特性である臨界温度Ｔ
ｃは大きく低下するものである。
このために、充分な強度を得るためにＺｒの混入量を増
し、ｘ ＝ ０．４を越えるとＴｃは７７ｋを下回り液
体窒素温度での超電導という超電導セラミックス最大の
メリットを失う。
し、ｘ ＝ ０．４を越えるとＴｃは７７ｋを下回り液
体窒素温度での超電導という超電導セラミックス最大の
メリットを失う。
これはＹをＺｒに置換することにより超電導相であるＹ
＋ Ｂａｚ Ｃｕｔ Ｏｓの割合が減少することに起因
するものでＨｆ混入の場合についても同様である。
＋ Ｂａｚ Ｃｕｔ Ｏｓの割合が減少することに起因
するものでＨｆ混入の場合についても同様である。
本発明は前記超電導セラミックスと同等以上の強度を有
し、かつ母材のセラミックスの超電導特性を損なわない
超電導材を得ることを技術的課題とするものである。
し、かつ母材のセラミックスの超電導特性を損なわない
超電導材を得ることを技術的課題とするものである。
（課題を解決するための手段）
前記課題を解決するために講じた技術的手段は次のとお
りである。すなわち、 構成元素の比率がＥａＲＥ、Ｂａｚ Ｃｕ、０ｄ（Ｅは
Ｚｒ、及びＨｆ又はこれらの２つの元素を組み合わせた
もの、ＲＥはＹ及び原子番号５７〜７１の希土類元素又
はこれらの元素を２つ以上組み合わせたもの、ａはＯ＜
ａ＜２．ｄはｄ ＞ ６．５ ）となるように配合して
作った焼結体である。
りである。すなわち、 構成元素の比率がＥａＲＥ、Ｂａｚ Ｃｕ、０ｄ（Ｅは
Ｚｒ、及びＨｆ又はこれらの２つの元素を組み合わせた
もの、ＲＥはＹ及び原子番号５７〜７１の希土類元素又
はこれらの元素を２つ以上組み合わせたもの、ａはＯ＜
ａ＜２．ｄはｄ ＞ ６．５ ）となるように配合して
作った焼結体である。
（作用）
本発明による超電導セラミックスはＺｒ又はＨｆをＹと
置換して混入するものでなく、母材の構成元素の比率を
変えることなく添加する形で混入するものである。
置換して混入するものでなく、母材の構成元素の比率を
変えることなく添加する形で混入するものである。
これによりＺｒ混入による超電導相の減少を防止し、超
電導特性の低下がなく、かつ置換型セラミックスと同等
以上の強度を有する超電導材の実現を可能とするもので
ある。
電導特性の低下がなく、かつ置換型セラミックスと同等
以上の強度を有する超電導材の実現を可能とするもので
ある。
（実施例）
以下実施例について説明する。
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系をベースにＺｒを添加したＹ−Ｚ
ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導セラミツクスについて以下
に詳述する。
ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導セラミツクスについて以下
に詳述する。
本発明に基づき作製した超電導セラミックスの配合組成
（第１表にＡと示す）と後述する文献のＲｅｇｎｉｅｒ
らのもの（第１表にＢと示す）と合わせて第１表に示す
。
（第１表にＡと示す）と後述する文献のＲｅｇｎｉｅｒ
らのもの（第１表にＢと示す）と合わせて第１表に示す
。
第 １ 表
第１表中Ａの試料についてはＺｒＯ２（ジルコニア）、
Ｙｚ０３（イツトリア）、Ｂａｃｏｎ（炭酸バリウム）
、ＣｕＯ（酸化銅）の粉末をＹ：Ｚｒ：Ｂａ：Ｃｕの比
が原子数比で１：ｘ：２：３ （ｘ＝Ｏ〜０．５）にな
るように秤量し、メノー乳鉢で十分に混合する。次に４
ｔｏｎｆ／ｃｍ”の圧力でプレス成形する。
Ｙｚ０３（イツトリア）、Ｂａｃｏｎ（炭酸バリウム）
、ＣｕＯ（酸化銅）の粉末をＹ：Ｚｒ：Ｂａ：Ｃｕの比
が原子数比で１：ｘ：２：３ （ｘ＝Ｏ〜０．５）にな
るように秤量し、メノー乳鉢で十分に混合する。次に４
ｔｏｎｆ／ｃｍ”の圧力でプレス成形する。
大気中９５０°Ｃで１２時間焼成し、冷却した後粉砕す
る、この仮焼操作を２〜３回繰り返し最後に酸素気流中
９８０°Ｃで１２時間本焼を行う。
る、この仮焼操作を２〜３回繰り返し最後に酸素気流中
９８０°Ｃで１２時間本焼を行う。
このようにして作製した焼結体試料から切り出した試験
片について３点曲げ試験を行った、その結果を第１図に
示す。
片について３点曲げ試験を行った、その結果を第１図に
示す。
同様にして作製した第１表中Ｂの試料の結果を第１図の
破線で表す。Ｚｒ量の増加と共に曲げ強度は増大しｘ
＝ ０．５ではＡ、Ｂ共にＺｒを添加しない純粋なＹ、
Ｂａｚ Ｃｕ、Ｏδ（以下これを純ＹＢＣＯと略して呼
ぶ）の約３倍の強度となる。
破線で表す。Ｚｒ量の増加と共に曲げ強度は増大しｘ
＝ ０．５ではＡ、Ｂ共にＺｒを添加しない純粋なＹ、
Ｂａｚ Ｃｕ、Ｏδ（以下これを純ＹＢＣＯと略して呼
ぶ）の約３倍の強度となる。
第２図には電気抵抗の測定より求めた室温における比抵
抗ρＲ，Ｔ及びゼロ抵抗となる臨界温度ＴｃのＺｒ濃度
依存性を示す。Ａ試料ではＺｒの添加によりｘ ＝ ０
．５でρＲ，Ｔに若干の増加があるものの＝ＴＯはｘ
＝ ０．５においても純ＹＢＣＯと同じ値（約９０Ｋ）
を維持するものである。
抗ρＲ，Ｔ及びゼロ抵抗となる臨界温度ＴｃのＺｒ濃度
依存性を示す。Ａ試料ではＺｒの添加によりｘ ＝ ０
．５でρＲ，Ｔに若干の増加があるものの＝ＴＯはｘ
＝ ０．５においても純ＹＢＣＯと同じ値（約９０Ｋ）
を維持するものである。
これらの特性は大気中に３ケ月間放置しても変化しなか
った。
った。
Ｂ試料ではＺｒの混入によりｘ ＝ ０．３を越えると
ρｌ？、Ｔは急増し、Ｔｃは低下し始めｘ ＝ ０．５
では液体窒素温度以下になり特性が大きく劣化する。
ρｌ？、Ｔは急増し、Ｔｃは低下し始めｘ ＝ ０．５
では液体窒素温度以下になり特性が大きく劣化する。
このようにＺｒを添加した本発明の超電導セラミックス
はＴｃなどの超電導特性の劣化が殆どなく、Ｚｒを含ま
ない従来のセ、ラミックスの数倍の機械的強度を有する
。
はＴｃなどの超電導特性の劣化が殆どなく、Ｚｒを含ま
ない従来のセ、ラミックスの数倍の機械的強度を有する
。
これは、Ｚｒの添加により超電導相の他にＢａＺｒＯ３
などの非超電導相が生じ、超電導電流の流路を破壊する
ことなく焼結性が向上したことによる。
などの非超電導相が生じ、超電導電流の流路を破壊する
ことなく焼結性が向上したことによる。
更にＺｒの添加量を増すことにより７７に以上のＴｃを
有し、かつ強度の高い超電導セラミックスを得ることが
できると考えられる。
有し、かつ強度の高い超電導セラミックスを得ることが
できると考えられる。
父母材の超電導セラミックスとしてＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系の他にＹの部分が希土類元素よりなるものを用いた場
合および添加元素として化学的性質がＺｒと酷似するＨ
ｆを用いた場合にも同様に効果が得られた。
系の他にＹの部分が希土類元素よりなるものを用いた場
合および添加元素として化学的性質がＺｒと酷似するＨ
ｆを用いた場合にも同様に効果が得られた。
（発明の効果）
本発明は次の効果を有する、すなわち、（１）機械的強
度が同程度である場合、Ｚｒ、Ｈｒを置換型で混入した
超電導セラミックスよりも、ＴＣなどの超電導特性が優
れる。
度が同程度である場合、Ｚｒ、Ｈｒを置換型で混入した
超電導セラミックスよりも、ＴＣなどの超電導特性が優
れる。
（２）Ｚｒ、Ｈｆを置換型で混入した超電導セラミック
スよりも比抵抗が小さい。
スよりも比抵抗が小さい。
（３）Ｚｒ、Ｈｆを含まない超電導セラミックスよりも
曲げ強度が大きい。
曲げ強度が大きい。
（４）Ｚｒ、Ｈｆを含まない超電導セラミックスより水
分による劣化や経時変化が少ない。
分による劣化や経時変化が少ない。
第１図は曲げ強度のＺｒ濃度依存性を表す図。
第２図は室温における比抵抗及びゼロ抵抗となる温度即
ち臨界温度のＺｒ濃度依存性を表す図。 Ａ・・・実施例焼結体試料
ち臨界温度のＺｒ濃度依存性を表す図。 Ａ・・・実施例焼結体試料
Claims (1)
- 構成元素の比率がＥａＲＥ＿１Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏｄ（
ＥはＺｒおよびＨｆ又はこれら２つの元素を組み合わせ
たもの、ＲＥはＹ及び原子番号５７〜７１の希土類元素
又はこれらの元素を２つ以上組み合わせたもの、ａは０
＜ａ＜２、ｄはｄ＞６．５）となるように配合して作製
した焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247062A JPH03109252A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 超電導セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247062A JPH03109252A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 超電導セラミックス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03109252A true JPH03109252A (ja) | 1991-05-09 |
Family
ID=17157857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1247062A Pending JPH03109252A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 超電導セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03109252A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007128880A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Tyco Electronics Austria Gmbh | 開閉装置及び開閉装置用補助電気回路 |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP1247062A patent/JPH03109252A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007128880A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Tyco Electronics Austria Gmbh | 開閉装置及び開閉装置用補助電気回路 |
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