JPH03266313A - 超電導体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液体可溶性の化合物からなる原料の溶液ミス
トを用いて貴金属製の可撓性導体上に酸化物超電導層を
形成する超電導体の製造方法に関する。

従来の技術及び課題 従来、酸化物超電導体の形成元素を含む液体可溶性の化
合物からなる原料を酸化物超電導体を形成する組成で含
有する混合液を、セラミ・ツク基板上に噴霧し乾燥させ
たのち当該原料の熱分解温度以上に加熱して、セラミッ
ク基板上に酸化物超電導層を形成する方法が知られてい
た。

しかしながら、セラミック基板をベースとするため得ら
れる超電導体が可撓性に乏しく、また長尺体を連続製造
することが困難な問題点、さらに当該ベースに導電性を
持たせることが困難な問題点があった。

前記に鑑みセラミックベースに代えて銅系の金属ベース
を用いることを試みたが、満足できる酸化物超電導層を
形成することができなかった。

課題を解決するための手段 本発明者は、前記課題を克服すべ（鋭意研究を重ねた結
果、金属ベースとして貴金属からなる可撓性導体を用い
ることによりその目的を達成しうろことを見出し、本発
明をなすに至った。

すなわち本発明は、酸化物超電導体の形成元素を含有す
る液体可溶性の化合物からなる原料の混合液をミスト化
してそのミスト雰囲気中に、前記原料の熱分解温度未満
に加熱した貴金属からなる可撓性導体を導入して、その
可撓性導体上に酸化物超電導体を形成する組成の原料混
合層を形成したのち、それを前記原料の熱分解温度以上
に加熱して可撓性導体上に酸化物超電導層を形成するこ
とを特徴とする超電導体の製造方法を提供するものであ
る。

作用 貴金属からなる可撓性導体を用いることによりベース部
が導電性を有する可撓性の超電導体を連続製造すること
ができる。ペース金属に貴金属を用いた場合に、その上
に酸化物超電導体からなる連続層を形成できる理由は不
明である。

発明の構成要素の例示 本発明において用いる原料は、硝酸塩や酢酸塩の如く液
体可溶性、就中水溶性の状態で酸化物超電導体の形成元
素を含有するものである。水や、有機溶媒等の液体に可
溶な化合物形態であればよく、好ましくは酸化物超電導
体の形成元素以外の構成元素が酸化物等としてガス化し
、気散しやすい化合物形態を有するものである。

酸化物超電導層の形成に必要な各原料は混合され、混合
溶液としてミスト化に供される。各原料の混合組成は、
予め酸化物超電導体を形成する組成の混合液とすること
が好ましいが、２種以上の混合液を形成してそれらのミ
ストを可撓性導体上で融和させて酸化物超電導層を形成
する方式なともとりつるので、その方式に応じ適宜に決
定してよい。従って、本発明においてはミスト方式によ
り、酸化物超電導体を形成する組成の原料混合層が可撓
性導体上に結果的に形成されればよい。混合液の濃度は
、ミスト化が可能な範囲で適宜に決定してよい。一般に
は５〜７０重量％、就中１０〜３０重量％とされる。

原料混合液のミスト化は、例えばノズルを介した噴霧方
式や超音波による霧化方式、加熱蒸発方式など、適宜な
方式で行ってよい。

本発明においては原料混合液のミスト雰囲気中に、貴金
属からなる可撓性導体を前記原料の熱分解温度未満に加
熱して導入する。これにより、組成ムラの原因となる原
料の急激な熱分解等を防止しつつミストを乾燥させるこ
とができ、可撓性導体上に酸化物超電導体を形成する組
成の原料混合層が形成される。ちなみに熱分解温度が通
例５００〜９００℃、就中５５０〜７５０℃である硝酸
塩形態の原料を用いる場合、可撓性導体の前記加熱温度
は、２００〜６００℃が乾燥効率や組成ムラの発生防止
などの点より適当である。

貴金属からなる可撓性導体としては例えば銀、金、白金
等からなる線状物や帯状物などがあげられ、適宜な形態
のものを用いてよい。なお、本発明における貴金属から
なる可撓性導体には、異種金属からなるベースの少なく
とも酸化物超電導層を形成する部分に、メツキ方式や蒸
着方式等の適宜な方式で貴金属層を設けたものも含まれ
る。

前記した原料混合層は、可撓性導体の全面に設けてもよ
いし、部分的に設けてもよい。部分的な原料混合層の付
設は、例えば可撓性導体の必要部分をマスクする方式等
により行うことができる。

可撓性導体上に形成された原料混合層は、原料の熱分解
温度以上に加熱処理されて酸化物超電導層とされる。加
熱処理は、原料の分解工程と残存する酸化物超電導体の
形成元素含有成分の焼結工程に分けて行ってもよいし、
一連の工程で行ってもよい。加熱温度は、原料や形成酸
化物超電導体の種類等に応じ適宜に決定してよい。−船
釣な加熱温度は７００〜１２００℃であり、加熱時間は
２〜１００時間である。

上記により、貴金属からなる可撓性導体の上に酸化物超
電導体からなる連続層を密着性よく有する超電導体が形
成される。

第１図に、本発明による連続製造方式を例示した。これ
は２機の加熱装置２，４の間に噴霧装置３を配置し、貴
金属からなる可撓性導体６の供給部１と、形成された超
電導体６３の巻き取り機５を設けたものからなる。供給
部１から連続供給される可撓性導体６は、矢印方向に進
行してまず加熱装置２に導入され、それを通過する間に
原料の熱分解温度未満に加熱される。

加熱された可撓性導体６１は、ついで噴霧装置３に導入
される。噴霧装置３内は、酸化物超電導体の形成元素を
含有する液体可溶性の化合物からなる原料の混合液をミ
スト化してなるミスト雰囲気となっており、可撓性導体
６１が噴霧装置３内を通過する間にその上に酸化物超電
導体を形成する組成の原料混合層が形成される。なお、
必要な厚さの原料混合層を形成するために、前記の工程
を繰り返し適用してもよい。

原料混合層６２が形成された可撓性導体６は次に、加熱
装置４に導入され、それを通過する間に前記原料の熱分
解温度以上に加熱されてその原料混合層が酸化物超電導
層に変性され、可撓性導体上に酸化物超電導層を有する
超電導体が形成される。そしてその超電導体６３が巻き
取り機５に巻き取られて製造工程が終了する。

上記において加熱方式としては電気炉等による外部加熱
方式もとりうるし、誘導方式や通電方式等の可撓性導体
を介した内部加熱方式もとりつる。

本発明において製造しつる酸化物超電導層は、液体可溶
性の化合物からなる原料を形成しうるちのであり、その
種類については特に限定はない。

従って例えばＢｉｚ−ｘ　Ｐｂｘ　５ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３
０ｙやＢｉ２５ｒ２　Ｃａｘ−５Ｃｕｘ　Ｏｙの如きＢ
ｉ系酸化物超電導層、Ｙ　Ｂａ２　Ｃｕ３０　ｙの如き
Ｙ系酸化物超電導層、Ｂａ、−ｘＫｘＢｉ○３の如きＢ
ＰＢＯ系酸化物超電導層、Ｎｄ２−Ｘ　Ｃｅｘ　Ｃｕ０
ｙの如きＮｄ系酸化物超電導層、その化Ｌａ系酸化物超
電導層、ＴＩ系酸化物超電導層、Ｐｂ系酸化物超電導層
、また前記のＹ等の成分を他の希土類元素で置換したも
の、ないしＢａ等の成分を他のアルカリ土類金属で置換
したものなどからなる酸化物超電導層等を形成すること
ができる。

本発明により可撓性導体上に形成する酸化物超電導層の
厚さは適宜に調節することができる。−般には５０ｎ以
下、就中１０ｕｍ以下の厚さとされる。

なお酸化物超電導層の厚さ調節は、形成する原料混合層
の厚さで調節する方式のほか、上記した酸化物超電導層
の形成工程を繰り返して酸化物超電導層を重畳させる方
式などによっても行うことができる。

形成された超電導体は、例えば超電導性の電線やリボン
状のコイルなどとして好ましく用いることができる。

発明の効果 本発明によれば、導電性を有するベースに酸化物超電導
層が密着性よく接着し、その酸化物超電導層がベースの
変形追随性に優れる超電導体を連続製造することができ
、長尺体の製造も容易である。また得られた超電導体は
可撓性を有し、金属ベースに基づいて強度に優れ、耐久
性にも優れている。

実施例Ｉ Ｂ＋　、Ｐｂｓ　Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕの各硝酸塩をＢ１
２−Ｘｐｂｘ　５ｒ２Ｃａ２ＣＬ１３０ｙ　　（ｘ　＝
０．６）の原子組成となる割合で水中に添加して３０重
量％混合水溶液を調製し、噴霧ノズルを介しその水溶液
をボックス内でミスト化した。

次に、約４００℃に加熱した直径ＩＩＩＩＩ１１の長尺
銀線を前記のミスト雰囲気内に連続的に導入し、通過さ
せて乾燥固化状態の原料混合層を銀線上に形成した。そ
の原料混合層の厚さは約１０μｍであった。

ついで、前記の原料混合層付き銀線を長さ５ｍの加熱炉
に導入して８００〜８５０℃に加熱し、２０時間かけて
通過させ線状の超電導体を得た。従って、超電導体を２
５０ｍｍ／時間の速度で連続的に得た。

前記の線状超電導体は、可撓性を有しており、その断面
形態は銀線の外周に厚さ約５μｍのＢｉ系酸化物超電導
層を有するものであり、その臨界温度は８５にであった
。また、Ｂｉ系酸化物超電導層は銀線の折り曲げに密着
性よく追随した。なお、臨界温度は０　、１　Ａ　／　
ｃｄｌの電流密度下、液体ヘリウムで冷却しなから４端
子法により電気抵抗の温度による変化を測定し、電圧端
子間の発生電圧がＯとなったときの温度である。

実施例２ 銀線に代えて厚さ５００μｍ１幅５０１１ＩＩ１１の金
箔を用いたほかは実施例１に準じて超電導体を得た。

前記の帯状超電導体は、可撓性を有しており、その断面
形態は余事の外周に厚さ約５μｍのＢｉ系酸化物超電導
層を有するものであり、その臨界温度は８５にであった
。また、Ｂｉ系酸化物超電導層は余事の折り曲げに密着
性よく追随した。

比較例 銀線に代えて銅線を用いたほかは実施例］−に準じて超
電導体の製造を試みた。

しかし、銅線の外周に連続した超電導層が形成されず、
超電導体としての特性を示さなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造工程を例示した説明図である。 １：供給部　　２，４：加熱装置 ３：噴霧装置　　　５：巻き取り機 ６：貴金属からなる可撓性導体 ６１：加熱された可撓性導体 ６２：原料混合層 ６３：目的物の超電導体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、酸化物超電導体の形成元素を含有する液体可溶性の
   化合物からなる原料の混合液をミスト化してそのミスト
   雰囲気中に、前記原料の熱分解温度未満に加熱した貴金
   属からなる可撓性導体を導入して、その可撓性導体上に
   酸化物超電導体を形成する組成の原料混合層を形成した
   のち、それを前記原料の熱分解温度以上に加熱して可撓
   性導体上に酸化物超電導層を形成することを特徴とする
   超電導体の製造方法。