JPH03275513A - ＬｎＢａ↓２ Ｃｕ↓４ Ｏ‖系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］ 本発明は酸化物系超電導材体の製造方法に係り、特に大
気圧下でＬｎＢａｚ　Ｃｕ４０　ｖ系超電導体を製造す
る方法の改良に関する。

［従来の技術） Ｙを代表とするランタノイド系元素（Ｌｎ）を含む！、
ｎＢａ２　Ｃｕ３０　ｘ超電導酸化物は、従来の合金系
や化合物系、すなわち、Ｎｂ−Ｔｌ系やＮｂ３　Ｓｎ系
の超電導物質に比較してその臨界温度が高く、各種の分
野への応用が期待されており、現在実用化へ向けての開
発が急務となっている。

この１．ｎＢａ２　Ｃｕ３０　ｘ超電導酸化物は９０）
［で超電導転移を示すが、耐湿性が低い上、酸素量が不
安定で特性の劣化を生じおい等の欠点がある。特に、酸
素量の問題に関しては、温度によって安定な量が異なり
、また高温で欠損量が大きくなることから、高温加工の
際に超電導性を失う恐れがあるため、特に長尺の線材等
の製造には適さないという欠点があった。

これに対して、最近注目されているＬｎＢａ２Ｃｕ４Ｏ
ｙ系の超電導酸化物は８００℃付近まで酸素量の変化が
ほとんどないため、高温加工や被覆加工等が必要なプロ
セスにおいて期待される物質となっている。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、ＬｎＢａ２　Ｃｕ４０　Ｙ化合物はその
合成が難しく、ＨＩＰ等の高温高圧処理もしくは炭酸塩
を触媒に用いて合成する方法しか報告されておらず、同
様に線材化が困難であるという問題がある。

本発明は、上記の難点を解決するためになされたもので
、高圧焼成や触媒を必要とせず、（１２３）＄４造の、
すなわち、Ｙ　：　Ｂａ　：　Ｃｕ＝　ｌ：２：３　ｌ
ｌ１１成の超電導酸化物に比較して約２００〜３００℃
低い温度でＬｎＢａ２　Ｃｕ４０　Ｙ系超電導体を製造
する方法を提供することをその目的とする。

［１１ｉを解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のＬｎＢａ　２Ｃ
ｕ４０ｖ系超電導体の製造方法は、ＬｎＢａ２　Ｃｕ４
０Ｙ系（Ｌｎはランタノイド系元素）超電導酸化物を構
成する元素を所定の比率で含む各有機金属化合物を混合
あるいはこれ等を溶媒中に溶解し、この混合物あるいは
溶液を基材の外周に塗布して熱分解させた後、大気圧下
の酸化性雰囲気中で熱処理を施すものである。

本発明における超電導酸化物は、（１２４）構造の、即
ち、Ｌｎ　：　Ｂａ　：　Ｃｕ＝　１：２：４のモル比
を有するものを代表的に挙げることができるが、その組
成（モル比）をＬｎ（Ｌｎはランタノイド系元素）：Ｂ
ａ：　Ｃｕ　−（０，８〜１．２　）　　：　　（１，
８〜２．５　）　　：　　（３゜０〜６．０）の範囲と
することがその特性の点から好ましく、特にＹ　：　Ｂ
ａ：　Ｃｕ　−１：２：４〜ｌ：２：５の範囲が適する
。以上の範囲外の組成においては不純物およびＬｎＢａ
２　Ｃｕ４０　Ｙの生成が起こり、特性の低下や酸素量
の減少等を生ずる。

また、本発明における超電導酸化物を構成する元素をａ
む有機金属化合物としては、金属アルコキシド、金属ア
セチルアセトネート、金属カルボキシレート（金属有機
酸塩）を用いることができ、特に金属有機酸塩として脂
肪酸、樹脂酸、ナフテン酸等のアルカリ塩以外の金属塩
、すなわち、金属石鹸が適する。

上記の有機金属化合物は、所定の超電導酸化物を構成す
る元素のモル比で混合され、これらの混合物は常態のま
たは加熱した液状か、あるいはアルコール系、フェノー
ル系、エステル系等の溶媒の単独あるいは混合液に溶解
して用いる。この溶液をフェルトコーティング、ディッ
ピング、ドロッピング、スピンコード等により基材上に
塗布する。

ここで使用する基材としては、Ａｇ等の融点が熱処理温
度以上の耐酸化性に優れた金属またはセラミックス等、
例えば金属テープや金属ファイバーを用いることができ
、必要に応じてバッファ層を設けることモできる。

基材上に塗布後、３００〜９００℃、好ましくは有機酸
塩の熱分解温度以上で、かつ塗膜が剥離や発泡し難い４
００′〜６００℃の温度で熱分解および仮焼する。この
仮焼後、大気圧下で熱処理が施される。

熱処理の際の雰囲気は、酸化性であればよいが、特にＣ
Ｏ２を含まない酸素中が好ましい。

上記の熱処理は６００〜８００℃の温度範囲で１〜４０
０時間で施すことが好ましい。６００℃未満の温度では
分解物が残留し紀い上、ＬｎＢａ２　Ｃｕ４０　Ｙ化合
物が生成され難＜、８００℃を越えると１、ｎＢａ２　
ｃｌ、　０３化合物の生成が起る。特に７３０〜７７０
℃の温度範囲が好ましい。さらに、熱処理の方法として
、８００〜１３００℃の温度で数秒〜数分の高温短時間
加熱した後、６００〜８００℃の温度範囲で熱処理を施
すこともできる。

［作用］ 上記構成により、本発明の酸化物系超電導体の製造方法
においては、液状物質を基材の外周に塗布して熱分解さ
せた後、大気圧下の酸化性雰囲気中で熱処理を施すだけ
でよく、高圧酸素雰囲気等の特殊な条件を必要とせずに
基材表面への成膜が可能である。さらに、成膜法が簡単
であるため、長尺の線材の製造に適する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について説明する。

第２図は長尺の線材を製造する装置の概略図を示したも
ので、１は電気炉、２はＡｇテープ、３はフェルト、４
はロータリーポンプである。

以上の装置において、Ａｇテープ２はロータリーポンプ
４より供給された液状物質を含浸したフェルト３の間を
通り、その外周に液状物質が塗布された後、電気炉１内
の炉心管５を通過することにより液状物質が仮焼される
。Ａｇテープ２は複数のガイドローラ６に支持され、所
定の回数炉心管５を通過することにより液状物質の塗布
〜仮焼工程が繰返される。

実施例Ｉ Ｙ、ＢａｓおよびＣｕの各オクチル酸塩を、金属組成比
（モル比）がｌ：２：４となるようにキシレン−オクタ
ン−エタノール系溶媒中に溶解して金属分が６％の原料
液を作成した。この原料液を上記の装置のフェルト３に
供給し、厚さ０．１−膳、幅２ａｍのＡｇテープ２上に
塗布した後、５００℃に保持された炉心管５に通過せし
め、この塗布〜仮焼工程を繰返して仮焼テープを作成し
た。

このようにして得られた仮焼テープをを、酸化性雰囲気
中で７５０℃Ｘ　１００時間加熱して焼成し、Ａｇテー
プ２上に厚さ４μ■の超電導膜を生成させた。この超電
導膜のＴｃは耐磁率測定の結果、７５に値を示した。ま
た、そのＸＲＤ　（Ｘ線回折）チャートを第１図に示す
。同図におけるパターンはほぼＹＢａ２　ｃ１４ｏ８構
造のパターンと一致する。

さらに、この超電導膜をＳＥＭ（走査型電子顕微りで観
察した結果、不純物等は認められなかった。

実施例２ 実施例１のオクチル酸塩の代わりに、ＨＯＳＢａおよび
Ｃｕの各ナフテン酸塩をＨｏ　：　Ｂａ　：　Ｃｕ−１
：２：４組成で配合して金属分が６％の原料液を作成し
た。

以下、実施例１と同様にして仮焼テープを作成した。

このようにして得られた仮焼テープをを、酸化性雰囲気
中で７７０℃で５０時間および１００時間加熱して焼成
し、Ａｇテープ２上に厚さ４μ−の超電導膜を生成させ
た。これらの超電導膜のＸＲＤチャートを第３図および
第４図に示す。同図におけるパターンはほぼ（１２４）
構造を示している。また、その帯磁率測定の結果を第５
図示した。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明のＬｎＢａ２　Ｃｕ４０　Ｙ
系超電導体の製造方法によれば、大気圧下でその合成時
間を短縮できる上、結晶性に優れた膜体を製造すること
ができ、その方法も簡単であるため、長尺化が容易であ
る等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により製造された超電導膜のＸ　
ＲＤ　ａｐｔ定結定結節２図はその製造装置の概略図、
第３図および第４図は本発明の他の方法により製造され
た超電導膜のＸ　ＲＤ　１ｌＦ１定結果、第５図はその
帯磁率測定の結果である。 １・・・・・・・・・電気炉 ２・・・・・・・・・Ａｇテープ ３・・・・・・フェルト Ｘ゛が 第　１１ １ 第 ｐＳ 犯 ０ ５つ ０ ０ め ０ ００ 温度（に） 第 図 ＰＳ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＬｎＢａ＿２Ｃｕ＿４Ｏ＿Ｙ系（Ｌｎはランタノ
   イド系元素）超電導酸化物を構成する元素を所定の比率
   で含む各有機金属化合物を混合あるいはこれ等を溶媒中
   に溶解し、この混合物あるいは溶液を基材の外周に塗布
   して熱分解させた後、大気圧下の酸化性雰囲気中で熱処
   理を施すことを特徴とするＬｎＢａ＿２Ｃｕ＿４Ｏ＿Ｙ
   系超電導体の製造方法。
2. （２）ＬｎＢａ＿２Ｃｕ＿４Ｏ＿Ｙ系超電導酸化物を構
   成する元素のモル比は、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ＝（０．８〜１
   ．２）：（１．８〜２．５）：（３．０〜６．０）であ
   る請求項１記載のＬｎＢａ＿２Ｃｕ＿４Ｏ＿Ｙ系超電導
   体の製造方法。
3. （３）熱分解は３００〜９００℃で、かつ熱処理は酸化
   性雰囲気下で６００〜〜８００℃の温度範囲で施される
   請求項１または２記載のＬｎＢａ＿２Ｃｕ＿４Ｏ＿Ｙ系
   超電導体の製造方法。