JPH0340954A - 超伝導セラミックスの焼成方法 - Google Patents
超伝導セラミックスの焼成方法Info
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- JPH0340954A JPH0340954A JP1174691A JP17469189A JPH0340954A JP H0340954 A JPH0340954 A JP H0340954A JP 1174691 A JP1174691 A JP 1174691A JP 17469189 A JP17469189 A JP 17469189A JP H0340954 A JPH0340954 A JP H0340954A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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、Ｂ１−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−○系の超伝導セラ
ごツクスの焼成方法に関するものである。
ごツクスの焼成方法に関するものである。
Ｃ発明の概要〕
本発明は、Ｓ ｒ ＣＯｓ、 Ｃａ Ｃｏｘ及びＣｕ
Ｏを仮焼してＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０前駆物質となし、こ
れをＢｉ、○、と混合して適切な雰囲気中、融解寸前の
温度に保持して焼結することで、反応性の向上を図り、
Ｂ ｔｚｓ ｒｚｃａｘｃｕｚｏ＋ｏの含有率の高い超
伝導セラミックスを得ようとするものである。
Ｏを仮焼してＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０前駆物質となし、こ
れをＢｉ、○、と混合して適切な雰囲気中、融解寸前の
温度に保持して焼結することで、反応性の向上を図り、
Ｂ ｔｚｓ ｒｚｃａｘｃｕｚｏ＋ｏの含有率の高い超
伝導セラミックスを得ようとするものである。
近年、酸化物超伝導体（超伝導セラ１ノクス）に関する
研究が各方面で盛んに行われており、演体窒素の沸点よ
り高い超伝導臨界温度を有する物質群も発見されている
０例えば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ（ＹＢＣＯ系）超伝導セ
ラくツクス、Ｂ１Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０（ＢＳＣＣＯ系
）超伝導セラミックス、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ −０
（ＴＢＣＣＯ系）超伝導セラミックス等である。なかで
も、Ｂ５ＣＣ０系超伝導セラミックスは、耐候性に優れ
ていること、毒性が少ないこと等の利点を有し、液体窒
素温度で実用可能な材料の一つとして注目されている。
研究が各方面で盛んに行われており、演体窒素の沸点よ
り高い超伝導臨界温度を有する物質群も発見されている
０例えば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ（ＹＢＣＯ系）超伝導セ
ラくツクス、Ｂ１Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０（ＢＳＣＣＯ系
）超伝導セラミックス、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ −０
（ＴＢＣＣＯ系）超伝導セラミックス等である。なかで
も、Ｂ５ＣＣ０系超伝導セラミックスは、耐候性に優れ
ていること、毒性が少ないこと等の利点を有し、液体窒
素温度で実用可能な材料の一つとして注目されている。
ところで、これら超伝導セラミックスは、原料混合、仮
焼、粉砕、成形、、焼結等の工程を経て。
焼、粉砕、成形、、焼結等の工程を経て。
いわゆる固相反応によって作成されており、前述のＢ５
ＣＣ０系超伝導セラミックスも例外ではない。すなわち
、前記Ｂ５ＣＣ０系超伝導セラミ・ンクスは、通常はＳ
ｒＣＯｚ、ＣａＣ０ｔ、Ｃｕ０ＢＩ□Ｏ８を原料として
所定のモル比で混合し、仮焼、プレス成形後、大気中で
焼結することにより作成されている。
ＣＣ０系超伝導セラミックスも例外ではない。すなわち
、前記Ｂ５ＣＣ０系超伝導セラミ・ンクスは、通常はＳ
ｒＣＯｚ、ＣａＣ０ｔ、Ｃｕ０ＢＩ□Ｏ８を原料として
所定のモル比で混合し、仮焼、プレス成形後、大気中で
焼結することにより作成されている。
〔発明が解決しようとする課題］
しかしながら、前述の混合物を出発原料とした場合、Ｂ
ｉ、０．の融点が低いために仮焼時に十分に高温にする
ことができず、そのため炭酸塩が本焼成時まで残留し、
反応性を低める可能性がある。
ｉ、０．の融点が低いために仮焼時に十分に高温にする
ことができず、そのため炭酸塩が本焼成時まで残留し、
反応性を低める可能性がある。
例えば、本焼成に移行するための加圧成形後のペレソト
にまでＳｒＣＯ２，Ｃａ ＣＯｚが残存し、固相反応が
不均一に進行するばかりか反応性も低下し、結果として
セラミックスの品位が低下する虞れがあり、焼結にも長
時間を要することとなる。
にまでＳｒＣＯ２，Ｃａ ＣＯｚが残存し、固相反応が
不均一に進行するばかりか反応性も低下し、結果として
セラミックスの品位が低下する虞れがあり、焼結にも長
時間を要することとなる。
炭酸塩の代わりに酸化物（ＳｒＯ，Ｃａｂ）を出発原料
に使用すると反応性が高まることが知られているが、ア
ルカリ土類金属の酸化物は耐候性に難があるため取り扱
いが煩雑である。
に使用すると反応性が高まることが知られているが、ア
ルカリ土類金属の酸化物は耐候性に難があるため取り扱
いが煩雑である。
一方、Ｂ５ＣＣ０系超伝導セラ旦ツクスには、Ｂ ｉ
ｔ Ｓ ｒ ｚ Ｃａ １ Ｃｕ ｚ○、〔比界温度８
０に、以下（２２２１）と略称する。〕とＢｉｘＳｒｚ
ＣａｚＣｕｘｏ＋ｏ ＣＣｍ界温度１０５に、以下（２
２２３）と略称する。〕の２つの超伝導体が存在するこ
とが知られており、従来の固相反応に従って焼成を行う
とこれらの混合物として得られる。この場合、長超時間
の焼成によっても（２２２３）の含有量は５０％程度が
限度である。酸化物超伝導体の研究を進めるに際しては
、単一相での検討が望まれるところであり、前述のよう
な混合物となることは好ましいものではない。また、ｐ
ｂを添加した系においてほぼ純粋な（２２２３）を得る
ことが知られているが、Ｐｂを添加した物質は純粋なり
５ｃｃｏ系超伝導セラミツクスとは異なる物性を示す可
能性がある。
ｔ Ｓ ｒ ｚ Ｃａ １ Ｃｕ ｚ○、〔比界温度８
０に、以下（２２２１）と略称する。〕とＢｉｘＳｒｚ
ＣａｚＣｕｘｏ＋ｏ ＣＣｍ界温度１０５に、以下（２
２２３）と略称する。〕の２つの超伝導体が存在するこ
とが知られており、従来の固相反応に従って焼成を行う
とこれらの混合物として得られる。この場合、長超時間
の焼成によっても（２２２３）の含有量は５０％程度が
限度である。酸化物超伝導体の研究を進めるに際しては
、単一相での検討が望まれるところであり、前述のよう
な混合物となることは好ましいものではない。また、ｐ
ｂを添加した系においてほぼ純粋な（２２２３）を得る
ことが知られているが、Ｐｂを添加した物質は純粋なり
５ｃｃｏ系超伝導セラミツクスとは異なる物性を示す可
能性がある。
そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、炭酸塩を出発原料として使用した場合に
も高い反応性を確保することができ、品質の高い超伝導
セラミックスを短い焼結時間で作成することが可能な焼
成方法を提供することを目的とする。
ものであって、炭酸塩を出発原料として使用した場合に
も高い反応性を確保することができ、品質の高い超伝導
セラミックスを短い焼結時間で作成することが可能な焼
成方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、ｐｂ等を添加しないで（２２２３）の
含有量の高い超伝導セラミックスを得ることができる焼
成方法を提供することを目的とする。
含有量の高い超伝導セラミックスを得ることができる焼
成方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
本発明の焼成方法は、上述の目的を達成するために、Ｓ
ｒＣＯｓ、ＣａＣ○、及びＣｕＯを仮焼してＳｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−０前駆物質を形成し粉砕した後、Ｂｉ、０．と
混合して加圧成形し、０．０５〜０．１５気圧の酸素分
圧下、該組成の示差熱分析における吸熱開始温度以上１
吸熱ピ一ク温度以下で焼結することを特徴とするもので
ある。
ｒＣＯｓ、ＣａＣ○、及びＣｕＯを仮焼してＳｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−０前駆物質を形成し粉砕した後、Ｂｉ、０．と
混合して加圧成形し、０．０５〜０．１５気圧の酸素分
圧下、該組成の示差熱分析における吸熱開始温度以上１
吸熱ピ一ク温度以下で焼結することを特徴とするもので
ある。
すなわち、本発明の焼成方法は、ＳｒＣＯｚ。
（ａＣＯ，及びＣｕＯの秤量→ン２式混合→乾燥→仮焼
からなるＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−〇前駆物質合成工程と、Ｂ
ｉｔ’ｓと前駆物質の混合→加圧成形→焼結からなる本
焼成工程とから構成される。
からなるＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−〇前駆物質合成工程と、Ｂ
ｉｔ’ｓと前駆物質の混合→加圧成形→焼結からなる本
焼成工程とから構成される。
前駆物質合成工程では、融点の低いＢｉｚ０３は加えず
、ＳｒＣ○、、、ＣａＣ○、及びＣｕＯのみを混合して
仮焼を行う。仮焼は大気中で行えばよ（、また仮焼の際
の焼成温度はこれら炭酸塩が十分反応し得る温度とする
ことができる。したがって、当該仮焼温度はなるべくＳ
ｒ−Ｃａ−ＣｕＯ化合物が生成するような温度とするこ
とが好ましく、９００〜１０５０°Ｃの範囲に設定する
ことが好ましい、仮焼温度が９００ ’Ｃ未満であると
、反応が十分に進まず、特に炭酸塩の分解が不十分なも
のとなる。逆に、仮焼温度が１０５０°Ｃを越えると、
これら混合物が溶融してしまい、安価なアルミナルツボ
等を使用した場合に当該ルツボと反応してしまう等の問
題が発生ずる。ただし、これはアルミナルツボでの焼成
を考慮してのことで、例えば白金ルツボ等を使用する場
合には前記仮焼温度はもっと高くてもよい。換言すれば
、前記仮ｔＡ温度が１０５０°Ｃを越えると、ルツボの
材料に制約が加わるということである。
、ＳｒＣ○、、、ＣａＣ○、及びＣｕＯのみを混合して
仮焼を行う。仮焼は大気中で行えばよ（、また仮焼の際
の焼成温度はこれら炭酸塩が十分反応し得る温度とする
ことができる。したがって、当該仮焼温度はなるべくＳ
ｒ−Ｃａ−ＣｕＯ化合物が生成するような温度とするこ
とが好ましく、９００〜１０５０°Ｃの範囲に設定する
ことが好ましい、仮焼温度が９００ ’Ｃ未満であると
、反応が十分に進まず、特に炭酸塩の分解が不十分なも
のとなる。逆に、仮焼温度が１０５０°Ｃを越えると、
これら混合物が溶融してしまい、安価なアルミナルツボ
等を使用した場合に当該ルツボと反応してしまう等の問
題が発生ずる。ただし、これはアルミナルツボでの焼成
を考慮してのことで、例えば白金ルツボ等を使用する場
合には前記仮焼温度はもっと高くてもよい。換言すれば
、前記仮ｔＡ温度が１０５０°Ｃを越えると、ルツボの
材料に制約が加わるということである。
一方、本焼成工程では、Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０＠駆物質
を粉砕したものにＢｉｔｏ、を加え、成形焼結してＢ５
ＣＣ０系超伝導セラくソクスとする。
を粉砕したものにＢｉｔｏ、を加え、成形焼結してＢ５
ＣＣ０系超伝導セラくソクスとする。
焼結は、酸素を含んだアルゴン等の不活性ガス雰囲気中
、融解寸前の温度で行うものとする。ここで、不活性ガ
ス雰囲気中の酸素分圧は、０．０５〜０．１５気圧９好
ましくは０．０８〜０．１２気圧とし、トータルの圧力
はｌ気圧（常圧）とする。また、焼結温度は試料の融解
寸前の温度、すなわち融点近傍とするが、ここでは該組
成の示差熱分析における吸熱開始温度以上、吸熱ピーク
温度以下とする。第４図は示差熱分析によるＤＴＡ曲線
を示すもので、試ネ４（前駆物質とＢｉｚＯｚを混合し
たもの）を加熱していくと、融点近くで吸熱ピークが現
れる。このとき、吸熱開始温度Ｘは、熱力学的な平衡温
度であって、無限時間当該温度に保持したときに試料が
融解する温度である。いわゆる融点（部分融解開始温度
）は、この吸熱開始温度Ｘと吸熱ピーク温度Ｙとの中間
に存在し、したがって本発明では焼結温度をこの吸熱開
始温度Ｘ以上吸熱ビーク温度Ｙ以下とする。焼結時の雰
囲気や温度は、得られるセラミックスの組成に大きく影
響し、前述の範囲とすることで（２２２３）の含有量の
高い超伝導セラミックスが得られる。
、融解寸前の温度で行うものとする。ここで、不活性ガ
ス雰囲気中の酸素分圧は、０．０５〜０．１５気圧９好
ましくは０．０８〜０．１２気圧とし、トータルの圧力
はｌ気圧（常圧）とする。また、焼結温度は試料の融解
寸前の温度、すなわち融点近傍とするが、ここでは該組
成の示差熱分析における吸熱開始温度以上、吸熱ピーク
温度以下とする。第４図は示差熱分析によるＤＴＡ曲線
を示すもので、試ネ４（前駆物質とＢｉｚＯｚを混合し
たもの）を加熱していくと、融点近くで吸熱ピークが現
れる。このとき、吸熱開始温度Ｘは、熱力学的な平衡温
度であって、無限時間当該温度に保持したときに試料が
融解する温度である。いわゆる融点（部分融解開始温度
）は、この吸熱開始温度Ｘと吸熱ピーク温度Ｙとの中間
に存在し、したがって本発明では焼結温度をこの吸熱開
始温度Ｘ以上吸熱ビーク温度Ｙ以下とする。焼結時の雰
囲気や温度は、得られるセラミックスの組成に大きく影
響し、前述の範囲とすることで（２２２３）の含有量の
高い超伝導セラミックスが得られる。
焼結に際しては、加圧成形することが好ましいが、成形
圧は１０〜７００ ｋｇ／ｃｊ程度に設定することが好
ましい、あまり成形圧が高くなりすぎると、表面近くと
内部で反応の進み方に不均一が見られる。逆に成形圧が
低すぎ例えば未成形の状態であると、反応の進み方は速
いもののアルミナルツボとの反応も著しく、融点に近い
温度に長時間保持することは難しい。
圧は１０〜７００ ｋｇ／ｃｊ程度に設定することが好
ましい、あまり成形圧が高くなりすぎると、表面近くと
内部で反応の進み方に不均一が見られる。逆に成形圧が
低すぎ例えば未成形の状態であると、反応の進み方は速
いもののアルミナルツボとの反応も著しく、融点に近い
温度に長時間保持することは難しい。
（作用〕
本発明においては、融点の低いＢｉｚＯｚを除いた原料
（ＳｒＣＯ，、ＣａＣｏ、及びＣｕｂ）を仮焼すること
で前駆物質としているので、炭酸塩が十分反応し得る温
度で仮焼することができ、これらが残存することによる
不都合が解消される。
（ＳｒＣＯ，、ＣａＣｏ、及びＣｕｂ）を仮焼すること
で前駆物質としているので、炭酸塩が十分反応し得る温
度で仮焼することができ、これらが残存することによる
不都合が解消される。
また、本焼成に際しての雰囲気、ＩＨ度を最適化するこ
とで、（２２２３）単一相に近い超伝導セラミックスが
生成される。
とで、（２２２３）単一相に近い超伝導セラミックスが
生成される。
以下、本発明を具体的な実験結果に基づいて説明する。
先ず、ＳｒＣＯ３，Ｃａ Ｃｏｘ及びＣａＯ（試薬純度
９９．９％）を（２２２３）のモル比で秤量し、ボール
ミルにて温式混合を行った。混合に際しては１０ｍｍ径
のアルごす（ＨＤ）ボールを用い、毎分１２０回転で２
４時間混合した。
９９．９％）を（２２２３）のモル比で秤量し、ボール
ミルにて温式混合を行った。混合に際しては１０ｍｍ径
のアルごす（ＨＤ）ボールを用い、毎分１２０回転で２
４時間混合した。
を温式混合した出発原料を熱風乾燥し、アルくすさや鉢
に入れてマツフル炉にて大気中で焼結させた。（仮焼） この仮焼時の温度時間プログラムは、１８０ ’Ｃ／時
間での昇温、最高保持温度より４０°Ｃ低い温度（９２
０°Ｃ）での坑底（２時間）、１００’Ｃ／時間での昇
温、最高保持温度（９６０’Ｃ〜９６５’Ｃ）での焼結
（８〜１０時間）、炉冷である。最高保持温度は、熱重
量分析（ＴＧ）及び示差熱分析（ＤＴＡ）により、原料
の分解９合成反応は起こるが融解はしない温度とした。
に入れてマツフル炉にて大気中で焼結させた。（仮焼） この仮焼時の温度時間プログラムは、１８０ ’Ｃ／時
間での昇温、最高保持温度より４０°Ｃ低い温度（９２
０°Ｃ）での坑底（２時間）、１００’Ｃ／時間での昇
温、最高保持温度（９６０’Ｃ〜９６５’Ｃ）での焼結
（８〜１０時間）、炉冷である。最高保持温度は、熱重
量分析（ＴＧ）及び示差熱分析（ＤＴＡ）により、原料
の分解９合成反応は起こるが融解はしない温度とした。
最高保持温度よりも４０°Ｃ低い温度で２時間焼成した
のは、より低い温度で起きる焼結反応が終了した後に最
高温度に到達するようにすることで反応の均一性を保ち
、不要なアルミナさや鉢との反応を抑えるためである。
のは、より低い温度で起きる焼結反応が終了した後に最
高温度に到達するようにすることで反応の均一性を保ち
、不要なアルミナさや鉢との反応を抑えるためである。
なお、この工程を経ることによって、炉の温度のオーバ
ーシュートも減少し、炉内温度の均一性も良くなった。
ーシュートも減少し、炉内温度の均一性も良くなった。
焼結体はＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０前駆物質であり、これを
自動アルミナ乳鉢を用いて粉砕し、次の本焼成工程の原
＃Ｉとした。
自動アルミナ乳鉢を用いて粉砕し、次の本焼成工程の原
＃Ｉとした。
次いで、この前駆物質とＢｉ、Ｏ，とをＢｉ、、。。
Ｓｒｔｃａｚｃｕｚｏｙとなるような仕込み組成でで秤
量、した、この場合、前駆物質のＳｒ、ＣａＣｕの価数
は全て２であり、酸素の欠陥は無いものと仮定した。
量、した、この場合、前駆物質のＳｒ、ＣａＣｕの価数
は全て２であり、酸素の欠陥は無いものと仮定した。
これらを自動アルξす乳鉢を用いて混合し、大気中で両
押し型プレス機を用いて７００ ｋｇ／ｃＪ。
押し型プレス機を用いて７００ ｋｇ／ｃＪ。
５秒間の加圧により直径１２ｆｆｌ＋１１．厚さ１．５
〜３帥の円板形に成形した。
〜３帥の円板形に成形した。
成形試料の焼結（本焼成）は酸素と不活性ガス（Ａ ｒ
）の混合気体中で行った。使用した炉は均一温度領域
が３０ｍｍφＸ ５０ ＋ｎｏ＋程度の小型横型炉で、
焼結に際しては昇温速度３°Ｃ／分で昇温し、定温保持
した後、炉冷した。導入ガス量は大気圧で３０ｃｆｆｌ
／分である。
）の混合気体中で行った。使用した炉は均一温度領域
が３０ｍｍφＸ ５０ ＋ｎｏ＋程度の小型横型炉で、
焼結に際しては昇温速度３°Ｃ／分で昇温し、定温保持
した後、炉冷した。導入ガス量は大気圧で３０ｃｆｆｌ
／分である。
この方法に従うと、Ｂ ｉｚｓ ｒｚｃａｔｃｕｙｏｒ
ａを多量に含むＢ５ＣＣ０系超伝導セラミックスを得る
ことができる。
ａを多量に含むＢ５ＣＣ０系超伝導セラミックスを得る
ことができる。
そこで、以下に定温保持プロセスの雰囲気、温度を変え
た場合の結果を示す。
た場合の結果を示す。
第１図（Ａ）〜第１図（Ｃ）は、融点温度で２７時間保
持するという条件で雰囲気を変えて焼結した試料のＸ１
９（ＣｕＫα）回折スペクトルである。ここで、第１図
（Ａ）は酸素を１０．２％含むアルゴン雰囲気（全圧−
１気圧、したがって酸素分圧−０，１０２気圧）中で焼
結した場合のＸ線回折スペクトル、第１図（Ｂ）は酸素
を７．８１％含むアルゴン雰囲気（酸素分圧＝０．０７
８１気圧）中で焼結した場合のＸ線回折スペクトル、第
１図（Ｃ）は大気中で焼結した場合のＸ線回折スペクト
ルである。
持するという条件で雰囲気を変えて焼結した試料のＸ１
９（ＣｕＫα）回折スペクトルである。ここで、第１図
（Ａ）は酸素を１０．２％含むアルゴン雰囲気（全圧−
１気圧、したがって酸素分圧−０，１０２気圧）中で焼
結した場合のＸ線回折スペクトル、第１図（Ｂ）は酸素
を７．８１％含むアルゴン雰囲気（酸素分圧＝０．０７
８１気圧）中で焼結した場合のＸ線回折スペクトル、第
１図（Ｃ）は大気中で焼結した場合のＸ線回折スペクト
ルである。
図中、２θ−４，７°のピークが（２２２３）の（００
２）ブラッグ散乱に対応しており、２θ＝５．７°のピ
ークが＜２２１２）の（００２）プラ・ング散乱に対応
している。
２）ブラッグ散乱に対応しており、２θ＝５．７°のピ
ークが＜２２１２）の（００２）プラ・ング散乱に対応
している。
これら第１図（Δ）〜第１図（Ｃ）を比較してみると、
融点の近傍の温度で焼結を行う場合には、Ｘ線散乱の積
分強度から約１０％の酸素を含む不活性ガス雰囲気（全
圧１気圧）が（２２２３）の結晶成長に適していること
がわかる。
融点の近傍の温度で焼結を行う場合には、Ｘ線散乱の積
分強度から約１０％の酸素を含む不活性ガス雰囲気（全
圧１気圧）が（２２２３）の結晶成長に適していること
がわかる。
一方、第２図（Ａ）〜第２図（Ｃ）は、焼結に与える保
持温度の影響を示すもので、保持温度をそれぞれ融点、
融点−３°Ｃ１融点−５’Ｃとした場合の焼結試料のＸ
線回折スペクトルを示すものである。焼結雰囲気は、１
０．２％の酸素を含むアルゴン酸素混合気体（全圧１気
圧）であり、前記保持温度の保持時間は４９．５時間で
ある。
持温度の影響を示すもので、保持温度をそれぞれ融点、
融点−３°Ｃ１融点−５’Ｃとした場合の焼結試料のＸ
線回折スペクトルを示すものである。焼結雰囲気は、１
０．２％の酸素を含むアルゴン酸素混合気体（全圧１気
圧）であり、前記保持温度の保持時間は４９．５時間で
ある。
（２２２３）を得るためには、溶融状態になる寸前の温
度で焼結することが有効であることがわかる。
度で焼結することが有効であることがわかる。
そこでさらに、仕込み組成による相違を調べた。
第３図（Ａ）は仕込み組成をＢｉ２．ｏｓＳｒｚＣａｚ
Ｃｕ＝Ｏ，どした場合のＸ線回折スペクトルであり、第
３図（Ｂ）は仕込み組成をＢ ｉ２ｓ ｒ、Ｃａ３Ｃｕ
４０．とした場合のＸ線回折スペクトルである。
Ｃｕ＝Ｏ，どした場合のＸ線回折スペクトルであり、第
３図（Ｂ）は仕込み組成をＢ ｉ２ｓ ｒ、Ｃａ３Ｃｕ
４０．とした場合のＸ線回折スペクトルである。
焼結は１０．２％酸素含有アルゴン雰囲気（全圧１気圧
）中で融点温度に４９．５時間保持してｊテった。
）中で融点温度に４９．５時間保持してｊテった。
その結果、Ｘ線回折の積分強度比から前者の場合（２２
２３）と（２２１２）の混合比は約８：２、後者の場合
は約７：３と評価された。すなわち、（２２２３）と（
２２１２）の含有比は、仕込み組成にはそれほど強く依
存しておらず、むしろ焼結時の設定条件に強く依存して
いると考えられる。
２３）と（２２１２）の混合比は約８：２、後者の場合
は約７：３と評価された。すなわち、（２２２３）と（
２２１２）の含有比は、仕込み組成にはそれほど強く依
存しておらず、むしろ焼結時の設定条件に強く依存して
いると考えられる。
以上、本発明を具体的な実験結果に基づいて説明したが
、本発明がこの実施例に限定されるものではなく、例え
ばＰｂを含む系やＴｌを含む系等にも応用が可能である
。
、本発明がこの実施例に限定されるものではなく、例え
ばＰｂを含む系やＴｌを含む系等にも応用が可能である
。
［発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
予めＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０＠駆物質を合成した後Ｂｉｚ
Ｏｚを加えて本焼成しているので、反応性を向上するこ
とができ、品質の高い超伝導セラごンクスを短時間で作
成することが可能である。
予めＳｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０＠駆物質を合成した後Ｂｉｚ
Ｏｚを加えて本焼成しているので、反応性を向上するこ
とができ、品質の高い超伝導セラごンクスを短時間で作
成することが可能である。
また、本発明においては、本焼成の際の雰囲気や焼結温
度を最適化しているので、（２２２３）を多量に含む超
伝導セラ主ツクスを得ることができる。例えば、添加、
置換元素による超伝導物性への影響を調査研究しようと
する場合、試料作成が律速となり実験効率を低めていた
現状に鑑みるで、単一相に近い超伝導セラミックスが短
時間の焼成で得られることは、能率を向上するうえで極
めて有益である。
度を最適化しているので、（２２２３）を多量に含む超
伝導セラ主ツクスを得ることができる。例えば、添加、
置換元素による超伝導物性への影響を調査研究しようと
する場合、試料作成が律速となり実験効率を低めていた
現状に鑑みるで、単一相に近い超伝導セラミックスが短
時間の焼成で得られることは、能率を向上するうえで極
めて有益である。
第１図（Ａ）ないし第１図（Ｃ）は本焼成の際の雰囲気
を変えた際のＸ線回折スペクトルの相違を表す特性図で
あり、第１図（Ａ）は酸素１０．２％含むアルゴン雰囲
気中で焼結した場合のＸ線回折スペクトル、第１図（Ｂ
）は酸素７．８１％含むアルゴン雰囲気中で焼結した場
合のＸ線回折スペクトル、第１図（Ｃ）は大気中で焼結
した場合のＸ線回折スペクトルをそれぞれ示す。。 第２図（Ａ）ないし第２図（Ｃ）は本焼成の際の焼結温
度を変えた際のＸ線回折スペクトルの相違を表す特性図
であり、第２図（Ａ）は焼結温度を融点とした場合のＸ
線回折スペクトル、第２図（Ｂ）は焼結温度を融点−３
°Ｃとした場合のＸ線回折スペクトル、第２図（Ｃ）は
焼結温度を融点５ ’Ｃとした場合のＸ線回折スペクト
ルをそれぞれ示す。 第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は仕込み組成による×！
！回折スペクトルの相違を表す特性図であり、第３図（
Ａ）は仕込み組成をＢｉｚ、ｏｓＳｒＺＣａ ！ Ｃｕ
ｚ Ｏｙとした場合のＸ線回折スペクトル、第３図（
Ｂ）は仕込み組成をＢ ｉ ｚ Ｓ ｒ ２ Ｃａ ）
Ｃｕ ａＯｌとした場合のＸ線回折スペクトルをそれ
ぞれ示す。 第４図は示差熱分析によるＤＴＡ曲線を説明するための
特性図である。
を変えた際のＸ線回折スペクトルの相違を表す特性図で
あり、第１図（Ａ）は酸素１０．２％含むアルゴン雰囲
気中で焼結した場合のＸ線回折スペクトル、第１図（Ｂ
）は酸素７．８１％含むアルゴン雰囲気中で焼結した場
合のＸ線回折スペクトル、第１図（Ｃ）は大気中で焼結
した場合のＸ線回折スペクトルをそれぞれ示す。。 第２図（Ａ）ないし第２図（Ｃ）は本焼成の際の焼結温
度を変えた際のＸ線回折スペクトルの相違を表す特性図
であり、第２図（Ａ）は焼結温度を融点とした場合のＸ
線回折スペクトル、第２図（Ｂ）は焼結温度を融点−３
°Ｃとした場合のＸ線回折スペクトル、第２図（Ｃ）は
焼結温度を融点５ ’Ｃとした場合のＸ線回折スペクト
ルをそれぞれ示す。 第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は仕込み組成による×！
！回折スペクトルの相違を表す特性図であり、第３図（
Ａ）は仕込み組成をＢｉｚ、ｏｓＳｒＺＣａ ！ Ｃｕ
ｚ Ｏｙとした場合のＸ線回折スペクトル、第３図（
Ｂ）は仕込み組成をＢ ｉ ｚ Ｓ ｒ ２ Ｃａ ）
Ｃｕ ａＯｌとした場合のＸ線回折スペクトルをそれ
ぞれ示す。 第４図は示差熱分析によるＤＴＡ曲線を説明するための
特性図である。
Claims (1)
- ＳｒＣＯ＿３，ＣａＣＯ＿３及びＣｕＯを仮焼してＳｒ
−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ前駆物質を形成し粉砕した後、Ｂｉ＿
２Ｏ＿３と混合して加圧成形し、０．０５〜０．１５気
圧の酸素分圧下，該組成の示差熱分析における吸熱開始
温度以上，吸熱ピーク温度以下で焼結することを特徴と
する超伝導セラミックスの焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1174691A JPH0340954A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 超伝導セラミックスの焼成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1174691A JPH0340954A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 超伝導セラミックスの焼成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0340954A true JPH0340954A (ja) | 1991-02-21 |
Family
ID=15982995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1174691A Pending JPH0340954A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 超伝導セラミックスの焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0340954A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0589261A1 (en) * | 1992-09-04 | 1994-03-30 | Hitachi, Ltd. | Oxide-based superconductor, a process for preparing the same and a wire material of comprising the same |
-
1989
- 1989-07-06 JP JP1174691A patent/JPH0340954A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0589261A1 (en) * | 1992-09-04 | 1994-03-30 | Hitachi, Ltd. | Oxide-based superconductor, a process for preparing the same and a wire material of comprising the same |
| US5545610A (en) * | 1992-09-04 | 1996-08-13 | Hitachi, Ltd. | Oxide-based superconductor, a process for preparing the same and a wire material of comprising the same |
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