JPH0350106A - 酸化物超電導導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導導体の製造方法Info
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- JPH0350106A JPH0350106A JP18506189A JP18506189A JPH0350106A JP H0350106 A JPH0350106 A JP H0350106A JP 18506189 A JP18506189 A JP 18506189A JP 18506189 A JP18506189 A JP 18506189A JP H0350106 A JPH0350106 A JP H0350106A
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Landscapes
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (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、送配電線、電カケープル、機器リード線、マ
グネントワイヤ、電磁シールド体等に広く通用と、得る
高純度で超電導特性に優れた酸化物超電導導体の製造方
法に関する。
グネントワイヤ、電磁シールド体等に広く通用と、得る
高純度で超電導特性に優れた酸化物超電導導体の製造方
法に関する。
近年液体窒素温度で超電導を示すＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系
、Ｂ １−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系等の酸化物超電導導体が見出され各分野で
実用化研究が活発に進められている。
、Ｂ １−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系等の酸化物超電導導体が見出され各分野で
実用化研究が活発に進められている。
ところでこれらの酸化物超電導体は脆い為に金属のよう
な加工を施すことができず、これを所望形状の導体とな
すには例えば酸化物超電導体となし得る原料物質（以下
原料物質と略記）の粉体を金属テープのような機械的性
質に優れた基体上に圧粉し焼結する方法によりなされて
いる。しかしながらこの方法によると酸化物超電導体へ
の反応が固相反応によりなされる為に反応に長時間を要
し生産性に劣るという欠点があった。
な加工を施すことができず、これを所望形状の導体とな
すには例えば酸化物超電導体となし得る原料物質（以下
原料物質と略記）の粉体を金属テープのような機械的性
質に優れた基体上に圧粉し焼結する方法によりなされて
いる。しかしながらこの方法によると酸化物超電導体へ
の反応が固相反応によりなされる為に反応に長時間を要
し生産性に劣るという欠点があった。
このようなことから上記原料物質を加熱溶融し、この溶
融体を金属基体上に凝着させる方法が提案された。この
方法によると原料物質の溶融体は凝着と同時に酸化物超
電導体への反応がなされる為に生産性に富み且つ任意の
形状に容易に成形できる利点を有するもので各方面で研
究開発が活発になされている。
融体を金属基体上に凝着させる方法が提案された。この
方法によると原料物質の溶融体は凝着と同時に酸化物超
電導体への反応がなされる為に生産性に富み且つ任意の
形状に容易に成形できる利点を有するもので各方面で研
究開発が活発になされている。
しかしながらこの方法によると、原料物質の溶融をｐｔ
やアルミナ製るつぼを用いて行っていた為に溶融体にＰ
ＬやＡｌが混入し、又この溶融体を凝着する際基体が高
温に上昇し、その結果基体の構成元素が凝着体に拡散し
て、得られる酸化物超電導体の特性が低下するという問
題があった。
やアルミナ製るつぼを用いて行っていた為に溶融体にＰ
ＬやＡｌが混入し、又この溶融体を凝着する際基体が高
温に上昇し、その結果基体の構成元素が凝着体に拡散し
て、得られる酸化物超電導体の特性が低下するという問
題があった。
本発明はかかる状況に鑑み鋭意研究を行った結果なされ
たものでその目的とするところは、生産性に富み且つ純
度が高く超電導特性に優れた酸化物超電導導体の製造方
法を提供することにある。
たものでその目的とするところは、生産性に富み且つ純
度が高く超電導特性に優れた酸化物超電導導体の製造方
法を提供することにある。
即ち本発明は、酸化物超電導体となし得る原料物質をる
つぼに入れて加熱溶融せしめ、この溶融体を金属基体に
凝着せしめて酸化物超電導導体を製造する方法において
、酸化物超電導体となし得る原料物質を加熱溶融せしめ
るるつぼとして、るつぼの少なくとも原料′！＃質溶融
溶融体する内面が酸化物超電導体の構成元素の１種又は
２種以上の元素からなる材料又はＭｇＯからなるるつぼ
を用い、金属基体として、その表面に酸化物超電導体の
構成元素の１種又は２種以上の元素からなる材料又はＭ
ｇＯからなるバッファ層を設けたものを用いることを特
徴とするものである。
つぼに入れて加熱溶融せしめ、この溶融体を金属基体に
凝着せしめて酸化物超電導導体を製造する方法において
、酸化物超電導体となし得る原料物質を加熱溶融せしめ
るるつぼとして、るつぼの少なくとも原料′！＃質溶融
溶融体する内面が酸化物超電導体の構成元素の１種又は
２種以上の元素からなる材料又はＭｇＯからなるるつぼ
を用い、金属基体として、その表面に酸化物超電導体の
構成元素の１種又は２種以上の元素からなる材料又はＭ
ｇＯからなるバッファ層を設けたものを用いることを特
徴とするものである。
本発明方法は、原料物質を加熱溶融させるるつぼとして
るつぼの少なくとも原料物質溶融体が接する内面及び基
体上に形成するバッファ層を酸化物超電導体の構成元素
の１種又は２種以上の元素からなる材料又はＭｇＯにて
形成したるつぼを用いて、原料物質を加熱溶融中にるつ
ぼにより汚染されるのを防止し、更に金属基体表面に酸
化物超電導体の構成元素の１種又は２種以上の元素から
なる材料又はＭｇＯからなるバッファ層を設けて金属基
体からの酸化物超電導体の汚染を防ぐと共に凝着性を向
上させるようにしたものである。
るつぼの少なくとも原料物質溶融体が接する内面及び基
体上に形成するバッファ層を酸化物超電導体の構成元素
の１種又は２種以上の元素からなる材料又はＭｇＯにて
形成したるつぼを用いて、原料物質を加熱溶融中にるつ
ぼにより汚染されるのを防止し、更に金属基体表面に酸
化物超電導体の構成元素の１種又は２種以上の元素から
なる材料又はＭｇＯからなるバッファ層を設けて金属基
体からの酸化物超電導体の汚染を防ぐと共に凝着性を向
上させるようにしたものである。
本発明方法において酸化物超電導体となし得る原料物質
とは酸化物超電導体の構成元素を各々含有する化合物を
それぞれ所定量混合した混合粉体及び上記混合粉体を予
め酸素含有雰囲気中にて所定温度にて加熱した仮焼成粉
体、又は酸化物超電導体粉体等を総称するものである。
とは酸化物超電導体の構成元素を各々含有する化合物を
それぞれ所定量混合した混合粉体及び上記混合粉体を予
め酸素含有雰囲気中にて所定温度にて加熱した仮焼成粉
体、又は酸化物超電導体粉体等を総称するものである。
父上記原料物質を加熱溶融するために用いるるつぼの少
なくとも原料物質溶融体が接する内面の材料及び金運基
体上に形成するバッファ層の材料には、原料物質がＢ
１−３ｒ−Ｃａ ＝Ｃｕ−０系酸化物超電導体物質の場
合について示すとＢｉ。
なくとも原料物質溶融体が接する内面の材料及び金運基
体上に形成するバッファ層の材料には、原料物質がＢ
１−３ｒ−Ｃａ ＝Ｃｕ−０系酸化物超電導体物質の場
合について示すとＢｉ。
Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕ、０の元素の中から選ばれる１種又は
２種以上の元素からなり融点が上記酸化物超電導体より
高い例えばＣａＯや５ｒＣａ○等の酸化物又はＭｇＯが
用いられる。
２種以上の元素からなり融点が上記酸化物超電導体より
高い例えばＣａＯや５ｒＣａ○等の酸化物又はＭｇＯが
用いられる。
本発明方法において、るつぼ材料に酸化物超電導体の構
成元素の１種又は２種以上の元素からなる材料を用いる
場合は、上記るつぼ材料の構成元素が原料物質の溶融体
に混入するので、るつぼに入れる原料物質の組成を予め
るつぼから混入する元素を所定量低減しておいて、得ら
れる酸化物超電導体の組成が、高いＪＣ値の得られる最
適組成になるように調整するのが好ましいものである。
成元素の１種又は２種以上の元素からなる材料を用いる
場合は、上記るつぼ材料の構成元素が原料物質の溶融体
に混入するので、るつぼに入れる原料物質の組成を予め
るつぼから混入する元素を所定量低減しておいて、得ら
れる酸化物超電導体の組成が、高いＪＣ値の得られる最
適組成になるように調整するのが好ましいものである。
上記の原料物質の組成の調整は、るつぼから混入する元
素の混入量を溶融温度、時間等を要因とした予備実験に
より求めておくことにより、正確に行うことができる。
素の混入量を溶融温度、時間等を要因とした予備実験に
より求めておくことにより、正確に行うことができる。
本発明方法において基体には、例えばＣｕ、、Ｎｉ、、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、ｐ５ ＭＯ。
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、ｐ５ ＭＯ。
Ｐｄ等の金属又は上記金属の合金即ち５ｔＪＳ、Ｃｕ−
Ｎｆ％Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ５Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆ
ｅ、、Ａｇ−Ｎ４％Ｃｕ−Ｆｅ系合金等が用いられ、又
基体の形状は板、テープ、ファイバ等任意の形状のもの
が適用される。
Ｎｆ％Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ５Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆ
ｅ、、Ａｇ−Ｎ４％Ｃｕ−Ｆｅ系合金等が用いられ、又
基体の形状は板、テープ、ファイバ等任意の形状のもの
が適用される。
又バッファ層を上記金属基体上に形成する方法としては
、スパッタリング、薄着、レーザー光蒸着、イオンスパ
ッタリング、イオンブレーティング等のＰｖＤ法、又ハ
熱ＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ブラズ７ＣＶＤ、ＥＣＲＣＶＤ
等（７）ＣＶＤ法、又はスプレーパイロリシスやスピン
コード等の溶液塗布分解法、融液付着法（ホントデイツ
プ法）溶射法等が適用される。
、スパッタリング、薄着、レーザー光蒸着、イオンスパ
ッタリング、イオンブレーティング等のＰｖＤ法、又ハ
熱ＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ブラズ７ＣＶＤ、ＥＣＲＣＶＤ
等（７）ＣＶＤ法、又はスプレーパイロリシスやスピン
コード等の溶液塗布分解法、融液付着法（ホントデイツ
プ法）溶射法等が適用される。
本発明では、るつぼとして少なくとも原料物質溶融体が
接する内面が酸化物超電導体の構成元素の１種又は２種
以上の元素からなる材料又はＭｇＯにて形成されたもの
を用い、金属基体として基体上に酸化物超電導体の構成
元素の１種又は２種以上の元素からなる材料又はＭｇＯ
によるバッファ層を設けたものを用いるので、原料物質
の溶融工程並びに凝着工程において原料物質の溶融体又
は凝着体中に酸化物超電導体の構成元素以外の元素が混
入することがなく、又ＭｇＯにあっては、ＭｇＯは酸化
物超電導体と非反応性の為Ｍｇ等の有害元素が混入する
ことがなく、依って得られる酸化物超電導体は純度の高
いものとなる。
接する内面が酸化物超電導体の構成元素の１種又は２種
以上の元素からなる材料又はＭｇＯにて形成されたもの
を用い、金属基体として基体上に酸化物超電導体の構成
元素の１種又は２種以上の元素からなる材料又はＭｇＯ
によるバッファ層を設けたものを用いるので、原料物質
の溶融工程並びに凝着工程において原料物質の溶融体又
は凝着体中に酸化物超電導体の構成元素以外の元素が混
入することがなく、又ＭｇＯにあっては、ＭｇＯは酸化
物超電導体と非反応性の為Ｍｇ等の有害元素が混入する
ことがなく、依って得られる酸化物超電導体は純度の高
いものとなる。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
内径３０閣、高さ１００ｍｍのＣａＯるつぼにＢｉｘ５
ｒｘｃａ＋ｃｕｚｏｘの仮焼成粉の原料物質を２００ｇ
ｒ入れ、これを炉中にて１２００℃６時間加熱して溶融
し、次いでこの溶融体を、溶射法によりＣａＯを５０〇
−厚さにコーティングしたＳＵＳ基体上に流布し凝着せ
しめた０次いでこの凝着体を室温からｌＯ°Ｃ／ｌｌ１
ｉｎの速度で９００°Ｃにまで加熱し、次いで９００°
Ｃから１０’Ｃ／ｗｉｎの速度で８５０ ”Ｃに降温し
、８５０°Ｃで６時間保持したのち炉冷して酸化物超電
導導体となした。
ｒｘｃａ＋ｃｕｚｏｘの仮焼成粉の原料物質を２００ｇ
ｒ入れ、これを炉中にて１２００℃６時間加熱して溶融
し、次いでこの溶融体を、溶射法によりＣａＯを５０〇
−厚さにコーティングしたＳＵＳ基体上に流布し凝着せ
しめた０次いでこの凝着体を室温からｌＯ°Ｃ／ｌｌ１
ｉｎの速度で９００°Ｃにまで加熱し、次いで９００°
Ｃから１０’Ｃ／ｗｉｎの速度で８５０ ”Ｃに降温し
、８５０°Ｃで６時間保持したのち炉冷して酸化物超電
導導体となした。
実施例２
内径３０＋＋＋ａ、高さ１００＋ａ＋ａのＣａＯるつぼ
の底に１１φの穴をあけこの穴をＣａＯ棒により栓をし
、次いでこのるつぼ内にＢ ｉ、Ｓ ｒｚｃａｌｃｕｚ
ＯＭの仮焼成粉を２００ｇ入れ、これを炉中にて１２０
０°Ｃ６時間加熱して溶融した。しかるのち上記溶融体
を、上記るつぼの底にあけた１閣φの穴から流出せしめ
、この流出する溶融体に９５０°Ｃに加熱した窒素ガス
を７０４１！ ／ｗｉｎの流量で吹付けて霧化し、この
霧状体を、溶射法によりＣａＯを５００μ厚さにコーテ
ィングしたＳＵＳ基体上に吹き付けて凝着させた。しか
るのちこの凝着体に実施例１と同じ方法により加熱処理
を施して酸化物超電導導体となした。
の底に１１φの穴をあけこの穴をＣａＯ棒により栓をし
、次いでこのるつぼ内にＢ ｉ、Ｓ ｒｚｃａｌｃｕｚ
ＯＭの仮焼成粉を２００ｇ入れ、これを炉中にて１２０
０°Ｃ６時間加熱して溶融した。しかるのち上記溶融体
を、上記るつぼの底にあけた１閣φの穴から流出せしめ
、この流出する溶融体に９５０°Ｃに加熱した窒素ガス
を７０４１！ ／ｗｉｎの流量で吹付けて霧化し、この
霧状体を、溶射法によりＣａＯを５００μ厚さにコーテ
ィングしたＳＵＳ基体上に吹き付けて凝着させた。しか
るのちこの凝着体に実施例１と同じ方法により加熱処理
を施して酸化物超電導導体となした。
実施例３
実施例１及び２において、るつぼ並びにバッファ層の材
料にＭｇＯを用いたものを用いた他は実施例１及び２と
同じ方法により酸化物超電導導体を製造した。
料にＭｇＯを用いたものを用いた他は実施例１及び２と
同じ方法により酸化物超電導導体を製造した。
実施例４
実施例１において、バッファ層にＭｇＯをコーティング
したものを用いた他は実施例１と同じ方法により酸化物
超電導導体を製造した。
したものを用いた他は実施例１と同じ方法により酸化物
超電導導体を製造した。
実施例５
実施例２において、るつぼにＭｇＯ製るつぼを用いＳＵ
Ｓ基体上にパフフッ層としてＣａＯをコーティングした
ものを用いた他は実施例２と同し方法により酸化物超電
導導体を製造した。
Ｓ基体上にパフフッ層としてＣａＯをコーティングした
ものを用いた他は実施例２と同し方法により酸化物超電
導導体を製造した。
比較例１
実施例１及び２において、５ＵＳｉ体上に直接酸化物超
電導体層を形成した他は、実施例１及び２と同じ方法に
より酸化物超電導導体を製造した。
電導体層を形成した他は、実施例１及び２と同じ方法に
より酸化物超電導導体を製造した。
比較例２
実施例３１こおいて、ＳＵＳ基体上に直接酸化物超電導
体層を形成した他は実施例３と同し方法により酸化物超
電導導体を製造した。
体層を形成した他は実施例３と同し方法により酸化物超
電導導体を製造した。
比較例３
実施例１及び２において、原料物質の溶融を白金るつぼ
を用いて行った他は実施例１及び２と同じ方法により酸
化物超電導導体を製造した。
を用いて行った他は実施例１及び２と同じ方法により酸
化物超電導導体を製造した。
比較例４
実施例３において、バッファ層にＡｌ□０．を用いた他
は実施例３と同じ方法により酸化物超電導導体製造した
。
は実施例３と同じ方法により酸化物超電導導体製造した
。
斯くの如くして得られた各々の酸化物超電導導体につい
てＪ、を測定し、又不純物を原子吸光法により定量分析
した。結果は、第１表に示した。
てＪ、を測定し、又不純物を原子吸光法により定量分析
した。結果は、第１表に示した。
第１表より明らかなように本発明方法品（実施例１〜５
）は、るつぼ及びバッファ層にＣａＯ又はＭｇＯを用い
た為に酸化物超電導体層に不純物が混入又は拡散したす
せず、その結果Ｊ、が高い値のものとなった。中でも溶
融体を霧状化し吹付けて凝着させたものは冷却が急速に
なされ、組成分布が均質化してＪ、が特に高い値となっ
た。
）は、るつぼ及びバッファ層にＣａＯ又はＭｇＯを用い
た為に酸化物超電導体層に不純物が混入又は拡散したす
せず、その結果Ｊ、が高い値のものとなった。中でも溶
融体を霧状化し吹付けて凝着させたものは冷却が急速に
なされ、組成分布が均質化してＪ、が特に高い値となっ
た。
これに対し比較例１．２は５ｕｓ５体上に直接酸化物超
電導体層を形成したため、酸化物超電導体層にはＦｅが
拡散し、又比較例３は原料物質を白金るつぼを用いて溶
融した為にｐｔが混入し、又比較例４はバッファ層にＡ
／！、０．を用いた為にＡＩｌが拡散して、いずれも形
成された酸化物超電導体層は臨界温度（Ｔ、）又はＪＣ
が低い値のものとなった。
電導体層を形成したため、酸化物超電導体層にはＦｅが
拡散し、又比較例３は原料物質を白金るつぼを用いて溶
融した為にｐｔが混入し、又比較例４はバッファ層にＡ
／！、０．を用いた為にＡＩｌが拡散して、いずれも形
成された酸化物超電導体層は臨界温度（Ｔ、）又はＪＣ
が低い値のものとなった。
以上述べたように本発明方法によれば、純度が高く超電
導特性に優れた酸化物超電導導体が効率よく製造できる
ので、工業上顕著な効果を奏する。
導特性に優れた酸化物超電導導体が効率よく製造できる
ので、工業上顕著な効果を奏する。
Claims (1)
- 酸化物超電導体となし得る原料物質をるつぼに入れて加
熱溶融せしめ、この溶融体を金属基体に凝着せしめて酸
化物超電導導体を製造する方法において、酸化物超電導
体となし得る原料物質を加熱溶融せしめるるつぼとして
、るつぼの少なくとも原料物質溶融体と接する内面が酸
化物超電導体の構成元素の１種又は２種以上の元素から
なる材料又はＭｇＯからなるるつぼを用い、金属基体と
して、その表面に酸化物超電導体の構成元素の１種又は
２種以上の元素からなる材料又はＭｇＯからなるバッフ
ァ層を設けたものを用いることを特徴とする酸化物超電
導導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18506189A JPH0350106A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 酸化物超電導導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18506189A JPH0350106A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 酸化物超電導導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350106A true JPH0350106A (ja) | 1991-03-04 |
Family
ID=16164126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18506189A Pending JPH0350106A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | 酸化物超電導導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0350106A (ja) |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP18506189A patent/JPH0350106A/ja active Pending
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