JPH035359A - 超伝導性セラミック材料、この材料の先駆組成物及び製造法 - Google Patents
超伝導性セラミック材料、この材料の先駆組成物及び製造法Info
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- JPH035359A JPH035359A JP2131468A JP13146890A JPH035359A JP H035359 A JPH035359 A JP H035359A JP 2131468 A JP2131468 A JP 2131468A JP 13146890 A JP13146890 A JP 13146890A JP H035359 A JPH035359 A JP H035359A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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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】
[産業上の利用分野コ
本発明は、超伝導性セラミック材料及びその製造方法に
関する。また、本発明はこのセラミック材料の先駆組成
物に関する。
関する。また、本発明はこのセラミック材料の先駆組成
物に関する。
[従来の技術とその問題点コ
YBa2Cu、、o、−、型の超伝導性材料の製造は周
知である。しかしながら、十分な電気的性質と磁気的性
質とを保持しながらできるだけ高い密度を示す製品を得
るという大きな問題がある。実際にはこれらの二つの条
件を結びつけることは困難であると思われる。
知である。しかしながら、十分な電気的性質と磁気的性
質とを保持しながらできるだけ高い密度を示す製品を得
るという大きな問題がある。実際にはこれらの二つの条
件を結びつけることは困難であると思われる。
[発明が解決しようとする課題]
したがって、本発明の目的は、高い密度(理論密度の少
なくとも80%)と良好な超伝導性とを持つ製品を製造
することである。
なくとも80%)と良好な超伝導性とを持つ製品を製造
することである。
[課題を解決するための手段]
このために、本発明の第一の態様による超伝導性セラミ
ック材料は、次式 %式% Lnはランタニド及びイツトリウムのうちから運ばれる
少なくとも1種の元素を表わす)に相当する。
ック材料は、次式 %式% Lnはランタニド及びイツトリウムのうちから運ばれる
少なくとも1種の元素を表わす)に相当する。
第二の態様によれば、本発明の超伝導性セラミック材料
は、次式 %式% Lnは前記の通りである) に相当する。
は、次式 %式% Lnは前記の通りである) に相当する。
このものは少なくとも5.90の密度を有し、高くとも
92±IKの温度でゼロ抵抗を示す。
92±IKの温度でゼロ抵抗を示す。
さらに、本発明のセラミック材料の製造方法は、下記の
割合及び種類 nBacuo 2 1 Ln 2 BaCuO3 Cu0 (ただし、0.6<n<3であり、 Lnは前記の通りである) の相又は組成物の混合物を焼結させることからなること
を特徴とする。
割合及び種類 nBacuo 2 1 Ln 2 BaCuO3 Cu0 (ただし、0.6<n<3であり、 Lnは前記の通りである) の相又は組成物の混合物を焼結させることからなること
を特徴とする。
さらに、本発明は、下記の割合及び種類mBacuoz
ILn 2 BaCuO3
Cu0
(ただし、0.6<m<3であり、
Lnはランタニド及びイツトリウムのうちから選ばれる
元素を表わす) の相又は組成物に基づくことを特徴とするセラミック材
料先駆体に関する。
元素を表わす) の相又は組成物に基づくことを特徴とするセラミック材
料先駆体に関する。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の説明から一層明ら
かとなろう。
かとなろう。
材料に関しては、それは二つの態様で提供できる。
第一の態様では、セラミック材料は次式%式%
)
に相当する。Lnは前記の通りである。特に、Lnはラ
ンタン、サマリウム及びジスプロシウムのうちから選ぶ
ことができる。さらに特別の実施態様によればLnはイ
ツトリウムである。本発明の範囲では、Lnは前記の元
素のうちの2種以上の混合物を表わし得ることが了解さ
れる。
ンタン、サマリウム及びジスプロシウムのうちから選ぶ
ことができる。さらに特別の実施態様によればLnはイ
ツトリウムである。本発明の範囲では、Lnは前記の元
素のうちの2種以上の混合物を表わし得ることが了解さ
れる。
この態様の中では、Xが0.5〜1、特にXが1である
製品が特にあげられる。
製品が特にあげられる。
この第一の態様に従うセラミック材料の密度は、特にL
nがイツトリウムである場合には、少なくとも5、即ち
、理論密度の少なくとも81%である。この密度はさら
に特定すれば少なくとも5.9、特に6,10以上(理
論密度の98%)であり得る。
nがイツトリウムである場合には、少なくとも5、即ち
、理論密度の少なくとも81%である。この密度はさら
に特定すれば少なくとも5.9、特に6,10以上(理
論密度の98%)であり得る。
さらに、本発明のこの第一の態様によるセラミック材料
、特にLnがイツトリウムである場合の他の特徴は、そ
れが高くとも92±3にの温度でゼロ抵抗を示すことで
ある。
、特にLnがイツトリウムである場合の他の特徴は、そ
れが高くとも92±3にの温度でゼロ抵抗を示すことで
ある。
本発明の第二の態様によるセラミック材料に関しては、
このものは次式 %式% Lnは前記の通りであり、特にイツトリウムである) を有し、少なくとも5.90の密度を持ち、そしを有し
、少なくとも5.90の温度でゼロ抵抗を示すことを特
徴とする。
このものは次式 %式% Lnは前記の通りであり、特にイツトリウムである) を有し、少なくとも5.90の密度を持ち、そしを有し
、少なくとも5.90の温度でゼロ抵抗を示すことを特
徴とする。
この構造及び二つの態様については、本発明のセラミッ
ク材料は、かなり球形状の粒子形態で現われる。粒子の
大きさは一般に1〜15μmであり、特に最も高い密度
の製品及び第二の!3様による製品については2〜5μ
mである。
ク材料は、かなり球形状の粒子形態で現われる。粒子の
大きさは一般に1〜15μmであり、特に最も高い密度
の製品及び第二の!3様による製品については2〜5μ
mである。
粒子は、総体的にみて直接接触状態にある、即ち、総体
的にみて粒子間の線状接合部に隙間を有しない。
的にみて粒子間の線状接合部に隙間を有しない。
セラミック材料の表面において、粒子は、0.0.1面
がこの表面に垂直であるように配向する非常に強い傾向
を示す。
がこの表面に垂直であるように配向する非常に強い傾向
を示す。
1〜1.2のXについては、粒子の解配向は10℃以下
である。
である。
本発明のセラミック材料、特に高い密度即ち少なくとも
5.90の密度を持つ製品の特別の性質としては、焼結
にあたり後続の熱処理時において組成物の安定性が大き
いことがあげられる。実際には、セラミック材料はほと
んど再酸化性でない。しかして、o2雰囲気中550℃
で48時間内にその重量は2旭以上増大しない。
5.90の密度を持つ製品の特別の性質としては、焼結
にあたり後続の熱処理時において組成物の安定性が大き
いことがあげられる。実際には、セラミック材料はほと
んど再酸化性でない。しかして、o2雰囲気中550℃
で48時間内にその重量は2旭以上増大しない。
ここで、本発明のセラミック材料の製造方法を詳述する
。
。
本発明の方法の主な特徴の一つは、出発物質の種類にあ
る。
る。
前記したように、出発物質として、一定の割合に入る所
定の相又は組成物、即ち、 nBacuo、、I Ln2BaCuO,。
定の相又は組成物、即ち、 nBacuo、、I Ln2BaCuO,。
Cu0
(ただし、0.6<n<3であり、
Lnは前記の通りであり、特にイツトリウムである)
よりなる混合物を使用する。
この相又は組成物は、それ自体知られた方法で製造され
る。
る。
例えば、相BaCuO,は、BaCO3とCuOの化学
量論的混合物を酸素雰囲気中で900℃で数時間処理し
、次いで得られた生成物を粉砕し、熱処理することによ
って得られる。
量論的混合物を酸素雰囲気中で900℃で数時間処理し
、次いで得られた生成物を粉砕し、熱処理することによ
って得られる。
組成物Ln2BaCuOsについては、特にイツトリウ
ムの場合には、出発物質として、BaC0,、CuO及
びLn20の化学量論的混合物を使用し、これを空気又
は酸素雰囲気中で850〜950℃で数時間加熱するこ
とによって得られる。
ムの場合には、出発物質として、BaC0,、CuO及
びLn20の化学量論的混合物を使用し、これを空気又
は酸素雰囲気中で850〜950℃で数時間加熱するこ
とによって得られる。
CuOについては、市販の製品が使用される。
出発物質の相又は組成物は混合され粉砕される。nの値
は、製造しようとする製品の種類に応じて選択される。
は、製造しようとする製品の種類に応じて選択される。
Xが0.5〜1.2である製品については、nは2〜0
.6である。混合物は、一般に、加圧下にベレット化さ
れる。Xが0.5〜1.2である製品については、nは
2〜0.6である。混合物は一般に加圧下にベレット化
される。
.6である。混合物は、一般に、加圧下にベレット化さ
れる。Xが0.5〜1.2である製品については、nは
2〜0.6である。混合物は一般に加圧下にベレット化
される。
本発明の方法は空気中で実施することができる。特に、
それほど高くない密度を持つ製品を製造する場合がそう
である。
それほど高くない密度を持つ製品を製造する場合がそう
である。
しかし、特に、例えば少なくとも5.90のより高い密
度を持つ製品については、酸素雰囲気中で操作すること
が好ましい。
度を持つ製品については、酸素雰囲気中で操作すること
が好ましい。
特別の実施態様によれば、本方法は、加湿酸素、即ち、
酸素と水との雰囲気中で実施され、水の分圧が一般に1
7100〜5100気圧の間である。
酸素と水との雰囲気中で実施され、水の分圧が一般に1
7100〜5100気圧の間である。
酸素は好ましくは実質上純粋でなければならず、特にC
Olを含むべきではない。
Olを含むべきではない。
焼結は、930〜990℃、好ましくは約970〜98
0℃の温度で、慣用されている程度の期間実施される。
0℃の温度で、慣用されている程度の期間実施される。
厳密にいえば、焼結前に、混合物を熱処理に付すのが有
益である。この処理は、700〜830℃の温度で行わ
れる。その期間は1〜15時間であってよい。
益である。この処理は、700〜830℃の温度で行わ
れる。その期間は1〜15時間であってよい。
焼結後、一般に、冷却がそれ自体知られた態様で段階的
に行われる。
に行われる。
しかし、中でも、最も密度のある製品については、方法
の最終工程時に製品の急速な冷却を約800℃以下で実
施することが可能である。ここで急速とは、数十分間を
意味する。
の最終工程時に製品の急速な冷却を約800℃以下で実
施することが可能である。ここで急速とは、数十分間を
意味する。
前記したように、本発明は、また、セラミック材料の先
駆体に関する。この先駆体はmBacuO,、I Ln
2 BaCu0s及び2CuOの混合物(ただし、0.
6<m<3である)に基いている。これは粉末として提
供できる。また、これは加圧された形で提供できる。
駆体に関する。この先駆体はmBacuO,、I Ln
2 BaCu0s及び2CuOの混合物(ただし、0.
6<m<3である)に基いている。これは粉末として提
供できる。また、これは加圧された形で提供できる。
[実施例コ
ここで、具体例を示す。
皿ユ
I BaCuO2、Y2BaCuO5及び2CuOの混
合物を製造する。秤量した後、混合物を粉砕し、2トン
/ c rn’の圧力下でベレット化する。このように
して得られたベレットは8mmの直径及び2mmの厚さ
を有する。
合物を製造する。秤量した後、混合物を粉砕し、2トン
/ c rn’の圧力下でベレット化する。このように
して得られたベレットは8mmの直径及び2mmの厚さ
を有する。
これらのペレットを加湿酸素、即ち、周囲温度で水中に
吹き込むことによって飽和された酸素霊囲気(水の分圧
は3.5/100気圧)下で焼結する。
吹き込むことによって飽和された酸素霊囲気(水の分圧
は3.5/100気圧)下で焼結する。
加熱サイクルは次の通りである。
一1u1− 詩」L立工m800℃
1 900℃ 1/2 974℃(焼結) 1 900℃ 2 800℃ 1 この生成物を冷却させる。
1 900℃ 1/2 974℃(焼結) 1 900℃ 2 800℃ 1 この生成物を冷却させる。
球状粒子の大きさが3〜Sμmであって90に以下でゼ
ロ抵抗を示す6.16の密度、3〜5μmの球形状粒子
の寸法を持つ式YBaCu2046、−δ の生成物が
得られた。
ロ抵抗を示す6.16の密度、3〜5μmの球形状粒子
の寸法を持つ式YBaCu2046、−δ の生成物が
得られた。
02雰囲気中550℃で48時間内にその重量は1.6
尤増大した。
尤増大した。
皿ユ
出発物質として1.4BaCu02 、Y2BaCub
、及び2CuOの混合物を使用し、そして下記の加熱サ
イクルに従うことを除いて、例1におけるように実施す
る。
、及び2CuOの混合物を使用し、そして下記の加熱サ
イクルに従うことを除いて、例1におけるように実施す
る。
一1l−時間(hr)
900℃ 1966℃(
焼結) 1 900 ℃ 2800
℃ 1例1におけるよ
うに冷却する。
焼結) 1 900 ℃ 2800
℃ 1例1におけるよ
うに冷却する。
93.5に以下でゼロ抵抗を示す密度5.30の式Y
B a I、x Cu2.x Os、5s−6の生成物
が得られた。
B a I、x Cu2.x Os、5s−6の生成物
が得られた。
皿ユ
出発物質として3BaCuO2,Y2BaCuO5及び
2CuOの混合物を使用し、そして下記の加熱サイクル
に従うことを除いて、例1におけるように実施する。
2CuOの混合物を使用し、そして下記の加熱サイクル
に従うことを除いて、例1におけるように実施する。
一提己直一 時間(hr)
800℃ 1.5
983℃(焼結) 1
900℃ 2
800℃ 1
例1におけるように冷却する。91に以下でゼロ抵抗を
示す密度5.97の式Y B a2 Cu。
示す密度5.97の式Y B a2 Cu。
07−δの生成物が得られた。
Claims (10)
- 1. 次式 LnBa_2_−_xCu_3_−_xO_7_−_
7_/_3_x_−_δ(ここで、0.5<x<1.2
であり、 0<δ<0.5であり、 Lnはランタニド及びイットリウムのうちから選ばれる
少なくとも1種の元素を表わす) の超伝導性セラミック材料。 - 2. 0.5≦x≦1である請求項1記載のセラミック
材料。 - 3. 少なくとも5、特に少なくとも5.9の密度を示
すことを特徴とする請求項1又は2記載のセラミック材
料。 - 4. Lnがイットリウムであり、そして高くとも92
±3Kの温度でゼロ抵抗を示すことを特徴とする請求項
1〜3のいずれかに記載のセラミック材料。 - 5. 次式 LnBa_2_−_xCu_3_−_xO_7_−_
7_/_3_x_−_δ(ここで、0≦x≦0.5であ
り、 0≦δ≦0.5であり、 Lnはランタニド及びイットリウムのうちから選ばれる
少なくとも1種の元素を表わす) を有し、少なくとも5.90の密度を持ち、そして高く
とも92±1Kの温度でゼロ抵抗を示す超伝導性セラミ
ック材料。 - 6. かなり球形状の粒子の構造を呈することを特徴と
する請求項1〜5のいずれかに記載のセラミック材料。 - 7. 下記の割合及び種類 nBaCuO_2 1Ln_2BaCuO_5 2CuO (ただし、0.6<n<3であり、 Lnは前記の通りである) の相又は組成物の混合物を焼結させることからなること
を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のセラミッ
ク材料の製造方法。 - 8. 930〜990℃の温度で焼結を行うことを特徴
とする請求項7記載の方法。 - 9. 酸素雰囲気、特に加湿酸素雰囲気中で実施するこ
とを特徴とする請求項7又は8記載の方法。 - 10. 下記の割合及び種類 mBaCuO_2 1Ln_2BaCuO_5 2CuO (ただし、0.6≦m≦3であり、 Lnはランタニド及びイットリウムのうちから選ばれる
元素を表わす) の相又は組成物に基づくことを特徴とするセラミック材
料先駆体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR89/06700 | 1989-05-23 | ||
FR8906700A FR2647434A1 (fr) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | Materiau ceramique supraconducteur, composition precurseur de ce materiau et procede de preparation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH035359A true JPH035359A (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=9381907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2131468A Pending JPH035359A (ja) | 1989-05-23 | 1990-05-23 | 超伝導性セラミック材料、この材料の先駆組成物及び製造法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0399872A1 (ja) |
JP (1) | JPH035359A (ja) |
FR (1) | FR2647434A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1989-05-23 FR FR8906700A patent/FR2647434A1/fr active Pending
-
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EP0399872A1 (fr) | 1990-11-28 |
FR2647434A1 (fr) | 1990-11-30 |
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