JPH0360457A - Ｙ―Ｂａ―Ｃｕ系酸化物超伝導体の製造方法 - 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、酸化物超伝導体の製造方法に関し、特にＹ−
Ｂａ−Ｃｕ系酸化物超伝導体の製造方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 酸化物超伝導体は、従来からあるＮｂｘＳｎ　、　Ｖｉ
Ｇａ或はＮｂ−Ｔｉ合金等の超伝導体に比べてその臨界
温度が高く、安価な液体窒素による冷却で使用可能であ
り、産業分野へ応用が試みられている。

これらの酸化物超伝導体のうちＹ−Ｂａ−Ｃｕ系酸化物
超伝導体はＹ２Ｏ２、ＢａＣＯ３及びＣｕＯの各粉末を
、それらの金属原子比がＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝　１・２・３
になるように配合し、ボールミルで混合した後、９０口
℃を超える温度で同相反応させる方法で製造されていた
。

［発明が解決しようとする課題］ Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ系酸化物超伝導体は、その粒子形状が板
状であり、上記の方法で製造した焼成物では。

混合粉末間の同相反応により結晶が成長するので、その
成長方向がランダムで配向化せず、得られる焼成物が極
めてポーラスなものとなるため。

その超伝導特性、特に臨界電流密度が低くなるという問
題点があった。

［課題を解決するための手段Ｊ 本発明者等は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ系酸化物超伝導体の緻密
化及び配向化について研究した結果、粉体間の固相反応
に代えて組成の一部を融液化することにより上記の問題
を解決した。

すなわち本発明は、Ｙ２０ａＣｕ０５とＢａ３ＣｕｓＯ
ｇの混合粉末を、ｎａｓｃｕ５０６の融点を超える）１
度で焼成し、ＹｚＢａＣｕＯ５と溶融Ｂａ５Ｃ１ｓＯａ
とを反応させた後、徐冷することを特徴とするＹ−Ｂａ
−Ｃｕ系酸化物超伝導体の製造方法である。

本発明の対象とする酸化物超伝導体はＹ−Ｂａ−Ｃｕ系
酸化物超伝導体であり、具体的にはＹＢａｚＣｕＪ。

である。

ｈ脂担伸上紅玉 混合に用いられるＹＪａＣｕＯｓ粉末は、Ｙ、Ｂａ及び
Ｃｕの酸化物、炭酸塩、硝酸塩等を用い、その原子比が
Ｙ：口ａ：ｃｕ　＝２：１：ｌになるように配合し、　
９５０〜１０５０℃の温度で２時間以上焼成したものを
粉砕することによって得られる。

塾３ＣｕｓＯｓ訟蓮 ［１ａ３ＣｕｓＯａ扮末は、　Ｂａ及びＣｕの化合物を
原子比で口ａ：ｃｕ＝：３：５になるように配合し、８
５０〜９００℃の温度で２時間以上焼成したものを粉砕
することによって得られる。

注企 上記のＹＪａＣｕＯｓ粉末とＢａ３ＣｕａＯａ粉末とを
メタノール、エタノール等のアルコールの存在下で混合
する。混合はボールミル等を用いて十分に行なう。

吸影 得られた混合粉末を、バインダ、可塑剤、分散剤、溶剤
と混合して目的の形状に成形する。

バインダとしてはポリビニルブチラール、ポリアクリル
酸エステル等、可塑剤としてはジブチルフタレート、ブ
チルステアレート等１分散剤としてはオレイン酸エチル
、オクタジエン等、溶剤としてはエタノール、キシレン
等が用いられる。

塩酸 成形体は４００〜５００℃で脱脂処理され、更に昇温す
ると成形体中のＢａ：＋Ｃｕ５０．ｌが９２０℃付近で
融解する。

９２０℃以上の加熱で、口ａ、ｃｕｌＯ１ｌの融液とＹ
ａｌｌａＣｕＯａとが反応し、緻密なＹ−Ｂａ−Ｃｕ系
酸化物超伝導体を形成する。焼成は、酸素の存在下で行
なわれるが、そのときの雰囲気としては、空気よりも酸
素気流のほうが好ましい、酸素分圧を高めることにより
、結晶中にとり込まれる酸素が増加する。ＹＢａａＣｕ
３０．超伝導体の特性は結晶構造中にある酸素の数によ
り大きく影響され、酸素が多いと臨界温度が高くなり、
そのため臨界電流密度も向上する。

焼成が終了した後、焼成体はそのまま焼成炉内で放冷に
よりゆっくり冷却される。ＹＢａｉＣｕｓＯ１Ｂａ３Ｃ
ｕｓＯａ時、６００℃付近でその結晶系が正方品系から
斜方晶系へ相転換し、９０に級の超伝導体は斜方晶系の
ものである。この相転換は酸素の出入りだけであるから
、徐冷して、十分に酸素をとり込むことが必要である。

急冷した場合には、酸素を十分にとり込めず、正方品系
のままに留まり、９０に級の超伝導体が得られないおそ
れがある。

［実施例１ 実施例 原料粉末として、Ｙ２Ｏ３、Ｂａ（：０３及びＣｕＯを
用い、それぞれＹ、ＢａＣｕ０ｓとＢａ３ＣｕｓＯａに
該当する粉末を配合した。それぞれの粉末配合物を別個
にメタノール中ボールミルで２４時間混合した。

得られた混合粉末をそれぞれ５００°Ｃで脱脂処理した
後、空気中で１０時間焼成した。焼成温度はＹ２０ａｃ
ｕＯｓでは１ｔ）１１０℃、Ｂａ３ＣｕｓＯａでは１１
５０℃とした。焼成後、それぞれの焼成物を粉砕した。

得られた焼成粉末の両者を等モル配合した混合粉末１０
０重量部に、バインダとしてポリビニルブチラール３重
凱部、可塑剤としてジブチルフタレート３重ｆ１％及び
溶剤としてエタノールとキシレンの等容ｄ合溶剤４６重
量部を加え、アルミナボールミルで２４時間混合してス
ラリーとした。

得られたスラリーを減圧下で脱泡した後、　ドクターブ
レード法により厚さ約２０ＯＩＩＩ１１のシートに成形
して乾燥し、　５００℃で約１時間脱脂処理を行なった
後、９６０℃で２時間、酸素気流中で焼成した。焼成終
了後そのまま焼成炉内で約５時間放冷して超伝導体シー
トを得た。

得られたＹ−Ｂａ−Ｃｕ系酸化物超伝導体シートの臨界
温度及び臨界電流密度を四端子法で測定し、配向度をＸ
ｌｉ回折法により調べた。その結果。

臨界温度：　　　　　９１　Ｋ 臨界電流密度：　　１１７０　Ａ／ｃｍ”配向性＝　　
　　Ｃ軸配向 相対密度＝９５％ であった、ここで相対密度は、超伝導体の見掛は密度の
真密度に対する％で、結晶粒子の緻密度を示す。

上記の臨界電流密度は、従来法で製造したＹ−Ｄａ−Ｃ
ｕ系酸化物超伝導体の臨界電流密度の２００Ａ／ｃＩ１
１２に比べて約４倍である。

［発明の効果１ 本発明は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ系酸化物超伝導体をＹ２０ａ
ｃｕＯ，とＢａ、ｉＣｕ＋％Ｏｓの混合粉末を焼成する
ことで、融点の低い口ａｓｃｕＳｅｓを溶融させてＹＪ
ａＣｕ口、と反応させるので、従来の固相反応と異なり
、反応生成物が緻密であり、かつ、結晶粒子の配向性が
向上するので、臨界電流密度が大幅に改善されたγ−Ｂ
ａ−Ｃｕ系酸化物超伝導体が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｙ＿２ＢａＣｕＯ＿５とＢａ＿３Ｃｕ＿５Ｏ＿８
   の混合粉末を、Ｂａ＿３Ｃｕ＿５Ｏ＿８の融点を超える
   温度で焼成し、Ｙ＿２ＢａＣｕＯ＿５と溶融Ｂａ＿３Ｃ
   ｕ＿５Ｏ＿８とを反応させた後、徐冷することを特徴と
   するＹ−Ｂａ−Ｃｕ系酸化物超伝導体の製造方法。