JPH04175225A - 酸化物超伝導材料の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH04175225A JPH04175225A JP2299057A JP29905790A JPH04175225A JP H04175225 A JPH04175225 A JP H04175225A JP 2299057 A JP2299057 A JP 2299057A JP 29905790 A JP29905790 A JP 29905790A JP H04175225 A JPH04175225 A JP H04175225A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- firing
- calcination
- temperature
- calcined
- oxide superconducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract 6
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 abstract 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003826 uniaxial pressing Methods 0.000 description 1
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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- 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〕
本発明は超伝導製品（超伝導線材、磁気シールド等）に
適用される酸化物超伝導材料の製造方法に関する。
適用される酸化物超伝導材料の製造方法に関する。
粉末を原料とする酸化物超伝導材料の製造方法としては
、焼成法、溶融固化法等があるが、いずれの方法におい
ても臨界電流密度の実用値とされている１０５Ａ／ｃｍ
’を越える材料を合成できるまでには至っていない。
、焼成法、溶融固化法等があるが、いずれの方法におい
ても臨界電流密度の実用値とされている１０５Ａ／ｃｍ
’を越える材料を合成できるまでには至っていない。
酸化物超伝導材料の実用化のためには、臨界電流密度の
向上が重要であり、そのたｔには材料の組成の最適化と
超伝導単一相のみを合成し、更に緻密化、結晶粒界の接
合、結晶の配向性向上等が必要とされている。
向上が重要であり、そのたｔには材料の組成の最適化と
超伝導単一相のみを合成し、更に緻密化、結晶粒界の接
合、結晶の配向性向上等が必要とされている。
これらを制御する方法のうち、超伝導単一相のみを合成
するには焼成温度、焼成時間、焼成雰囲気の最適化が必
要であり、緻密化、結晶粒界の接合、結晶の配向性向上
については材料の圧密処理等の新しい製造工程を考案し
、その製造条件の最適化を行う必要がある。
するには焼成温度、焼成時間、焼成雰囲気の最適化が必
要であり、緻密化、結晶粒界の接合、結晶の配向性向上
については材料の圧密処理等の新しい製造工程を考案し
、その製造条件の最適化を行う必要がある。
本発明は上記技術水準に鑑み、上述した条件に関する最
適条件を見出し、高臨界電流密度を有する酸化物超伝導
材料を得る方法を提供しようとするものである。
適条件を見出し、高臨界電流密度を有する酸化物超伝導
材料を得る方法を提供しようとするものである。
本発明は材料を構成する元素の組成を、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃ
ａ：Ｃｕ＝２ ： ２ ： ２ ： ３となるように調
合したＢｉ系の酸化物超伝導材料の原料を仮焼した後に
粉砕、混合したものをプレス成形後、酸素濃度が５〜１
５％の範囲を含有する不活性ガスを通気した条件下で、
焼成温度が８４０〜８４４℃の範囲で４０時間以上一次
焼成し、該当焼成物を再度粉砕、混合したものをプレス
成形後、酸素濃度が５〜１５％の範囲を含有する不活性
ガスを通気した条件下で焼成温度が８４２〜８４６℃の
範囲で２０時間以上二次焼成し、該当焼成物を一軸ホッ
トプレスにより焼成温度が８００〜８４５℃の範囲、一
軸プレス圧力が３００ ｋｇ／ ｃｍ２以下の範囲で大
気中で３０分間以上焼成し、降温時には一軸プレス圧力
を開放することを特徴とするＢｉ系酸化物超伝導材料の
製造方法である。
ａ：Ｃｕ＝２ ： ２ ： ２ ： ３となるように調
合したＢｉ系の酸化物超伝導材料の原料を仮焼した後に
粉砕、混合したものをプレス成形後、酸素濃度が５〜１
５％の範囲を含有する不活性ガスを通気した条件下で、
焼成温度が８４０〜８４４℃の範囲で４０時間以上一次
焼成し、該当焼成物を再度粉砕、混合したものをプレス
成形後、酸素濃度が５〜１５％の範囲を含有する不活性
ガスを通気した条件下で焼成温度が８４２〜８４６℃の
範囲で２０時間以上二次焼成し、該当焼成物を一軸ホッ
トプレスにより焼成温度が８００〜８４５℃の範囲、一
軸プレス圧力が３００ ｋｇ／ ｃｍ２以下の範囲で大
気中で３０分間以上焼成し、降温時には一軸プレス圧力
を開放することを特徴とするＢｉ系酸化物超伝導材料の
製造方法である。
本発明はＢｉ系酸化物超伝導材料の内、臨界温度が１１
０に級の超伝導単一相のみを製造する方法として、焼成
温度、焼成時間および焼成雰囲気中の酸素濃度を制御す
ることにより超伝導単一相のみを合成し、その合成され
た超伝導単−相を一軸ホットプレスすることにより、高
臨界電流密度を有するＢｉ系超伝導材料を製造すること
が可能となる。
０に級の超伝導単一相のみを製造する方法として、焼成
温度、焼成時間および焼成雰囲気中の酸素濃度を制御す
ることにより超伝導単一相のみを合成し、その合成され
た超伝導単−相を一軸ホットプレスすることにより、高
臨界電流密度を有するＢｉ系超伝導材料を製造すること
が可能となる。
以下に本発明について更に詳細に説明する。
（１）焼成温度、焼成時間、焼成雰囲気中酸素濃度の制
御 Ｂｉ系超伝導材料の融点は焼成雰囲気中の酸素濃度によ
って大幅に変化し、更に、臨界温度が１１０に級の超伝
導単一相のみを製造できる焼成温度範囲が限られている
。本発明では焼成雰囲気中酸素濃度が焼成温度とを同時
に制御することにより、８１系超伝導材料を構成する元
素であるＢｉ −Ｓｒ −Ｃａ −［１：ｕの組成比が
２−２−２−３となる臨界温度が１１０に級の超伝導単
一相を製造する。焼成時間の制御については一次焼成お
よび二次焼成における焼成反応により臨界温度が１１０
に級の超伝導単一相を製造するのに必要な時間を提供す
るものである。
御 Ｂｉ系超伝導材料の融点は焼成雰囲気中の酸素濃度によ
って大幅に変化し、更に、臨界温度が１１０に級の超伝
導単一相のみを製造できる焼成温度範囲が限られている
。本発明では焼成雰囲気中酸素濃度が焼成温度とを同時
に制御することにより、８１系超伝導材料を構成する元
素であるＢｉ −Ｓｒ −Ｃａ −［１：ｕの組成比が
２−２−２−３となる臨界温度が１１０に級の超伝導単
一相を製造する。焼成時間の制御については一次焼成お
よび二次焼成における焼成反応により臨界温度が１１０
に級の超伝導単一相を製造するのに必要な時間を提供す
るものである。
単一相の酸化物超伝導材料を製造する場合には融点直下
で焼成する必要があるが、その場合、特に二次焼成の場
合、の酸素濃度は５〜１５％にすべきである。酸素濃度
が５％未満の場合には超伝導単一相ができないからであ
る。これは、このような条件下では超伝導材料の融点が
低下し溶融するた給、それが固化する時に超伝導材料以
外の物質が生成し、結果的に超伝導材料とはならないか
らである。また、酸素濃度が１５％を越える場合には融
点が上昇し、融点直下での焼成ができなくなるからであ
る。
で焼成する必要があるが、その場合、特に二次焼成の場
合、の酸素濃度は５〜１５％にすべきである。酸素濃度
が５％未満の場合には超伝導単一相ができないからであ
る。これは、このような条件下では超伝導材料の融点が
低下し溶融するた給、それが固化する時に超伝導材料以
外の物質が生成し、結果的に超伝導材料とはならないか
らである。また、酸素濃度が１５％を越える場合には融
点が上昇し、融点直下での焼成ができなくなるからであ
る。
（２） 一軸ホットプレスの付加
酸化物超伝導材料を構成する結晶粒子はＣ軸方向に直角
な層状構造を有しており、また、Ｃ軸方向に直角な方向
に偏平な板状の粒形を有している。これらの結晶粒子を
緻密化し、結晶の配向性を揃え、かつ結晶粒界の結合を
向上するために一軸ホットプレスを採用することにより
更に緻密化、結晶粒界の接合、結晶の配向性等の向上を
行うものである。
な層状構造を有しており、また、Ｃ軸方向に直角な方向
に偏平な板状の粒形を有している。これらの結晶粒子を
緻密化し、結晶の配向性を揃え、かつ結晶粒界の結合を
向上するために一軸ホットプレスを採用することにより
更に緻密化、結晶粒界の接合、結晶の配向性等の向上を
行うものである。
高臨界電流密度を有するＢｉ系酸化物超伝導材料の製造
方法の実施例を以下に示す。
方法の実施例を以下に示す。
材料を構成する元素の組成を、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ
＝２ ： ２ ： ２’： ３となるように調合した原
料を、大気中８１０℃Ｘ１２時間仮焼し、粉砕、混合し
た後、Ｉ Ｔｏｎ／ ｃｍ”の圧力でプレス成形した。
＝２ ： ２ ： ２’： ３となるように調合した原
料を、大気中８１０℃Ｘ１２時間仮焼し、粉砕、混合し
た後、Ｉ Ｔｏｎ／ ｃｍ”の圧力でプレス成形した。
この成形体を酸素濃度１１％を含有する不活性ガスを通
気した条件下で、焼成温度が８４２℃で６０時間一次焼
成し、該当焼成物を再度粉砕、混合したものをＩ Ｔｏ
ｎ／ ｃｍ”の圧力でプレス成形した後、酸素濃度１１
％を有する不活性ガスを通気した条件下で焼成温度が８
４４℃で１００時間二次焼成した。
気した条件下で、焼成温度が８４２℃で６０時間一次焼
成し、該当焼成物を再度粉砕、混合したものをＩ Ｔｏ
ｎ／ ｃｍ”の圧力でプレス成形した後、酸素濃度１１
％を有する不活性ガスを通気した条件下で焼成温度が８
４４℃で１００時間二次焼成した。
該当二次焼成物を一軸ホットプレスにより、焼成温度が
８４０℃、一軸ホットプレス圧力２５０ ｋｇ／ ｃｍ
２で大気中２時間焼成し、降温時には一軸ホットプレス
圧力を開放させた。
８４０℃、一軸ホットプレス圧力２５０ ｋｇ／ ｃｍ
２で大気中２時間焼成し、降温時には一軸ホットプレス
圧力を開放させた。
この製造方法によって得られた上記組成の酸化物超伝導
材料の超伝導特性は以下の通りであった。
材料の超伝導特性は以下の通りであった。
■ 臨界温度測定結果を第１図に示した。その結果、抵
抗ゼロ温度は１０６にであった。
抗ゼロ温度は１０６にであった。
■ Ｘ線回折結果を第２図に示した。その結果、この実
施例で製造された酸化物超伝導材料は抵抗ゼロ温度が１
６０にの単一相が得られたことが判る。
施例で製造された酸化物超伝導材料は抵抗ゼロ温度が１
６０にの単一相が得られたことが判る。
■ 直流四端子法による臨界電流密度の測定結果は１０
’Ａ／ｃｍ２以上であった。
’Ａ／ｃｍ２以上であった。
なお、一次焼成条件として、酸素濃度５〜１５％、焼成
温度８４０〜８４４℃の範囲で４０時間以上焼成した場
合もほぼ同一結果が得られた。
温度８４０〜８４４℃の範囲で４０時間以上焼成した場
合もほぼ同一結果が得られた。
また、二次焼成条件として、酸素濃度５〜１５％、焼成
温度８４２〜８４６℃の範囲で２０時間以上焼成した場
合も同一結果が得られた。更に、一軸ホットプレス条件
として、焼成温度が８００〜８４５℃、焼成時間３０分
以上の範囲で、一軸プレス圧力が３００ ｋｇ／ ｃｍ
２以下の範囲で実施した場合にもほぼ同一の結果が得ら
れた。
温度８４２〜８４６℃の範囲で２０時間以上焼成した場
合も同一結果が得られた。更に、一軸ホットプレス条件
として、焼成温度が８００〜８４５℃、焼成時間３０分
以上の範囲で、一軸プレス圧力が３００ ｋｇ／ ｃｍ
２以下の範囲で実施した場合にもほぼ同一の結果が得ら
れた。
本発明によれば、予袷、材料を構成する元素の組成が８
＋：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ ＝２ ： ２ ： ２ ： ３
となるように調合した原料を使用して、一次焼成および
二次焼成の焼成温度、焼成時間および焼成雰囲気中の酸
素濃度を制御しているため抵抗ゼロ温度が１０６にとな
る超伝導単一相のみを合成することができ、また、その
合成された超伝導単一相を一軸ポットプレスするた狛、
と密化、結晶の配向性および結晶粒子間の結合力が向上
するために高臨界電流密度を有するＢｉ系超伝導材料を
製造することが可能となる。
＋：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ ＝２ ： ２ ： ２ ： ３
となるように調合した原料を使用して、一次焼成および
二次焼成の焼成温度、焼成時間および焼成雰囲気中の酸
素濃度を制御しているため抵抗ゼロ温度が１０６にとな
る超伝導単一相のみを合成することができ、また、その
合成された超伝導単一相を一軸ポットプレスするた狛、
と密化、結晶の配向性および結晶粒子間の結合力が向上
するために高臨界電流密度を有するＢｉ系超伝導材料を
製造することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例に係る酸化物超伝導材料の臨
界温度測定の図表、第２図は本発明の一実施例に係る酸
化物超伝導材料のＸ線回折図である。
界温度測定の図表、第２図は本発明の一実施例に係る酸
化物超伝導材料のＸ線回折図である。
Claims (1)
- 材料を構成する元素の組成を、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ
＝２：２：２：３となるように調合したＢｉ系の酸化物
超伝導材料の原料を仮焼した後に粉砕、混合したものを
プレス成形後、酸素濃度が５〜１５％の範囲を含有する
不活性ガスを通気した条件下で、焼成温度が８４０〜８
４４℃の範囲で４０時間以上一次焼成し、該当焼成物を
再度粉砕、混合したものをプレス成形後、酸素濃度が５
〜１５％の範囲を含有する不活性ガスを通気した条件下
で焼成温度が８４２〜８４６℃の範囲で２０時間以上二
次焼成し、該当焼成物を一軸ホットプレスにより焼成温
度が８００〜８４５℃の範囲、一軸プレス圧力が３００
ｋｇ／ｃｍ＾２以下の範囲で大気中で３０分間以上焼成
し、降温時には一軸プレス圧力を開放することを特徴と
するＢｉ系酸化物超伝導材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2299057A JP2915546B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2299057A JP2915546B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04175225A true JPH04175225A (ja) | 1992-06-23 |
| JP2915546B2 JP2915546B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=17867647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2299057A Expired - Lifetime JP2915546B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2915546B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116621576A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-08-22 | 西北有色金属研究院 | 一种Bi系高温超导块体的制备方法 |
-
1990
- 1990-11-06 JP JP2299057A patent/JP2915546B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116621576A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-08-22 | 西北有色金属研究院 | 一种Bi系高温超导块体的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2915546B2 (ja) | 1999-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04175225A (ja) | 酸化物超伝導材料の製造方法 | |
| JP3073229B2 (ja) | 酸化物超伝導材料の製造方法 | |
| JP2555734B2 (ja) | 超電導物質の製法 | |
| JP3157183B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造法 | |
| JPH11268915A (ja) | 酸化物超伝導体原料及び酸化物超伝導体の製造方法 | |
| JP2978538B2 (ja) | 高密度結晶構造の超電導材料 | |
| JP2545443B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JP4215180B2 (ja) | Ｂｉ系２２２３酸化物超電導体製造に用いる仮焼粉の製造方法及びＢｉ系２２２３酸化物超電導体の製造方法。 | |
| JP2964258B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JP3073996B2 (ja) | Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７‐ｘ系酸化物超電導体焼結体の製造方法及びＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７‐ｘ系酸化物超電導体 | |
| JPH02120227A (ja) | Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法 | |
| JP2821568B2 (ja) | 超電導ウィスカー複合体の製造方法 | |
| JP3157184B2 (ja) | 酸化物超電導体の高密度体の製造法 | |
| JP2866484B2 (ja) | 酸化物超電導体の製法 | |
| JP3314102B2 (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH05279036A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH03265561A (ja) | 高密度酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH04243917A (ja) | 酸化物超電導焼結体の作製方法 | |
| JPH01270561A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH0360457A (ja) | Ｙ―Ｂａ―Ｃｕ系酸化物超伝導体の製造方法 | |
| JPH0234516A (ja) | Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導セラミックスの製造法 | |
| JPH0465344A (ja) | 酸化物超伝導体の製造方法 | |
| JPH0393663A (ja) | 酸化物高温超電導材料の製造方法 | |
| JPH02225368A (ja) | 超電導セラミックスの製造方法 | |
| JPH0234554A (ja) | 酸化物超電導材料の製造方法 |