JPH04231307A - 酸化物セラミック超電導体の連続生産装置 - Google Patents
酸化物セラミック超電導体の連続生産装置Info
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- JPH04231307A JPH04231307A JP3213137A JP21313791A JPH04231307A JP H04231307 A JPH04231307 A JP H04231307A JP 3213137 A JP3213137 A JP 3213137A JP 21313791 A JP21313791 A JP 21313791A JP H04231307 A JPH04231307 A JP H04231307A
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Classifications
-
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/45—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
- C04B35/4504—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing rare earth oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J2/26—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic on endless conveyor belts
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導体の製造に利用さ
れる。すなわち本発明はセラミック超電導体の連続製造
装置、ことに所望最終セラミックの一部となる金属のイ
オンを含有する溶液の薄層熱分解を保証する装置による
酸化物セラミック超電導体の製造に関する。
れる。すなわち本発明はセラミック超電導体の連続製造
装置、ことに所望最終セラミックの一部となる金属のイ
オンを含有する溶液の薄層熱分解を保証する装置による
酸化物セラミック超電導体の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】数年前までは超電導の利用は技術上のコ
ストによって制約されていた。これは、超電導現象の生
ずるのが非常な低温、典型的には液体ヘリウムの温度近
辺であることによる。
ストによって制約されていた。これは、超電導現象の生
ずるのが非常な低温、典型的には液体ヘリウムの温度近
辺であることによる。
【０００３】しかしながら、超電導に対する実際的な関
心が、近年の新たな材料の発見、ことに酸化物セラミッ
ク類の発見によって大きくなって来たのである。このよ
うな新たな材料では、到達させ維持するのが従来よりも
経済的にできるはるかに高い温度、典型的には液体窒素
の温度付近で超電導特性が得られるのである。しかしな
がら酸化物セラミック超電導体の適用性が乏しいこと、
ことにこのような材料の製造を定性的かつ定量的に満足
できるようにする方法および装置がないことによって、
この新たな材料への関心も若干抑制されていた。
心が、近年の新たな材料の発見、ことに酸化物セラミッ
ク類の発見によって大きくなって来たのである。このよ
うな新たな材料では、到達させ維持するのが従来よりも
経済的にできるはるかに高い温度、典型的には液体窒素
の温度付近で超電導特性が得られるのである。しかしな
がら酸化物セラミック超電導体の適用性が乏しいこと、
ことにこのような材料の製造を定性的かつ定量的に満足
できるようにする方法および装置がないことによって、
この新たな材料への関心も若干抑制されていた。
【０００４】事実上、殆んどすべての酸化物セラミック
超電導体製造技術は極端に費用がかかるものである。た
とえば、所望セラミックを構成する酸化物の超微粒子化
、Ｊ．Ｐｈｙｓ．３０（１９８８）Ｌ２５１記載の共凝
結、ＡＣＳ Ｓｙｍｐ．Ｓｅｒ．３５１（１９８７）ｃ
ｈ．１０に記載のゾルーゲル法、またはＪ．Ｐｈｙｓ．
Ｄ２１（１９８８）２２６に記載のくえん酸法がこの例
としてあげられる。このようなコスト高の生産性は商業
的に受け入れられるものではない。またこのような超電
導体を製造することは複雑な工程を要し、しかも満足で
きる結果を得られるものではない。
超電導体製造技術は極端に費用がかかるものである。た
とえば、所望セラミックを構成する酸化物の超微粒子化
、Ｊ．Ｐｈｙｓ．３０（１９８８）Ｌ２５１記載の共凝
結、ＡＣＳ Ｓｙｍｐ．Ｓｅｒ．３５１（１９８７）ｃ
ｈ．１０に記載のゾルーゲル法、またはＪ．Ｐｈｙｓ．
Ｄ２１（１９８８）２２６に記載のくえん酸法がこの例
としてあげられる。このようなコスト高の生産性は商業
的に受け入れられるものではない。またこのような超電
導体を製造することは複雑な工程を要し、しかも満足で
きる結果を得られるものではない。
【０００５】酸化物セラミック超電導体の連続的生産の
ための既知方法は、炉内で金属イオンの所望混合物を含
有する溶液を噴霧し、次いでこの結果出来た粉末を集め
るという昔からの酸化物の製造プロセス（ＵＳＰ３，１
８９，５５０）の変形法にすべて基づくものであった。 この変形とは、このようにして形成されたセラミックの
粉末を噴流として、被覆しようとする表面に差し向ける
ことである（たとえばこのような技術はＪＡＰ．Ｊ．ｏ
ｆ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ．２７， Ｎｏ．６，
ｐｐ・Ｌ１０８６−Ｌ１０８８およびｐｐ・１０９２−
１０９３、さらには同ｖｏｌ．２９， Ｎｏ．１，ｐｐ
．Ｌ３３−Ｌ３５参照）。
ための既知方法は、炉内で金属イオンの所望混合物を含
有する溶液を噴霧し、次いでこの結果出来た粉末を集め
るという昔からの酸化物の製造プロセス（ＵＳＰ３，１
８９，５５０）の変形法にすべて基づくものであった。 この変形とは、このようにして形成されたセラミックの
粉末を噴流として、被覆しようとする表面に差し向ける
ことである（たとえばこのような技術はＪＡＰ．Ｊ．ｏ
ｆ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ．２７， Ｎｏ．６，
ｐｐ・Ｌ１０８６−Ｌ１０８８およびｐｐ・１０９２−
１０９３、さらには同ｖｏｌ．２９， Ｎｏ．１，ｐｐ
．Ｌ３３−Ｌ３５参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の連続
生産技術の主要な欠点は次のとおりである。
生産技術の主要な欠点は次のとおりである。
【０００７】低生産性。形成される粉末は通常、非常に
微細（約１ミクロンまたはそれ以下）であり、これを集
収することは非常に困難である。これは、公知のように
、このような微細な粒子に対する電気フィルタの回収効
率は７０％以下であるからである。
微細（約１ミクロンまたはそれ以下）であり、これを集
収することは非常に困難である。これは、公知のように
、このような微細な粒子に対する電気フィルタの回収効
率は７０％以下であるからである。
【０００８】粉末粒子の形態。粒子は一般に中空であっ
て、このような粒子で形成された本体は低圧粉密度（典
型的には６０％以下）であって、最終寸法を所望どおり
とするのが困難である（フランス国特許出願第２６２８
４１５号参照）。
て、このような粒子で形成された本体は低圧粉密度（典
型的には６０％以下）であって、最終寸法を所望どおり
とするのが困難である（フランス国特許出願第２６２８
４１５号参照）。
【０００９】粒子の熱処理制御が不可能であること。こ
れは粒子が高度に乱流流体環境下で形成されることによ
る。
れは粒子が高度に乱流流体環境下で形成されることによ
る。
【００１０】従って、現在の技術では、最近になって出
現した酸化物セラミック超電導体粉末に対する大きな要
求を満足させることができるような生産システムを提供
することができないことは明らかである。
現した酸化物セラミック超電導体粉末に対する大きな要
求を満足させることができるような生産システムを提供
することができないことは明らかである。
【００１１】本発明は、優秀な品質の酸化物セラミック
超電導体粉末を連続生産でき、未加工状態から可能最大
限の密度に圧し固めることのできる製品とする、簡易か
つ制御容易な装置を提供することにより、前述の従来の
欠点を克服するものである。
超電導体粉末を連続生産でき、未加工状態から可能最大
限の密度に圧し固めることのできる製品とする、簡易か
つ制御容易な装置を提供することにより、前述の従来の
欠点を克服するものである。
【００１２】すなわち本発明は、金属イオンが溶解して
いる液体成分を包含する溶液から出発して酸化物セラミ
ック超電導体を連続的に生産する装置において、可動の
連続面と、この連続面に前記溶液の液体層を供給する手
段と、前記液体層から前記液体成分を蒸発せしめ残留す
る金属塩を酸化性雰囲気中で高温処理して酸化物セラミ
ックを生成させる手段と、この結果出来た酸化物セラミ
ックを前記連続面から取り出す手段との協働関係的組み
合わせを包含することを特徴とする、酸化物セラミック
超電導体の連続生産装置にある。
いる液体成分を包含する溶液から出発して酸化物セラミ
ック超電導体を連続的に生産する装置において、可動の
連続面と、この連続面に前記溶液の液体層を供給する手
段と、前記液体層から前記液体成分を蒸発せしめ残留す
る金属塩を酸化性雰囲気中で高温処理して酸化物セラミ
ックを生成させる手段と、この結果出来た酸化物セラミ
ックを前記連続面から取り出す手段との協働関係的組み
合わせを包含することを特徴とする、酸化物セラミック
超電導体の連続生産装置にある。
【００１３】好適には、前記連続面は無端金属ベルトの
表面の一方であり、所望製品の汚染を回避するためにこ
の表面は好適には酸化物を基材とし、金属イオンを含有
する前記溶液に不活性であって高温に耐える被覆を有す
るものとする。
表面の一方であり、所望製品の汚染を回避するためにこ
の表面は好適には酸化物を基材とし、金属イオンを含有
する前記溶液に不活性であって高温に耐える被覆を有す
るものとする。
【００１４】この目的のために満足であると考えられる
成分は酸化マグネシウムであって、これは他の酸化物と
協同してたとえばフォルステライトのような化合物を形
成することができる。
成分は酸化マグネシウムであって、これは他の酸化物と
協同してたとえばフォルステライトのような化合物を形
成することができる。
【００１５】前記表面は、前記液体層の液体成分を蒸発
させ残りの固体残渣を高温で酸化させる装置を連続的に
通過せしめられる。この装置は好適には長手方向に複数
の領域に分割せしめられた管状の炉から成り、これら領
域のそれぞれに温度制御およびモニタ用の装置が設けて
ある。前記管状の炉は好適には電気加熱のものとし、こ
こを流れるガスの流れを制御しモニタする手段をそなえ
たものとすることができる。
させ残りの固体残渣を高温で酸化させる装置を連続的に
通過せしめられる。この装置は好適には長手方向に複数
の領域に分割せしめられた管状の炉から成り、これら領
域のそれぞれに温度制御およびモニタ用の装置が設けて
ある。前記管状の炉は好適には電気加熱のものとし、こ
こを流れるガスの流れを制御しモニタする手段をそなえ
たものとすることができる。
【００１６】酸化物超電導体を形成しなければならない
金属のイオンを含有する液体層を前記連続面に供給する
手段は、好適には液体用の貯槽から成るものとし、これ
に前記連続面に向かう液体の流れを制御しモニタする手
段を設ける。前記連続面の全幅にわたって良好な連続す
る均質な処理を施すため、本発明装置には好適にはたと
えば少なくともひとつのスキマーブレードから成る、前
記層の厚さが均一であることを保証する手段を設ける。 前記連続面には、また、前記液体を閉じ込める長手方向
の側部ストリップと、前記液体層の所望厚さを決定する
ように前記連続面から一定の距離を隔てて設置された少
なくともひとつの垂直方向に調節のできるブレードとを
設ける。この場合、前記ブレードまたはこれらブレード
の少なくとも最後のものが前記炉の入口に設置され、こ
れによって前記液体が、制御されない厚さの変化が生ず
る前に、急速に蒸発されるようにする。
金属のイオンを含有する液体層を前記連続面に供給する
手段は、好適には液体用の貯槽から成るものとし、これ
に前記連続面に向かう液体の流れを制御しモニタする手
段を設ける。前記連続面の全幅にわたって良好な連続す
る均質な処理を施すため、本発明装置には好適にはたと
えば少なくともひとつのスキマーブレードから成る、前
記層の厚さが均一であることを保証する手段を設ける。 前記連続面には、また、前記液体を閉じ込める長手方向
の側部ストリップと、前記液体層の所望厚さを決定する
ように前記連続面から一定の距離を隔てて設置された少
なくともひとつの垂直方向に調節のできるブレードとを
設ける。この場合、前記ブレードまたはこれらブレード
の少なくとも最後のものが前記炉の入口に設置され、こ
れによって前記液体が、制御されない厚さの変化が生ず
る前に、急速に蒸発されるようにする。
【００１７】前記連続面から炉内で生ずる酸化生成物を
取り出す手段が好適にはスクラッパバーから成り、この
スクラッパバーが前記連続面の移行の方向に斜めにずら
してあり、丁度この連続面に当接するようにしてある。
取り出す手段が好適にはスクラッパバーから成り、この
スクラッパバーが前記連続面の移行の方向に斜めにずら
してあり、丁度この連続面に当接するようにしてある。
【００１８】以下本発明を添付図面に例示したパイロッ
ト規模の実施例について詳述するが、本発明はこの特定
の実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸
脱しないで幾多の変化変形がなし得ることはもちろんで
ある。
ト規模の実施例について詳述するが、本発明はこの特定
の実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸
脱しないで幾多の変化変形がなし得ることはもちろんで
ある。
【００１９】図１において、ロール２および３をめぐっ
てまわる無端の金属ベルト１は矢印で示す方向にタンク
４の直下を動く。このタンク４は、高温酸化により酸化
物セラミック超電導体を形成しなければならない所望の
割合の金属イオンを有する溶液５を収容している。この
タンク４から溶液５は導管４′を介して金属ベルト１へ
と供給される。ここで層６が形成される。この層の厚さ
はブレード７で制御される。所望の厚さの溶液をのせた
金属ベルト１は炉８に入る。この炉８は複数の領域（図
示の実施例では符号８．１、８．２、８．３、８．４で
示す４つの領域）に分割されている。これら領域のそれ
ぞれは温度制御およびモニタのための手段９に適宜接続
されている。
てまわる無端の金属ベルト１は矢印で示す方向にタンク
４の直下を動く。このタンク４は、高温酸化により酸化
物セラミック超電導体を形成しなければならない所望の
割合の金属イオンを有する溶液５を収容している。この
タンク４から溶液５は導管４′を介して金属ベルト１へ
と供給される。ここで層６が形成される。この層の厚さ
はブレード７で制御される。所望の厚さの溶液をのせた
金属ベルト１は炉８に入る。この炉８は複数の領域（図
示の実施例では符号８．１、８．２、８．３、８．４で
示す４つの領域）に分割されている。これら領域のそれ
ぞれは温度制御およびモニタのための手段９に適宜接続
されている。
【００２０】炉の第１の領域８．１においては、液体層
は急速に乾燥せしめられ、金属ベルトの上には、溶液中
に最初に含有していた金属カチオンの塩の混合物が残る
。 これに続く領域８．２、８．３および８．４では、これ
らの塩が酸素含有雰囲気中で７００℃ないし１０００℃
の温度にまで昇温せしめられて酸化せしめられる。ＹＢ
ＣＯの場合、得られる生成物は凝集したスポンジのよう
なもので、この形態は偽層のフレーク状の灰となり、こ
れが層１２を形成する。この層はスクラッパバー１０で
かき取られるまで金属ベルトに附着している。かき取ら
れたフレーク状の灰は貯蔵箱１１内に集められる。
は急速に乾燥せしめられ、金属ベルトの上には、溶液中
に最初に含有していた金属カチオンの塩の混合物が残る
。 これに続く領域８．２、８．３および８．４では、これ
らの塩が酸素含有雰囲気中で７００℃ないし１０００℃
の温度にまで昇温せしめられて酸化せしめられる。ＹＢ
ＣＯの場合、得られる生成物は凝集したスポンジのよう
なもので、この形態は偽層のフレーク状の灰となり、こ
れが層１２を形成する。この層はスクラッパバー１０で
かき取られるまで金属ベルトに附着している。かき取ら
れたフレーク状の灰は貯蔵箱１１内に集められる。
【００２１】層１２は自己密着性を有し、金属ベルトへ
の附着は、これが金属ベルトの動きによって吹き飛ばさ
れないのに充分な程度であるが、スクラッパバーによっ
ては容易にかき取ることができる。この特性はまた、適
当なガス噴流を用いても灰を金属ベルトからはがすこと
ができることを保証するものでもある。
の附着は、これが金属ベルトの動きによって吹き飛ばさ
れないのに充分な程度であるが、スクラッパバーによっ
ては容易にかき取ることができる。この特性はまた、適
当なガス噴流を用いても灰を金属ベルトからはがすこと
ができることを保証するものでもある。
【００２２】このようにして、得られた生成物の９５％
以上を回収することが可能である。
以上を回収することが可能である。
【００２３】ＹＢＣＯの生産の場合、得られた生成物の
カーボン汚染は０．２％以下である。
カーボン汚染は０．２％以下である。
【００２４】Ｘ線検査によれば、本発明装置により得ら
れたＹＢＣＯは単相（適用する熱サイクルに依存して斜
方晶系または正方晶系）であり、また圧粉密度６５％以
上の非常にしっかりした生成物に圧密される。
れたＹＢＣＯは単相（適用する熱サイクルに依存して斜
方晶系または正方晶系）であり、また圧粉密度６５％以
上の非常にしっかりした生成物に圧密される。
【００２５】長さ２メートル、幅１００ミリの広幅金属
ベルトを有するパイロットラインでは上述の純度のＹＢ
ＣＯを２００ｇ／ｈの割合で生産することが可能である
。
ベルトを有するパイロットラインでは上述の純度のＹＢ
ＣＯを２００ｇ／ｈの割合で生産することが可能である
。
【図１】図１は本発明装置の略図的立面図である。
１ 金属ベルト
２ ロール
３ ロール
４ タンク
４′ 導管
５ 溶液
６ 層
７ ブレード
８ 炉
８．１ 領域
８．２ 領域
８．３ 領域
８．４ 領域
９ 温度制御およびモニタ手段
１０ スクラッパバー
１１ 貯蔵箱
１２ 層
Claims (10)
- 【請求項１】金属イオンが溶解している液体成分を包含
する溶液から出発して酸化物セラミック超電導体を連続
的に生産する装置において、可動の連続面と、この連続
面に前記溶液の液体層を供給する手段と、前記液体層か
ら前記液体成分を蒸発せしめ残留する金属塩を酸化性雰
囲気中で高温処理して酸化物セラミックを生成させる手
段と、この結果出来た酸化物セラミックを前記連続面か
ら取り出す手段との協働関係的組み合わせを包含するこ
とを特徴とする、酸化物セラミック超電導体の連続生産
装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記連続面
が無端金属ベルトの表面の一方であることを特徴とする
、酸化物セラミック超電導体の連続生産装置。 - 【請求項３】請求項２記載の装置において、前記表面が
前記金属イオンを含有する溶液に不活性である耐高温被
覆を有することを特徴とする、酸化物セラミック超電導
体の連続生産装置。 - 【請求項４】請求項３記載の装置において、前記被覆が
酸化マグネシウム基材であることを特徴とする、酸化物
セラミック超電導体の連続生産装置。 - 【請求項５】請求項４記載の装置において、前記被覆が
フォステライト化合物であることを特徴とする、酸化物
セラミック超電導体の連続生産装置。 - 【請求項６】請求項１記載の装置において、前記液体成
分を蒸発せしめ金属塩残渣を高温処理する手段が管状の
炉から成ることを特徴とする、酸化物セラミック超電導
体の連続生産装置。 - 【請求項７】請求項６記載の装置において、前記炉が長
手方向に複数の領域に分割されており、それぞれの領域
に温度制御およびモニタ用の手段を完備していることを
特徴とする、酸化物セラミック超電導体の連続生産装置
。 - 【請求項８】請求項７記載の装置において、前記炉は電
熱式のもので、これにはここを流れるガスの流れを制御
しモニタする手段が完備していることを特徴とする、酸
化物セラミック超電導体の連続生産装置。 - 【請求項９】請求項１記載の装置において、前記液体層
の厚さを均一にするスキマーブレードから成る手段をそ
なえていることを特徴とする、酸化物セラミック超電導
体の連続生産装置。 - 【請求項１０】請求項１記載の装置において、前記連続
面上に前記液体層を閉じ込める長手方向の側部ストリッ
プと、前記液体層の厚さを決定するように前記連続面か
ら或る距離を隔てて設置した少なくともひとつの垂直方
向に調節可能のブレードとをそなえたことを特徴とする
、酸化物セラミック超電導体の連続生産装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT04820590A IT1248618B (it) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | Dispositivo per la produzione in continuo di ceramiche superconduttrici |
| IT48205A/90 | 1990-08-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04231307A true JPH04231307A (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=11265216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3213137A Withdrawn JPH04231307A (ja) | 1990-08-01 | 1991-07-31 | 酸化物セラミック超電導体の連続生産装置 |
Country Status (11)
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|---|---|
| US (1) | US5235158A (ja) |
| JP (1) | JPH04231307A (ja) |
| AT (1) | AT398252B (ja) |
| BE (1) | BE1004135A3 (ja) |
| CH (1) | CH683215A5 (ja) |
| DE (2) | DE4124548A1 (ja) |
| FR (1) | FR2665373A1 (ja) |
| GB (1) | GB2248233B (ja) |
| IT (1) | IT1248618B (ja) |
| NL (1) | NL9101314A (ja) |
| SE (1) | SE9102268L (ja) |
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1991
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- 1991-07-30 US US07/737,682 patent/US5235158A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1991-07-31 AT AT0152491A patent/AT398252B/de not_active IP Right Cessation
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| NL9101314A (nl) | 1992-03-02 |
| BE1004135A3 (fr) | 1992-09-29 |
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