JPH04292815A - ビスマス系酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
ビスマス系酸化物超電導体の製造方法Info
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- JPH04292815A JPH04292815A JP3056691A JP5669191A JPH04292815A JP H04292815 A JPH04292815 A JP H04292815A JP 3056691 A JP3056691 A JP 3056691A JP 5669191 A JP5669191 A JP 5669191A JP H04292815 A JPH04292815 A JP H04292815A
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
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- Y10S505/725—Process of making or treating high tc, above 30 k, superconducting shaped material, article, or device
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- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/775—High tc, above 30 k, superconducting material
- Y10S505/776—Containing transition metal oxide with rare earth or alkaline earth
- Y10S505/783—Thallium-, e.g. Tl2CaBaCu308
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】この発明は、ビスマス系酸化物超
電導体の製造方法に関するもので、特に、ビスマス系酸
化物超電導体の原料粉末を成形するために加えられる有
機ビヒクルを除去する方法に関するものである。
電導体の製造方法に関するもので、特に、ビスマス系酸
化物超電導体の原料粉末を成形するために加えられる有
機ビヒクルを除去する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、より高い臨界温度を示す超電導材
料として、セラミック系のもの、すなわち酸化物超電導
材料が注目されている。たとえば、ビスマス系酸化物超
電導材料は、１１０Ｋ程度の高い臨界温度を有すること
から、その実用化が期待されている。
料として、セラミック系のもの、すなわち酸化物超電導
材料が注目されている。たとえば、ビスマス系酸化物超
電導材料は、１１０Ｋ程度の高い臨界温度を有すること
から、その実用化が期待されている。
【０００３】ビスマス系酸化物超電導体には、臨界温度
が１１０Ｋのものと臨界温度が８０Ｋおよび１０Ｋのも
のとがあることが知られている。また、ビスマス系酸化
物超電導体において、１１０Ｋ相は、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ
−ＣｕまたはＢｉの一部をＰｂで置換した（Ｂｉ，Ｐｂ
）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕの組成における２２２３組成を有
しており、他方、８０Ｋ相は、同組成における２２１２
組成を有していることが知られている。したがって、ビ
スマス系酸化物超電導体の製造に当たっては、上述の２
２２３組成を有する２２２３相ができるだけ多量に生成
されるようにすることが望ましい。
が１１０Ｋのものと臨界温度が８０Ｋおよび１０Ｋのも
のとがあることが知られている。また、ビスマス系酸化
物超電導体において、１１０Ｋ相は、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ
−ＣｕまたはＢｉの一部をＰｂで置換した（Ｂｉ，Ｐｂ
）−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕの組成における２２２３組成を有
しており、他方、８０Ｋ相は、同組成における２２１２
組成を有していることが知られている。したがって、ビ
スマス系酸化物超電導体の製造に当たっては、上述の２
２２３組成を有する２２２３相ができるだけ多量に生成
されるようにすることが望ましい。
【０００４】また、酸化物超電導体を製造する方法にお
いて、酸化物超電導体の原料粉末を金属シース等によっ
て金属被覆した状態で、塑性加工および熱処理を施すこ
とにより、金属被覆された原料を超電導体化する方法が
ある。この方法は、たとえば長尺の超電導線材を製造す
るとき、有利に適用される。
いて、酸化物超電導体の原料粉末を金属シース等によっ
て金属被覆した状態で、塑性加工および熱処理を施すこ
とにより、金属被覆された原料を超電導体化する方法が
ある。この方法は、たとえば長尺の超電導線材を製造す
るとき、有利に適用される。
【０００５】上述したように、長尺の超電導線材を製造
するときには、たとえばパイプ状の金属シースが用いら
れる。このとき、金属シース内に原料粉末を充填するこ
とを容易にするため、原料粉末に有機ビヒクルを加えて
、たとえばビレット状に成形される。このように成形さ
れた原料は、金属シースによって被覆された状態で、以
後の工程で熱処理されるが、もし有機ビヒクルが残留し
ていると、熱処理においてガスを発生し、このガスによ
って金属シースが膨らむことがある。金属シースの膨ら
みは、その内部の酸化物超電導体に悪影響を及ぼし、酸
化物超電導体の長手方向に関して特性の不均一を招くこ
とがある。また、残留している有機ビヒクルが超電導相
の生成のさまたげとなる。そのため、成形された原料を
金属シースに挿入する前に、有機ビヒクルは除去されな
ければならない。
するときには、たとえばパイプ状の金属シースが用いら
れる。このとき、金属シース内に原料粉末を充填するこ
とを容易にするため、原料粉末に有機ビヒクルを加えて
、たとえばビレット状に成形される。このように成形さ
れた原料は、金属シースによって被覆された状態で、以
後の工程で熱処理されるが、もし有機ビヒクルが残留し
ていると、熱処理においてガスを発生し、このガスによ
って金属シースが膨らむことがある。金属シースの膨ら
みは、その内部の酸化物超電導体に悪影響を及ぼし、酸
化物超電導体の長手方向に関して特性の不均一を招くこ
とがある。また、残留している有機ビヒクルが超電導相
の生成のさまたげとなる。そのため、成形された原料を
金属シースに挿入する前に、有機ビヒクルは除去されな
ければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】有機ビヒクルの除去の
ためには、通常、成形された原料を熱処理することが行
なわれる。
ためには、通常、成形された原料を熱処理することが行
なわれる。
【０００７】しかしながら、このような熱処理が酸化物
超電導体の原料に悪影響を及ぼすことがある。すなわち
、熱処理により、非超電導相が多く生成されたり、超電
導相の不必要な粒成長が生じたりして、金属シース中で
の熱処理において、臨界温度が比較的高い２２２３相が
効率よく生成されないことがある。
超電導体の原料に悪影響を及ぼすことがある。すなわち
、熱処理により、非超電導相が多く生成されたり、超電
導相の不必要な粒成長が生じたりして、金属シース中で
の熱処理において、臨界温度が比較的高い２２２３相が
効率よく生成されないことがある。
【０００８】それゆえに、この発明の目的は、上述のよ
うな問題を解決し得るビスマス系酸化物超電導体の製造
方法、より特定的には、有機ビヒクルを除去するための
好ましい熱処理条件を提供しようとすることである。
うな問題を解決し得るビスマス系酸化物超電導体の製造
方法、より特定的には、有機ビヒクルを除去するための
好ましい熱処理条件を提供しようとすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、ビスマス系
酸化物超電導体の原料粉末に有機ポリマー等からなる有
機ビヒクルを加えて成形し、この成形された原料を金属
被覆する前に、有機ビヒクルを除去するステップを備え
る、ビスマス系酸化物超電導体の製造方法に向けられる
ものであって、上述した技術的課題を解決するため、前
記有機ビヒクルを除去するステップにおいて、温度（Ｔ
）［単位は℃］および時間（Ｈ）［単位は時間］の関係
を表したとき、Ｔ＝−７１．５×ｌｏｇＨ＋６００で表
される条件以下の条件で熱処理することを特徴としてい
る。
酸化物超電導体の原料粉末に有機ポリマー等からなる有
機ビヒクルを加えて成形し、この成形された原料を金属
被覆する前に、有機ビヒクルを除去するステップを備え
る、ビスマス系酸化物超電導体の製造方法に向けられる
ものであって、上述した技術的課題を解決するため、前
記有機ビヒクルを除去するステップにおいて、温度（Ｔ
）［単位は℃］および時間（Ｈ）［単位は時間］の関係
を表したとき、Ｔ＝−７１．５×ｌｏｇＨ＋６００で表
される条件以下の条件で熱処理することを特徴としてい
る。
【００１０】上述した熱処理条件は、図１に示されてい
る。図１において斜線を施した領域が、この発明におい
て適用される熱処理条件である。
る。図１において斜線を施した領域が、この発明におい
て適用される熱処理条件である。
【００１１】この発明において用いられるビスマス系酸
化物超電導体の原料は、主として、２２１２相からなる
ことが好ましい。
化物超電導体の原料は、主として、２２１２相からなる
ことが好ましい。
【００１２】また、この発明において用いられる原料粉
末は、最大粒径が２．０μｍ以下であり、平均粒径が１
．０μｍ以下であることが好ましい。
末は、最大粒径が２．０μｍ以下であり、平均粒径が１
．０μｍ以下であることが好ましい。
【００１３】また、この発明において用いられるビスマ
ス系酸化物超電導体の原料は、一般的には、多結晶体ま
たは超電導相と非超電導相との集合物からなる。
ス系酸化物超電導体の原料は、一般的には、多結晶体ま
たは超電導相と非超電導相との集合物からなる。
【００１４】
【発明の作用および効果】有機ビヒクルを加えて成形さ
れた原料を金属被覆する前に、図１の斜線で示す領域で
表される条件下で有機ビヒクルを熱処理して除去すれば
、非超電導相が生成されたり、超電導相の不必要な粒成
長が起こらないため、その後の熱処理により、臨界温度
の比較的高い２２２３相が効率よく多量に生成されるこ
とができる。
れた原料を金属被覆する前に、図１の斜線で示す領域で
表される条件下で有機ビヒクルを熱処理して除去すれば
、非超電導相が生成されたり、超電導相の不必要な粒成
長が起こらないため、その後の熱処理により、臨界温度
の比較的高い２２２３相が効率よく多量に生成されるこ
とができる。
【００１５】したがって、この発明によれば、多量に生
成された２２２３相のため、高い臨界電流および臨界電
流密度を示すビスマス系酸化物超電導体が得られる。
成された２２２３相のため、高い臨界電流および臨界電
流密度を示すビスマス系酸化物超電導体が得られる。
【００１６】
【実施例】Ｂｉ２ Ｏ３ 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ３ 、Ｃ
ａＣＯ３ 、およびＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓ
ｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．２：３
．０になるように秤量し、混合した。
ａＣＯ３ 、およびＣｕＯの各粉末を、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓ
ｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８：０．４：２．０：２．２：３
．０になるように秤量し、混合した。
【００１７】次に、混合された粉末に対して、８００℃
で８時間の熱処理を施し、さらに、８６０℃で５時間の
熱処理を施して、２２１２相：２２２３相＝８３：１７
となる粉末を作成した。得られた粉末を、さらに、最大
粒径が１．８μｍ、平均粒径が０．８μｍとなるように
粉砕した。
で８時間の熱処理を施し、さらに、８６０℃で５時間の
熱処理を施して、２２１２相：２２２３相＝８３：１７
となる粉末を作成した。得られた粉末を、さらに、最大
粒径が１．８μｍ、平均粒径が０．８μｍとなるように
粉砕した。
【００１８】このようにして得られた粉末と有機ビヒク
ルとを混合し、直径３．０ｍｍの円柱状のビレットを５
本作製した。これらビレットの各々に対して、７００℃
で５時間（試料Ｎｏ．１）、６５０℃で１０時間（試料
Ｎｏ．２）、６００℃で５時間（試料Ｎｏ．３）、５５
０℃で５時間（試料Ｎｏ．４）、５００℃で１０時間（
試料Ｎｏ．５）の各条件の熱処理をそれぞれ行なうこと
によって、有機ビヒクルを除去した。
ルとを混合し、直径３．０ｍｍの円柱状のビレットを５
本作製した。これらビレットの各々に対して、７００℃
で５時間（試料Ｎｏ．１）、６５０℃で１０時間（試料
Ｎｏ．２）、６００℃で５時間（試料Ｎｏ．３）、５５
０℃で５時間（試料Ｎｏ．４）、５００℃で１０時間（
試料Ｎｏ．５）の各条件の熱処理をそれぞれ行なうこと
によって、有機ビヒクルを除去した。
【００１９】このように有機ビヒクルが除去されたビレ
ットを、それぞれ、外径６．０ｍｍ、内径４．０ｍｍの
銀パイプに充填し、次いで直径１．０ｍｍになるまで伸
線し、さらに、厚さ０．３ｍｍになるまで圧延加工し、
その後、８４５℃で５０時間熱処理し、さらに、厚さ０
．１５ｍｍになるまで圧延加工し、次いで、再び８４０
℃で５０時間熱処理した。
ットを、それぞれ、外径６．０ｍｍ、内径４．０ｍｍの
銀パイプに充填し、次いで直径１．０ｍｍになるまで伸
線し、さらに、厚さ０．３ｍｍになるまで圧延加工し、
その後、８４５℃で５０時間熱処理し、さらに、厚さ０
．１５ｍｍになるまで圧延加工し、次いで、再び８４０
℃で５０時間熱処理した。
【００２０】得られた各線材（試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５
）について、それぞれ、７７．３Ｋの温度下において零
磁場における臨界電流および臨界電流密度の測定を行な
った。その結果が、表１に示されている。
）について、それぞれ、７７．３Ｋの温度下において零
磁場における臨界電流および臨界電流密度の測定を行な
った。その結果が、表１に示されている。
【００２１】
【表１】
表１に示すように、試料Ｎｏ．４および試料Ｎｏ．
５は、図１の斜線で示した領域内にある条件で熱処理し
たもので、他の試料に比べて、高い臨界電流および臨界
電流密度が得られている。したがって、この発明によれ
ば、より高い臨界電流およびより高い臨界電流密度を示
すビスマス系酸化物超電導体が得られることがわかる。
５は、図１の斜線で示した領域内にある条件で熱処理し
たもので、他の試料に比べて、高い臨界電流および臨界
電流密度が得られている。したがって、この発明によれ
ば、より高い臨界電流およびより高い臨界電流密度を示
すビスマス系酸化物超電導体が得られることがわかる。
【図１】この発明に従って、有機ビヒクルを除去するス
テップにおいて採用される温度（Ｔ）と時間（Ｈ）との
関係を示す図である。
テップにおいて採用される温度（Ｔ）と時間（Ｈ）との
関係を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ビスマス系酸化物超電導体の原料粉末
に有機ビヒクルを加えて成形し、前記成形された原料を
金属被覆する前に、前記有機ビヒクルを除去するステッ
プを備え、前記有機ビヒクルを除去するステップにおい
て、温度（Ｔ）［単位は℃］および時間（Ｈ）［単位は
時間］の関係を表したとき、Ｔ＝−７１．５×ｌｏｇＨ
＋６００で表される条件以下の条件で熱処理する、ビス
マス系酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056691A JPH04292815A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ビスマス系酸化物超電導体の製造方法 |
| JP4508355A JP3062557B2 (ja) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | ビスマス系酸化物超電導体の製造方法 |
| CA002100169A CA2100169C (en) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Method of preparing bismuth oxide superconductor |
| EP92908896A EP0576576B1 (en) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Method of preparing bismuth oxide superconductor |
| DE69232328T DE69232328T2 (de) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Verfahren zum herstellen von bismut-oxid-supraleitern |
| PCT/US1992/002208 WO1992016973A1 (en) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | Method of preparing bismuth oxide superconductor |
| US08/430,552 US5840660A (en) | 1991-03-20 | 1995-04-28 | Method of preparing bismuth oxide superconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056691A JPH04292815A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ビスマス系酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292815A true JPH04292815A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13034477
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056691A Withdrawn JPH04292815A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ビスマス系酸化物超電導体の製造方法 |
| JP4508355A Expired - Fee Related JP3062557B2 (ja) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | ビスマス系酸化物超電導体の製造方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4508355A Expired - Fee Related JP3062557B2 (ja) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | ビスマス系酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (6)
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