JPH0489360A

JPH0489360A - Ｂｉ系酸化物超電導前駆物質の鋳造成形方法及びそれに用いる成形用鋳型

Info

Publication number: JPH0489360A
Application number: JP2204863A
Authority: JP
Inventors: Koichi Furukawa; 古川　幸一
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-23

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、所望の形状のＢｉ系酸化物超電導前駆物質の
鋳造成形方法及びその鋳造成形に用いる成形用鋳型に関
する。

（従来の技術）酸化物超電導体の応用か進むにしたがって、種々の形状
の酸化物超電導体を作製することか望まれている。

この要望に応えるための作製法の一つとして、Ｂｉ系酸
化物超電導前駆物質の融体を鋳造成形することが行われ
ている。この鋳造成形法は、種々の形状に成形か可能で
あることは勿論、その他、工程が簡略化できるという利
点や大型で肉厚の成形体が得られるという利点もある。

この鋳造成形に用いる鋳型としては、通常用いられてい
るステンレス、アルミナ、カルシア、ジルコンサンド、
珪砂などからなるものを適用できる。

（発明が解決しようとする課題）上記した従来の鋳型を用いてＢｉ系酸化物超電導前駆物
質の融体を鋳込んだ場合には、溶湯中に鋳型材成分が不
純物として溶は込む恐れがある。

また、ジルコンサンドや珪砂などの鋳型の場合には、型
抜きする際に鋳型か破損することが多く、成形の度に鋳
型を交換することになり運転コストか高くなる。更に、
カルシアなどのセラミックスの鋳型を用いると、鋳型と
成形体が接着してしまい、鋳型から成形体を取り出すこ
とが困難である。

本発明は上記問題点を解決し、簡便に効率良く所望形状
のＢｉ系酸化物超電導成形体が得られるＢｉ系酸化物超
電導前駆物質の鋳造成形方法及びそれに用いる成形用鋳
型を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するために本発明は、Ｂｌ系酸化物超電導前駆物質を鋳
造成形する方法において、成形用鋳型として少なくとも
その内壁面が窒化硼素又はそれを含む混合物から形成さ
れているものを用い、該成形用鋳型を超電導体のガラス
転移点以上の温度に加熱した状態でＢｉ系酸化物超電導
前駆物質の融体を鋳込むことを特徴とするＢｉ系酸化物
超電導物質の鋳造成形方法を提供する。

更に本発明は、ビスマス系酸化物超電導前駆物質の成形
用鋳型において、前記成形用鋳型の少なくとも内壁面が
窒化硼素又はそれを含む混合物から形成されていること
を特徴とするビスマス系酸化物超電導前駆物質の成形用
鋳型を提供する。

本発明の鋳造成形方法で用いるＢｉ系酸化物超電導物質
の成形用鋳型（以下「成形用鋳型」という）は、少なく
ともその内壁面が窒化硼素又はそれを含む混合物から形
成されているものであれば、鋳型本体部の構成材料など
は特に制限されるものではない。内壁面とは、Ｂｉ系酸
化物超電導前駆物質の成形時において、溶湯、即ち、Ｂ
ｉ系酸化物超電導前駆物質の融体と鋳型が接触する面で
ある。

本発明における成形用鋳型は、窒化硼素又はそれを含む
混合物と水とを混合してスラリを得、それを内壁面に塗
布し、乾燥させることにより得ることかできる。

窒化硼素を含む混合物を用いる場合には、窒化硼素か５
０重量％以上含育されていることか好ましい。窒化硼素
と混合するものとしては、アルミナ、ノリ力なとを挙げ
ることかできる。

本発明の鋳造成形方法においては、上記の成形用鋳型を
、予め得ようとする超電導体のガラス転移点以上の温度
に加熱した状態で鋳込む。成形用鋳型かガラス転移点未
満であると、得られる成形体にクラックが生しる。

本発明の鋳造成形方法により得られた鋳造成形体は、所
定の熱処理をすることにより超電導体にすることができ
る。

（実施例）実施例１第１Ａ図に示すような構造の成形用鋳型を製造した。第
１Ａ図において成形用鋳型１は、径の異なる二つの円筒
を組み合わせた構造のもので、本体部は銅から形成し、
内壁面にはスラリ状の窒化硼素を塗布し、乾燥させた（
乾燥厚さ約１　ｍｍ）。

次に、この成形用鋳型ｌを用いて、円筒状のＢｉ系酸化
物超電導前駆物質の成形体を製造した。

ます、成形用鋳型１の中空部２に、湯口から白金るつぼ
３中のＢｉ２５ｒ２ＣａＣｕ２０８融体（溶湯）４を注
ぎ込んだ。この溶湯４は、Ｂｉ２Ｏ３，５ｒＣＯｓ、Ｃ
ａＣＯ３及びＣｕＯ（Ｂｉ　：Ｓｒ　：Ｃａ　：Ｃｕ＝
２　＋　２　：　１　・２）を全体として２ｋｇとり、
これを乳鉢中で十分に混合した後、白金るつぼ中で１１
００℃に加熱し、溶融させることにより得た。

なお、溶湯４を注ぎ込む際には、成形用鋳型ｌを約５０
０℃に加熱しておいた。

次に、注ぎ込んだ溶湯４が凝固した後、成形用鋳型ｌを
５０°Ｃ／ｈの割合で最終的に室温まで冷却した。その
後、成形用鋳型ｌから円筒状の成形体５を取り出した（
第１Ｂ図参照）。この円筒成形体５の寸法は、内径６０
ｍｍ、外径７０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、高さ２００ｍｍであ
った。

この円筒成形体５の表面に付着していた窒化硼素を取り
去った後、８３０℃で１５時間、酸素雰囲気中でアニー
ル処理してＢｉ系酸化物超電導円筒体を得た。

このようにして得られたＢｉ系酸化物超電導円筒体は、
８８にで超電導特性を示した。また、ホール素子を用い
、液体窒素中においてＢｉ系酸化物超電導円筒体の地球
磁場下での遮蔽効果を調へたところ、２Ｘ１０−３ガウ
スに遮蔽しており遮蔽効果が確認された。

比較のため、上記と同様の操作をカルシアからなる鋳型
を用いて行ったところ、Ｂｉ系酸化物超電導前駆物質の
成形体と鋳型とが接着し、成形体を取り出すことができ
なかった。また、前記成形用鋳型１を加熱せずに室温の
ままで（即ち、ガラス転移点未満温度で）前記溶湯４を
鋳込んだ場合には、成形体に多数のひび割れが生じ、成
形ができなかった。

実施例２第２Ａ図に示すような構造の成形用鋳型を製造した。第
２Ａ図において成形用鋳型１１は、内部が中空の平板状
箱形構造のもので、本体部は銅から形成し、内壁面には
窒化硼素９０％量とアルミナ１０％量からなるスラリを
塗布し、乾燥させた（乾燥厚さ約１　ｍｍ）。

次に、この成形用鋳型１１を用いて、平板状のＢｉ系酸
化物超電導前駆物質の成形体を製造した。

まず、成形用鋳型１１の中空部１２に、湯口から白金る
つは１３中のＢ＋２Ｓｒ２ＣａＣｕｚＯ１融体（溶湯）
１４を注き込んだ。この溶湯１４は、Ｂ１２ｏ３、Ｓｒ
　ＣＯａ　、ＣａＣＯ２及びＣｕｂ（Ｂｉ：５ｒＣａ：
Ｃｕ−２：２＋１：２）を全体として２．５府とり、こ
れを乳鉢中で十分に混合した後、白金るつは中で１１０
０℃に加熱し、溶融させることにより得た。なお、溶湯
１４を注ぎ込む際には、成形用鋳型１１を約５００°Ｃ
に加熱しておいた。

次に、注ぎ込んだ溶湯１４か凝固した後、成形用鋳型１
１を５０°Ｃ／ｈの割合で最終的に室温まで冷却した。

その後、成形用鋳型１１から平板状の成形体１５を取り
出した（第２Ｂ図参照）。この成形体１５の寸法は、３
００Ｘ３００Ｘ５ｍｍであった。

この成形体１５の表面に付着していた窒化硼素を取り去
った後、８３０°Ｃで１５時間、酸素雰囲気中でアニー
ル処理してＢｉ系酸化物超電導平板体を得た。

このようにして得られたＢｉ系酸化物超電導平板体は、
８８にで超電導特性を示した。また、その超電導平板体
から切り出した部分のＪｃ値は液体窒素中で平均１２０
　Ａ／ｃｍ２であった。

比較のため、同様の操作をステンレス製鋳型を用いて行
ったところ、得られたＢｉ系酸化物超電導平板体はＴｃ
＝８０ＫＸＪｃ＝５〜６Ａ／ｃｍ２で、本発明の成形用
鋳型１１を用いて得た超電導平板体に比へて明らかに超
電導特性が低下していた。この特性低下の原因は、ステ
ンレス製鋳型を用いて得た超電導体中には０．５重量％
量のＦｅか含まれており、このＦｅが不純物としてＢｉ
系酸化物超電導体の超電導特性を低下させたものと考え
られる。なお、前記成形用鋳型１１を加熱せずに室温の
ままで（即ち、ガラス転移点未満で）溶湯１４を鋳込ん
だ場合には、成形体に多数のひび割れが生し、成形がで
きなかった。

（発明の効果）本発明のＢｉ系酸化物超電導前駆物質の鋳造成形方法は
、成形用鋳型として少なくともその内壁面が窒化硼素又
はそれを含む混合物から形成されているものを用い、該
成形用鋳型を超電導体のカラス転移点以上の温度に加熱
した状態でＢｉ系酸化物超電導前駆物質の融体を鋳込む
という構成のものである。

本発明の鋳造成形方法によれば、簡便な操作で、優れた
超電導特性を有するＢｉ系酸化物超電導体を得ることが
できる。

更に、ジルコンサンドや珪砂なとの鋳型の場合には鋳造
成形体の型離れか悪く、１回の成形毎に鋳型を割って鋳
造成形体を取り出す必要がある。

しかし、本発明の成形用鋳型は前記のとおり容易に取り
出せるため、必要に応して内壁面に窒化硼素を塗布し補
充することにより、同し鋳型を繰り返して使用すること
ができる。このために運転コストを低下させることがで
きる。

本発明の成形用鋳型を用いることにより、超電導特性を
低下させることなく、従来よりも大型で肉厚のＢｉ系酸
化物超電導体を得ることができる。

４、

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の成形用鋳型の斜視図、第１Ｂ図は第
１Ａ図の成形用鋳型により得られた成形体の斜視図、第
２Ａ図は本発明の成形用鋳型の斜視図、第２Ｂ図は第２
Ａ図の成形用鋳型により得られた成形体の斜視図である
。１・・・成形用鋳型、２・・・成形用鋳型の中空部、３
・・・白金るつぼ、４・・・超電導体前駆融体（溶湯）
、５・・・成形体、１１・・・成形用鋳型、１２・・・
成形用鋳型の中空部、１３・・・白金るつは、１４・・
・超電導体前駆融体（溶湯）、１５・・・成形体。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｂｉ系酸化物超電導前駆物質を鋳造成形する方法
において、成形用鋳型として少なくともその内壁面が窒
化硼素又はそれを含む混合物から形成されているものを
用い、該成形用鋳型を超電導体のガラス転移点以上の温
度に加熱した状態でＢｉ系酸化物超電導前駆物質の融体
を鋳込むことを特徴とするＢｉ系酸化物超電導前駆物質
の鋳造成形方法。
（２）Ｂｉ系酸化物超電導前駆物質の成形用鋳型におい
て、前記成形用鋳型の少なくとも内壁面が窒化硼素又は
それを含む混合物から形成されていることを特徴とする
Ｂｉ系酸化物超電導前駆物質の成形用鋳型。