JPH05208898A - 高温超伝導部材の製造方法 - Google Patents
高温超伝導部材の製造方法Info
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- JPH05208898A JPH05208898A JP4177771A JP17777192A JPH05208898A JP H05208898 A JPH05208898 A JP H05208898A JP 4177771 A JP4177771 A JP 4177771A JP 17777192 A JP17777192 A JP 17777192A JP H05208898 A JPH05208898 A JP H05208898A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0661—Processes performed after copper oxide formation, e.g. patterning
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定し亀裂が無く組織化された層を支持体上
に形成する高温超伝導部材の製造方法及びこの方法に基
づく部材を提供する。 【構成】 支持体上に酸化物が予じめ組織化されて塗布
され、この層が急速に融解され再び急速に冷却され、そ
れにより再融解された層が更に逆反応及び方向性再結晶
のために熱処理される。層はＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x か
ら形成され、Ｙ2ＢａＣｕＯ5 を含まない。
に形成する高温超伝導部材の製造方法及びこの方法に基
づく部材を提供する。 【構成】 支持体上に酸化物が予じめ組織化されて塗布
され、この層が急速に融解され再び急速に冷却され、そ
れにより再融解された層が更に逆反応及び方向性再結晶
のために熱処理される。層はＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x か
ら形成され、Ｙ2ＢａＣｕＯ5 を含まない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高温超伝導体を形成
し化学式ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x を有する酸化物から成
る層が支持体上に塗布され、そしてこの層が高温超伝導
セラミックへ変換されるような、組織化された高温超伝
導部材の製造方法に関する。
し化学式ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x を有する酸化物から成
る層が支持体上に塗布され、そしてこの層が高温超伝導
セラミックへ変換されるような、組織化された高温超伝
導部材の製造方法に関する。
【０００２】またこの発明は、高温超伝導セラミックか
ら成る層を支持する支持体を備える高温超伝導部材にも
関する。
ら成る層を支持する支持体を備える高温超伝導部材にも
関する。
【０００３】
【従来の技術】この種の超伝導セラミックは、できるだ
け大きい電流容量を有するときには緻密でありかつ組織
化されている。セラミックの組織化は個々のクリスタリ
ットが結晶学的に整列させられているということを意味
し、その際整列は斜方晶のｃ軸により決定される。大き
い電流容量の場合にはｃ軸は通電方向と直交する。
け大きい電流容量を有するときには緻密でありかつ組織
化されている。セラミックの組織化は個々のクリスタリ
ットが結晶学的に整列させられているということを意味
し、その際整列は斜方晶のｃ軸により決定される。大き
い電流容量の場合にはｃ軸は通電方向と直交する。
【０００４】材料を一致融解する場合には公知のように
（例えばクルツ（W. Kurz ）、ザーム（P.R. Sahm ）の
著書「整列させて凝固した共融材料、製造方法、特性及
び現場複合材料の利用（Gerichtet erstarrte eutektis
che Wertstoffe,Herstellung,Eigenschaften und Anwen
dungen von In-Situ-Verbundwerkstoffen ）」シュプリ
ンゲル出版社、ベルリン、１９７５年参照）組織化が融
液の緩慢な凝固により行われ、その際急傾斜の温度勾配
が融液／固体の境界面に対し垂直に維持される。その際
最大の粒子成長速度の方向が温度勾配の方向と一致す
る。
（例えばクルツ（W. Kurz ）、ザーム（P.R. Sahm ）の
著書「整列させて凝固した共融材料、製造方法、特性及
び現場複合材料の利用（Gerichtet erstarrte eutektis
che Wertstoffe,Herstellung,Eigenschaften und Anwen
dungen von In-Situ-Verbundwerkstoffen ）」シュプリ
ンゲル出版社、ベルリン、１９７５年参照）組織化が融
液の緩慢な凝固により行われ、その際急傾斜の温度勾配
が融液／固体の境界面に対し垂直に維持される。その際
最大の粒子成長速度の方向が温度勾配の方向と一致す
る。
【０００５】ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x （以下で「１２
３」とも呼ぶ）は緩慢な擬似等温処理実施の場合に一致
融解の前提を満たさない。その代わりに第１の包晶点で
部分融解が下記の反応に基づき行われる。 ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x → Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 ＋融液
（Ｌ1 ） その際生じるいわゆる「緑色相」Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 （以
下で「２１１」とも呼ぶ）は凝固の際非常に緩慢にしか
再び初期相「１２３」へ反応して戻らない。一般に実験
結果によれば「２１１」粒子は凝固したセラミックの組
織中に残り、この粒子が「１２３」マトリックス中に亀
裂発生従って電流容量の制限を招くおそれがある。
３」とも呼ぶ）は緩慢な擬似等温処理実施の場合に一致
融解の前提を満たさない。その代わりに第１の包晶点で
部分融解が下記の反応に基づき行われる。 ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x → Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 ＋融液
（Ｌ1 ） その際生じるいわゆる「緑色相」Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 （以
下で「２１１」とも呼ぶ）は凝固の際非常に緩慢にしか
再び初期相「１２３」へ反応して戻らない。一般に実験
結果によれば「２１１」粒子は凝固したセラミックの組
織中に残り、この粒子が「１２３」マトリックス中に亀
裂発生従って電流容量の制限を招くおそれがある。
【０００６】ナガヤほかの講演（題名「レーザ融解法に
よる高臨界温度酸化物超伝導体の急速凝固（Rapid Soli
dification of High-TC Oxide Superconductor by a La
serMelting Method）」１９９０年応用超伝導会議、ス
ノーマスヴィレッジ、コロラド、１９９０年９月２４〜
２８日から、融液を含む「１２３」の急速な加熱及び冷
却の際にＹ2 Ｏ3 が形成され、従って「緑色相」も抑制
されることが知られている。
よる高臨界温度酸化物超伝導体の急速凝固（Rapid Soli
dification of High-TC Oxide Superconductor by a La
serMelting Method）」１９９０年応用超伝導会議、ス
ノーマスヴィレッジ、コロラド、１９９０年９月２４〜
２８日から、融液を含む「１２３」の急速な加熱及び冷
却の際にＹ2 Ｏ3 が形成され、従って「緑色相」も抑制
されることが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、安
定し亀裂が無く組織化された層の形成を保証する高温超
伝導部材の製造方法を提供することにある。更にこの種
の部材を提供することにある。
定し亀裂が無く組織化された層の形成を保証する高温超
伝導部材の製造方法を提供することにある。更にこの種
の部材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の課題はこの発明に
基づき、支持体上に酸化物が予じめ組織化されて塗布さ
れ、この層が急速に融解され再び急速に冷却され、それ
により再融解された層が更に逆反応及び方向性再結晶の
ために熱処理されることにより解決される。
基づき、支持体上に酸化物が予じめ組織化されて塗布さ
れ、この層が急速に融解され再び急速に冷却され、それ
により再融解された層が更に逆反応及び方向性再結晶の
ために熱処理されることにより解決される。
【０００９】支持体は銀又はニッケル又は他の高融点金
属から成ることができる。
属から成ることができる。
【００１０】逆反応は次の反応式により記述できる。 Ｙ2 Ｏ3 ＋凝固した融液（Ｌ2 ） → ＹＢａ2 Ｃｕ3
Ｏ6.5+x
Ｏ6.5+x
【００１１】
【作用効果】この発明は次の知見により優れている。 −緻密な高温超伝導セラミック層が融解処理により得ら
れる。 −亀裂を発生させる「２１１」相を防止するために、１
００Ｋ／ｍｉｎ以上の温度変化速度による急速な再融解
処理が必要である。 −組織化は支持体上での出発酸化物の予備組織化及び逆
反応の際の方向性再結晶により得られる。
れる。 −亀裂を発生させる「２１１」相を防止するために、１
００Ｋ／ｍｉｎ以上の温度変化速度による急速な再融解
処理が必要である。 −組織化は支持体上での出発酸化物の予備組織化及び逆
反応の際の方向性再結晶により得られる。
【００１２】この発明に基づく方法によれば、製造され
た部材は微細亀裂を有せず、また調節された組織のゆえ
に大きい電流容量を有するという長所が得られる。
た部材は微細亀裂を有せず、また調節された組織のゆえ
に大きい電流容量を有するという長所が得られる。
【００１３】例えば酸化物が支持体上に磁界中で電気泳
動法により塗布される。それによりクリスタリットが電
気泳動法中に磁界により整列させられることに帰因する
組織化が得られる。磁界方向の選択によりどの方向にク
リスタリットを整列させるべきかを決定できるので有利
である。
動法により塗布される。それによりクリスタリットが電
気泳動法中に磁界により整列させられることに帰因する
組織化が得られる。磁界方向の選択によりどの方向にク
リスタリットを整列させるべきかを決定できるので有利
である。
【００１４】例えば予じめ組織化された層は、次の処理
のために安定性を高めるために焼結することができる。
のために安定性を高めるために焼結することができる。
【００１５】予じめ組織化して塗布され場合によっては
焼結された層を例えばわざとその厚さにわたり完全には
融解しないようにすることができる。不完全な融解は組
織化され整列させられた材料が引き続き存在することを
保証する。この整列させられた材料は融解されなかった
残部である。続いての逆反応及び融液の再結晶の際に組
織化され融解されなかった残部が結晶核として働き、逆
反応及び融解された材料からの再結晶の際に所望のよう
に組織化された材料がエピタキシアル成長の場合のよう
に成長することをもたらす。
焼結された層を例えばわざとその厚さにわたり完全には
融解しないようにすることができる。不完全な融解は組
織化され整列させられた材料が引き続き存在することを
保証する。この整列させられた材料は融解されなかった
残部である。続いての逆反応及び融液の再結晶の際に組
織化され融解されなかった残部が結晶核として働き、逆
反応及び融解された材料からの再結晶の際に所望のよう
に組織化された材料がエピタキシアル成長の場合のよう
に成長することをもたらす。
【００１６】その際この方向性再結晶は、常にできるだ
け結晶学的ｃ軸に対し垂直に向けなければならない例え
ば時間的に可変の又は一定の温度勾配により促進され
る。温度勾配に基づき一層良好な組織化が得られる。
け結晶学的ｃ軸に対し垂直に向けなければならない例え
ば時間的に可変の又は一定の温度勾配により促進され
る。温度勾配に基づき一層良好な組織化が得られる。
【００１７】前記電気泳動法により調節されたクリスタ
リットの予備組織化及びそれに関連する最も有利な温度
勾配の方向は、選択的に部材中の後の通電方向へ又はこ
の方向に対し垂直に向けることができる。
リットの予備組織化及びそれに関連する最も有利な温度
勾配の方向は、選択的に部材中の後の通電方向へ又はこ
の方向に対し垂直に向けることができる。
【００１８】帯状部材から磁界を発生させるためのコイ
ルを成形する場合には、発生する磁界がクリスタリット
のｃ軸に対し直交するときに比較的大きい電流容量が得
られる。その際幾何学的理由からｃ軸は帯状の部材の表
面と直交しなければならず（巻かれたコイルではクリス
タリットのｃ軸がコイルの軸線の方向へ向く）、それゆ
えに温度勾配の方向に対して後の通電方向を選ぶべきで
ある。
ルを成形する場合には、発生する磁界がクリスタリット
のｃ軸に対し直交するときに比較的大きい電流容量が得
られる。その際幾何学的理由からｃ軸は帯状の部材の表
面と直交しなければならず（巻かれたコイルではクリス
タリットのｃ軸がコイルの軸線の方向へ向く）、それゆ
えに温度勾配の方向に対して後の通電方向を選ぶべきで
ある。
【００１９】しかし後の電流方向に対し垂直なかつ帯状
部材の表面に対し垂直な温度勾配の方向づけは技術的に
比較的簡単に実施できる。この場合にはｃ軸が帯状部材
の表面上に存在する。この種の部材は大電流導体として
使用するために適している。
部材の表面に対し垂直な温度勾配の方向づけは技術的に
比較的簡単に実施できる。この場合にはｃ軸が帯状部材
の表面上に存在する。この種の部材は大電流導体として
使用するために適している。
【００２０】例えば電気泳動法により被覆され予じめ組
織化された層は、擬似２元平衡状態図上の共晶点（「１
２３」＋３ＢａＣｕＯ2 ＋ＣｕＯ）以上かつ第１の包晶
点（「１２３」）以下の温度のもとで焼結される。例え
ば出発粉末の化学量論的組成は比較的早くほぼ共融混合
物の方向へ移動させられる。それにより前記温度範囲で
は「１２３」とも呼ばれる所望の相ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ
6.5+x 以外は液相だけが安定しており、しかし「２１
１」とも呼ばれる緑色相Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 は安定してい
ない。液相は焼結過程を促進する。共晶点は９００°Ｃ
であり、第１の包晶点は１０００°Ｃである。
織化された層は、擬似２元平衡状態図上の共晶点（「１
２３」＋３ＢａＣｕＯ2 ＋ＣｕＯ）以上かつ第１の包晶
点（「１２３」）以下の温度のもとで焼結される。例え
ば出発粉末の化学量論的組成は比較的早くほぼ共融混合
物の方向へ移動させられる。それにより前記温度範囲で
は「１２３」とも呼ばれる所望の相ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ
6.5+x 以外は液相だけが安定しており、しかし「２１
１」とも呼ばれる緑色相Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 は安定してい
ない。液相は焼結過程を促進する。共晶点は９００°Ｃ
であり、第１の包晶点は１０００°Ｃである。
【００２１】層は例えば第２の包晶点以上の温度のもと
で急速に融解される。それにより融液中には液相のほか
にＹ2 Ｏ3 だけが存在するという長所が得られる。融液
はこの高い温度のもとで全く「２１１」を有しない。急
速な加熱及び冷却により、「２１１」が安定である第１
の包晶点と第２の包晶点との間の温度範囲を「２１１」
が生じえないほど速やかに通過する。等温条件の場合に
は第１の包晶点は１０００°Ｃであり第２の包晶点は１
２００°Ｃである。
で急速に融解される。それにより融液中には液相のほか
にＹ2 Ｏ3 だけが存在するという長所が得られる。融液
はこの高い温度のもとで全く「２１１」を有しない。急
速な加熱及び冷却により、「２１１」が安定である第１
の包晶点と第２の包晶点との間の温度範囲を「２１１」
が生じえないほど速やかに通過する。等温条件の場合に
は第１の包晶点は１０００°Ｃであり第２の包晶点は１
２００°Ｃである。
【００２２】例えば第２の包晶点以上での滞留時間は短
く例えば数秒の範囲である。それにより凝固の後に含ま
れる組織は非常に微細である。逆反応及び方向性再結晶
のために、大きい境界面積による高反応性出発材料が準
備されるという長所が得られる。
く例えば数秒の範囲である。それにより凝固の後に含ま
れる組織は非常に微細である。逆反応及び方向性再結晶
のために、大きい境界面積による高反応性出発材料が準
備されるという長所が得られる。
【００２３】融解の直後に冷却が行われる。融液は例え
ば室温（約２０°Ｃ）まで急速に冷却される。急速な冷
却は冷却ガスにより促進でき、温度変化速度は例えば１
００Ｋ／ｍｉｎ以上とすることができる。
ば室温（約２０°Ｃ）まで急速に冷却される。急速な冷
却は冷却ガスにより促進でき、温度変化速度は例えば１
００Ｋ／ｍｉｎ以上とすることができる。
【００２４】例えば層は共晶点の付近かつ第１の包晶点
以下の温度のもとで例えば炉中で熱処理される。その際
次の逆反応 Ｙ2 Ｏ3 ＋Ｌ2 → ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x 及び方向性再結晶が進行する。結晶核としての融解され
なかった残部を出発点として、「１２３」粒子が温度勾
配の方向へかつ「１２３」のｃ軸に対し垂直に成長す
る。
以下の温度のもとで例えば炉中で熱処理される。その際
次の逆反応 Ｙ2 Ｏ3 ＋Ｌ2 → ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x 及び方向性再結晶が進行する。結晶核としての融解され
なかった残部を出発点として、「１２３」粒子が温度勾
配の方向へかつ「１２３」のｃ軸に対し垂直に成長す
る。
【００２５】この熱処理後にゆっくりと冷却される。そ
れにより熱応力が少ししか残らず亀裂発生を招かないと
いう長所が得られる。
れにより熱応力が少ししか残らず亀裂発生を招かないと
いう長所が得られる。
【００２６】例えば「１２３」相の斜方晶構造が完全に
発達できるように、所定の温度領域で温度が非常にゆっ
くり低下させられる。この温度領域は例えば７００°Ｃ
ないし４００°Ｃとすることができ、温度変化速度は例
えば２０Ｋ／ｈとすることができる。
発達できるように、所定の温度領域で温度が非常にゆっ
くり低下させられる。この温度領域は例えば７００°Ｃ
ないし４００°Ｃとすることができ、温度変化速度は例
えば２０Ｋ／ｈとすることができる。
【００２７】熱処理の際の炉雰囲気は例えば酸素を富化
することができる。それによりＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x
ただしｘ≒０．４の最適な酸素含有量が比較的速やかに
達成されるという長所が得られる。
することができる。それによりＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x
ただしｘ≒０．４の最適な酸素含有量が比較的速やかに
達成されるという長所が得られる。
【００２８】例えば層は高強度レーザにより融解され
る。この種のレーザ例えばパルスＮｄ−ＹＡＧレーザに
より十分に大きい温度変化速度が得られるので、「２１
１」が発生するおそれがない。温度変化速度は例えば１
００Ｋ／ｍｉｎとすることができる。
る。この種のレーザ例えばパルスＮｄ−ＹＡＧレーザに
より十分に大きい温度変化速度が得られるので、「２１
１」が発生するおそれがない。温度変化速度は例えば１
００Ｋ／ｍｉｎとすることができる。
【００２９】もし電流容量の改善が磁界の存在中に必要
となる場合には、層に例えば高エネルギー粒子例えば酸
素イオン又はヨウ素イオンを照射することができ、それ
により磁束管のためのピン止め中心が第２種の超伝導体
中に発生する。同じ効果を「１２３」粒子中の極めて微
細に分散させられた析出微粒子によっても得ることがで
きる。
となる場合には、層に例えば高エネルギー粒子例えば酸
素イオン又はヨウ素イオンを照射することができ、それ
により磁束管のためのピン止め中心が第２種の超伝導体
中に発生する。同じ効果を「１２３」粒子中の極めて微
細に分散させられた析出微粒子によっても得ることがで
きる。
【００３０】この発明に基づく高温超伝導部材の製造方
法により、組織化されかつ「２１１」酸化物いわゆる緑
色相から成る包有物に帰因することができ電流容量を損
なう微細亀裂を有しない高温超伝導部材を製造できると
いう長所が得られる。
法により、組織化されかつ「２１１」酸化物いわゆる緑
色相から成る包有物に帰因することができ電流容量を損
なう微細亀裂を有しない高温超伝導部材を製造できると
いう長所が得られる。
【００３１】高温超伝導セラミックから成る層を支持す
る支持体を備える高温超伝導部材を提供するという第２
の課題はこの発明に基づき、「１２３」酸化物すなわち
ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x から成る層が形成されかつ「２
１１」酸化物Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 を含まないことにより解
決される。
る支持体を備える高温超伝導部材を提供するという第２
の課題はこの発明に基づき、「１２３」酸化物すなわち
ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x から成る層が形成されかつ「２
１１」酸化物Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 を含まないことにより解
決される。
【００３２】緑色相とも呼ばれる「２１１」酸化物は微
細亀裂をもたらすおそれがある。
細亀裂をもたらすおそれがある。
【００３３】イットリウムは希土類金属の元素により置
き替えることができる。
き替えることができる。
【００３４】
【実施例】次にこの発明に基づく方法を図１に示す平衡
状態図により説明する。
状態図により説明する。
【００３５】図１は（１／２）Ｙ2 Ｏ3 −ＢａＯ−Ｃｕ
Ｏ系の擬似２元平衡状態図を示す。縦軸上には温度が°
Ｃで記入されている。領域１ではＹ2 Ｏ3 ＋２Ｙ2 Ｂａ
2 Ｏ4 及び「２１１」から成る混合物が存在し、ここで
「２１１」は酸化物Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 を示す。領域２で
は「２１１」及び「１２３」から成る混合物が存在し、
ここで「１２３」は超伝導相ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x を
示す。領域３では３ＢａＣｕＯ2 ＋ＣｕＯ及び「１２
３」から成る混合物が存在する。横軸上の「１２３」を
通る垂直な線に沿って相「１２３」は安定である。領域
４では「１２３」及び液Ｌが安定である。領域５では液
Ｌだけが安定である。共晶点６では領域５の大きさはゼ
ロに等しい。領域７では相「２１１」及び液Ｌが安定で
ある。領域８では相Ｙ2 Ｏ3 及び液Ｌが安定である。
Ｏ系の擬似２元平衡状態図を示す。縦軸上には温度が°
Ｃで記入されている。領域１ではＹ2 Ｏ3 ＋２Ｙ2 Ｂａ
2 Ｏ4 及び「２１１」から成る混合物が存在し、ここで
「２１１」は酸化物Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 を示す。領域２で
は「２１１」及び「１２３」から成る混合物が存在し、
ここで「１２３」は超伝導相ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x を
示す。領域３では３ＢａＣｕＯ2 ＋ＣｕＯ及び「１２
３」から成る混合物が存在する。横軸上の「１２３」を
通る垂直な線に沿って相「１２３」は安定である。領域
４では「１２３」及び液Ｌが安定である。領域５では液
Ｌだけが安定である。共晶点６では領域５の大きさはゼ
ロに等しい。領域７では相「２１１」及び液Ｌが安定で
ある。領域８では相Ｙ2 Ｏ3 及び液Ｌが安定である。
【００３６】第１の包晶点９では純粋な相「１２３」が
「２１１」及び第１の液Ｌ1 へ分解する。第２の包晶点
１０では純粋な相「２１１」がＹ2 Ｏ3 及び第２の液Ｌ
2 へ分解する。
「２１１」及び第１の液Ｌ1 へ分解する。第２の包晶点
１０では純粋な相「２１１」がＹ2 Ｏ3 及び第２の液Ｌ
2 へ分解する。
【００３７】高温超伝導部材の製造方法は破線１１上を
進行し、領域３からしかしながら「１２３」相のすぐそ
ばで始まる。組織化されて支持体上に塗布された出発粉
末は「１２３」並びに３ＢａＣｕＯ2 ＋ＣｕＯの痕跡を
含む。
進行し、領域３からしかしながら「１２３」相のすぐそ
ばで始まる。組織化されて支持体上に塗布された出発粉
末は「１２３」並びに３ＢａＣｕＯ2 ＋ＣｕＯの痕跡を
含む。
【００３８】例えば塗布に続く焼結工程は共晶点６付近
かつ第１の包晶点９以下の温度のもとで領域４中で行わ
れる。
かつ第１の包晶点９以下の温度のもとで領域４中で行わ
れる。
【００３９】領域３から初めて領域８へ従って第２の包
晶点１０以上への急速な融解が行われる。その際加熱及
び冷却の際の特に領域７の通過は、加熱の際の従属分解
反応「１２３」 → 「２１１」＋Ｌ、及び冷却の際の
生成反応Ｙ2 Ｏ3 ＋Ｌ →「２１１」が動的に抑制され
るほど速やかに行われる。
晶点１０以上への急速な融解が行われる。その際加熱及
び冷却の際の特に領域７の通過は、加熱の際の従属分解
反応「１２３」 → 「２１１」＋Ｌ、及び冷却の際の
生成反応Ｙ2 Ｏ3 ＋Ｌ →「２１１」が動的に抑制され
るほど速やかに行われる。
【００４０】最後にこの発明に基づく方法によれば、逆
反応及び方向性再結晶のために熱処理工程が領域４内で
又は領域３の上側範囲内で行われるが、前記のように焼
結は共晶点６付近でかつ第１の包晶点９以下で行われ
る。
反応及び方向性再結晶のために熱処理工程が領域４内で
又は領域３の上側範囲内で行われるが、前記のように焼
結は共晶点６付近でかつ第１の包晶点９以下で行われ
る。
【００４１】それによりこの発明に基づき製造された高
温超伝導体は専ら所望の「１２３」酸化物から形成さ
れ、粒子境界上の銅酸塩による微細亀裂又は汚染の原因
となる「２１１」酸化物又はその二次生成物を含まな
い。それにより大きい電流容量及び高い安定性を有する
高温超伝導体が支持体と関連して得られる。
温超伝導体は専ら所望の「１２３」酸化物から形成さ
れ、粒子境界上の銅酸塩による微細亀裂又は汚染の原因
となる「２１１」酸化物又はその二次生成物を含まな
い。それにより大きい電流容量及び高い安定性を有する
高温超伝導体が支持体と関連して得られる。
【図１】（１／２）Ｙ2 Ｏ3 −ＢａＯ−ＣｕＯ系の擬似
２元平衡状態図である。
２元平衡状態図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡ Ｂ 8728−4Ｍ (72)発明者 エクハルト ヘーニツヒ ドイツ連邦共和国 8520 エルランゲン パルムシユトラーセ １ アー
Claims (16)
- 【請求項１】 高温超伝導体を形成する酸化物から成る
層が支持体上に塗布され、この層が高温超伝導セラミッ
クへ変換されるような、組織化された高温超伝導部材の
製造方法において、支持体上に酸化物が予じめ組織化さ
れて塗布され、この層が急速に融解され再び急速に冷却
され、それにより再融解された層が更に逆反応及び方向
性再結晶のために熱処理されることを特徴とする高温超
伝導部材の製造方法。 - 【請求項２】 支持体上に酸化物が磁界中で電気泳動法
により塗布されることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 組織化された層が焼結されることを特徴
とする請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 層がその厚さにわたり完全には融解され
ないことを特徴とする請求項１ないし３の一つに記載の
方法。 - 【請求項５】 層が、時間的に変化するか又は一定であ
り結晶学的ｃ軸に対し直角に向いた温度勾配のもとで組
織化されることを特徴とする請求項１ないし４の一つに
記載の方法。 - 【請求項６】 層が部材中の後の通電方向に向いた温度
勾配のもとで組織化されることを特徴とする請求項５記
載の方法。 - 【請求項７】 層が部材中の後の通電方向に対し直角に
向いた温度勾配のもとで組織化されることを特徴とする
請求項５記載の方法。 - 【請求項８】 層が平衡状態での共晶点（６）付近の温
度以上かつ第１の包晶点（９）以下の温度のもとで焼結
されることを特徴とする請求項３ないし７の一つに記載
の方法。 - 【請求項９】 層が第２の包晶点（１０）以上の温度の
もとで融解されることを特徴とする請求項１ないし８の
一つに記載の方法。 - 【請求項１０】 温度が短時間だけ第２の包晶点以上に
保持されることを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 層が急速に室温まで冷却されることを
特徴とする請求項１ないし１０の一つに記載の方法。 - 【請求項１２】 層が平衡状態の共晶点（６）付近の温
度以上かつ第１の包晶点（９）以下の温度のもとで再結
晶のために熱処理されることを特徴とする請求項１ない
し１１の一つに記載の方法。 - 【請求項１３】 層が高強度レーザにより融解されるこ
とを特徴とする請求項１ないし１２の一つに記載の方
法。 - 【請求項１４】 層が冷却ガスにより急速に再び冷却さ
れることを特徴とする請求項１ないし１３の一つに記載
の方法。 - 【請求項１５】 層が再結晶熱処理後に高エネルギーの
重イオンを照射されることを特徴とする請求項１ないし
１４の一つに記載の方法。 - 【請求項１６】 層が「１２３」酸化物すなわちＹＢａ
2 Ｃｕ3 Ｏ6.5+x から形成され、「２１１」酸化物すな
わちＹ2 ＢａＣｕＯ5 を含まないことを特徴とする高温
超伝導セラミックから成る層を支持する支持体を備えた
高温超伝導部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4119707A DE4119707A1 (de) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Verfahren zum herstellen eines hochtemperatur-supraleitenden bauteiles und hochtemperatur-supraleitendes bauteil |
| DE4119707.0 | 1991-06-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05208898A true JPH05208898A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=6433982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4177771A Withdrawn JPH05208898A (ja) | 1991-06-14 | 1992-06-12 | 高温超伝導部材の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0518187A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05208898A (ja) |
| DE (1) | DE4119707A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012221922A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導薄膜層形成用の原料溶液、酸化物超電導薄膜層および酸化物超電導薄膜線材 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4420322C2 (de) * | 1994-06-13 | 1997-02-27 | Dresden Ev Inst Festkoerper | YBa¶2¶Cu¶3¶O¶X¶-Hochtemperatur-Supraleiter und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP2003046152A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-14 | Japan Science & Technology Corp | 超伝導膜の形成方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0116275B1 (de) * | 1983-02-08 | 1987-07-15 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Blindleistungskompensator |
| JPH01111702A (ja) * | 1987-10-24 | 1989-04-28 | Hiroyuki Yoshida | 複合酸化物から放射線照射を利用して室温超伝導体を製造する方法 |
| DE3834963A1 (de) * | 1988-01-27 | 1989-08-10 | Siemens Ag | Verfahren zur epitaktischen herstellung einer schicht aus einem metalloxidischen supraleitermaterial mit hoher sprungtemperatur |
| DE3834964A1 (de) * | 1988-01-27 | 1989-08-10 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung mindestens einer schicht aus einem metalloxidischen supraleitermaterial mit hoher sprungtemperatur |
| DE3915261A1 (de) * | 1988-05-20 | 1989-11-30 | Asea Brown Boveri | Verbund-supraleiter in drahtform, auf der basis eines keramischen stoffes (y,se)ba(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)cu(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)0(pfeil abwaerts)6(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts),(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)5(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)y(pfeil abwaerts) mit se = seltene erde und 0<y<l und verfahren zu dessen herstellung |
| EP0348650A1 (de) * | 1988-05-26 | 1990-01-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von texturierten oxidischen Hochtemperatur-Supraleitern |
| DE3820809A1 (de) * | 1988-06-20 | 1989-12-21 | Siemens Ag | Herstellung orientierter schichten des hochtemperatursupraleiters bi-sr-ca-cu-oxid |
| DE3832761A1 (de) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Siemens Ag | Herstellung orientierter schichten des hochtemperatursupraleiters tl-ba-ca-cu-oxid |
| EP0449826B1 (de) * | 1988-06-20 | 1995-09-27 | Siemens Aktiengesellschaft | HERSTELLUNG ORIENTIERTER SCHICHTEN DES HOCHTEMPERATURSUPRALEITERS Bi-Sr- BZW. Tl-Ba-Ca-Cu-OXID |
| GB2223489A (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-11 | Gen Electric | Oriented polycrystal superconductor |
| DE3838670C1 (ja) * | 1988-11-15 | 1990-06-28 | Access Ev Aachener Centrum Fuer Erstarrung Unter Schwerelosigkeit, 5100 Aachen, De | |
| DE3903728A1 (de) * | 1989-02-08 | 1990-08-16 | Interatom | Elektrophoretische abscheidung einer supraleitfaehigen schicht unter einfluss eines externen magnetfeldes |
| EP0387525B1 (de) * | 1989-03-15 | 1993-08-11 | Asea Brown Boveri Ag | Verfahren zur Herstellung einer kristallorientierten Oberflächenschicht aus einem keramischen Hochtemperatur-Supraleiter |
| EP0406456A1 (de) * | 1989-07-03 | 1991-01-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen eines hochtemperatursupraleitenden Bauteiles |
| DE3942715A1 (de) * | 1989-12-22 | 1991-06-27 | Siemens Ag | Verfahren zur beschichtung eines traegers mit hochtemperatur-supraleitendem material |
| US5206213A (en) * | 1990-03-23 | 1993-04-27 | International Business Machines Corp. | Method of preparing oriented, polycrystalline superconducting ceramic oxides |
-
1991
- 1991-06-14 DE DE4119707A patent/DE4119707A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-06-02 EP EP19920109306 patent/EP0518187A3/de not_active Withdrawn
- 1992-06-12 JP JP4177771A patent/JPH05208898A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012221922A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導薄膜層形成用の原料溶液、酸化物超電導薄膜層および酸化物超電導薄膜線材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0518187A2 (de) | 1992-12-16 |
| EP0518187A3 (en) | 1993-03-10 |
| DE4119707A1 (de) | 1992-12-17 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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