JPH0527588B2 - - Google Patents
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- JPH0527588B2 JPH0527588B2 JP62109521A JP10952187A JPH0527588B2 JP H0527588 B2 JPH0527588 B2 JP H0527588B2 JP 62109521 A JP62109521 A JP 62109521A JP 10952187 A JP10952187 A JP 10952187A JP H0527588 B2 JPH0527588 B2 JP H0527588B2
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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)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は希土類含有超電導物質の製造法に関す
る。
る。
超電導物質は電気抵抗がゼロになつてしまうた
めに、電力消費なしに強い磁界を発生させたり、
大電流を遠くまで運ぶことができる。従つて、電
力貯蔵、磁気浮上列車、NMR（核磁気共鳴）利
用の医療機器などへの応用や、コンピユーター用
高速素子などに利用し得られる。
めに、電力消費なしに強い磁界を発生させたり、
大電流を遠くまで運ぶことができる。従つて、電
力貯蔵、磁気浮上列車、NMR（核磁気共鳴）利
用の医療機器などへの応用や、コンピユーター用
高速素子などに利用し得られる。
従来技術
従来、超電導物質は液体ヘリウム温度（23〓）
の極低温で利用されていたが、最近、液体窒素温
度で超電導を示す超電導セラミツクスが開発され
た。（P.H.Hor他、Physical Review Letters、
2March 1987、Vol.58、No.９、P911〜912）この
化合物はY2O3−4BaO−6CuOx系酸化物で、これ
はY2O3、BaCO3、CuO（いずれも99％以上の純度
のもの）原料を混合し、この混合物を約900℃で
熱処理して固相反応によりY2O3−4BaO−6CuOx
系酸化物を作る方法によつて製造している。この
方法によつて得られる焼結体は気孔が多く、従つ
て超電導物質として重要な単位面積当りの流れる
電流が小さい欠点がある。また、前記したよう
に、Y2O3として99％以上の高純度のものを使用
するため、高価となる欠点がある。それは従来、
高純度でなく不純物が存在すると超電導に悪影響
があると考えられていたからである。
の極低温で利用されていたが、最近、液体窒素温
度で超電導を示す超電導セラミツクスが開発され
た。（P.H.Hor他、Physical Review Letters、
2March 1987、Vol.58、No.９、P911〜912）この
化合物はY2O3−4BaO−6CuOx系酸化物で、これ
はY2O3、BaCO3、CuO（いずれも99％以上の純度
のもの）原料を混合し、この混合物を約900℃で
熱処理して固相反応によりY2O3−4BaO−6CuOx
系酸化物を作る方法によつて製造している。この
方法によつて得られる焼結体は気孔が多く、従つ
て超電導物質として重要な単位面積当りの流れる
電流が小さい欠点がある。また、前記したよう
に、Y2O3として99％以上の高純度のものを使用
するため、高価となる欠点がある。それは従来、
高純度でなく不純物が存在すると超電導に悪影響
があると考えられていたからである。
発明の目的
本発明は前記従来法の超電導物質の欠点をなく
すべくなされたもので、その目的はY2O3が約63
％の低純度のイツトリアコンセントレート（この
名称で市販されている）を使用することにより安
価に得られ、かつ気孔が少なく、単位面積当りの
流れる電流の大きい超電導物質の製造法を提供す
るにある。
すべくなされたもので、その目的はY2O3が約63
％の低純度のイツトリアコンセントレート（この
名称で市販されている）を使用することにより安
価に得られ、かつ気孔が少なく、単位面積当りの
流れる電流の大きい超電導物質の製造法を提供す
るにある。
発明の構成
本発明者らはイツトリア原鉱石のゼノタイム
（Xenotime）よりイツトリアを精製する中間精
製物で、その98％以上が希土類からなり、イツト
リアが約63％で、他は種々の希土類であるイツト
リアコンセントレートをY2O3に代え使用するこ
とを考えた。
（Xenotime）よりイツトリアを精製する中間精
製物で、その98％以上が希土類からなり、イツト
リアが約63％で、他は種々の希土類であるイツト
リアコンセントレートをY2O3に代え使用するこ
とを考えた。
イツトリアコンセントレートの典型的な組成は
次の通りである。
次の通りである。
（％は重量％）
Y2O3 62.9％
CeO2 3.14％
La2O3 2.23％
Eu2O3 0.02％
Gd2O3 2.7％
Dy2O3 11.3％
Er2O3 1.43％
Ho2O3 3.8％
Yb2O3 5.0％
Sm2O3 1.4％
Nd2O3 4.3％
Pr2O3 0.88％
他成分 CaO、SO3、P2O4など
この表が示すように、種々の希土類が含有し、
特にCeO2は3.14％含有されており、CeO2は超電
導には有害であると考えられ使用されていなかつ
た。
特にCeO2は3.14％含有されており、CeO2は超電
導には有害であると考えられ使用されていなかつ
た。
本発明者らは99％以上の高純度のY2O3に代え、
イツトリアコンセントレート（約63％のY2O3）
を使用し、BaCO3、CuOとの特定割合の混合物
を、空気中または酸化雰囲気下で、1050〜1300℃
の温度で加熱すると気孔の少ない高密度の反応生
成物が得られる。これを850〜950℃に加熱すると
単一相の物質であるLn−Ba−Cu−Ｏ系物質（た
だし、LnはCe、Ｙ、La、Eu、Gd、Dy、Er、
Ho、Yb、Sm、Nd、Pr等を表わす）が得られ、
しかも、この物質は気泡の少ない高密度で、液体
窒素温度で超電導を示し、臨界電流密度が高いも
のであることを知見し得た。この知見に基づいて
本発明を完成した。
イツトリアコンセントレート（約63％のY2O3）
を使用し、BaCO3、CuOとの特定割合の混合物
を、空気中または酸化雰囲気下で、1050〜1300℃
の温度で加熱すると気孔の少ない高密度の反応生
成物が得られる。これを850〜950℃に加熱すると
単一相の物質であるLn−Ba−Cu−Ｏ系物質（た
だし、LnはCe、Ｙ、La、Eu、Gd、Dy、Er、
Ho、Yb、Sm、Nd、Pr等を表わす）が得られ、
しかも、この物質は気泡の少ない高密度で、液体
窒素温度で超電導を示し、臨界電流密度が高いも
のであることを知見し得た。この知見に基づいて
本発明を完成した。
本発明の要旨は、イツトリアコンセントレート
１モル、BaCO34モル、CuO6モルの割合で混合
した混合物を、大気中または酸化雰囲気下で1050
〜1300℃の温度に加熱溶融して気孔の少ない高密
度の反応生成物を作り、これを大気中または酸化
雰囲気下で850〜980℃に加熱して単一相物質を生
成させることを特徴とする希土類含有超電導物質
の製造法にある。
１モル、BaCO34モル、CuO6モルの割合で混合
した混合物を、大気中または酸化雰囲気下で1050
〜1300℃の温度に加熱溶融して気孔の少ない高密
度の反応生成物を作り、これを大気中または酸化
雰囲気下で850〜980℃に加熱して単一相物質を生
成させることを特徴とする希土類含有超電導物質
の製造法にある。
イツトリアコンセントレートとBaCO3とCuO
の混合物は、大気中または酸化雰囲気下で1050〜
1300℃の温度に加熱することが必要である。1050
℃未満では、均質で気孔の少ない溶融体が得られ
ず、1300℃を超えると、CuOが変化し、Cu2Oに
なる傾向が生ずる。この加熱処理により気孔の殆
んどない高密度の反応生成物が得られる。
の混合物は、大気中または酸化雰囲気下で1050〜
1300℃の温度に加熱することが必要である。1050
℃未満では、均質で気孔の少ない溶融体が得られ
ず、1300℃を超えると、CuOが変化し、Cu2Oに
なる傾向が生ずる。この加熱処理により気孔の殆
んどない高密度の反応生成物が得られる。
得られた反応生成物の粉体または成型物を大気
中または酸化雰囲気下で850〜980℃に加熱する。
この加熱温度が850℃未満では固相反応がおそく、
目的の超電導物質が得られず、980℃を超えると
部分溶融が起こる。従つて、加熱温度は前記温度
範囲であることが必要である。加熱時間は１時間
30分以上であることが好ましい。加熱時間が短い
と単一相物質が得られない。
中または酸化雰囲気下で850〜980℃に加熱する。
この加熱温度が850℃未満では固相反応がおそく、
目的の超電導物質が得られず、980℃を超えると
部分溶融が起こる。従つて、加熱温度は前記温度
範囲であることが必要である。加熱時間は１時間
30分以上であることが好ましい。加熱時間が短い
と単一相物質が得られない。
以上の方法により、イツトリア以外の種々の希
土類を結晶構造中に含んだ単一相物質からなる超
電導物質が得られる。
土類を結晶構造中に含んだ単一相物質からなる超
電導物質が得られる。
実施例 １
イツトリアコンセントレート（市販）１モル、
BaCO34モル、CuO6モルの粉末をよく混合した。
該混合物100ｇをアルミナるつぼ中に入れ、電気
炉中で1150℃で溶融し得られた融体を大気中のア
ルミナ板上に流し出し気孔のない高密度の反応生
成物を得た。
BaCO34モル、CuO6モルの粉末をよく混合した。
該混合物100ｇをアルミナるつぼ中に入れ、電気
炉中で1150℃で溶融し得られた融体を大気中のア
ルミナ板上に流し出し気孔のない高密度の反応生
成物を得た。
この反応生成物を粉砕し、アルミナボート中に
入れ、900℃で４時間熱処理した。この熱処理は
開放炉で大気下において行つた。
入れ、900℃で４時間熱処理した。この熱処理は
開放炉で大気下において行つた。
加熱後、試料を炉内に放置してゆつくり室温ま
で冷却した。得られた試料はペロブスカイト型の
単一相物質であることがＸ線により確認された。
で冷却した。得られた試料はペロブスカイト型の
単一相物質であることがＸ線により確認された。
この試料を７mm×５mm×５mmの棒状として電気
抵抗を測定したところ、超電導の開始は約85〓
で、77〓の液体窒素温度では電気抵抗はゼロにな
り超電導を示した。
抵抗を測定したところ、超電導の開始は約85〓
で、77〓の液体窒素温度では電気抵抗はゼロにな
り超電導を示した。
この試料の密度は5.9ｇ／cm3と高く、熱膨張係
数は138×10-7／℃と大きく、ビツカース硬度
は402Kg／mm2であつた。また、液体窒素温度での
臨界電流密度を測定したところ、21アンペア／cm2
であつた。
数は138×10-7／℃と大きく、ビツカース硬度
は402Kg／mm2であつた。また、液体窒素温度での
臨界電流密度を測定したところ、21アンペア／cm2
であつた。
実施例 ２
実施例１と同じ混合粉末原料をアルミナるつぼ
中に入れ、電気炉中で1200℃で30分間加熱溶融し
た。この融体をアルミナ製の型に流し込み棒状試
料を成形させた。この試料を915℃で24時間酸素
１気圧中で処理した。得られた試料は実施例１と
同じ単一相物質であることが確認され、液体窒素
温度で超電導性を示した。液体窒素温度での臨界
電流密度は72アンペア／cm2であつた。
中に入れ、電気炉中で1200℃で30分間加熱溶融し
た。この融体をアルミナ製の型に流し込み棒状試
料を成形させた。この試料を915℃で24時間酸素
１気圧中で処理した。得られた試料は実施例１と
同じ単一相物質であることが確認され、液体窒素
温度で超電導性を示した。液体窒素温度での臨界
電流密度は72アンペア／cm2であつた。
比較例 １
実施例２と同じ原料混合物を1350℃で２時間溶
融し、流し出して板状体とした。これを大気中
900℃で４時間熱処理した。得られた試料の液体
窒素温度での電気抵抗を測定したが超電導性を示
さなかつた。
融し、流し出して板状体とした。これを大気中
900℃で４時間熱処理した。得られた試料の液体
窒素温度での電気抵抗を測定したが超電導性を示
さなかつた。
比較例 ２
実施例１と同じ原料混合物をアルミナボート中
に入れ、900℃で４時間熱処理して固相反応を行
つた。得られた焼成体は液体窒素温度で超電導を
示すが、その密度は4.3ｇ／cm3と小さいものであ
つた。液体窒素温度での臨界電流密度は８アンペ
ア／cm2であつた。
に入れ、900℃で４時間熱処理して固相反応を行
つた。得られた焼成体は液体窒素温度で超電導を
示すが、その密度は4.3ｇ／cm3と小さいものであ
つた。液体窒素温度での臨界電流密度は８アンペ
ア／cm2であつた。
発明の効果
本発明の方法によると、従来使用できないとさ
れていたイツトリアコンセントレートをイツトリ
アの代りに使用し、気孔の少ない高密度で臨界電
流密度が高く、かつ液体窒素温度で超電導性を示
す物質を安価に提供し得られる優れた効果を奏し
得られる。
れていたイツトリアコンセントレートをイツトリ
アの代りに使用し、気孔の少ない高密度で臨界電
流密度が高く、かつ液体窒素温度で超電導性を示
す物質を安価に提供し得られる優れた効果を奏し
得られる。
Claims (1)
- １ イツトリアコンセントレート１モル、
BaCO34モル、CuO6モルの割合で混合した混合
物を、大気中または酸化雰囲気下で1050〜1300℃
の温度に加熱溶融して気孔の少ない高密度の反応
生成物を作り、これを大気中または酸化雰囲気下
で850〜980℃に加熱して単一相物質を生成させる
ことを特徴とする希土類含有超電導物質の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109521A JPS63274656A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 希土類含有超電導物質の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109521A JPS63274656A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 希土類含有超電導物質の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274656A JPS63274656A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0527588B2 true JPH0527588B2 (ja) | 1993-04-21 |
Family
ID=14512365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62109521A Granted JPS63274656A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 希土類含有超電導物質の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63274656A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2792095B2 (ja) * | 1989-04-24 | 1998-08-27 | 信越化学工業株式会社 | 高強度窒化けい素焼結体の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-01 JP JP62109521A patent/JPS63274656A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63274656A (ja) | 1988-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |