JPH05339008A - Ｔｌ，Ｐｂ系酸化物超電導材及びその製造方法 - Google Patents
Ｔｌ，Ｐｂ系酸化物超電導材及びその製造方法Info
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- JPH05339008A JPH05339008A JP4270207A JP27020792A JPH05339008A JP H05339008 A JPH05339008 A JP H05339008A JP 4270207 A JP4270207 A JP 4270207A JP 27020792 A JP27020792 A JP 27020792A JP H05339008 A JPH05339008 A JP H05339008A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】従来技術の欠点を解消し、磁場中の通電Ｊｃ特
性を向上させることのできるＴｌ，Ｐｂ一層系酸化物超
電導体を得ることにある。 【構成】少なくとも１２１２相談を主成分とする前駆体
粉末を出発原料として超電導相が１２２３相及び／又は
１２３４相を主成分とする線材、バルク材、膜材等を製
造する。
性を向上させることのできるＴｌ，Ｐｂ一層系酸化物超
電導体を得ることにある。 【構成】少なくとも１２１２相談を主成分とする前駆体
粉末を出発原料として超電導相が１２２３相及び／又は
１２３４相を主成分とする線材、バルク材、膜材等を製
造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＴｌ，Ｐｂ一層系酸化物
超電導材及びその製造方法に関するものである。
超電導材及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで発見された酸化物超電導体のう
ち、Ｙ系は７７Ｋで強いピンニング力を持ち、Ｂｉ系で
は４．２Ｋで高磁場中でも通電時の臨界電流密度（Ｊ
ｃ）がとりやすいという特徴を持つ。そこでそれらの超
電導体を使用した超電導線材、バルク、膜等について検
討されてきた。
ち、Ｙ系は７７Ｋで強いピンニング力を持ち、Ｂｉ系で
は４．２Ｋで高磁場中でも通電時の臨界電流密度（Ｊ
ｃ）がとりやすいという特徴を持つ。そこでそれらの超
電導体を使用した超電導線材、バルク、膜等について検
討されてきた。
【０００３】しかしながら、Ｙ系超電導体の場合、７７
Ｋ付近で使用することを前提にすると、臨界温度が９３
Ｋ付近なので温度マージンが少なく、高温での粒内Ｊｃ
が低く、更には結晶粒界の接合性が悪く、通電Ｊｃが取
りにくいという欠点を持つ。また、Ｂｉ系超電導体の場
合、使用温度が４．２Ｋ〜２０Ｋ付近の極低温のみ高磁
界で使用できるという問題があり、７７Ｋ付近の使用を
前提とした場合、３Ｔ以下に限定される。
Ｋ付近で使用することを前提にすると、臨界温度が９３
Ｋ付近なので温度マージンが少なく、高温での粒内Ｊｃ
が低く、更には結晶粒界の接合性が悪く、通電Ｊｃが取
りにくいという欠点を持つ。また、Ｂｉ系超電導体の場
合、使用温度が４．２Ｋ〜２０Ｋ付近の極低温のみ高磁
界で使用できるという問題があり、７７Ｋ付近の使用を
前提とした場合、３Ｔ以下に限定される。
【０００４】一方、Ｔｌ系のＴｌ−Ｏ一層構造の超電導
体には、Ｃｕ−Ｏ層が２，３，４層を含む結晶構造とし
て、１２１２相、１２２３相、１２３４相が知られてお
り、その基本組成はＴｌ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏからな
る。この基本組成のＴｌサイトをＰｂで置換すると臨界
温度が上昇し、Ｓｒの一部をＢａで置換すると容易に単
相化できることが知られている。最も温度が高い状態と
しては、１２１２相で１００Ｋ、１２２３相及び１２３
４相で１２２Ｋである。
体には、Ｃｕ−Ｏ層が２，３，４層を含む結晶構造とし
て、１２１２相、１２２３相、１２３４相が知られてお
り、その基本組成はＴｌ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏからな
る。この基本組成のＴｌサイトをＰｂで置換すると臨界
温度が上昇し、Ｓｒの一部をＢａで置換すると容易に単
相化できることが知られている。最も温度が高い状態と
しては、１２１２相で１００Ｋ、１２２３相及び１２３
４相で１２２Ｋである。
【０００５】Ｔｌ，Ｐｂ一層系酸化物超電導体の１２２
３相、すなわち（Ｔｌx ，Ｐｂ1-x）1 （Ｓｒy ，Ｂａ
1-y ）2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏz ［但し、０＜ｘ＜１、０≦ｙ
≦１］或いは１２３４相、すなわち（Ｔｌx ，Ｐ
ｂ1-x ）1 （Ｓｒy ，Ｂａ1-y ）2Ｃａ3 Ｃｕ4 Ｏ
z ［但し、０＜ｘ＜１、０≦ｙ≦１］は、７７Ｋ、高磁
場中で強いピンニング力を有し、更に通電Ｊｃに優れて
いることが知られている。
３相、すなわち（Ｔｌx ，Ｐｂ1-x）1 （Ｓｒy ，Ｂａ
1-y ）2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏz ［但し、０＜ｘ＜１、０≦ｙ
≦１］或いは１２３４相、すなわち（Ｔｌx ，Ｐ
ｂ1-x ）1 （Ｓｒy ，Ｂａ1-y ）2Ｃａ3 Ｃｕ4 Ｏ
z ［但し、０＜ｘ＜１、０≦ｙ≦１］は、７７Ｋ、高磁
場中で強いピンニング力を有し、更に通電Ｊｃに優れて
いることが知られている。
【０００６】そこで、Ｔｌ，Ｐｂ一層１２２３相及び／
又は１２３４相を主成分としてなる酸化物超電導線材、
バルク、膜等を合成する場合、酸化物或いは炭酸塩を所
定のモル比で混合し、１２２３相、或いは１２３４相が
主相となるような加熱条件で焼成し、次にこれを粉砕す
ることにより前駆体粉末（仮焼粉末）を作成する。
又は１２３４相を主成分としてなる酸化物超電導線材、
バルク、膜等を合成する場合、酸化物或いは炭酸塩を所
定のモル比で混合し、１２２３相、或いは１２３４相が
主相となるような加熱条件で焼成し、次にこれを粉砕す
ることにより前駆体粉末（仮焼粉末）を作成する。
【０００７】例えば、金属被覆酸化物超電導線材を作る
場合には、この１２２３相及び／又は１２３４相を主成
分とする前駆体粉末を金属パイプ中に充填し、加工、熱
処理を繰返し、所望のＴｌ，Ｐｂ一層系の線材を得る。
場合には、この１２２３相及び／又は１２３４相を主成
分とする前駆体粉末を金属パイプ中に充填し、加工、熱
処理を繰返し、所望のＴｌ，Ｐｂ一層系の線材を得る。
【０００８】また、厚膜の場合には、同様に１２２３相
及び／又は１２３４相の前駆体粉末に結合材、分散材、
稀釈材等を混合してペースト状にし、それをドクターブ
レード法等により、金属、セラミック等の基板上に塗布
し、本熱処理を行う。
及び／又は１２３４相の前駆体粉末に結合材、分散材、
稀釈材等を混合してペースト状にし、それをドクターブ
レード法等により、金属、セラミック等の基板上に塗布
し、本熱処理を行う。
【０００９】また、バルクにおいても、１２２３相及び
／又は１２３４相の前駆体粉末を圧縮加工して熱処理す
るか、その繰返し等により製造されている。
／又は１２３４相の前駆体粉末を圧縮加工して熱処理す
るか、その繰返し等により製造されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＴｌ，Ｐｂ系１２２３相及び／又は１２３４相を主
成分とする前駆体粉末を出発原料として加工、熱処理を
行った場合、最終的に合成されたＴｌ，Ｐｂ系１２２３
相及び／又は１２３４相の結晶粒は殆ど成長しないため
粒状であり、また、結晶層は殆ど配向せず、更に異相も
多い。そのため、粒界の接合性が悪く、１２２３相及び
／又は１２３４相が本質的にピンニング力が大きいとい
う利点を生かせず、７７Ｋで磁場を印加すると通電時の
Ｊｃが若干劣化してしまう。
うなＴｌ，Ｐｂ系１２２３相及び／又は１２３４相を主
成分とする前駆体粉末を出発原料として加工、熱処理を
行った場合、最終的に合成されたＴｌ，Ｐｂ系１２２３
相及び／又は１２３４相の結晶粒は殆ど成長しないため
粒状であり、また、結晶層は殆ど配向せず、更に異相も
多い。そのため、粒界の接合性が悪く、１２２３相及び
／又は１２３４相が本質的にピンニング力が大きいとい
う利点を生かせず、７７Ｋで磁場を印加すると通電時の
Ｊｃが若干劣化してしまう。
【００１１】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、７７Ｋ付近でも高磁場中の通電Ｊｃ特性を向
上させることのできるＴｌ，Ｐｂ一層系酸化物超電導体
を得ることにある。
を解消し、７７Ｋ付近でも高磁場中の通電Ｊｃ特性を向
上させることのできるＴｌ，Ｐｂ一層系酸化物超電導体
を得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の要旨
は、Ｔｌ，Ｐｂ系１２１２相、すなわち（Ｔｌx ，Ｐｂ
1-x ）1(Sry ，Ｂａ1-y ）2 Ｃａ1 Ｃｕ2 Ｏz ［但し、
０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１］又は１２１２相とＣａ2 Ｐｂ
Ｏ4 を主成分とする前駆体粉末を出発原料として用い、
本熱処理の際にＣａ2 ＰｂＯ4 を含む液相を形成して晶
成長させることにあり、それにより、Ｔｌ，Ｐｂ系１２
２３相及び／又は１２３４相の板状結晶化と配向化を
得、それによって磁場中の通電Ｊｃ値を大幅に向上させ
たものである。
は、Ｔｌ，Ｐｂ系１２１２相、すなわち（Ｔｌx ，Ｐｂ
1-x ）1(Sry ，Ｂａ1-y ）2 Ｃａ1 Ｃｕ2 Ｏz ［但し、
０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１］又は１２１２相とＣａ2 Ｐｂ
Ｏ4 を主成分とする前駆体粉末を出発原料として用い、
本熱処理の際にＣａ2 ＰｂＯ4 を含む液相を形成して晶
成長させることにあり、それにより、Ｔｌ，Ｐｂ系１２
２３相及び／又は１２３４相の板状結晶化と配向化を
得、それによって磁場中の通電Ｊｃ値を大幅に向上させ
たものである。
【００１３】この場合、少なくとも１２１２相を主成分
とする前駆体粉末は、１２１２相とＣａ2 ＰｂＯ4 が混
合したもの、或いは１２１２相と、別に用意したＣａ2
ＰｂＯ4 及びＣｕＯを混合したもの等であっても差し支
えなく、それらを主成分とする前駆体粉末はこれを出発
原料とすることで従来と同様の工程を採用し、複合材、
バルク材、膜材等に成形加工することができる。
とする前駆体粉末は、１２１２相とＣａ2 ＰｂＯ4 が混
合したもの、或いは１２１２相と、別に用意したＣａ2
ＰｂＯ4 及びＣｕＯを混合したもの等であっても差し支
えなく、それらを主成分とする前駆体粉末はこれを出発
原料とすることで従来と同様の工程を採用し、複合材、
バルク材、膜材等に成形加工することができる。
【００１４】このようにして得られた超電導材料は、異
相が３０以下、例えば１０％以下と少なく、また超電導
結晶の長軸長が３０μ■以上と配向しているため、高磁
場中、７７Ｋでの通電Ｊｃが向上する。
相が３０以下、例えば１０％以下と少なく、また超電導
結晶の長軸長が３０μ■以上と配向しているため、高磁
場中、７７Ｋでの通電Ｊｃが向上する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１６】［実施例１］ＴｌＯ1.5 、ＰｂＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．
６：０．４：２：３の割合で混合した粉末を、空気中で
８２０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して
仮焼粉末を用意した。その粉末をＸ線回析法で結晶相を
同定したところ、Ｔｌ，Ｐｂ一層系の１２１２相とＣａ
2 ＰｂＯ4 が主成分であった。
Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．
６：０．４：２：３の割合で混合した粉末を、空気中で
８２０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して
仮焼粉末を用意した。その粉末をＸ線回析法で結晶相を
同定したところ、Ｔｌ，Ｐｂ一層系の１２１２相とＣａ
2 ＰｂＯ4 が主成分であった。
【００１７】この粉末を外径６mm、内径４mmのＡｇ製パ
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。このＡｇ被覆線
材を空気中で８４５℃×５０時間焼成し、次に厚さ０．
１２mmまでプレス加工し、更に空気中で８４５℃×５０
時間焼成した。得られたテープ状線材の試料をＡと称す
る。
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。このＡｇ被覆線
材を空気中で８４５℃×５０時間焼成し、次に厚さ０．
１２mmまでプレス加工し、更に空気中で８４５℃×５０
時間焼成した。得られたテープ状線材の試料をＡと称す
る。
【００１８】この試料Ａにおける主たる超電導層は、Ｔ
ｌ，Ｐｂ一層系の１２２３相であった。この場合の反応
は、次のように考えられる。
ｌ，Ｐｂ一層系の１２２３相であった。この場合の反応
は、次のように考えられる。
【００１９】（Ｔｌ，Ｐｂ）1 （Ｓｒ，Ｂａ）2 Ｃａ1
Ｃｕ2 Ｏx ＋Ｃａ2 ＰｂＯ4 ＋ＣｕＯ ［Ｃａ2 ＰｂＯ4 ＋ＣｕＯは液相］ →（Ｔｌ，Ｐｂ）1 （Ｓｒ，Ｂａ）2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏz ［比較例］実施例１と同組成の酸化物粉末を空気中で８
８０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、これを粉砕
して仮焼粉末を用意した。この粉末をＸ線回析法で結晶
相を同定したところ、Ｔｌ，Ｐｂ一層系の１２２３相が
主成分であった。
Ｃｕ2 Ｏx ＋Ｃａ2 ＰｂＯ4 ＋ＣｕＯ ［Ｃａ2 ＰｂＯ4 ＋ＣｕＯは液相］ →（Ｔｌ，Ｐｂ）1 （Ｓｒ，Ｂａ）2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏz ［比較例］実施例１と同組成の酸化物粉末を空気中で８
８０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、これを粉砕
して仮焼粉末を用意した。この粉末をＸ線回析法で結晶
相を同定したところ、Ｔｌ，Ｐｂ一層系の１２２３相が
主成分であった。
【００２０】この粉末を実施例１の場合と同様に厚さ
０．１５mmまで加工した。そのＡｇ被覆線材を酸素中で
８６０℃×２時間焼成し、次に厚さ０．１２mmまでプレ
ス加工し、更に酸素中で９００℃×１０時間焼成した。
得られたテープ状線材の試料をＢと称する。試料Ｂにお
ける超電導層はＴｌ，Ｐｂ一層系の１２２３相であっ
た。
０．１５mmまで加工した。そのＡｇ被覆線材を酸素中で
８６０℃×２時間焼成し、次に厚さ０．１２mmまでプレ
ス加工し、更に酸素中で９００℃×１０時間焼成した。
得られたテープ状線材の試料をＢと称する。試料Ｂにお
ける超電導層はＴｌ，Ｐｂ一層系の１２２３相であっ
た。
【００２１】実施例１及び比較例で得られた試料Ａ及び
試料Ｂの７７Ｋでの磁場中通電Ｊｃ特性を図１に示す。
試料Ｂの７７Ｋでの磁場中通電Ｊｃ特性を図１に示す。
【００２２】図１によれば、試料Ａは試料Ｂに対して低
磁場でのＪｃ値の劣化が少なく、また、試料Ｂは５Ｔで
３７０Ａ／cm2 であるのに対し、試料Ａは２０５０Ａ／
cm2と高磁場でのＪｃ値が高いことが判る。
磁場でのＪｃ値の劣化が少なく、また、試料Ｂは５Ｔで
３７０Ａ／cm2 であるのに対し、試料Ａは２０５０Ａ／
cm2と高磁場でのＪｃ値が高いことが判る。
【００２３】また組織観察によれば、試料ＢはＴｌ，Ｐ
ｂ一層系の１２２３相以外の異相が多く、また、１２２
３相の結晶粒の形状は粒状であった。しかしながら試料
Ａでは異相が少なく、また１２２３相の結晶粒の形状は
板状であった。
ｂ一層系の１２２３相以外の異相が多く、また、１２２
３相の結晶粒の形状は粒状であった。しかしながら試料
Ａでは異相が少なく、また１２２３相の結晶粒の形状は
板状であった。
【００２４】更にＸ線回析法では、試料ＡがＢに対して
１２２３相のＣ面がＡｇ被覆線材の長手方向に平行、い
わゆるＣ軸配向していることが判った。すなわち、Ｔｌ
−Ｏ一層系１２１２相とＣａ2 ＰｂＯ4 からなる仮焼粉
末の前駆体から１２２３相を合成することにより、１２
２３相の板状結晶化及びＣ軸配向性が向上し、その結
果、粒界接合性が向上し、磁場中の通電Ｊｃ特性が向上
したものと考えられる。 ［実施例２］ＴｌＯ1.5 、ＰｂＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｃ
ａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．６：０．４：
２：３の割合で混合した粉末を、空気中で９８０℃×１
時間加熱して部分溶融させ、Ｃｕ製ブロック上にクエン
チ（quench）させた。得られた材料を粉砕した後、その
粉末を圧縮してペレットとした。このペレットを空気中
で８２０℃×２０時間焼成し、更に粉砕して仮焼粉末を
用意した。
１２２３相のＣ面がＡｇ被覆線材の長手方向に平行、い
わゆるＣ軸配向していることが判った。すなわち、Ｔｌ
−Ｏ一層系１２１２相とＣａ2 ＰｂＯ4 からなる仮焼粉
末の前駆体から１２２３相を合成することにより、１２
２３相の板状結晶化及びＣ軸配向性が向上し、その結
果、粒界接合性が向上し、磁場中の通電Ｊｃ特性が向上
したものと考えられる。 ［実施例２］ＴｌＯ1.5 、ＰｂＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｃ
ａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．６：０．４：
２：３の割合で混合した粉末を、空気中で９８０℃×１
時間加熱して部分溶融させ、Ｃｕ製ブロック上にクエン
チ（quench）させた。得られた材料を粉砕した後、その
粉末を圧縮してペレットとした。このペレットを空気中
で８２０℃×２０時間焼成し、更に粉砕して仮焼粉末を
用意した。
【００２５】この粉末をＸ線回析法で結晶相を同定した
ところ、Ｔｌ，Ｐｂ系１２１２相が主成分であった。
ところ、Ｔｌ，Ｐｂ系１２１２相が主成分であった。
【００２６】この粉末を外径６mm、内径４mmのＡｇ製パ
イプ中に充填し、実施例１と同様の加工と熱処理を行っ
た。
イプ中に充填し、実施例１と同様の加工と熱処理を行っ
た。
【００２７】得られたＡｇ被覆線材の試料の５Ｔにおけ
る７７Ｋ、磁場中通電Ｊｃ特性は、３０００Ａ／cm2 と
非常によい性能であった。これは仮焼粉末作成時のクエ
ンチの際にＢａＰｂＯ3 が微細に分散しているため、そ
れが高磁場でのピンになっているものと推定される。
る７７Ｋ、磁場中通電Ｊｃ特性は、３０００Ａ／cm2 と
非常によい性能であった。これは仮焼粉末作成時のクエ
ンチの際にＢａＰｂＯ3 が微細に分散しているため、そ
れが高磁場でのピンになっているものと推定される。
【００２８】［実施例３］ＴｌＯ1.5 、ＰｂＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．
６：０．４：１：２の割合で混合した粉末を、空気中で
９８０℃×３時間加熱して部分溶融させ、Ｃｕ製ブロッ
ク上にクエンチした。得られた材料を粉砕した後、圧縮
してペレットにし、そのペレットを空気中で８２０℃×
２０時間焼成し、更に粉砕して仮焼粉末を得た。この粉
末をＸ線回析法で結晶相を同定したところ、１２１２相
談が主成分であった。
Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．
６：０．４：１：２の割合で混合した粉末を、空気中で
９８０℃×３時間加熱して部分溶融させ、Ｃｕ製ブロッ
ク上にクエンチした。得られた材料を粉砕した後、圧縮
してペレットにし、そのペレットを空気中で８２０℃×
２０時間焼成し、更に粉砕して仮焼粉末を得た。この粉
末をＸ線回析法で結晶相を同定したところ、１２１２相
談が主成分であった。
【００２９】この仮焼粉末とＣａ2 ＰｂＯ4 及びＣｕＯ
を１：０．５：１の割合で混合した。この混合粉末に結
合材、分散材、稀釈材等を混合してペースト状にし、デ
ィップコート法により厚さ５０μのＡｇ製テープの両面
に薄く塗布し、それを空気中で８４５℃×３０時間熱処
理した。次にその複合テープ材を３００kgf ／cm2 の圧
力で加圧し、更に空気中で８４５℃×３０時間熱処理し
た。
を１：０．５：１の割合で混合した。この混合粉末に結
合材、分散材、稀釈材等を混合してペースト状にし、デ
ィップコート法により厚さ５０μのＡｇ製テープの両面
に薄く塗布し、それを空気中で８４５℃×３０時間熱処
理した。次にその複合テープ材を３００kgf ／cm2 の圧
力で加圧し、更に空気中で８４５℃×３０時間熱処理し
た。
【００３０】得られたテープ状線材の試料について、印
加磁場５Ｔにおける７７Ｋ、磁場中通電Ｊｃ値を測定し
たところ、２９００Ａ／cm2 の性能を示した。
加磁場５Ｔにおける７７Ｋ、磁場中通電Ｊｃ値を測定し
たところ、２９００Ａ／cm2 の性能を示した。
【００３１】［実施例４］ＴｌＯ1.5 、ＰｂＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．
６：０．４：３：４の割合で混合した粉末を、空気中で
８２０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して
仮焼粉末を用意した。その粉末をＸ線回析法で結晶相を
同定したところ、Ｔｌ，Ｐｂ一層系の１２１２相とＣａ
2 ＰｂＯ4 が主成分であった。
Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．
６：０．４：３：４の割合で混合した粉末を、空気中で
８２０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して
仮焼粉末を用意した。その粉末をＸ線回析法で結晶相を
同定したところ、Ｔｌ，Ｐｂ一層系の１２１２相とＣａ
2 ＰｂＯ4 が主成分であった。
【００３２】この粉末を外径６mm、内径４mmのＡｇ製パ
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。このＡｇ被覆線
材を空気中で８４５℃×５０時間焼成し、次に厚さ０．
１２mmまでプレス加工し、更に空気中で８４５℃×５０
時間焼成した。
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。このＡｇ被覆線
材を空気中で８４５℃×５０時間焼成し、次に厚さ０．
１２mmまでプレス加工し、更に空気中で８４５℃×５０
時間焼成した。
【００３３】本試料の主たる超電導相は、Ｔｌ，Ｐｂ系
１２３４相であった。
１２３４相であった。
【００３４】得られた試料の５Ｔにおける７７Ｋ、磁場
中通電Ｊｃ値を測定したところ、２２００Ａ／cm2 であ
った。
中通電Ｊｃ値を測定したところ、２２００Ａ／cm2 であ
った。
【００３５】［実施例５］ＴｌＯ1.5 、ＰｂＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．
６：０．４：２：３の割合で混合した粉末を、空気中で
８２０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して
仮焼粉末を用意した。その粉末をＸ線回析法で結晶相を
同定したところ、Ｔｌ，Ｐｂ一層系の１２１２相とＣａ
2 ＰｂＯ4 が主成分であった。
Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．
６：０．４：２：３の割合で混合した粉末を、空気中で
８２０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して
仮焼粉末を用意した。その粉末をＸ線回析法で結晶相を
同定したところ、Ｔｌ，Ｐｂ一層系の１２１２相とＣａ
2 ＰｂＯ4 が主成分であった。
【００３６】この粉末を外径６mm、内径４mmのＡｇ製パ
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。このＡｇ被覆線
材を空気中で８４５℃×５０時間焼成した後、厚さ０．
１２mmまでプレス加工し、更に空気中で８４５℃×５０
時間焼成した。次に、厚さ０．１mmまでプレス加工した
後、更に空気中で８４５℃×５０時間焼成した。
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。このＡｇ被覆線
材を空気中で８４５℃×５０時間焼成した後、厚さ０．
１２mmまでプレス加工し、更に空気中で８４５℃×５０
時間焼成した。次に、厚さ０．１mmまでプレス加工した
後、更に空気中で８４５℃×５０時間焼成した。
【００３７】本試料のＴｌ，Ｐｂ一層系の１２２３相以
外の非超電導相の体積分率は、被覆Ａｇを除けば１０％
以下であった。また、超電導結晶の長軸長さは５０μ■
であり、しかも板状であった。しかるに、比較例で示し
た試料Ｂにおける非超電導相の体積分率は４０％、超電
導結晶の長軸長は５μ■の粒状であった。
外の非超電導相の体積分率は、被覆Ａｇを除けば１０％
以下であった。また、超電導結晶の長軸長さは５０μ■
であり、しかも板状であった。しかるに、比較例で示し
た試料Ｂにおける非超電導相の体積分率は４０％、超電
導結晶の長軸長は５μ■の粒状であった。
【００３８】この実施例５で得られた試料の５Ｔにおけ
る７７Ｋ、磁場中通電Ｊｃ値は、２４００Ａ／cm2 で合
った。
る７７Ｋ、磁場中通電Ｊｃ値は、２４００Ａ／cm2 で合
った。
【００３９】［実施例６］Ｔｌ1.5 、ＰｂＯ、ＳｒＯ、
ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．６：
０．４：２：３の割合で混合した粉末を、空気中で４０
０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して仮焼
粉末とした。その粉末をＸ線回析法で結晶相を同定した
ところ、Ｔｌ、Ｐｂ一層系の１２１２相とＣａ2 ＰｂＯ
4 が主成分であった。
ＢａＯ、ＣａＯ及びＣｕＯを０．５：０．５：１．６：
０．４：２：３の割合で混合した粉末を、空気中で４０
０℃×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して仮焼
粉末とした。その粉末をＸ線回析法で結晶相を同定した
ところ、Ｔｌ、Ｐｂ一層系の１２１２相とＣａ2 ＰｂＯ
4 が主成分であった。
【００４０】この粉末を外径６mm、内径４mmのＡｇ製パ
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。このＡｇ被覆線
材を空気中で８３５℃×１０時間焼成し、次に厚さ０．
１２mmまでプレス加工し、さらに空気中で８７０℃×１
０時間約成した。
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。このＡｇ被覆線
材を空気中で８３５℃×１０時間焼成し、次に厚さ０．
１２mmまでプレス加工し、さらに空気中で８７０℃×１
０時間約成した。
【００４１】得られたテープ状線材に７７Ｋ下で、５Ｔ
までの外部磁場をテープ面に平行と、垂直方向とに印加
した場合の磁場中通電Ｊｃ特性を図２に示す。
までの外部磁場をテープ面に平行と、垂直方向とに印加
した場合の磁場中通電Ｊｃ特性を図２に示す。
【００４２】ゼロ磁場でのＪｃ（Ｊｃ0 ）は２５０００
Ａ／ｃｍ2 であった。それに比較し、５Ｔの磁場をテー
プ面と平行に印加した場合のＪｃ（Ｊｃ5TP ）は１００
０Ａ／ｃｍ2 、テープ面に垂直に印加した場合のＪｃ
（Ｊｃ5TV ）は５００Ａ／ｃｍ2 であった。即ち、５Ｔ
の外部磁場を試料の通電電流密度が最も小さくなる方向
に印加した場合の通電電流密度とゼロ磁場での通電電流
密度との比（Ｊｃ5T／Ｊｃ0 ）は５００／２５０００＝
０．０２であった。
Ａ／ｃｍ2 であった。それに比較し、５Ｔの磁場をテー
プ面と平行に印加した場合のＪｃ（Ｊｃ5TP ）は１００
０Ａ／ｃｍ2 、テープ面に垂直に印加した場合のＪｃ
（Ｊｃ5TV ）は５００Ａ／ｃｍ2 であった。即ち、５Ｔ
の外部磁場を試料の通電電流密度が最も小さくなる方向
に印加した場合の通電電流密度とゼロ磁場での通電電流
密度との比（Ｊｃ5T／Ｊｃ0 ）は５００／２５０００＝
０．０２であった。
【００４３】［比較例２］ＢｉＯ1.5 、ＰｂＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＣａＯ及びＣｕＯを１．８：０．４：２．０：２．
０：３．０の割合で混合した粉末を、空気中で８００℃
×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して仮焼粉末
を用意した。この粉末を外径６mm、内径４mmのＡｇ製パ
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。
Ｏ、ＣａＯ及びＣｕＯを１．８：０．４：２．０：２．
０：３．０の割合で混合した粉末を、空気中で８００℃
×１０時間の焼成を２回繰返した後、粉砕して仮焼粉末
を用意した。この粉末を外径６mm、内径４mmのＡｇ製パ
イプ中に充填した後、外径０．７mmまで引抜加工し、更
に圧延で厚さ０．１５mmまで加工した。
【００４４】このテープ状線材を空気中で８４０℃×５
０時間焼成した後、３００ｋｇｆ／ｍｍ2 の圧力でプレ
ス加工を行い、再度空気中で８４０℃×５０時間焼成し
た。
０時間焼成した後、３００ｋｇｆ／ｍｍ2 の圧力でプレ
ス加工を行い、再度空気中で８４０℃×５０時間焼成し
た。
【００４５】かくして得られたテープ状線材について、
７７Ｋにおいて磁場中通電Ｊｃ特性を測定した結果、Ｊ
ｃ0 は２００００Ａ／ｃｍ2 であった。しかしながら磁
場をテープ面に垂直に印加した場合、０．８Ｔの外部磁
場においてＪｃはゼロであった。即ち、Ｊｃ5T／Ｊｃ0
＝０であった。
７７Ｋにおいて磁場中通電Ｊｃ特性を測定した結果、Ｊ
ｃ0 は２００００Ａ／ｃｍ2 であった。しかしながら磁
場をテープ面に垂直に印加した場合、０．８Ｔの外部磁
場においてＪｃはゼロであった。即ち、Ｊｃ5T／Ｊｃ0
＝０であった。
【００４６】このことから、本発明によるものは、Ｊｃ
5T／Ｊｃ0 の値が大きく、磁場中通電特性を大きく改善
できる効果があり、高磁場、例えば５Ｔオーダ以上の超
電導マグネット等への応用が可能であることが判る。
5T／Ｊｃ0 の値が大きく、磁場中通電特性を大きく改善
できる効果があり、高磁場、例えば５Ｔオーダ以上の超
電導マグネット等への応用が可能であることが判る。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１２１２相を主成分とする前駆体粉末を出発原料とする
ことで、最終的に合成された１２２３相及び／又は１２
３４相が板状結晶化し、Ｃ軸配向性が向上するだけでな
く、１２２３相及び／又は１２３４相の結晶粒が大きく
なり、１２２３相及び／又は１２３４相以外の非超電導
相も少なくなるため、Ｔｌ，Ｐｂ一層系酸化物超電導体
の結晶粒間の接合性が向上し、磁場中通電Ｊｃ特性を大
きく改善できる効果がある。
１２１２相を主成分とする前駆体粉末を出発原料とする
ことで、最終的に合成された１２２３相及び／又は１２
３４相が板状結晶化し、Ｃ軸配向性が向上するだけでな
く、１２２３相及び／又は１２３４相の結晶粒が大きく
なり、１２２３相及び／又は１２３４相以外の非超電導
相も少なくなるため、Ｔｌ，Ｐｂ一層系酸化物超電導体
の結晶粒間の接合性が向上し、磁場中通電Ｊｃ特性を大
きく改善できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の試料Ａと比較例の試料Ｂの磁場中通
電Ｊｃ特性を示すグラフ。
電Ｊｃ特性を示すグラフ。
【図２】実施例６の試料の磁場中通電Ｊｃ特性を示すグ
ラフ。
ラフ。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】このようにして得られた超電導材料は、異
相が３０以下、例えば１０％以下と少なく、また超電導
結晶の長軸長が３０μｍ以上と配向しているため、高磁
場中、７７Ｋでの通電Ｊｃが向上する。
相が３０以下、例えば１０％以下と少なく、また超電導
結晶の長軸長が３０μｍ以上と配向しているため、高磁
場中、７７Ｋでの通電Ｊｃが向上する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】本試料のＴｌ，Ｐｂ一層系の１２２３相以
外の非超電導相の体積分率は、被覆Ａｇを除けば１０％
以下であった。また、超電導結晶の長軸長さは５０μｍ
であり、しかも板状であった。しかるに、比較例で示し
た試料Ｂにおける非超電導相の体積分率は４０％、超電
導結晶の長軸長は５μｍの粒状であった。
外の非超電導相の体積分率は、被覆Ａｇを除けば１０％
以下であった。また、超電導結晶の長軸長さは５０μｍ
であり、しかも板状であった。しかるに、比較例で示し
た試料Ｂにおける非超電導相の体積分率は４０％、超電
導結晶の長軸長は５μｍの粒状であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野本 明 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社アドバンスリサーチセンタ内 (72)発明者 加茂 友一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 相原 勝蔵 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】少なくともＴｌ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕ
を含み、更にＢａを含むか含まない、結晶構造が１２２
３相及び／又は１２３４相を主成分としてなる酸化物超
電導材を製造する方法において、１２１２相を主成分と
する原料を前駆体として製造することを特徴とするＴ
ｌ，Ｐｂ系酸化物超電導材の製造方法。 - 【請求項２】請求項１において、前駆体が少なくとも１
２１２相とＣａ2 ＰｂＯ4 であることを特徴とする方
法。 - 【請求項３】少なくともＴｌ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕ
を含み、更にＢａを含むか含まない、結晶構造が１２２
３相及び／又は１２３４相を主成分としてなる酸化物超
電導材を製造する方法において、１２１２相を主成分と
し、これを部分溶融させる熱処理工程を経て形成された
前駆体を原料として製造することを特徴とするＴｌ，Ｐ
ｂ系酸化物超電導材の製造方法。 - 【請求項４】少なくともＴｌ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕ
を含み、更にＢａを含むか含まない、結晶構造が１２２
３相及び／又は１２３４相を主成分としてなる酸化物超
電導体において、超電導結晶の長軸長が３０μ■以上で
あり、非超電導相の体積分率が３０％以下であることを
特徴とするＴｌ，Ｐｂ系超電導材。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27020792A JP3287028B2 (ja) | 1991-10-25 | 1992-10-08 | Ｔｌ，Ｐｂ系酸化物超電導材及びその製造方法 |
| EP92309694A EP0539208B1 (en) | 1991-10-25 | 1992-10-22 | Oxide superconductive material of T1(thallium) and Pb(lead) system and method for manufacturing the same |
| DE69229663T DE69229663T2 (de) | 1991-10-25 | 1992-10-22 | Oxidisches supraleitende Zusammensetzung des Typs Thallium und Blei und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US07/967,612 US5384088A (en) | 1991-10-25 | 1992-10-23 | Oxide superconductive material of T1 (thallium) and Pb (lead) system and method for manufacturing the same |
| KR1019920019691A KR930009146A (ko) | 1991-10-25 | 1992-10-24 | TI(THALLIUM)와 Pb(LEAD) 시스템의 산화초전도물질과 그의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27988391 | 1991-10-25 | ||
| JP3-279883 | 1991-10-25 | ||
| JP27020792A JP3287028B2 (ja) | 1991-10-25 | 1992-10-08 | Ｔｌ，Ｐｂ系酸化物超電導材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339008A true JPH05339008A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3287028B2 JP3287028B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=26549107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27020792A Expired - Fee Related JP3287028B2 (ja) | 1991-10-25 | 1992-10-08 | Ｔｌ，Ｐｂ系酸化物超電導材及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5384088A (ja) |
| EP (1) | EP0539208B1 (ja) |
| JP (1) | JP3287028B2 (ja) |
| KR (1) | KR930009146A (ja) |
| DE (1) | DE69229663T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9987784B2 (en) | 2012-06-06 | 2018-06-05 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Thermoplastic elastomer tubing and method to make and use same |
| CN114394852A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-04-26 | 长安大学 | 一种晶粒尺寸呈梯度分布陶瓷材料的制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6039705A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-01 | 日本原子力研究所 | アルミニウム安定化超電導導体 |
| DE3854238T2 (de) * | 1987-04-08 | 1996-03-21 | Hitachi Ltd | Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Elements. |
| JPH01124918A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-17 | Nippon Cement Co Ltd | 超電導テープの製造方法 |
| US5049541A (en) * | 1988-07-25 | 1991-09-17 | Fujitsu Limited | Process for preparing superconductor |
| EP0362694B1 (en) * | 1988-09-28 | 1995-01-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of producing oxide superconducting wire |
| JPH0316007A (ja) * | 1989-03-20 | 1991-01-24 | Hitachi Ltd | 磁気記録装置及び磁気ヘツド |
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-
1992
- 1992-10-08 JP JP27020792A patent/JP3287028B2/ja not_active Expired - Fee Related
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