JPH06145947A - 超電導材料粉粒体および皮膜の生成方法 - Google Patents
超電導材料粉粒体および皮膜の生成方法Info
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- JPH06145947A JPH06145947A JP31773092A JP31773092A JPH06145947A JP H06145947 A JPH06145947 A JP H06145947A JP 31773092 A JP31773092 A JP 31773092A JP 31773092 A JP31773092 A JP 31773092A JP H06145947 A JPH06145947 A JP H06145947A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 イットリウム系あるいはビスマス系の酸化物
又は酸化物と炭酸化物との混合試薬を用い、これらを仮
焼、焼結等の工程を経ることなく、これらから直接超電
導材料粉粒体あるいは超電導皮膜を得る。 【構成】 キャリアガスとともにイットリウム系あるい
はビスマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試
薬をインダクションプラズマ溶射装置のキャリアガス導
入管４から装置内に供給し、高周波誘導コイル１１に高
周波電力を印加して発生させたプラズマ炎１２内にて加
熱溶融したのち、プラズマ炎１２とその下方に設けた収
集体容器１３との間で急冷することによって収集体容器
１３上に超電導材料を粉粒体１４として得た。
又は酸化物と炭酸化物との混合試薬を用い、これらを仮
焼、焼結等の工程を経ることなく、これらから直接超電
導材料粉粒体あるいは超電導皮膜を得る。 【構成】 キャリアガスとともにイットリウム系あるい
はビスマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試
薬をインダクションプラズマ溶射装置のキャリアガス導
入管４から装置内に供給し、高周波誘導コイル１１に高
周波電力を印加して発生させたプラズマ炎１２内にて加
熱溶融したのち、プラズマ炎１２とその下方に設けた収
集体容器１３との間で急冷することによって収集体容器
１３上に超電導材料を粉粒体１４として得た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は超電導材料粉粒体およ
び超電導皮膜の生成方法に関するものである。
び超電導皮膜の生成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸化物又は酸化物と炭酸化物との
混合試薬を用いて超電導粉末や超電導皮膜を得る場合、
例えばイットリウム（Ｙ）系混合試薬では、原料試薬Ｙ
2 Ｏ3、ＣｕＯ，ＢａＣＯ3 を原子数比でＹ：Ｂａ：Ｃ
ｕ：Ｏ＝１：２：３：７−ｘになるように配合して、ま
た、ビスマス（Ｂｉ）系混合試薬では原料試薬Ｂｉ2 Ｏ
3 、Ｓｒ（ＣＯ3 ）またはＳｒＯm 、Ｃａ（ＣＯ3 ）、
ＣｕＯ又はＣｕ2 Ｏを原子数比でＢｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕ：Ｏ＝２：２：１：２：８＋ｘまたは２：３−ｚ：
ｚ：２：８＋ｘになるように配合し、これらの配合原料
試薬を先ず混合し、粉砕したのち、加圧してペレットを
生成する。
混合試薬を用いて超電導粉末や超電導皮膜を得る場合、
例えばイットリウム（Ｙ）系混合試薬では、原料試薬Ｙ
2 Ｏ3、ＣｕＯ，ＢａＣＯ3 を原子数比でＹ：Ｂａ：Ｃ
ｕ：Ｏ＝１：２：３：７−ｘになるように配合して、ま
た、ビスマス（Ｂｉ）系混合試薬では原料試薬Ｂｉ2 Ｏ
3 、Ｓｒ（ＣＯ3 ）またはＳｒＯm 、Ｃａ（ＣＯ3 ）、
ＣｕＯ又はＣｕ2 Ｏを原子数比でＢｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃ
ｕ：Ｏ＝２：２：１：２：８＋ｘまたは２：３−ｚ：
ｚ：２：８＋ｘになるように配合し、これらの配合原料
試薬を先ず混合し、粉砕したのち、加圧してペレットを
生成する。
【０００３】次いで、このペレットを８５０℃で約５時
間加熱したのち、徐冷して仮焼する。この仮焼したペレ
ットを再度粉砕してから加圧してペレットを作り、この
ペレットを８５０℃で５時間仮焼する。この仮焼を３回
以上繰り返したのち、ペレットを粉砕し、再び加圧して
ペレットを作り、次いで９５０℃で１０時間加熱し、さ
らに５００℃で５時間加熱（焼結）してから徐冷ののち
粉砕することによって超電導材料粉末を得ている。上記
で行われる仮焼は固相反応面積を増加させるために行う
ものである。そして、このようにして得られた粉体を基
板上に塗布またはプラズマ溶射などすることによって超
電導皮膜を得ていた。
間加熱したのち、徐冷して仮焼する。この仮焼したペレ
ットを再度粉砕してから加圧してペレットを作り、この
ペレットを８５０℃で５時間仮焼する。この仮焼を３回
以上繰り返したのち、ペレットを粉砕し、再び加圧して
ペレットを作り、次いで９５０℃で１０時間加熱し、さ
らに５００℃で５時間加熱（焼結）してから徐冷ののち
粉砕することによって超電導材料粉末を得ている。上記
で行われる仮焼は固相反応面積を増加させるために行う
ものである。そして、このようにして得られた粉体を基
板上に塗布またはプラズマ溶射などすることによって超
電導皮膜を得ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような超電導材料粉末の生成方法では、仮焼、焼結と
行わねばならず、粉体を得るのに非常に長時間を要し、
製造効率が悪いという問題がある。この他超電導材料粉
末を得る方法として、混合粉砕した原料試薬を直流アー
クプラズマ炎中に投入する方法もあるが、この方法では
原料試薬がプラズマ炎を通過する速度が１５０ｍ／秒と
非常に速く、得られた粉体は超電導材料粉末として使用
できるものではなかった。
たような超電導材料粉末の生成方法では、仮焼、焼結と
行わねばならず、粉体を得るのに非常に長時間を要し、
製造効率が悪いという問題がある。この他超電導材料粉
末を得る方法として、混合粉砕した原料試薬を直流アー
クプラズマ炎中に投入する方法もあるが、この方法では
原料試薬がプラズマ炎を通過する速度が１５０ｍ／秒と
非常に速く、得られた粉体は超電導材料粉末として使用
できるものではなかった。
【０００５】本発明者等は、上記に鑑みて効率よく超電
導材料粉末あるいは超電導皮膜を得るべく検討の結果、
この発明に至ったものである。
導材料粉末あるいは超電導皮膜を得るべく検討の結果、
この発明に至ったものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明における
第１の発明はインダクションプラズマ溶射装置のプラズ
マ炎内にキャリアガスとともにイットリウム系またはビ
スマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試薬を
投入して加熱溶融した後、冷却して超電導材料を粉粒体
として得ることを特徴とする超電導材料粉粒体の生成方
法を提供するものであり、第２の発明はインダクション
プラズマ溶射装置のプラズマ炎内にキャリアガスととも
にイットリウム系またはビスマス系の酸化物又は酸化物
と炭酸化物との混合試薬を投入し、加熱溶融して上記溶
射装置の下方に配した基板上に超電導皮膜を得ることを
特徴とする超電導皮膜の生成方法を提供するものであ
る。
第１の発明はインダクションプラズマ溶射装置のプラズ
マ炎内にキャリアガスとともにイットリウム系またはビ
スマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試薬を
投入して加熱溶融した後、冷却して超電導材料を粉粒体
として得ることを特徴とする超電導材料粉粒体の生成方
法を提供するものであり、第２の発明はインダクション
プラズマ溶射装置のプラズマ炎内にキャリアガスととも
にイットリウム系またはビスマス系の酸化物又は酸化物
と炭酸化物との混合試薬を投入し、加熱溶融して上記溶
射装置の下方に配した基板上に超電導皮膜を得ることを
特徴とする超電導皮膜の生成方法を提供するものであ
る。
【０００７】
【作用】この発明の請求項１は高温のプラズマ炎内にて
キャリアガスとともに投入したイットリウム系またはビ
スマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試薬を
加熱溶融したのち、冷却することによって、溶射装置下
方の粉体収集容器上に超電導材料粉粒体として得ること
ができるのである。請求項２の発明は高温のプラズマ炎
内にてキャリアガスとともに投入したイットリウム系ま
たはビスマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合
試薬を加熱溶融し、溶射装置下方の被溶射基板上に溶射
によって超電導皮膜を形成するものである。
キャリアガスとともに投入したイットリウム系またはビ
スマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試薬を
加熱溶融したのち、冷却することによって、溶射装置下
方の粉体収集容器上に超電導材料粉粒体として得ること
ができるのである。請求項２の発明は高温のプラズマ炎
内にてキャリアガスとともに投入したイットリウム系ま
たはビスマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合
試薬を加熱溶融し、溶射装置下方の被溶射基板上に溶射
によって超電導皮膜を形成するものである。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を実施例により詳細に説明す
るが、それに先立ってこの発明の方法を実施するに使用
する図１に示すインダクションプラズマ溶射装置につい
て説明する。
るが、それに先立ってこの発明の方法を実施するに使用
する図１に示すインダクションプラズマ溶射装置につい
て説明する。
【０００９】実施例１ 図において、１は窒化ほう素焼結体を加工して得た円筒
形状の支持体であり、この支持体１の内部には１ａ〜１
ｅの多段の挿着孔が支持体１を旋盤等で孔加工、ネジ切
りを繰り返すことにより同心円状に設けられており、こ
れらの挿着孔にキャリアガス導入管４、中間管３、外側
管２が嵌合螺着により固定されている。
形状の支持体であり、この支持体１の内部には１ａ〜１
ｅの多段の挿着孔が支持体１を旋盤等で孔加工、ネジ切
りを繰り返すことにより同心円状に設けられており、こ
れらの挿着孔にキャリアガス導入管４、中間管３、外側
管２が嵌合螺着により固定されている。
【００１０】この円筒形状の支持体１に対する挿着孔の
形成は、まず、キャリアガス導入管４を貫通挿着するた
めの挿着孔１ａを支持体１に貫通形成し、次に中間管３
の挿着孔１ｂを支持体１のほぼ中間の位置に挿着孔１ａ
と同心形状に形成し、その後外側管２の挿着孔１ｃを挿
着する。次いで、中間管３支持用挿着孔１ｂの上方に中
間管３の内径と同じかまたは若干小径の挿着孔１ｄを、
また外側管２支持用挿着孔１ｃの上方に外側管２の内径
と同じかまたは若干小径の挿着孔１ｅを形成する。
形成は、まず、キャリアガス導入管４を貫通挿着するた
めの挿着孔１ａを支持体１に貫通形成し、次に中間管３
の挿着孔１ｂを支持体１のほぼ中間の位置に挿着孔１ａ
と同心形状に形成し、その後外側管２の挿着孔１ｃを挿
着する。次いで、中間管３支持用挿着孔１ｂの上方に中
間管３の内径と同じかまたは若干小径の挿着孔１ｄを、
また外側管２支持用挿着孔１ｃの上方に外側管２の内径
と同じかまたは若干小径の挿着孔１ｅを形成する。
【００１１】このようにして内部に同心円状の１ａ〜１
ｅの挿着孔を形成した窒化ほう素焼結体製の円筒形状の
支持体１に、同じく窒化ほう素焼結体を用いてそれぞれ
円筒状に作った外側管２、中間管３、キャリアガス導入
管４およびプラズマガス供給管５、シースガス供給管６
を取り付けるには、まず挿着孔１ａに下方からキャリア
ガス導入管４を貫通させ、ネジ９を固定用ボルト７で螺
着固定する。その後、同様にして挿着孔１ｂに中間管３
を、挿着孔１ｃに外側管２を順次螺着し、次いでプラズ
マガス供給管５、シースガス供給管６を夫々挿着孔１
ｄ、１ｅに接線方向に設けたネジ部１ｆ、１ｇに挿着し
螺着する。なお、外側管２の内周面と中間管３の外周面
との間は、供給するガスの速度を増して冷却効率を高め
るため約１ｍｍの小間隙となっている。１１は外側管２
の下方外周に設けた高周波誘導コイルであり、図示して
いないが高周波電源装置に接続されている。１２はプラ
ズマ炎である。
ｅの挿着孔を形成した窒化ほう素焼結体製の円筒形状の
支持体１に、同じく窒化ほう素焼結体を用いてそれぞれ
円筒状に作った外側管２、中間管３、キャリアガス導入
管４およびプラズマガス供給管５、シースガス供給管６
を取り付けるには、まず挿着孔１ａに下方からキャリア
ガス導入管４を貫通させ、ネジ９を固定用ボルト７で螺
着固定する。その後、同様にして挿着孔１ｂに中間管３
を、挿着孔１ｃに外側管２を順次螺着し、次いでプラズ
マガス供給管５、シースガス供給管６を夫々挿着孔１
ｄ、１ｅに接線方向に設けたネジ部１ｆ、１ｇに挿着し
螺着する。なお、外側管２の内周面と中間管３の外周面
との間は、供給するガスの速度を増して冷却効率を高め
るため約１ｍｍの小間隙となっている。１１は外側管２
の下方外周に設けた高周波誘導コイルであり、図示して
いないが高周波電源装置に接続されている。１２はプラ
ズマ炎である。
【００１２】上記の溶射装置にて、この発明の請求項１
の超電導材料粉粒体の生成は次のようにして行われる。
まず、該装置の下方であって、該装置で発生するプラズ
マ炎１２の下端から約３００ｍｍの間隙を設けて粉粒体
収集容器１３を配置する。そしてプラズマガス供給管５
からキャリアガス導入管４と中間管３との間にアルゴン
ガスなどのプラズマガスを５リッター／分で供給し、シ
ースガス供給管６から中間管３と外側管２との間にアル
ゴンガスなどのシースガスを２０リッター／分で供給
し、キャリアガス導入管４から２リッター／分のキャリ
アガスとともに、例えばビスマス系の原子数比がＢｉ：
Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ：Ｏ＝２：２：１：２：８＋ｘとなる
ようにＢｉ2 Ｏ3 、Ｓｒ（ＣＯ3 ）、ＣａＣＯ3 ，Ｃｕ
Ｏを混合した酸化物と炭酸化物との混合試薬を１〜２ｇ
／分供給する状態で、高周波誘導コイル１１に３ＫＷ、
１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加すると、左右にバ
ランスのとれた正常なプラズマ炎１２が発生して、キャ
リアガスとともに供給された混合試薬が加熱溶融され、
次いでプラズマ炎１２の下端から粉粒体収集容器１３ま
での間隙で急激に冷却されて落下し、粉粒体収集容器１
３上に粉粒体１４が得られた。上記において、粉粒体収
集容器１３の配置位置は、プラズマ炎１２の下端から３
００ｍｍの下方に限定されるものではなく、加熱溶融さ
れた試薬がプラズマ炎１２の下端から粉粒体収集容器１
３上に落下する時に、急冷される５０〜４００ｍｍの間
隙を有していればよい。
の超電導材料粉粒体の生成は次のようにして行われる。
まず、該装置の下方であって、該装置で発生するプラズ
マ炎１２の下端から約３００ｍｍの間隙を設けて粉粒体
収集容器１３を配置する。そしてプラズマガス供給管５
からキャリアガス導入管４と中間管３との間にアルゴン
ガスなどのプラズマガスを５リッター／分で供給し、シ
ースガス供給管６から中間管３と外側管２との間にアル
ゴンガスなどのシースガスを２０リッター／分で供給
し、キャリアガス導入管４から２リッター／分のキャリ
アガスとともに、例えばビスマス系の原子数比がＢｉ：
Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ：Ｏ＝２：２：１：２：８＋ｘとなる
ようにＢｉ2 Ｏ3 、Ｓｒ（ＣＯ3 ）、ＣａＣＯ3 ，Ｃｕ
Ｏを混合した酸化物と炭酸化物との混合試薬を１〜２ｇ
／分供給する状態で、高周波誘導コイル１１に３ＫＷ、
１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加すると、左右にバ
ランスのとれた正常なプラズマ炎１２が発生して、キャ
リアガスとともに供給された混合試薬が加熱溶融され、
次いでプラズマ炎１２の下端から粉粒体収集容器１３ま
での間隙で急激に冷却されて落下し、粉粒体収集容器１
３上に粉粒体１４が得られた。上記において、粉粒体収
集容器１３の配置位置は、プラズマ炎１２の下端から３
００ｍｍの下方に限定されるものではなく、加熱溶融さ
れた試薬がプラズマ炎１２の下端から粉粒体収集容器１
３上に落下する時に、急冷される５０〜４００ｍｍの間
隙を有していればよい。
【００１３】実施例２ 上記実施例１における粉粒体収集容器１３に代えて、溶
射装置の下端から約４００ｍｍの位置に被溶射基板１５
を置き、実施例１と同様の溶射を行ったところ、混合試
薬は加熱溶融状態で基板１５に達し、該基板上に均一厚
みの超電導皮膜１６が得られた。
射装置の下端から約４００ｍｍの位置に被溶射基板１５
を置き、実施例１と同様の溶射を行ったところ、混合試
薬は加熱溶融状態で基板１５に達し、該基板上に均一厚
みの超電導皮膜１６が得られた。
【００１４】上記実施例１および２のように、インダク
ションプラズマ溶射装置にキャリアガスとともに供給し
た酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試薬から直接超
電導粉粒体や、超電導皮膜が得られるのは、混合試薬が
溶射装置の１００００Ｋの高温のプラズマ炎内を１０ｍ
／秒とゆるやかな速度で通過（直流アークプラズマ法の
１５０ｍ／秒に比べて）する時に十分な混合が行われる
からである。なお、上記実施例１で得られた超電導粉粒
体は基板に塗布して加熱するか、プラズマ溶射すること
によって、超電導皮膜とすることができる。
ションプラズマ溶射装置にキャリアガスとともに供給し
た酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試薬から直接超
電導粉粒体や、超電導皮膜が得られるのは、混合試薬が
溶射装置の１００００Ｋの高温のプラズマ炎内を１０ｍ
／秒とゆるやかな速度で通過（直流アークプラズマ法の
１５０ｍ／秒に比べて）する時に十分な混合が行われる
からである。なお、上記実施例１で得られた超電導粉粒
体は基板に塗布して加熱するか、プラズマ溶射すること
によって、超電導皮膜とすることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は酸化物
又は酸化物と炭酸化物との混合試薬をキャリアガスとと
もに直接プラズマ溶射装置に供給するようにしたことに
よって、短時間で超電導材料粉末や超電導皮膜を得るこ
とができる。
又は酸化物と炭酸化物との混合試薬をキャリアガスとと
もに直接プラズマ溶射装置に供給するようにしたことに
よって、短時間で超電導材料粉末や超電導皮膜を得るこ
とができる。
【図１】この発明で使用するインダクションプラズマ溶
射装置の縦断面図である。
射装置の縦断面図である。
２ 外側管 ３ 中間管 ４ キャリアガス導入管 １１ 高周波誘導コイル １２ プラズマ炎 １３ 粉粒体収集容器 １４ 超電導粉粒体 １５ 被溶射基板 １６ 超電導皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エミリオ 藤原 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 橘 秀久 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 村田 裕康 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 インダクションプラズマ溶射装置のプラ
ズマ炎内にキャリアガスとともにイットリウム系または
ビスマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試薬
を投入して加熱溶融した後、冷却して超電導材料を粉粒
体として得ることを特徴とする超電導材料粉粒体の生成
方法。 - 【請求項２】 インダクションプラズマ溶射装置のプラ
ズマ炎内にキャリアガスとともにイットリウム系または
ビスマス系の酸化物又は酸化物と炭酸化物との混合試薬
を投入し、加熱溶融して上記溶射装置の下方に配した基
板上に超電導皮膜を得ることを特徴とする超電導皮膜の
生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31773092A JPH06145947A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 超電導材料粉粒体および皮膜の生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31773092A JPH06145947A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 超電導材料粉粒体および皮膜の生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145947A true JPH06145947A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18091403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31773092A Pending JPH06145947A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 超電導材料粉粒体および皮膜の生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06145947A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4910859A (ja) * | 1972-06-01 | 1974-01-30 | ||
| JPH01265499A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-23 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | インダクションプラズマ装置 |
| JPH03287754A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-18 | Toyonobu Yoshida | 複合プラズマによる酸化物皮膜の形成方法 |
-
1992
- 1992-11-02 JP JP31773092A patent/JPH06145947A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4910859A (ja) * | 1972-06-01 | 1974-01-30 | ||
| JPH01265499A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-23 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | インダクションプラズマ装置 |
| JPH03287754A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-18 | Toyonobu Yoshida | 複合プラズマによる酸化物皮膜の形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961210 |