JPH061616A - Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法Info
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- JPH061616A JPH061616A JP4164429A JP16442992A JPH061616A JP H061616 A JPH061616 A JP H061616A JP 4164429 A JP4164429 A JP 4164429A JP 16442992 A JP16442992 A JP 16442992A JP H061616 A JPH061616 A JP H061616A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- heat treatment
- oxide superconductor
- superconductor
- based oxide
- Prior art date
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- 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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い超電導特性、特に臨界電流密度の格段に
向上したＢｉ系酸化物超電導体の製造方法を提供するこ
とを特徴とする。 【構成】 Ｂｉ系酸化物超電導体の原料を所定の温度の
熱処理によってＢｉ系酸化物超電導体の高温相を単相で
成長する本焼結工程と、前記本焼結工程の後に理想的な
酸素量（１５．０〜１６．０ｗｔ％）を導入するために
図５に示す範囲で熱処理する工程とを具備することを特
徴とするＢｉ系酸化物超電導体の製造方法である。
向上したＢｉ系酸化物超電導体の製造方法を提供するこ
とを特徴とする。 【構成】 Ｂｉ系酸化物超電導体の原料を所定の温度の
熱処理によってＢｉ系酸化物超電導体の高温相を単相で
成長する本焼結工程と、前記本焼結工程の後に理想的な
酸素量（１５．０〜１６．０ｗｔ％）を導入するために
図５に示す範囲で熱処理する工程とを具備することを特
徴とするＢｉ系酸化物超電導体の製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＢｉ系酸化超電導体の製
造方法に関する。
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、酸化物超電導体の特性向上に向け
て、良好な結晶性や配向性を得るための加工、製造技術
に関する研究や、高磁場下での臨界電流密度を高めるた
めに本質的なピンニングセンターを導入する技術などの
様々な研究が行われている。例えばＢｉ系酸化物超電導
体線材およびバルクにおいてはプレス加工により配向度
の向上を図り、また臨界電流密度向上のためには粒界の
弱結合などによる伝導の阻害要因を排除するために、Ａ
ｇなどを添加すると効果的であることが報告されてい
る。
て、良好な結晶性や配向性を得るための加工、製造技術
に関する研究や、高磁場下での臨界電流密度を高めるた
めに本質的なピンニングセンターを導入する技術などの
様々な研究が行われている。例えばＢｉ系酸化物超電導
体線材およびバルクにおいてはプレス加工により配向度
の向上を図り、また臨界電流密度向上のためには粒界の
弱結合などによる伝導の阻害要因を排除するために、Ａ
ｇなどを添加すると効果的であることが報告されてい
る。
【０００３】従来この様な超電導体は一般的に次のよう
な工程を経て製造されている。まず原料粉を目的組成に
調合した後に仮焼し、仮焼した粉末を銀シース或はバル
クに成形する。その後目的の組織を得、結晶性を良くす
るためにある一定の温度において本焼結する。この本焼
結を１回〜数回繰り返すことで目的の超電導体を得ると
いった工程で作製される。上記したような製造方法で
は、特にＢｉ系酸化物超電導体において、実用上十分な
臨界電流密度が得られていない。
な工程を経て製造されている。まず原料粉を目的組成に
調合した後に仮焼し、仮焼した粉末を銀シース或はバル
クに成形する。その後目的の組織を得、結晶性を良くす
るためにある一定の温度において本焼結する。この本焼
結を１回〜数回繰り返すことで目的の超電導体を得ると
いった工程で作製される。上記したような製造方法で
は、特にＢｉ系酸化物超電導体において、実用上十分な
臨界電流密度が得られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の酸化物超電導体
の製造方法としては、本焼結時には一定の温度で数十時
間の熱処理を繰り返す方法がとられていた。しかし我々
は特にＢｉ系高温相において、一定温度の熱処理によっ
て高温相を安定的に成長できても、その場合の熱処理温
度では酸素が欠損しやすく、高い超電導特性を有する超
電導体を製造することが困難であることを発見した。つ
まりこれまでは熱処理温度のコントロールにより高温相
を安定的に成長させることが可能であっても、超電導体
中の酸素量をコントロールできなかったため、超電導体
の理想的酸素量よりも常に少なくその場合には特に超電
導電流の伝搬に重要なＣｕ−Ｏ面の酸素が欠損する可能
性もあり、高い臨界電流密度を持つ超電導体を製造する
ことは困難であることを見いだした。
の製造方法としては、本焼結時には一定の温度で数十時
間の熱処理を繰り返す方法がとられていた。しかし我々
は特にＢｉ系高温相において、一定温度の熱処理によっ
て高温相を安定的に成長できても、その場合の熱処理温
度では酸素が欠損しやすく、高い超電導特性を有する超
電導体を製造することが困難であることを発見した。つ
まりこれまでは熱処理温度のコントロールにより高温相
を安定的に成長させることが可能であっても、超電導体
中の酸素量をコントロールできなかったため、超電導体
の理想的酸素量よりも常に少なくその場合には特に超電
導電流の伝搬に重要なＣｕ−Ｏ面の酸素が欠損する可能
性もあり、高い臨界電流密度を持つ超電導体を製造する
ことは困難であることを見いだした。
【０００５】この様に、これまでは安定的にＢｉ系酸化
物超電導体の高温相を成長させ、しかもこの高温相の酸
素量をコントロールすることによって高い特性をもつ酸
化物超電導体の製造技術は知られていなかった。そこで
本発明は、特に臨界電流密度等の超電導特性を格段に向
上したＢｉ系酸化物超電導体の製造方法を提供すること
を目的とする。
物超電導体の高温相を成長させ、しかもこの高温相の酸
素量をコントロールすることによって高い特性をもつ酸
化物超電導体の製造技術は知られていなかった。そこで
本発明は、特に臨界電流密度等の超電導特性を格段に向
上したＢｉ系酸化物超電導体の製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明によるＢｉ系酸化物超電導体の製造方法
は、Ｂｉ系酸化物超電導体の原料を所定の温度の熱処理
によって実質的にＢｉ系酸化物超電導体の高温相からな
る単相とする本焼結工程と、前記本焼結工程の後に前記
高温相に酸素を導入するために、図５において（酸素分
圧( ％(PO2/atm))、熱処理温度( ℃) ）の関係が(0.2,8
00),(2,800),(100,850),(100,880) の４点で囲まれた範
囲内の条件で熱処理する酸素導入工程とを具備すること
を特徴とするものである。
ために本発明によるＢｉ系酸化物超電導体の製造方法
は、Ｂｉ系酸化物超電導体の原料を所定の温度の熱処理
によって実質的にＢｉ系酸化物超電導体の高温相からな
る単相とする本焼結工程と、前記本焼結工程の後に前記
高温相に酸素を導入するために、図５において（酸素分
圧( ％(PO2/atm))、熱処理温度( ℃) ）の関係が(0.2,8
00),(2,800),(100,850),(100,880) の４点で囲まれた範
囲内の条件で熱処理する酸素導入工程とを具備すること
を特徴とするものである。
【０００７】上記単相状態はいわゆるBi:Sr:Ca:Cu の原
子比が2:2:2:3 である高温相が90vol%以上であれば良
く、臨界電流密度が他の相の影響を受けない程度であれ
ば良い。また、上記本焼結によって作成される高温相は
前述のごとくBi:Sr:Ca:Cu=2:2:2:3 が基本であるが、
子比が2:2:2:3 である高温相が90vol%以上であれば良
く、臨界電流密度が他の相の影響を受けない程度であれ
ば良い。また、上記本焼結によって作成される高温相は
前述のごとくBi:Sr:Ca:Cu=2:2:2:3 が基本であるが、
【０００８】
【化１】 Ｂｉa Ｐｂb Ｓｒc Ｃａd Ｃｕe Ｏx ａ： １．８〜２．３ ｂ： ０〜０．４ ｃ： １．８〜２．２ ｄ： １．８〜２．３ ｅ： ２．９〜３．６ ｘ： ９．５〜１０．３ （原子比） で表される程度の組成のズレは許容できる。なおＰｂは
高温相の安定化に寄与するものである。
高温相の安定化に寄与するものである。
【０００９】
【作用】本発明者らは、Ｂｉ系超電導体の高温相におけ
る理想的な酸素量を見いだした。図６に高温相が９５％
含まれているＢｉ系超電導体の、高温相中の酸素量と7
7.3K における臨界電流密度の関係を示す。この場合酸
素量が15.0〜16.0 wt%の範囲で高い臨界電流密が得られ
ていることがわかる。本発明者の実験の結果この理想的
な酸素量を実現するためには、Ｂｉ系酸化物超電導体の
高温相を単相で成長する本焼結工程の後に図５に示す条
件での熱処理を施すことによって達成されることを見い
だした。つまり高温相を選択的に成長させた上で、本焼
結時に生じた高温相中の酸素欠損を調整することで、極
めて良質なBi系酸化物超電導体の製造が可能となる。な
お図５に示す範囲をはずれると高温相中の酸素量を好適
な範囲におさめることが困難となり、結果として、臨界
電流密度の低下などの特性劣化をまねく。
る理想的な酸素量を見いだした。図６に高温相が９５％
含まれているＢｉ系超電導体の、高温相中の酸素量と7
7.3K における臨界電流密度の関係を示す。この場合酸
素量が15.0〜16.0 wt%の範囲で高い臨界電流密が得られ
ていることがわかる。本発明者の実験の結果この理想的
な酸素量を実現するためには、Ｂｉ系酸化物超電導体の
高温相を単相で成長する本焼結工程の後に図５に示す条
件での熱処理を施すことによって達成されることを見い
だした。つまり高温相を選択的に成長させた上で、本焼
結時に生じた高温相中の酸素欠損を調整することで、極
めて良質なBi系酸化物超電導体の製造が可能となる。な
お図５に示す範囲をはずれると高温相中の酸素量を好適
な範囲におさめることが困難となり、結果として、臨界
電流密度の低下などの特性劣化をまねく。
【００１０】なお熱処理条件は一定である必要はなく、
例えば本焼結後、２０℃／Ｈ以下の徐冷で、８００℃以
下程度まで冷却する工程などを採用しても良い。酸素分
圧も同様である。また分圧、温度等の条件を変えての多
段階の熱処理を採用しても良い。
例えば本焼結後、２０℃／Ｈ以下の徐冷で、８００℃以
下程度まで冷却する工程などを採用しても良い。酸素分
圧も同様である。また分圧、温度等の条件を変えての多
段階の熱処理を採用しても良い。
【００１１】熱処理時間に関しては条件によって異なる
が、前述のごとくの高温相中の酸素量を実現できる時間
条件を設定すればよい。また雰囲気圧は常圧に限らず、
加圧状態などでもかまわない。また酸素以外の雰囲気
は、窒素等の大気成分でも良いし、アルゴン等の不活性
ガス雰囲気でも良い。
が、前述のごとくの高温相中の酸素量を実現できる時間
条件を設定すればよい。また雰囲気圧は常圧に限らず、
加圧状態などでもかまわない。また酸素以外の雰囲気
は、窒素等の大気成分でも良いし、アルゴン等の不活性
ガス雰囲気でも良い。
【００１２】また高温相からなる実質的に単相の状態と
するための本焼結工程であるが、これも酸素導入工程と
同様に酸素分圧，焼結温度の関係に好適な条件がある。
その条件を図５に併せて示す。この範囲内の条件で焼結
することで実質的に高温相の単相状態を実現できる。な
お焼結時間など他の条件は、実質的な単相状態である高
温相が90 vol% 以上となる条件を適宜設定すれば良い。
この本焼結を複数回繰り返しても良い。
するための本焼結工程であるが、これも酸素導入工程と
同様に酸素分圧，焼結温度の関係に好適な条件がある。
その条件を図５に併せて示す。この範囲内の条件で焼結
することで実質的に高温相の単相状態を実現できる。な
お焼結時間など他の条件は、実質的な単相状態である高
温相が90 vol% 以上となる条件を適宜設定すれば良い。
この本焼結を複数回繰り返しても良い。
【００１３】
【実施例】本発明の第１の実施例としてＢｉ系超電導体
の製造方法について示す。
の製造方法について示す。
【００１４】まず、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、
ＣａＣＯ3 、ＣｕＯのそれぞれ純度９９. ９％の粉末を
所定の組成比にて秤量、混合した後、大気中にて８００
℃で仮焼し、粉砕、篩分する。次に、仮焼粉を２．６ｇ
／ｃｍ3 の密度になるように、外径７φ、内径５φのＡ
ｇパイプに充填する。このＡｇパイプを線引き加工によ
り外径１ｍｍまで等方的に加工したのちに、冷間圧延に
よって厚さ１５０μｍのテープ状線材を作成する。
ＣａＣＯ3 、ＣｕＯのそれぞれ純度９９. ９％の粉末を
所定の組成比にて秤量、混合した後、大気中にて８００
℃で仮焼し、粉砕、篩分する。次に、仮焼粉を２．６ｇ
／ｃｍ3 の密度になるように、外径７φ、内径５φのＡ
ｇパイプに充填する。このＡｇパイプを線引き加工によ
り外径１ｍｍまで等方的に加工したのちに、冷間圧延に
よって厚さ１５０μｍのテープ状線材を作成する。
【００１５】この様にして作成したテープ状線材を常圧
７．７％（ＰO2／atm ）酸素中にて図１に示すように８
４０℃、５０時間で本焼結した。中間プレスを含めて、
この焼結を３回繰り返した。図中１１の部分が本焼結工
程の時間と温度の関係を表す。この様にして作成された
超電導体は高温相を９５vol%程度含有するものであっ
た。この線材を構成する超電導体に酸素を導入するため
に、常圧で、酸素分圧７．７％（ＰO2／atm ）、焼結温
度８３０℃で１０時間の酸素導入熱処理を施した。図１
中１２の部分が酸素導入の熱処理工程の時間と温度の関
係を表している。
７．７％（ＰO2／atm ）酸素中にて図１に示すように８
４０℃、５０時間で本焼結した。中間プレスを含めて、
この焼結を３回繰り返した。図中１１の部分が本焼結工
程の時間と温度の関係を表す。この様にして作成された
超電導体は高温相を９５vol%程度含有するものであっ
た。この線材を構成する超電導体に酸素を導入するため
に、常圧で、酸素分圧７．７％（ＰO2／atm ）、焼結温
度８３０℃で１０時間の酸素導入熱処理を施した。図１
中１２の部分が酸素導入の熱処理工程の時間と温度の関
係を表している。
【００１６】こうして作成された銀シーステープ状線材
はＴｃ＝１０９Ｋであり、７７．３ＫでＪｃ＝５３，０
００Ａ／ｃｍ2 と高い臨界電流密度を示した。このとき
の高温相中の酸素量は１５．３ｗｔ％であった。また、
酸素導入工程として以下に述べる方法を用いても良い。
はＴｃ＝１０９Ｋであり、７７．３ＫでＪｃ＝５３，０
００Ａ／ｃｍ2 と高い臨界電流密度を示した。このとき
の高温相中の酸素量は１５．３ｗｔ％であった。また、
酸素導入工程として以下に述べる方法を用いても良い。
【００１７】まず、目的の組成比に混合し、仮焼、成形
を終えた超電導バルク、線材などを、常圧で７．７％
（ＰO2／atm ）前後の酸素分圧で図２に示すように本焼
結温度Ｔ1 にて焼結する。Ｔ1 は８３０℃〜８６０℃に
設定され、１０時間〜１００時間行われるが、銀シース
線材などでは中間プレスを施して、この焼結を１回〜数
回繰り返す。バルクにおいても中間プレスを施すことは
密度の向上を促進するため、特性の向上に効果がある。
次に本焼結が終了した後に同一酸素濃度にて本焼結時よ
りも低い温度Ｔ2 で、図５に示すの領域内の条件で数時
間から数十時間の熱処理を施す他に、本焼結時と同じか
或は高い温度で酸素分圧を高く設定し図５に示す酸素導
入熱処理工程の領域内で熱処理を行うことも可能であ
る。
を終えた超電導バルク、線材などを、常圧で７．７％
（ＰO2／atm ）前後の酸素分圧で図２に示すように本焼
結温度Ｔ1 にて焼結する。Ｔ1 は８３０℃〜８６０℃に
設定され、１０時間〜１００時間行われるが、銀シース
線材などでは中間プレスを施して、この焼結を１回〜数
回繰り返す。バルクにおいても中間プレスを施すことは
密度の向上を促進するため、特性の向上に効果がある。
次に本焼結が終了した後に同一酸素濃度にて本焼結時よ
りも低い温度Ｔ2 で、図５に示すの領域内の条件で数時
間から数十時間の熱処理を施す他に、本焼結時と同じか
或は高い温度で酸素分圧を高く設定し図５に示す酸素導
入熱処理工程の領域内で熱処理を行うことも可能であ
る。
【００１８】つまり、本発明の骨子は、高温相を得る本
焼結工程の後、酸素を導入するために図５に示す領域の
中の条件で熱処理し、高温相の酸素量を理想的な状態
（１５．０〜１６．０wt％）としたＢｉ系の酸化物超電
体を提供することである。
焼結工程の後、酸素を導入するために図５に示す領域の
中の条件で熱処理し、高温相の酸素量を理想的な状態
（１５．０〜１６．０wt％）としたＢｉ系の酸化物超電
体を提供することである。
【００１９】一連の酸素導入熱処理工程は本焼結と連続
して行うことも可能であり、その場合の熱処理パターン
を図３に示す。また熱処理のパターンとしては図２、図
３に示す限りではなく、設定温度までの温度勾配を利用
して酸素を導入しても良い。次に本発明の第２の実施例
としてＢｉ系超電導体バルクの製造方法について示す。
本焼結及び酸素導入熱処理工程として図２に示すパター
ンを使用した。
して行うことも可能であり、その場合の熱処理パターン
を図３に示す。また熱処理のパターンとしては図２、図
３に示す限りではなく、設定温度までの温度勾配を利用
して酸素を導入しても良い。次に本発明の第２の実施例
としてＢｉ系超電導体バルクの製造方法について示す。
本焼結及び酸素導入熱処理工程として図２に示すパター
ンを使用した。
【００２０】まずＢｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、Ｃ
ａＣＯ3 、ＣｕＯの純度９９．９％の粉末を所定の組成
比にて秤量、混合した後、大気中にて８２０℃で仮焼
し、粉砕、篩分する。こうして作製した粉末を厚さ２ｍ
ｍ、４０ｍｍφのペレット状に成型する。この様に作製
したペレットを常圧で７．７％（ＰO2／atm ）前後の酸
素分圧に調整した酸素雰囲気にて本焼結温度Ｔ1 を８４
５℃、焼結時間１００時間で３回本焼成し、９０vol ％
以上の高温相を含有するＢｉ掲酸化物超電導体を得る。
次に、この様にして作成されたバルクに酸素を導入する
ために同様の酸素分圧で酸素導入熱処理温度Ｔ2 を８３
０℃、熱処理時間５０時間で酸素導入の熱処理を施し
た。
ａＣＯ3 、ＣｕＯの純度９９．９％の粉末を所定の組成
比にて秤量、混合した後、大気中にて８２０℃で仮焼
し、粉砕、篩分する。こうして作製した粉末を厚さ２ｍ
ｍ、４０ｍｍφのペレット状に成型する。この様に作製
したペレットを常圧で７．７％（ＰO2／atm ）前後の酸
素分圧に調整した酸素雰囲気にて本焼結温度Ｔ1 を８４
５℃、焼結時間１００時間で３回本焼成し、９０vol ％
以上の高温相を含有するＢｉ掲酸化物超電導体を得る。
次に、この様にして作成されたバルクに酸素を導入する
ために同様の酸素分圧で酸素導入熱処理温度Ｔ2 を８３
０℃、熱処理時間５０時間で酸素導入の熱処理を施し
た。
【００２１】この様にして作成した超電導体バルクはＴ
ｃ＝１０９. ４Ｋであり、液体窒素温度である７７．３
ＫでＪｃ＝２０，０００Ａ／ｃｍ2 と高い臨界電流密度
を示した。このときの高温相の酸素量は１５．０ｗｔ％
であった。本実施例のようにバルク状の超電導体におい
てもその効果は十分に発揮する。
ｃ＝１０９. ４Ｋであり、液体窒素温度である７７．３
ＫでＪｃ＝２０，０００Ａ／ｃｍ2 と高い臨界電流密度
を示した。このときの高温相の酸素量は１５．０ｗｔ％
であった。本実施例のようにバルク状の超電導体におい
てもその効果は十分に発揮する。
【００２２】次に本発明の第３の実施例を示す。本実施
例においては第１の実施例と同じ本焼結を施した銀シー
ス線材について、酸素を導入するために１５％（ＰO2／
atm）の酸素分圧に調整した酸素雰囲気にてＴ2 を８５
０℃とし１０時間ので酸素導入の熱処理を施した。
例においては第１の実施例と同じ本焼結を施した銀シー
ス線材について、酸素を導入するために１５％（ＰO2／
atm）の酸素分圧に調整した酸素雰囲気にてＴ2 を８５
０℃とし１０時間ので酸素導入の熱処理を施した。
【００２３】その結果Ｔｃ＝１０８．２Ｋ、液体窒素温
度である７７．３ＫでＪｃ＝４７，０００Ａ／ｃｍ2 と
高い臨界電流密度が得られた。本実施例のように酸素導
入熱処理温度を本焼結温度より高く設定しても、図５に
示す条件内で酸素分圧を高くすることで、効果的に酸素
を導入することができ、得られる超電導体の特性向上、
特に臨界電流密度の大幅な向上に効果を来すものであ
る。上記実施例について酸素導入熱処理を本焼結と連続
して行った場合も特性はほぼ同じであった。
度である７７．３ＫでＪｃ＝４７，０００Ａ／ｃｍ2 と
高い臨界電流密度が得られた。本実施例のように酸素導
入熱処理温度を本焼結温度より高く設定しても、図５に
示す条件内で酸素分圧を高くすることで、効果的に酸素
を導入することができ、得られる超電導体の特性向上、
特に臨界電流密度の大幅な向上に効果を来すものであ
る。上記実施例について酸素導入熱処理を本焼結と連続
して行った場合も特性はほぼ同じであった。
【００２４】次に本発明の第４の実施例を示す。本実施
例においては第１の実施例と同じ本焼結を施した高温相
９０vol ％以上含有のＢｉ系酸化物超電導体を含む銀シ
ース線材について、酸素分圧を７．７％（ＰO2／atm ）
に設定して本焼結温度から２０℃／Ｈの冷却速度で変化
させながら、８００℃まで冷却することによって酸素導
入熱処理を行ったものである。本実施例においても第１
の実施例と同様の効果を示した。以上説明してきた実施
例とその比較例として、酸素導入のための熱処理を行わ
なかった場合の例について表１にまとめて結果を示す。
例においては第１の実施例と同じ本焼結を施した高温相
９０vol ％以上含有のＢｉ系酸化物超電導体を含む銀シ
ース線材について、酸素分圧を７．７％（ＰO2／atm ）
に設定して本焼結温度から２０℃／Ｈの冷却速度で変化
させながら、８００℃まで冷却することによって酸素導
入熱処理を行ったものである。本実施例においても第１
の実施例と同様の効果を示した。以上説明してきた実施
例とその比較例として、酸素導入のための熱処理を行わ
なかった場合の例について表１にまとめて結果を示す。
【００２５】
【表１】 酸素導入 酸素量(wt%) 臨界温度(K) 臨界電流密度(A/cm2) 実施例１ あり １５．２ １０９．０ ５３，０００ 比較例１ なし １３．２ １０６．３ １２，０００ 実施例２ あり １５．０ １０９．４ ２０，０００ 比較例２ なし １３．１ １０２．１ ４，０００ 実施例３ あり １５．１ １０８．５ ４７，０００
【００２６】この様に本発明の製造方法によって得られ
る酸化物超電導体の超電導特性は格段に向上しているこ
とがわかる。特に臨界電流密度は酸素導入熱処理を施さ
ない比較例のものよりも数倍も向上している。
る酸化物超電導体の超電導特性は格段に向上しているこ
とがわかる。特に臨界電流密度は酸素導入熱処理を施さ
ない比較例のものよりも数倍も向上している。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、Ｂｉ系の
高温相を安定的に成長させた後に酸素量を最適（１５.
０〜１６. ０ｗｔ％）にコントロールすることにより、
液体窒素温度である７７. ３Ｋにおいても極めて高い超
電導特性、特に高い臨界電流密度を実現でき、実用上十
分な超電導特性を有する超電導バルクあるいは超電導線
材の作製が可能となる。
高温相を安定的に成長させた後に酸素量を最適（１５.
０〜１６. ０ｗｔ％）にコントロールすることにより、
液体窒素温度である７７. ３Ｋにおいても極めて高い超
電導特性、特に高い臨界電流密度を実現でき、実用上十
分な超電導特性を有する超電導バルクあるいは超電導線
材の作製が可能となる。
【図１】 本発明の実施例に係る製造工程における時間
と温度を表す図。
と温度を表す図。
【図２】 本発明の実施例に係る製造工程における時間
と温度を表す図。
と温度を表す図。
【図３】 本発明の実施例に係る製造工程における時間
と温度を表す図。
と温度を表す図。
【図４】 本発明の実施例に係る製造工程における時間
と温度を表す図。
と温度を表す図。
【図５】 本発明の酸素分圧と温度の関係を表す図。
【図６】 超導体の高温相中の酸素量と７７．３Ｋにお
ける臨界電流密度の関係を示す図。
ける臨界電流密度の関係を示す図。
１１…本焼結工程を表す部分 １２…酸素導入熱処理工程を表す部分
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 Ｚ 8728−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｂｉ系酸化物超電導体の原料を所定の温
度の熱処理によって実質的にＢｉ系酸化物超電導体の高
温相からなる単相とする本焼結工程と、 前記本焼結工程の後に前記高温相に酸素を導入するため
に、図５において（酸素分圧( ％(PO2/atm))、熱処理温
度( ℃) ）の関係が(0.2,800),(2,800),(100,850),(10
0,880) の４点で囲まれた範囲内の条件で熱処理する酸
素導入工程、とを具備することを特徴とするＢｉ系酸化
物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164429A JPH061616A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164429A JPH061616A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH061616A true JPH061616A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15792992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4164429A Pending JPH061616A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061616A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006085980A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の製造方法 |
| JP2007087813A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｂｉ系超電導体およびその製造方法、Ｂｉ系超電導線材、ならびにＢｉ系超電導機器 |
| CN116621576A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-08-22 | 西北有色金属研究院 | 一种Bi系高温超导块体的制备方法 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP4164429A patent/JPH061616A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006085980A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の製造方法 |
| JP4496902B2 (ja) * | 2004-09-15 | 2010-07-07 | 住友電気工業株式会社 | 超電導線材の製造方法 |
| JP2007087813A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｂｉ系超電導体およびその製造方法、Ｂｉ系超電導線材、ならびにＢｉ系超電導機器 |
| JP4696811B2 (ja) * | 2005-09-22 | 2011-06-08 | 住友電気工業株式会社 | Ｂｉ系超電導体の製造方法 |
| CN116621576A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-08-22 | 西北有色金属研究院 | 一种Bi系高温超导块体的制备方法 |
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