JPH06219817A - 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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- JPH06219817A JPH06219817A JP5012510A JP1251093A JPH06219817A JP H06219817 A JPH06219817 A JP H06219817A JP 5012510 A JP5012510 A JP 5012510A JP 1251093 A JP1251093 A JP 1251093A JP H06219817 A JPH06219817 A JP H06219817A
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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)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 不純物相の生成を抑制し、かつ微細化するこ
とにより特性の優れたＢｉ系の酸化物超電導体を製造す
る。 【構成】 共沈法により（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕ＝２：２：２：３組成の粉末を作製し、この原料粉
末に粒径０．１〜３μｍのＰｔ粉末を０．１〜５ｗｔ％
添加してペレット状に成型した後、大気中で８４０℃で
１００時間の熱処理を施す。この超電導体は、不純物相
が微細化されるとともにＨｉｇｈ Ｔｃ相の分率が高
く、１５０００Ａ／ｃｍ2 の臨界電流密度（ａｔ ７７
Ｋ、０Ｔ）を有する。
とにより特性の優れたＢｉ系の酸化物超電導体を製造す
る。 【構成】 共沈法により（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：
Ｃｕ＝２：２：２：３組成の粉末を作製し、この原料粉
末に粒径０．１〜３μｍのＰｔ粉末を０．１〜５ｗｔ％
添加してペレット状に成型した後、大気中で８４０℃で
１００時間の熱処理を施す。この超電導体は、不純物相
が微細化されるとともにＨｉｇｈ Ｔｃ相の分率が高
く、１５０００Ａ／ｃｍ2 の臨界電流密度（ａｔ ７７
Ｋ、０Ｔ）を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導体の製造方法に係
り、特に超電導特性の優れたＢｉ系酸化物超電導体の製
造方法の改良に関する。
り、特に超電導特性の優れたＢｉ系酸化物超電導体の製
造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｂｉ系（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
系：Ｂｉの一部をＰｂに置換したものも含む）の酸化物
超電導体は、その臨界温度（Ｔｃ）が高く、Ｙ系（Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系）の酸化物超電導体に比較して安定性
および加工性に優れるため、液体窒素温度での実用材料
としての応用を目指して研究が進められている。
系：Ｂｉの一部をＰｂに置換したものも含む）の酸化物
超電導体は、その臨界温度（Ｔｃ）が高く、Ｙ系（Ｙ−
Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系）の酸化物超電導体に比較して安定性
および加工性に優れるため、液体窒素温度での実用材料
としての応用を目指して研究が進められている。
【０００３】このＢｉ系の超電導体には、その組成によ
り３種のＴｃを有する相が存在するが、特に１１０Ｋ級
のＴｃを示すＨｉｇｈ Ｔｃ相と呼ばれる（２２２３）
相は、（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：
２：３のモル比を有し、機械的な圧縮加工等により組織
の配向性が向上することから長尺の線材の製造方法に適
していることが知られている。
り３種のＴｃを有する相が存在するが、特に１１０Ｋ級
のＴｃを示すＨｉｇｈ Ｔｃ相と呼ばれる（２２２３）
相は、（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：
２：３のモル比を有し、機械的な圧縮加工等により組織
の配向性が向上することから長尺の線材の製造方法に適
していることが知られている。
【０００４】長尺の線材を製造する方法の一つとして、
金属シース法が知られており、この方法は、原料粉末を
金属管中に充填し、これに線引加工や圧延加工等の減面
加工を施した後、焼結することにより内部の原料粉末を
超電導体に成長させて超電導線を製造するもので、金属
管で被覆されているために非常に加工が容易である上、
板状組織を有するＢｉ系の超電導体は、上記の減面加工
により結晶面が同方向に揃い結晶の配向性が向上するた
め、高い臨界電流密度（Ｊｃ）を有する線材が得られ
る。
金属シース法が知られており、この方法は、原料粉末を
金属管中に充填し、これに線引加工や圧延加工等の減面
加工を施した後、焼結することにより内部の原料粉末を
超電導体に成長させて超電導線を製造するもので、金属
管で被覆されているために非常に加工が容易である上、
板状組織を有するＢｉ系の超電導体は、上記の減面加工
により結晶面が同方向に揃い結晶の配向性が向上するた
め、高い臨界電流密度（Ｊｃ）を有する線材が得られ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のＨｉｇｈ Ｔｃ
相は、８０Ｋ級のＴｃを示すＬｏｗ Ｔｃ相と呼ばれる
（２２１２）相（Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：
１：２のモル比を有する）にＣａ、Ｃｕイオンが拡散す
ることにより成長する。そのため、Ｈｉｇｈ Ｔｃ相を
得るための原料の形態は（Ｌｏｗ Ｔｃ相＋不足する元
素）となっている。
相は、８０Ｋ級のＴｃを示すＬｏｗ Ｔｃ相と呼ばれる
（２２１２）相（Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：
１：２のモル比を有する）にＣａ、Ｃｕイオンが拡散す
ることにより成長する。そのため、Ｈｉｇｈ Ｔｃ相を
得るための原料の形態は（Ｌｏｗ Ｔｃ相＋不足する元
素）となっている。
【０００６】これを所定の温度で熱処理することにより
Ｈｉｇｈ Ｔｃ相が得られるが、最終的にはＨｉｇｈ
Ｔｃ相にＣａ−Ｃｕ−Ｏ化合物が異相として残留する。
さらにこの異相は数μｍオーダで数多く生成し、そのサ
イズをコントロールすることが困難であるためにＪｃ等
の特性を向上させる際のネックとなっている。Ｊｃを向
上させるためには、上記の異相の生成を抑制し、かつそ
のサイズを微細化する必要がある。
Ｈｉｇｈ Ｔｃ相が得られるが、最終的にはＨｉｇｈ
Ｔｃ相にＣａ−Ｃｕ−Ｏ化合物が異相として残留する。
さらにこの異相は数μｍオーダで数多く生成し、そのサ
イズをコントロールすることが困難であるためにＪｃ等
の特性を向上させる際のネックとなっている。Ｊｃを向
上させるためには、上記の異相の生成を抑制し、かつそ
のサイズを微細化する必要がある。
【０００７】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、超電導体の前駆体となる（２２２３）相組
成の原料粉末にＰｔ粉末を添加することにより、異相の
生成を抑制し、かつそのサイズを微細化してＪｃを向上
させることのできるＢｉ系酸化物超電導体の製造方法を
提供することをその目的とする。
れたもので、超電導体の前駆体となる（２２２３）相組
成の原料粉末にＰｔ粉末を添加することにより、異相の
生成を抑制し、かつそのサイズを微細化してＪｃを向上
させることのできるＢｉ系酸化物超電導体の製造方法を
提供することをその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のＢｉ系酸化物超電導体の製造方法は、Ｂ
ｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａまたはＣｕからなる各金属元素
を、（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：２：
３の概略モル比で含む超電導前駆体からなる原料粉末を
成型した後、熱処理を施して酸化物超電導体を製造する
際に、原料粉末中にＰｔの粉末を添加するようにしたも
のである。
めに、本発明のＢｉ系酸化物超電導体の製造方法は、Ｂ
ｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａまたはＣｕからなる各金属元素
を、（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：２：
３の概略モル比で含む超電導前駆体からなる原料粉末を
成型した後、熱処理を施して酸化物超電導体を製造する
際に、原料粉末中にＰｔの粉末を添加するようにしたも
のである。
【０００９】本発明における原料粉末は、例えば出発原
料としてＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの各金属元素を含む酸
化物、炭酸塩、硝酸塩等の粉末を用いて作製した固相法
によるもの、あるいは共沈法、ゾルーゲル法等によるも
のが用いられ、均一な組成を有するものであればいずれ
の粉末も用いることができる。また、この原料粉末はＬ
ｏｗ Ｔｃ相を生成させるための仮焼結後、または仮焼
結前のいずれの状態でも用いることができる。
料としてＢｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの各金属元素を含む酸
化物、炭酸塩、硝酸塩等の粉末を用いて作製した固相法
によるもの、あるいは共沈法、ゾルーゲル法等によるも
のが用いられ、均一な組成を有するものであればいずれ
の粉末も用いることができる。また、この原料粉末はＬ
ｏｗ Ｔｃ相を生成させるための仮焼結後、または仮焼
結前のいずれの状態でも用いることができる。
【００１０】原料粉末に添加されるＰｔの粉末は、粒径
０．１〜３μｍで、かつ原料粉末中に０．１〜５ｗｔ％
添加されることが好ましい。この粒径が３μｍを越える
と、ＣａＰｔ化合物が偏析する傾向が増大する。また、
Ｐｔの添加量が０．１ｗｔ％未満であると、Ｃａ−Ｃｕ
−Ｏ化合物の析出を抑制する効果が小さく、一方５ｗｔ
％を越える添加量の場合には、ＰｔがＢｉ等と反応して
Ｈｉｇｈ Ｔｃ相の成長を阻害する。
０．１〜３μｍで、かつ原料粉末中に０．１〜５ｗｔ％
添加されることが好ましい。この粒径が３μｍを越える
と、ＣａＰｔ化合物が偏析する傾向が増大する。また、
Ｐｔの添加量が０．１ｗｔ％未満であると、Ｃａ−Ｃｕ
−Ｏ化合物の析出を抑制する効果が小さく、一方５ｗｔ
％を越える添加量の場合には、ＰｔがＢｉ等と反応して
Ｈｉｇｈ Ｔｃ相の成長を阻害する。
【００１１】Ｐｔの粉末の粒径および添加量のより好ま
しい値は、１μｍおよび３ｗｔ％である。
しい値は、１μｍおよび３ｗｔ％である。
【００１２】
【作用】本発明の方法においては、超電導体の前駆体と
なる原料粉末中にＰｔを添加することにより、熱処理時
にＰｔがＣａと反応しＣａ−Ｃｕ−Ｏ化合物の生成が抑
制される。また、この際に生成するＣａ−Ｐｔ化合物の
サイズはサブμｍオーダに微細化されるため、Ｊｃ等の
特性を向上させることができる。
なる原料粉末中にＰｔを添加することにより、熱処理時
にＰｔがＣａと反応しＣａ−Ｃｕ−Ｏ化合物の生成が抑
制される。また、この際に生成するＣａ−Ｐｔ化合物の
サイズはサブμｍオーダに微細化されるため、Ｊｃ等の
特性を向上させることができる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例および比較例について説
明する。 実施例１〜４ 共沈法によりＢｉ1.80Ｐｂ0.25Ｓｒ2.00Ｃａ2.10Ｃｕ3.
00ＯY 組成の粉末（平均粒径５μｍ）を作製し、この原
料粉末に所定の粒径を有するＰｔ粉末を所定量添加し
た。これを混合した粉末をペレット状に成型した後、大
気中で８４０℃で１００時間の熱処理を施した。
明する。 実施例１〜４ 共沈法によりＢｉ1.80Ｐｂ0.25Ｓｒ2.00Ｃａ2.10Ｃｕ3.
00ＯY 組成の粉末（平均粒径５μｍ）を作製し、この原
料粉末に所定の粒径を有するＰｔ粉末を所定量添加し
た。これを混合した粉末をペレット状に成型した後、大
気中で８４０℃で１００時間の熱処理を施した。
【００１４】このようにして得られた超電導体の臨界電
流密度（ａｔ ７７Ｋ、０Ｔ）を、Ｐｔ粉末の添加量お
よび粒径、生成した不純物の種類およびサイズ、Ｈｉｇ
ｈＴｃ相の分率とともに表１に示す。尚、表１中のＨｉ
ｇｈ Ｔｃ相の分率は、ＸＲＤ（Ｘ線回折）チャート上
でＨｉｇｈ Ｔｃ相のピーク強度をＩH 、ＬｏｗＴｃ相
のピーク強度をＩL とした時にＩH ×１００／（ＩH ＋
ＩL ）として表した。
流密度（ａｔ ７７Ｋ、０Ｔ）を、Ｐｔ粉末の添加量お
よび粒径、生成した不純物の種類およびサイズ、Ｈｉｇ
ｈＴｃ相の分率とともに表１に示す。尚、表１中のＨｉ
ｇｈ Ｔｃ相の分率は、ＸＲＤ（Ｘ線回折）チャート上
でＨｉｇｈ Ｔｃ相のピーク強度をＩH 、ＬｏｗＴｃ相
のピーク強度をＩL とした時にＩH ×１００／（ＩH ＋
ＩL ）として表した。
【００１５】
【表１】
【００１６】比較例 Ｐｔ粉末を添加せずに、以下実施例と同様にして超電導
体を製造し、その臨界電流密度を、生成した不純物の種
類およびサイズ、Ｈｉｇｈ Ｔｃ相の分率とともに表１
に示した。
体を製造し、その臨界電流密度を、生成した不純物の種
類およびサイズ、Ｈｉｇｈ Ｔｃ相の分率とともに表１
に示した。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように本発明の方法によれ
ば、超電導体の前駆体となる（２２２３）相組成の原料
粉末にＰｔ粉末を添加することにより、不純物相の生成
を抑制し、かつそのサイズを微細化することができるた
め、Ｈｉｇｈ Ｔｃ相の分率が高く特性の優れたＢｉ系
の酸化物超電導体を容易に製造することができる。
ば、超電導体の前駆体となる（２２２３）相組成の原料
粉末にＰｔ粉末を添加することにより、不純物相の生成
を抑制し、かつそのサイズを微細化することができるた
め、Ｈｉｇｈ Ｔｃ相の分率が高く特性の優れたＢｉ系
の酸化物超電導体を容易に製造することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａまたはＣｕからな
る各金属元素を、（Ｂｉ＋Ｐｂ）：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝
２：２：２：３の概略モル比で含む超電導前駆体からな
る原料粉末を成型した後、熱処理を施して酸化物超電導
体を製造する方法において、前記原料粉末中にＰｔの粉
末を添加することを特徴とするＢｉ系酸化物超電導体の
製造方法。 - 【請求項２】Ｐｔの粉末は、粒径０．１〜３μｍで、か
つ原料粉末中に０．１〜５ｗｔ％添加されることを特徴
とする請求項１記載のＢｉ系酸化物超電導体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5012510A JPH06219817A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP5012510A JPH06219817A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06219817A true JPH06219817A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11807349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5012510A Withdrawn JPH06219817A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06219817A (ja) |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP5012510A patent/JPH06219817A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |