JPH0725614B2 - セラミツクス系超電導部材 - Google Patents
セラミツクス系超電導部材Info
- Publication number
- JPH0725614B2 JPH0725614B2 JP62091722A JP9172287A JPH0725614B2 JP H0725614 B2 JPH0725614 B2 JP H0725614B2 JP 62091722 A JP62091722 A JP 62091722A JP 9172287 A JP9172287 A JP 9172287A JP H0725614 B2 JPH0725614 B2 JP H0725614B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- protective layer
- superconducting
- ceramics
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 15
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 16
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 102100032047 Alsin Human genes 0.000 description 2
- 101710187109 Alsin Proteins 0.000 description 2
- -1 R b Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910000789 Aluminium-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052695 Americium Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052685 Curium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052766 Lawrencium Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150097381 Mtor gene Proteins 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052781 Neptunium Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052730 francium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001849 group 12 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0661—Processes performed after copper oxide formation, e.g. patterning
- H10N60/0716—Passivating
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/70—High TC, above 30 k, superconducting device, article, or structured stock
- Y10S505/701—Coated or thin film device, i.e. active or passive
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/70—High TC, above 30 k, superconducting device, article, or structured stock
- Y10S505/701—Coated or thin film device, i.e. active or passive
- Y10S505/702—Josephson junction present
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/70—High TC, above 30 k, superconducting device, article, or structured stock
- Y10S505/701—Coated or thin film device, i.e. active or passive
- Y10S505/703—Microelectronic device with superconducting conduction line
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/70—High TC, above 30 k, superconducting device, article, or structured stock
- Y10S505/704—Wire, fiber, or cable
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/23—Sheet including cover or casing
- Y10T428/239—Complete cover or casing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- 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］ この発明は、セラミックス系超電導部材に関するもの
で、特に、セラミックス系超電導材料を使用したケーブ
ルや素子等に用いられる。セラミックス系超電導部材に
関するものである。
で、特に、セラミックス系超電導材料を使用したケーブ
ルや素子等に用いられる。セラミックス系超電導部材に
関するものである。
［従来の技術］ 近年、セラミックス系の超電導材料が高い超電導臨界温
度を示すことが見出され、注目されている。これらのセ
ラミックス系超電導材料は、通常、プレス加工により圧
縮成形した後、焼結して製造され、セラミックスペレッ
トのまま実験室的に使用されている。
度を示すことが見出され、注目されている。これらのセ
ラミックス系超電導材料は、通常、プレス加工により圧
縮成形した後、焼結して製造され、セラミックスペレッ
トのまま実験室的に使用されている。
［発明が解決しようとする問題点］ 上述のようなセラミックス系超電導材料としては、たと
えば層状ペロブスカイト型またはその類似の結晶構造を
有するものが知られており、超電導現象を示す臨界温度
として、30K以上を記録している。たとえば、Ｙ−Ba−C
u−Ｏ系の超電導材料にあっては、90K以上の臨界温度を
示すことが実証されている。
えば層状ペロブスカイト型またはその類似の結晶構造を
有するものが知られており、超電導現象を示す臨界温度
として、30K以上を記録している。たとえば、Ｙ−Ba−C
u−Ｏ系の超電導材料にあっては、90K以上の臨界温度を
示すことが実証されている。
しかしながら、このようなセラミックス系超電導材料を
実用化する上では、常温よりも低い温度に冷却する必要
があり、液体窒素等の冷却媒体の存在下で使用される。
たとえば、セラミックス系超電導材料からなる部材とし
ての素子は、超電導特性を発揮するために冷却媒体の存
在下で使用され、使用しないときはその部材の常温下に
置かれる。このように超電導特性を示すときと、示さな
いときとの間で、すなわち、低温下と常温下との間の温
度差のある環境下で繰返して部材は置かれるので多数回
のヒートサイクルが繰返される。そのため、大気中の水
蒸気が温度差によって凝縮し、部材表面には水滴が付着
する場合がある。また、このようなセラミックス系材料
が将来常温下で超電導特性を発揮し得るとしても、使用
環境によっては大気中の水蒸気によりその表面に水滴が
付着し得ることが十分に考えられる。
実用化する上では、常温よりも低い温度に冷却する必要
があり、液体窒素等の冷却媒体の存在下で使用される。
たとえば、セラミックス系超電導材料からなる部材とし
ての素子は、超電導特性を発揮するために冷却媒体の存
在下で使用され、使用しないときはその部材の常温下に
置かれる。このように超電導特性を示すときと、示さな
いときとの間で、すなわち、低温下と常温下との間の温
度差のある環境下で繰返して部材は置かれるので多数回
のヒートサイクルが繰返される。そのため、大気中の水
蒸気が温度差によって凝縮し、部材表面には水滴が付着
する場合がある。また、このようなセラミックス系材料
が将来常温下で超電導特性を発揮し得るとしても、使用
環境によっては大気中の水蒸気によりその表面に水滴が
付着し得ることが十分に考えられる。
ところが、本願発明者等は、セラミックス系超電導材料
は吸湿性を示し、水分による変質しやすく、水分を含む
ことによって超電導特性を示す臨界温度が低下するとい
う知見を得た。このため、上述のようにセラミックス系
超電導部材表面に水滴が付着すると、表面から水分が浸
透することによって超電導特性を低下させる。しかし、
現状では、セラミックス系超電導部材の耐湿性に関して
は、未検討の状態である。
は吸湿性を示し、水分による変質しやすく、水分を含む
ことによって超電導特性を示す臨界温度が低下するとい
う知見を得た。このため、上述のようにセラミックス系
超電導部材表面に水滴が付着すると、表面から水分が浸
透することによって超電導特性を低下させる。しかし、
現状では、セラミックス系超電導部材の耐湿性に関して
は、未検討の状態である。
そこで、この発明は、上述したような高い臨界温度を示
すことが実証されているペロブスカイト構造または疑似
ペロブスカイト構造を呈するセラミックス系超電導体が
使用環境の湿度変化に耐え、かつ、高い臨界温度を維持
し得るセラミックス系超電導部材を提供することを目的
とする。
すことが実証されているペロブスカイト構造または疑似
ペロブスカイト構造を呈するセラミックス系超電導体が
使用環境の湿度変化に耐え、かつ、高い臨界温度を維持
し得るセラミックス系超電導部材を提供することを目的
とする。
［問題点を解決するための手段］ この発明に従ったセラミックス系超電導部材は、上述の
ような問題点を解決するため、ペロブスカイト構造また
は疑似ペロブスカイト構造を呈するセラミックス系超電
導体の表面に、耐湿性および気密性を示す、セラミック
ス系保護層を被覆を有することを特徴とするのもであ
る。
ような問題点を解決するため、ペロブスカイト構造また
は疑似ペロブスカイト構造を呈するセラミックス系超電
導体の表面に、耐湿性および気密性を示す、セラミック
ス系保護層を被覆を有することを特徴とするのもであ
る。
なお、ペロブスカイト構造または疑似ペロブスカイト構
造を呈するセラミックス系超電導材料としては、一般
に、一般式AaBbCc（ａ、ｂ、ｃは、Ａ、Ｂ、Ｃの各組成
比を示す数である。）で表わされる組成を有するもので
ある。ここで、Ａは、周期律表I a、II a、III a族元素
からなる群から選ばれた少くなとも１種、Ｂは、周期律
表I b、II b、III b族元素からなる群から選ばれた少な
くとも１種、Ｃは、酸素、炭素、窒素、フッ素、イオウ
からなる群から選ばれた少なくとも１種である。この組
成のうち、Ａは周期律表I a、II a、III a族元素からな
る群から選ばれた２種以上の元素とするのがさらに好ま
しい。また、Ｂとしては、少なくとも銅を含むようにさ
れ、Ｃは、少なくとも酸素を含むようにされるのが好ま
しい。さらに、前述の一般式AaBbCcにおいて、ａ、ｂお
よびｃの間には、通常、ａ×（Ａの平均原子価）＋ｂ×
（Ｂの平均原子価）＝ｃ×（Ｃの平均原子価）の関係が
成立する。もっとも、この関係が成立することは必ずし
も必要ではない。
造を呈するセラミックス系超電導材料としては、一般
に、一般式AaBbCc（ａ、ｂ、ｃは、Ａ、Ｂ、Ｃの各組成
比を示す数である。）で表わされる組成を有するもので
ある。ここで、Ａは、周期律表I a、II a、III a族元素
からなる群から選ばれた少くなとも１種、Ｂは、周期律
表I b、II b、III b族元素からなる群から選ばれた少な
くとも１種、Ｃは、酸素、炭素、窒素、フッ素、イオウ
からなる群から選ばれた少なくとも１種である。この組
成のうち、Ａは周期律表I a、II a、III a族元素からな
る群から選ばれた２種以上の元素とするのがさらに好ま
しい。また、Ｂとしては、少なくとも銅を含むようにさ
れ、Ｃは、少なくとも酸素を含むようにされるのが好ま
しい。さらに、前述の一般式AaBbCcにおいて、ａ、ｂお
よびｃの間には、通常、ａ×（Ａの平均原子価）＋ｂ×
（Ｂの平均原子価）＝ｃ×（Ｃの平均原子価）の関係が
成立する。もっとも、この関係が成立することは必ずし
も必要ではない。
なお、ここで周期律表I a族元素としては、H,Li,Na,K,R
b,Cs,Frが挙げられる。周期律表II a族元素としては、B
e,Mg,Ca,Sr,Ba,Raが挙げられる。周期律表III a族元素
としては、Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,E
r,Tm,Yb,Lu,Ac,Th,Pa,U,Np,Pu,Am,Cm,Bk,Cf,Es,Fm,Md,N
o,Lrが挙げられる。
b,Cs,Frが挙げられる。周期律表II a族元素としては、B
e,Mg,Ca,Sr,Ba,Raが挙げられる。周期律表III a族元素
としては、Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,E
r,Tm,Yb,Lu,Ac,Th,Pa,U,Np,Pu,Am,Cm,Bk,Cf,Es,Fm,Md,N
o,Lrが挙げられる。
また、周期律表I b族元素としては、Cu,Ag,Auが挙げら
れる。周期律表II b族元素としては、Zn,Cd,Hgが挙げら
れる。周期律表III b族元素としては、B,Al,Ga,In,Tlが
挙げられる。
れる。周期律表II b族元素としては、Zn,Cd,Hgが挙げら
れる。周期律表III b族元素としては、B,Al,Ga,In,Tlが
挙げられる。
なお、この発明において、「疑似ペロブスカイト構造」
とは、厳密には「ペロブスカイト構造」ではないが、広
義において、「ペロブスカイト構造」の範疇に入るもの
を意味している。
とは、厳密には「ペロブスカイト構造」ではないが、広
義において、「ペロブスカイト構造」の範疇に入るもの
を意味している。
なお、好ましくは、セラミックス系保護層は、周期律表
III a、III b、IV aおよびIV b族元素からなる群から選
ばれた少なくとも１種類の元素の窒化物、酸化物、ホウ
化物および炭化物のうちの少なくとも１種類の化合物で
あればよい。また、セラミックス系保護層は、上記化合
物の名でもムライトと呼ばれるAlSiONからなることが望
ましい。
III a、III b、IV aおよびIV b族元素からなる群から選
ばれた少なくとも１種類の元素の窒化物、酸化物、ホウ
化物および炭化物のうちの少なくとも１種類の化合物で
あればよい。また、セラミックス系保護層は、上記化合
物の名でもムライトと呼ばれるAlSiONからなることが望
ましい。
さらに、セラミックス系保護層は、金属アルコキシドを
加水分解および重縮合反応後生成するゲル、あるいはそ
の加熱生成物としてのゲルまたは酸化物セラミックスで
あるのが好ましい。
加水分解および重縮合反応後生成するゲル、あるいはそ
の加熱生成物としてのゲルまたは酸化物セラミックスで
あるのが好ましい。
［発明の作用効果］ この発明によれば、セラミックス系超電導体表面に被覆
される、耐湿性および気密性を示す保護層は、セラミッ
クス系の化合物であるので母材である超電導性セラミッ
クス化合物と良好な接着性を示す。また、このような保
護層は母材を構成する超電導性セラミックス化合物との
間での熱膨張率の差は全くないか、たとえあるとしても
小さい。したがって、上述のようなヒートサイクルが行
なわれる環境下において、水分による影響を受けても部
材表面への水分の侵入を防止し得るとともに、密着性も
損われることがない。その結果、使用環境の湿度変化に
対してより高い信頼性を持つセラミックス系超電導部材
を得ることができる。
される、耐湿性および気密性を示す保護層は、セラミッ
クス系の化合物であるので母材である超電導性セラミッ
クス化合物と良好な接着性を示す。また、このような保
護層は母材を構成する超電導性セラミックス化合物との
間での熱膨張率の差は全くないか、たとえあるとしても
小さい。したがって、上述のようなヒートサイクルが行
なわれる環境下において、水分による影響を受けても部
材表面への水分の侵入を防止し得るとともに、密着性も
損われることがない。その結果、使用環境の湿度変化に
対してより高い信頼性を持つセラミックス系超電導部材
を得ることができる。
［実施例１］ 液体窒素の沸点以上の臨界温度（Tc＝90K）を有するセ
ラミックス系超電導材料である、YBa2Cu3O7からなるテ
ープ状のものの表面に、AlSiONからなる膜厚３μｍの保
護膜を２極RFマグネトロンスパッタリング法で形成し
た。スパッタリング条件としては、ターゲットとしてSi
O2＋Al、ガスとしてAr＋20％N2を用い、ガス圧は60mTor
r、出力は400Wとした。このとき、基板には対しては冷
却を行なった。
ラミックス系超電導材料である、YBa2Cu3O7からなるテ
ープ状のものの表面に、AlSiONからなる膜厚３μｍの保
護膜を２極RFマグネトロンスパッタリング法で形成し
た。スパッタリング条件としては、ターゲットとしてSi
O2＋Al、ガスとしてAr＋20％N2を用い、ガス圧は60mTor
r、出力は400Wとした。このとき、基板には対しては冷
却を行なった。
得られた保護層を有する超電導体は、第１図に示され
る。テープ状のセラミックス系超電導体１の外表面上に
AlSiONからなる保護層２が形成されている。
る。テープ状のセラミックス系超電導体１の外表面上に
AlSiONからなる保護層２が形成されている。
比較のため、保護膜なしのものと上記によって得られた
保護膜有のものとを、液体窒素中と温度35℃、湿度100
％の雰囲気中との間で各雰囲気中10時間保持するヒート
サイクル試験を10サイクル繰返した。その結果、保護膜
なしのものは水分による影響を受け、液体窒素温度で超
電導特性を示さなくなったが、保護膜有のものは超電導
特性を維持した。
保護膜有のものとを、液体窒素中と温度35℃、湿度100
％の雰囲気中との間で各雰囲気中10時間保持するヒート
サイクル試験を10サイクル繰返した。その結果、保護膜
なしのものは水分による影響を受け、液体窒素温度で超
電導特性を示さなくなったが、保護膜有のものは超電導
特性を維持した。
［実施例２］ サファイヤ基板の上に、実施例１と同様に液体窒素の沸
点温度以上の臨界温度を有するセラミックス系超電導材
料、YBa2Cu3O7からなる膜を形成した。さらにその上
に、２極RFマグネトロンスパッタリング法によりAlSiN
からなる保護膜を厚さ３μｍ形成した。このとき、スパ
ッタリング条件としては、ターゲットとしてAlSi、ガス
としてAr＋20％N2を用い、ガス圧は20mTorr、出力は200
Wとした。基板に対しては冷却を行なった。
点温度以上の臨界温度を有するセラミックス系超電導材
料、YBa2Cu3O7からなる膜を形成した。さらにその上
に、２極RFマグネトロンスパッタリング法によりAlSiN
からなる保護膜を厚さ３μｍ形成した。このとき、スパ
ッタリング条件としては、ターゲットとしてAlSi、ガス
としてAr＋20％N2を用い、ガス圧は20mTorr、出力は200
Wとした。基板に対しては冷却を行なった。
得られたセラミックス系保護層を有する超電導体は、第
２図に示される。サファイヤ基板３の上にセラミックス
系超電導体１が形成され、さらにその上にAlSiNからな
る保護層２が形成されている。
２図に示される。サファイヤ基板３の上にセラミックス
系超電導体１が形成され、さらにその上にAlSiNからな
る保護層２が形成されている。
実施例１と同様に保護膜なしのものと比較試験をしたと
ころ、同様の結果であった。
ころ、同様の結果であった。
［実施例３］ 実施例２と同様に、YBa2Cu3O7膜上に以下に示されるAl2
O3コーティング液を用いてスピンコートを施し、その後
温度800℃で10分間加熱を行なった。このようにして、
セラミックス系超電導体表面上に膜厚1.5μｍのAl2O3膜
が形成された。
O3コーティング液を用いてスピンコートを施し、その後
温度800℃で10分間加熱を行なった。このようにして、
セラミックス系超電導体表面上に膜厚1.5μｍのAl2O3膜
が形成された。
Al2O3コーティング液： アルミニウムイソプロポキシド［（ｉ−C3H7O）3Al］;
0.5molに、イソプロピルアルコール［ｉ−C3H7OH］;1.2
mol,水:0.65mol、硝酸;5mmolの混合液を室温で徐々に滴
下し、滴下終了後温度70℃で２時間撹拌した後室温に戻
したもの。
0.5molに、イソプロピルアルコール［ｉ−C3H7OH］;1.2
mol,水:0.65mol、硝酸;5mmolの混合液を室温で徐々に滴
下し、滴下終了後温度70℃で２時間撹拌した後室温に戻
したもの。
実施例１と同様に保護膜なしのものと比較のためヒート
サイクル試験を行なったところ、同様の結果であった。
サイクル試験を行なったところ、同様の結果であった。
第１図、第２図は、この発明の従ったセラミックス系保
護層の被覆を有するセラミックス系超電導部材の実施例
を示す。 図において、１はセラミックス系超電導体、２は保護層
である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
護層の被覆を有するセラミックス系超電導部材の実施例
を示す。 図において、１はセラミックス系超電導体、２は保護層
である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】ペロブスカイト構造または疑似ペロブスカ
イト構造を呈するセラミックス系超電導体の表面に、耐
湿性および気密性を示す、セラミックス系保護層の被覆
を有することを特徴とする、セラミックス系超電導部
材。 - 【請求項２】前記セラミックス系保護層は、周期律表II
I a、III b、IV aおよびIV b族元素からなる群から選ば
れた少なくとも１種類の元素の窒化物、酸化物、ホウ化
物および炭化物のうちの少なくとも１種類の化合物から
なる、特許請求の範囲第１項記載のセラミックス系超電
導部材。 - 【請求項３】前記セラミックス系保護層、AlSiONからな
る、特許請求の範囲第１項記載のセラミックス系超電導
部材。 - 【請求項４】前記セラミックス系保護層は、金属アルコ
キシドを加水分解および重縮合反応後生成するゲル、お
よびその加熱生成物としてのゲルまたは酸化物セラミッ
クスのうちのいずれかからなる、特許請求の範囲第１項
または第２項記載のセラミックス系超電導部材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62091722A JPH0725614B2 (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | セラミツクス系超電導部材 |
| US07/180,495 US5086037A (en) | 1987-04-14 | 1988-04-12 | Ceramic superconducting member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62091722A JPH0725614B2 (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | セラミツクス系超電導部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63256587A JPS63256587A (ja) | 1988-10-24 |
| JPH0725614B2 true JPH0725614B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=14034396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62091722A Expired - Lifetime JPH0725614B2 (ja) | 1987-04-14 | 1987-04-14 | セラミツクス系超電導部材 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5086037A (ja) |
| JP (1) | JPH0725614B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197308A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素膜で保護された酸化物超伝導体およびその作製方法 |
| JPS63269411A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Nippon Steel Corp | セラミツクス系超電導線条 |
| JPH07106895B2 (ja) * | 1987-07-01 | 1995-11-15 | 松下電器産業株式会社 | 超電導体構造物 |
| CA1336149C (en) * | 1987-07-06 | 1995-07-04 | Saburo Tanaka | Superconducting thin film and a method for preparing the same |
| US5300487A (en) * | 1988-12-30 | 1994-04-05 | Troy Investments Inc. | Nonspecular reflector with diffusely reflecting superconductor and protection coating |
| CA2010335A1 (en) * | 1989-03-09 | 1990-09-09 | Ronald H. Baney | Method for protective coating superconductors |
| JPH02264484A (ja) * | 1989-04-05 | 1990-10-29 | Seiko Epson Corp | 超伝導素子 |
| US5270294A (en) * | 1991-12-27 | 1993-12-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Free-standing oxide superconducting articles |
| DE4241288A1 (de) * | 1992-12-08 | 1994-06-09 | Bayer Ag | Polymere Borosilazane und Alumosilazane, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung |
| US6365554B1 (en) * | 1994-04-29 | 2002-04-02 | American Superconductor Corporation | Separating layer for heat treating superconducting wire |
| US5952270A (en) | 1994-04-29 | 1999-09-14 | American Superconductor Corporation | Process for heat treating superconductor wire |
| US20040242918A1 (en) * | 2000-06-27 | 2004-12-02 | Showa Denko K.K | Support and catalyst for use in producing lower aliphatic carboxylic acid ester, process for producing the catalyst and process for producing lower aliphatic carboxylic acid ester using the catalyst |
| JP2007178340A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の臨界電流値を測定する方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1499507A (en) * | 1974-10-01 | 1978-02-01 | Atomic Energy Authority Uk | Superconducting members and methods of manufacturing thereof |
| JPS56117643A (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-16 | Teijin Ltd | Laminate |
| FR2483848A1 (fr) * | 1980-06-06 | 1981-12-11 | Stephanois Rech Mec | Procede pour la fabrication d'une couche composite resistant a la fois au grippage, a l'abrasion, a la corrosion et a la fatigue par contraintes alternees, et couche composite ainsi obtenue |
-
1987
- 1987-04-14 JP JP62091722A patent/JPH0725614B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-04-12 US US07/180,495 patent/US5086037A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS=1976 * |
| PROC.7TH INT.CONF.VAC.METALL MATALL COAT=1982 * |
| JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS=1981 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5086037A (en) | 1992-02-04 |
| JPS63256587A (ja) | 1988-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0725614B2 (ja) | セラミツクス系超電導部材 | |
| JP4133324B2 (ja) | 熱負荷基体用材料 | |
| JPH01126205A (ja) | 超電導薄膜とその作製方法 | |
| JP2584476B2 (ja) | 電気・光伝達用複合線 | |
| CA1296955C (en) | Conductive thick films and processes for film preparation | |
| US7585575B2 (en) | Heat-insulating layer made of complex perovskite | |
| US5614471A (en) | Superconductive material | |
| JP2606698B2 (ja) | 超電導セラミツクスの作製方法 | |
| JP2505802B2 (ja) | セラミックス系超電導材の接続方法 | |
| KR890011126A (ko) | 복합 산화물 초전도박막 또는 선재와 그 제작방법 | |
| JPS63303813A (ja) | 超伝導性複合酸化物材料 | |
| US5049452A (en) | Target member used for formation of superconducting film | |
| US5272133A (en) | Passivation of thin film oxide superconductors | |
| US5077269A (en) | Sputtering target used for forming quinary superconductive oxide | |
| US5114910A (en) | Passivation of thin film oxide superconductors | |
| JPS63279528A (ja) | 超電導体装置の製造方法 | |
| JP2703227B2 (ja) | 超電導体装置 | |
| CN110803924A (zh) | 一种低热导率、高相稳定性的锆酸锶基复合陶瓷热障涂层材料及其制备方法和应用 | |
| US5081073A (en) | Superconducting ceramic structure | |
| JP2645730B2 (ja) | 超電導薄膜 | |
| JP2598055B2 (ja) | 電子デバイス用酸化物超電導薄膜 | |
| JP2520901B2 (ja) | 超電導部材 | |
| JPH0569059B2 (ja) | ||
| JPH01140683A (ja) | 超電導薄膜の形成方法 | |
| JP2734596B2 (ja) | 酸化物超電導線 |