JPS63239713A

JPS63239713A - 超電導導体

Info

Publication number: JPS63239713A
Application number: JP62074782A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yokota; 稔横田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1988-10-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は超電導導体に関する。

〈従来技術とその問題点〉従来、超電導導体としては、金属系、有機物系、セラミ
ックス系のものが知られている。金属系の超電導物質に
おいては、Ｎｂ−Ｔｉ系等の合金が使用され、有機物系
の超電導物質においては、Ｎｂｓ　５ｎＳＶ３Ｇａ等が
用いられているが、これらの臨界温度は、それぞれ、９
．２に％１８．ＯＫであって必ずしも高くない。

また、セラミックス系の超電導物質としては、ペロ゛ブ
スカイト型の構造を有するもの等が知られており、この
ようなものでは、臨界温度が３０に以上を示すが、この
程度の臨界温度では、冷却コストが高く実用性に乏しい
。

セラミックス系の酸化物超電導材料を製造する場合、焼
成雰囲気に関して、酸素の存在が意義を持つことが確認
されている。例えば、大気雰囲気中において焼成を行っ
た場合、焼結体の表面部分、即ち、空気に触れやすい部
分で、より優れた超電導特性を有することも確認されて
いる。しかし、上記セラミックス系の酸化物超電導物質
の焼結は、酸素の供給が不十分な状態で行われているこ
とから、所望の超電導特性（高い臨界温度、高い臨界電
流密度、高い臨界磁場特性等）を得ることができないと
いう問題がある。

そこで、超電導導体を酸化物超電導物質よりなる多孔質
（網目状）体にして、上記製造工程中での酸素の供給を
十分にし、所望の超電導特性が得られるようにすること
も考えられる。しかし、こうした場合、多孔質体は脆く
その機械的強度は劣る。

〈発明の目的〉゛この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、
優れた超電導特性を有すると共に、機械的強度があり、
安定性に優れた超電導導体を提供することを目的とする
。

く問題点を解決するための手段〉上記目的を達成するためのこの発明の超電導導体として
は、超電導物質よりなる多孔質体の少なくとも空孔部に
、安定化材が充填されているものである。

上記超電導物質としては、超電導現象を示す材質であれ
ば特に限定されないが、例えば、セラミックス系の超電
導物質等が挙げられる。そして、超電導物質を構成する
元素を含有するものであれば単体、化合物のいずれの形
態でも使用し得る。

該元素としては、周期律表１族、■族、■族および酸素
、窒素、フッ素、塩素、炭素、硫黄などが例示される。

より詳細には、上記超電導物質はＩａ族元素、ｎａ族元
素およびＨａ族元素より選択された少なくとも１種の元
素、Ｉｂ族元素、ＩＩｂ族元素およびＩＩＩｂ族より選
択された少なくとも１種の元素、および酸素、窒素、フ
ッ素、炭素、硫黄から選択された少なくとも１種の元素
を含有したものが例示できる。

周期律表Ｉ族元素のうち、Ｉａ族元素としては、Ｌｉ　
％　Ｎａｓ　Ｋ、Ｒｂｓ　ＣｓおよびＦ「などが挙げら
れ、Ｉｂ族元素としては、Ｃｕ　ＳＡ　ｇおよびＡｕが
挙げられる。また、周期律表■族元素のうち、ＩＩａＩ
ａ族元素ては、Ｂ６　、　Ｍｇ　ｓ　Ｃａ　ｓＳｒ、Ｂ
ａおよびＲａが挙げられ、ＩＩｂ族元素としては、Ｚｎ
　、Ｃｄ等が挙げられる。周期律表■族元素のうち、Ｉ
ＩＩａ族元素としては、ＳＣ，、Ｙやランタノイド系元
素であるＬａｌＣｅ％Ｐｒ５Ｎｄ、ＰＩ％　５ＩＳＥＵ
ＳＧｄｓ　Ｔｂｓ　Ｄｙ、　　Ｈｏ、Ｅｒ５Ｔ１％　Ｙ
ｂｓ　Ｌｕｓアクチノイ元素であるＡｃ等が挙げられる
。また、ＩＩｂ族元素としては、Ａノ、Ｇａ　ｓ　Ｉ　
ｎ　ｓ　ＴＪ等が挙げられる。

上記元素のうち、Ｉｂ族元素、ＩＩａＩａ族元素ａ族元
素、酸素を含有するセラミックス系の超電導物質が挙げ
られる。なお、周期律表Ｉｂ族元素のうちＣｕ、が好ま
しい。また、上記周期律表ＩＩａＩａ族元素ち、５ｒｓ
Ｂａが好ましく、周期律表■族元素のうち、Ｓ　ｃ　Ｓ
ＹまたはＬａが好ましい。

上記の元素を含有する単体または化合物は、粉体の状態
で一種または二種以上用いられ、化合物として用いる場
合には、塩化物、窒化物、炭化物であってもよいが、酸
化物、炭酸化物、硫化物またはフッ化物が好ましく、特
に、酸素含有の酸化物または炭酸化物が好ましい。

〈作用〉上記構成の超電導導体によれば、超電導物質よりなる多
孔質体を構成要素としているので、表面積を大きく採る
ことができ、例えば、セラミックス系の超電導物質を製
造する場合において、焼結時に、酸素の供給を十分に行
うことができる。

また、多孔質体の空孔部に、安定化材を充填しているの
で、機械的強度を高めることができ、しかも、超電導特
性を安定化することができる。

〈実施例〉次いで、この発明の実施例について図を参照しながら以
下に説明する。第１図は、この発明の超電導導体を示す
斜視図である。

第１図において、超電導導体は、セラミックス系の酸化
物超電導物質よりなる多孔質体（１）と、この多孔質体
（１）の空孔部に充填される安定化材（２）とから構成
されている。

超電導物質としては、周期律表ｎａ族元素、周期律表Ｈ
ａ族元素、銅及び酸素を含んでいる。このうち、周期律
表ｎａ族元素としては、Ｂ　ｅ　ｓＭｇ％Ｃａ、Ｓｒｓ
　Ｂａｓ　Ｒａが挙げられ、また周期律表ＩＩＩａ族元
素としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ。

Ａｃ、Ｃｅ、Ｐｒ５Ｎｄ、ＰｉＳＳｍ％Ｅｕ５ＧｄＳＴ
ｂｓ　Ｄｙ１Ｈａｓ　Ｅｒｓ　Ｔｌｌ５　￥ｂ１Ｌυが
挙げられる。特に、好ましくは、ＩＩａ族元素がＢａ又
はＳｒであり、Ｉ［Ｉａ族元素が、Ｙ又はＬａ或いはＳ
ｃである場合である。

ここで、多孔質体（１）の製造方法について概略的に説
明する。例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂発泡体（好適
には連続気泡のもの）、又は多孔質に形成された銅等の
表面上に、いわゆるゾルゲル法等により溶液化された超
電導物質（好適にはアルコラード）を塗布し、次いで、
乾燥工程を経て、大気中での焼成を行い、同時に発泡体
又は銅を溶融除去する。このとき、残留して焼成された
酸化物超電導物質は、熱可塑性樹脂発泡体又は多孔質に
形成されていた銅の空孔部に含浸していたものであって
、相対的に多孔質化されており、熱可塑性樹脂発泡体又
は銅の溶融除去により所望の多孔質体として生成され得
る。

従って、このようにして製造された多孔質体（１）は、
その表面積が大きく、酸素の供給量も十分であることか
ら、高い臨界温度やその他の優れた超電導特性を発揮す
ることができる。

次いで、安定化材（りは、超電導物質の超電導特性を安
定化するためのものであって、銅、アルミニウム、アル
ミナを分散した銅、或いは銅−ニッケル系の合金等が採
用されるが、好ましくは、銅、アルミニウムが好適とな
る。

そして、安定化材（２としての、例えば、溶鋼や溶アル
ミニウムは、多孔質体（１）の空孔部に充填されている
。

なお、第２図にこの発明の他の実施例を示す。

この実施例では、安定化材（２）が多孔質体（１）の空
孔部に充填されていると共に、この多孔質体（１）の全
体を安定化材０）で包囲している。これによれば、多孔
質体（１）は、安定化材（り中にいわば埋設された状態
に設けられており、多孔質体（１）の保護・強化を図れ
る利点がある。

また、上記実施例では、超電導物質がセラミックス系の
ものである場合について説明した。しかし、この他、超
電導物質が金属系のものや、有機物系のものの場合につ
いても適用することが可能である。

以上、この発明に係る超電導導体は、この発明の要旨を
変更しない範囲で種々の設計変更を施すことができる。

次に、上記構成を有する超電導物質の実際の製造状態を
具体化して説明する。

〈具体例〉周期律表の元素Ｂａ、Ｙのアルコキシド化合物をＹｏ、
８　、Ｂａ０．２の比率で混合し、更に銅アセチルアセ
トナートを含むイソプロパツール溶液を加えた。次いで
、アセチルアセトン、オクチルアルコールを少量加えて
約８３℃で還流を行ないつつ攪拌混合した。その後加水
分解を起こさせるためにこの混合溶液にアルコールで希
釈した水を加えた。

このとき、沈澱が生じないように解膠材として酢酸を加
えた。このゾル溶液をポリウレタンからなる多孔質有機
物の表面に塗布し徐々に乾燥させた。

例えば、約１０日間放置した後、大気中で約９００℃１
０時間加熱したところ、ポリウレタンからなる有機物は
完全に燃焼しく　Ｙ　Ｏ，８Ｂ　ａｏ、２）　２　Ｃｕ
Ｏ４と推定される多孔質の酸化物超電導材料を生成する
ことができた。この物質の超電導開始温度は約１００　
Ｋで、はぼ８３にで完全な超電導となった。

なお、同様の組成のものを銅のバルク材の上に生成させ
た場合、完全に超電導になる温度は約６０にであった。

この結果より、酸素の供給が十分な多孔質体の上に生成
された方が優れた超電導特性を有することが確認された
。

く効果〉この発明の超電導導体によれば、超電導物質よりなる多
孔質体を構成要素としているので、表面積を大きく採る
ことができ、製造過程において、酸素その他の反応材、
添加材等を十分に供給することができるので、優れた超
電導特性を発揮することができるまた、多孔質体の内部に、安定化材を充填しているので
、空孔部を閉塞することができ、圧縮強度や引っ張り強
度を高めることができると共に、超電導特性を安定化す
ることができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の超電導導体を示す斜視図、第２図は
他の実施例を示す斜視図。（１）・・・多孔質体 ■・・・安定化材特許出願人　　住友電気工業株式会社手　　続　　補　　正　　書（自発）特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿１、事件の表示昭和６２年特許願第７４７８２号２、発明の名称超電導導体３、補正をする者事件との関係　　　　　特許出願人代表者　　川　　上　　哲　　部５、補正命令の日付（自発）（１）　　明細書中第７頁第７行〜第１６行の「超電導
物質としては、・・・・・・・・・である。」の記載を
削除する。

Claims

【特許請求の範囲】１、超電導物質よりなる多孔質体の少なくとも空孔部に
、安定化材が充填されていることを特徴とする超電導導
体。２、上記多孔質体が、安定化材によって包囲されている
上記特許請求の範囲第１項記載の超電導導体。３、上記安定化材が、Ｃｕ或いはＡｌである上記特許請
求の範囲第１項又は第２項に記載の超電導導体。４、上記超電導物質が、周期律表Ｉａ族元素、IIａ族元
素、IIIａ族元素より選択された少なくとも一種の元素
、周期律表Ｉｂ族元素、IIｂ族元素、IIIｂ族元素より
選択された少なくとも一種の元素、及びＯを含有する上
記特許請求の範囲第１項〜第３項の何れかに記載の超電
導導体。５、周期律表Ｉｂ族の元素、IIａ族の元素、IIIａ族の
元素及びＯを含み、周期律表Ｉｂ族元素が、Ｃｕであり
、IIａ族元素が、Ｂａ又はＳｒであり、IIIａ族元素が
、Ｙ又はＬａ或いはＳｃである上記特許請求の範囲第４
項に記載の超電導導体。