JPS63270342A - 酸化物超伝導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導体の製造方法Info
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- JPS63270342A JPS63270342A JP62104659A JP10465987A JPS63270342A JP S63270342 A JPS63270342 A JP S63270342A JP 62104659 A JP62104659 A JP 62104659A JP 10465987 A JP10465987 A JP 10465987A JP S63270342 A JPS63270342 A JP S63270342A
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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
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は酸化物超伝導体、特に酸化物セラミックスよ
りなる超伝導体の製造方法に関する。
りなる超伝導体の製造方法に関する。
酸化物超伝導体は線状あるいは帯状に成形され、発電機
、変圧器その他の電気機器やジョセフソン素子などの電
子デバイスなどに用いられる。
、変圧器その他の電気機器やジョセフソン素子などの電
子デバイスなどに用いられる。
（従来の技術）
超伝導材料として、金属元素、これら金属の合金や金属
間化合物、存機材料、セラミックスなどが知られている
。最近では、特にＬａ、Ｓｒ、（：ｕ酸化物やＹ、Ｂａ
Ｊ：ｕ酸化物などのセラミックス系超伝導材料の開発が
盛んに行われている。
間化合物、存機材料、セラミックスなどが知られている
。最近では、特にＬａ、Ｓｒ、（：ｕ酸化物やＹ、Ｂａ
Ｊ：ｕ酸化物などのセラミックス系超伝導材料の開発が
盛んに行われている。
これら酸化物超伝導体の製造では、一般に □Ｌａ２
０＋ 、Ｙ２Ｏ３などの希土類元素の酸化物、５ｒＣ（
Ｊｒ 。
０＋ 、Ｙ２Ｏ３などの希土類元素の酸化物、５ｒＣ（
Ｊｒ 。
［１ａＧＯ＋などのアルカリ土類金属の炭酸塩およびＣ
ｕＯなどの原料粉末を加圧成形したのち、焼結する。成
形体は、焼結により微小な結晶粒が集）た多結晶体とな
る。また、焼結中に上記炭酸塩からＣＯ□が放出され、
また酸化物および雰囲気中の酸素が結晶中に取り込まれ
、ペロブスカイト型など超電導性を示す結晶構造を形成
する。酸化物の結晶構造は酸素イオンの充填状態により
決るので、焼結中における酸素と上記酸化物や炭酸塩と
の反応は超電導性に大きく影響する。
ｕＯなどの原料粉末を加圧成形したのち、焼結する。成
形体は、焼結により微小な結晶粒が集）た多結晶体とな
る。また、焼結中に上記炭酸塩からＣＯ□が放出され、
また酸化物および雰囲気中の酸素が結晶中に取り込まれ
、ペロブスカイト型など超電導性を示す結晶構造を形成
する。酸化物の結晶構造は酸素イオンの充填状態により
決るので、焼結中における酸素と上記酸化物や炭酸塩と
の反応は超電導性に大きく影響する。
また、一般に原料粉末をベレット状に成形したのち、仮
焼し、粉砕して得られた粉末を加圧成形して焼結するこ
とも行われている。仮焼により水分、ＣＯ□その他の不
純物が原料粉末から除去される。
焼し、粉砕して得られた粉末を加圧成形して焼結するこ
とも行われている。仮焼により水分、ＣＯ□その他の不
純物が原料粉末から除去される。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、上記従来の製造方法では、原料粉末中に含まれ
ている６０２などの不純物が焼結の際に残留し、反応を
妨げていた。このために、未反応部分、例えば酸素濃度
が不十分な部分が焼結を終えた成品中にかなり残ってい
た。未反応部分はペロブスカイト型など超電導性を示す
結晶構造を形成しないので、このことが臨界温度Ｔｃ、
臨界電流密度Ｊｃあるいは臨界磁場Ｈｃの向上の一つの
障害となっていた。
ている６０２などの不純物が焼結の際に残留し、反応を
妨げていた。このために、未反応部分、例えば酸素濃度
が不十分な部分が焼結を終えた成品中にかなり残ってい
た。未反応部分はペロブスカイト型など超電導性を示す
結晶構造を形成しないので、このことが臨界温度Ｔｃ、
臨界電流密度Ｊｃあるいは臨界磁場Ｈｃの向上の一つの
障害となっていた。
そこで、この発明は焼結体の殆どが超電導性を示す結晶
構造からなり、高い超電導性を示す酸化物超伝導体を製
造することができる方法を提供しようとするものである
。
構造からなり、高い超電導性を示す酸化物超伝導体を製
造することができる方法を提供しようとするものである
。
（問題点を解決するための手段）
この発明の酸化物超伝導体の製造方法は、希土類元素の
酸化物、アルカリ土類金属の炭酸塩およびＣｕＯの混合
粉末を成形し、焼結して酸化物超電導体を製造する方法
において、成形前の粉末を１０−２Ｔｏｒｒ以上の真空
中で２００〜１０００℃加熱保持して熱処理したのち、
加圧成形し、焼結する。
酸化物、アルカリ土類金属の炭酸塩およびＣｕＯの混合
粉末を成形し、焼結して酸化物超電導体を製造する方法
において、成形前の粉末を１０−２Ｔｏｒｒ以上の真空
中で２００〜１０００℃加熱保持して熱処理したのち、
加圧成形し、焼結する。
真空度が１０−２Ｔｏｒｒ未満あるいは加熱温度が２０
０℃未満であると、粉末中からＣ０２その他の不純物を
除去することができない。また、加熱温度が１０００℃
を越えても不純物の除去作用は向上せず、熱経済的に不
利となる。加熱保持時間は加熱温度、原料粉末の種類、
粒度などによって決められるが、数時間程度である。
０℃未満であると、粉末中からＣ０２その他の不純物を
除去することができない。また、加熱温度が１０００℃
を越えても不純物の除去作用は向上せず、熱経済的に不
利となる。加熱保持時間は加熱温度、原料粉末の種類、
粒度などによって決められるが、数時間程度である。
製造する酸化物超伝導体の種類に応じて、希土類元素お
よびアルカリ土類金属から所要の金属が選ばれる。希土
類から選ばれるものは、たとえばＬａ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂまたはＹであり、アルカリ土類金
属から選ばれるものはＣａ、Ｓｒ、ＲａまたはＢａであ
る。
よびアルカリ土類金属から所要の金属が選ばれる。希土
類から選ばれるものは、たとえばＬａ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂまたはＹであり、アルカリ土類金
属から選ばれるものはＣａ、Ｓｒ、ＲａまたはＢａであ
る。
粉末を成形するには、通常の成形方法たとえばＣＩＰ、
ＨＩ Ｐ、ホットプレスなどが用いられる。焼結は常圧
で、空気あるいは酸素雰囲気中で行う。焼結温度は９０
０〜１１００℃程度であり、焼結時間は２〜６４ｈｒ程
度である。
ＨＩ Ｐ、ホットプレスなどが用いられる。焼結は常圧
で、空気あるいは酸素雰囲気中で行う。焼結温度は９０
０〜１１００℃程度であり、焼結時間は２〜６４ｈｒ程
度である。
なお、上記熱処理の前に成形、仮焼あるいは粉砕工程を
含めてもよい。この場合の成形は、簡単な加圧成形が用
いられる。仮焼は常圧で、空気あるいは酸素雰囲気中で
行い、仮焼温度は７００〜９００℃程度、また仮焼時間
は数時間程度である。
含めてもよい。この場合の成形は、簡単な加圧成形が用
いられる。仮焼は常圧で、空気あるいは酸素雰囲気中で
行い、仮焼温度は７００〜９００℃程度、また仮焼時間
は数時間程度である。
仮焼により原料粉末中の水分、揮発分その他の不純物を
分離する。
分離する。
（作用）
この発明の方法では、焼結前の粉末を真空中で加熱保持
するので、粉末中からＣＯ２その低不純物が容易に放出
される。このため、焼結時に酸素は結晶粒内へ容易に入
りこむことができ、酸素との反応が促進される。こねよ
り、焼結体は酸素濃度が高くかつ均一となり、焼結体の
殆どが超電導性を示す結晶構造となる。
するので、粉末中からＣＯ２その低不純物が容易に放出
される。このため、焼結時に酸素は結晶粒内へ容易に入
りこむことができ、酸素との反応が促進される。こねよ
り、焼結体は酸素濃度が高くかつ均一となり、焼結体の
殆どが超電導性を示す結晶構造となる。
（実施例）
第１図はこの発明による酸化物超伝導体製造法の作業工
程の一例を示すフローチャートである。
程の一例を示すフローチャートである。
図面に示すように、まず酸化イツトリウム、炭酸バリウ
ムおよび酸化銅の微細粉末を混合し、ベレットに加圧成
形した。ベレットを９００℃で、２時間仮焼したのち、
これを粉砕した。得られた粉末を１０−６Ｔｏｒｒの真
空中で６５０℃に加熱して５時間保持した。
ムおよび酸化銅の微細粉末を混合し、ベレットに加圧成
形した。ベレットを９００℃で、２時間仮焼したのち、
これを粉砕した。得られた粉末を１０−６Ｔｏｒｒの真
空中で６５０℃に加熱して５時間保持した。
上記熱処理した粉末を圧力３００ｋｇｆ／ｃｍ”で冷間
−軸加工成形し、さらに圧力２０００ｋｇｆ／ｃａ＋２
で直径２０ｍｍのベレットに冷間等方加圧成形した。こ
のベレットを酸素雰囲気で９５０℃に加熱して８時間保
持し、焼結した。ついで、焼結体を粉砕し、外径２０ｍ
＋ｎの鋼管に充填し、これを圧延および引抜きにより外
径２ ｍｍの線材に延伸加工した。そして、９５０℃で
８時間加熱し、炉冷した。
−軸加工成形し、さらに圧力２０００ｋｇｆ／ｃａ＋２
で直径２０ｍｍのベレットに冷間等方加圧成形した。こ
のベレットを酸素雰囲気で９５０℃に加熱して８時間保
持し、焼結した。ついで、焼結体を粉砕し、外径２０ｍ
＋ｎの鋼管に充填し、これを圧延および引抜きにより外
径２ ｍｍの線材に延伸加工した。そして、９５０℃で
８時間加熱し、炉冷した。
このようにして得られた線材の電流密度Ｊｃは３００
Ａ／ｃｍ２であった。これに対し、従来法（真空中での
熱処理を行わない）により作られた線材の臨界電流密度
Ｊｃは３０ Ａ／ｃｒｎ２であった。
Ａ／ｃｍ２であった。これに対し、従来法（真空中での
熱処理を行わない）により作られた線材の臨界電流密度
Ｊｃは３０ Ａ／ｃｒｎ２であった。
以上、ＹＩ３ａ２１；ｕ、０ｙ−ｘの製造について説明
したが、他の材料たとえばＬａ５ｒＣｕＯについても同
様に製造することができる。
したが、他の材料たとえばＬａ５ｒＣｕＯについても同
様に製造することができる。
（発明の効果）
この発明によりば、焼結に供される粉末は真空中での熱
処理により不純物が除去されるので、焼結体は酸素濃度
が高くかつ均一となり、焼結体の殆どが超電導性を示す
結晶構造となる。これより、臨界温度、臨界電流密度お
よび臨界磁場は高くなり、電気機器および電子デバイス
の性能向上を図ることが可能である。
処理により不純物が除去されるので、焼結体は酸素濃度
が高くかつ均一となり、焼結体の殆どが超電導性を示す
結晶構造となる。これより、臨界温度、臨界電流密度お
よび臨界磁場は高くなり、電気機器および電子デバイス
の性能向上を図ることが可能である。
第１図はこの発明による酸化物超伝導体製造法の一例を
示す作業工程図である。
示す作業工程図である。
Claims (1)
- 希土類元素の酸化物、アルカリ土類金属の炭酸塩およ
びＣｕＯの粉末を原料とし、これを成形し、空気または
酸素雰囲気中で焼結して酸化物超電導体を製造する方法
において、成形前の粉末を１０＾−＾２Ｔｏｒｒ以上の
真空中で２００〜１０００℃に加熱保持して熱処理した
のち、加圧成形し、焼結することを特徴とする酸化物超
伝導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62104659A JPS63270342A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62104659A JPS63270342A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63270342A true JPS63270342A (ja) | 1988-11-08 |
Family
ID=14386591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62104659A Pending JPS63270342A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63270342A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5232907A (en) * | 1988-08-12 | 1993-08-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Yttrium-barrium-copper oxide powder and process for manufacturing yttrium-barrium-copper oxide superconducting sintered body |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP62104659A patent/JPS63270342A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5232907A (en) * | 1988-08-12 | 1993-08-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Yttrium-barrium-copper oxide powder and process for manufacturing yttrium-barrium-copper oxide superconducting sintered body |
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