JPS63270344A - 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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- JPS63270344A JPS63270344A JP62104661A JP10466187A JPS63270344A JP S63270344 A JPS63270344 A JP S63270344A JP 62104661 A JP62104661 A JP 62104661A JP 10466187 A JP10466187 A JP 10466187A JP S63270344 A JPS63270344 A JP S63270344A
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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
- 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。
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、有機材料、セラミックスなどが知られている
。最近では、特にＬａ、Ｓｒ、Ｃｕ酸化物やＹ、Ｂａ、
Ｃｕ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、有機材料、セラミックスなどが知られている
。最近では、特にＬａ、Ｓｒ、Ｃｕ酸化物やＹ、Ｂａ、
Ｃｕ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Ｌａ２０ａ
、Ｙ２Ｏ３などの希土類元素の酸化物、ＳｒＣＯ３＋Ｂ
ａＣＯ３などのアルカリ土類金属の炭酸塩およびＣｕＯ
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った多結晶体となる。
、Ｙ２Ｏ３などの希土類元素の酸化物、ＳｒＣＯ３＋Ｂ
ａＣＯ３などのアルカリ土類金属の炭酸塩およびＣｕＯ
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った多結晶体となる。
また、焼結中に上記炭酸塩から６０２が放出される一方
、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習する。
、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習する。
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００２などの不純物が焼結の際に結晶粒界に集り
、酸素が結晶内に取り込まれるのを妨げていた。このた
めに、酸素との未反応部分、すなわち酸素濃度が不十分
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００２などの不純物が焼結の際に結晶粒界に集り
、酸素が結晶内に取り込まれるのを妨げていた。このた
めに、酸素との未反応部分、すなわち酸素濃度が不十分
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の粉末
を原料とし、焼結体を粉砕し、成形し、焼結する一連の
工程を繰り返す。
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、焼結体を粉砕し、成形し、焼結する一連の
工程を繰り返す。
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、ｌ
ｌｏ、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にａ、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、ｌ
ｌｏ、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にａ、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（：ＩＰ
、 ＩＩＩＰ、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
９００〜１０００℃程度であり、焼結時間は２〜６４ｈ
ｒ程度である。繰り返す際の粉砕、成形および焼結の作
業条件は最初の粉砕、成形および焼結の作業条件と実質
的に同じである。粉砕、成形および焼結の一連の工程の
繰返し回数は、原料粉末の種類および粒度、粉砕条件な
らびに焼成条件により決められ、１〜数回程度である。
、 ＩＩＩＰ、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
９００〜１０００℃程度であり、焼結時間は２〜６４ｈ
ｒ程度である。繰り返す際の粉砕、成形および焼結の作
業条件は最初の粉砕、成形および焼結の作業条件と実質
的に同じである。粉砕、成形および焼結の一連の工程の
繰返し回数は、原料粉末の種類および粒度、粉砕条件な
らびに焼成条件により決められ、１〜数回程度である。
なお、最初の焼結工程の前に成形、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。仮焼により原料粉末中の水分
および揮発分を分離する。
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。仮焼により原料粉末中の水分
および揮発分を分離する。
（作用）
この発明の方法では、焼結体を粉砕し、成形し、焼結す
る一連の工程を繰り返す。粉砕により結晶粒が破砕され
、このとき結晶粒界の６０２その他の不純物が放出され
る。この結果、焼結時に結晶粒の粗大化が防止され、同
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。これより、焼結体は緻密な構
造をもつとともに、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。繰返し数
が多いほど、焼結体の緻密性、酸素濃度およびその均一
性は向上する。゛ （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。
る一連の工程を繰り返す。粉砕により結晶粒が破砕され
、このとき結晶粒界の６０２その他の不純物が放出され
る。この結果、焼結時に結晶粒の粗大化が防止され、同
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。これより、焼結体は緻密な構
造をもつとともに、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。繰返し数
が多いほど、焼結体の緻密性、酸素濃度およびその均一
性は向上する。゛ （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。
図面に示すように、まず酸化イツトリウム、炭酸バリウ
ムおよび酸化鋼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。得られた粉末を圧力３００ｋｇｆ／ｃ
ｍ２で冷間−軸加工成形し、続いて圧力２０００ｋｇｆ
／ａｍ２で直径２０ｍｍのベレットに冷間等方加圧成形
した。ついで、このベレットを９５０℃で８時間加熱し
て焼結した。
ムおよび酸化鋼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。得られた粉末を圧力３００ｋｇｆ／ｃ
ｍ２で冷間−軸加工成形し、続いて圧力２０００ｋｇｆ
／ａｍ２で直径２０ｍｍのベレットに冷間等方加圧成形
した。ついで、このベレットを９５０℃で８時間加熱し
て焼結した。
このようにして得られた焼結体を再び粉砕し、上記と全
く同じ作業条件で加圧成形および焼結を繰り返し、ＹＢ
ａ２Ｃｕ３０７−×の組成よりなる焼結体を得た。
く同じ作業条件で加圧成形および焼結を繰り返し、ＹＢ
ａ２Ｃｕ３０７−×の組成よりなる焼結体を得た。
つぎに、上記焼結体を粉砕し、外径２０ｍｍ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。
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。
上記線材の臨界電流密度Ｊｃは４００ Ａ／ｃｍ”であ
った。これに対し、従来法（焼結体の粉砕、成形、焼結
を繰り返さない）により作られた線材の臨界電流密度Ｊ
ｃは３０ Ａ／ｃｍ２であった。
った。これに対し、従来法（焼結体の粉砕、成形、焼結
を繰り返さない）により作られた線材の臨界電流密度Ｊ
ｃは３０ Ａ／ｃｍ２であった。
以上、ＹＢａ２Ｃｕ３０．−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。
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）
この発明によれば、緻密な構造をもち、酸素濃度が高く
かつ均一な酸化物超伝導体を製造することができる。こ
わより、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。
かつ均一な酸化物超伝導体を製造することができる。こ
わより、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、成形工程および空気または
酸素雰囲気中で行う焼結工程を含む酸化物超伝導体の製
造において、前記焼結工程により得られた焼結体を粉砕
し、成形し、焼結する一連の工程を繰り返すことを特徴
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 |
|---|---|---|---|
| JP62104661A JPS63270344A (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 |
|---|---|---|---|
| JP62104661A JPS63270344A (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 |
|---|---|
| JPS63270344A true JPS63270344A (ja) | 1988-11-08 |
Family
ID=14386648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62104661A Pending JPS63270344A (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) | JPS63270344A (ja) |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP62104661A patent/JPS63270344A/ja active Pending
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