JPS63274656A - 希土類含有超電導物質の製造法 - Google Patents
希土類含有超電導物質の製造法Info
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- JPS63274656A JPS63274656A JP62109521A JP10952187A JPS63274656A JP S63274656 A JPS63274656 A JP S63274656A JP 62109521 A JP62109521 A JP 62109521A JP 10952187 A JP10952187 A JP 10952187A JP S63274656 A JPS63274656 A JP S63274656A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は希土類含有超電導物質の製造法に関する。
超電導物質は電気抵抗がゼロになってしまうために、電
力消費なしに強い磁界を発生させたり、大電流を遠くま
で運ぶことができる。従って、電力貯蔵、磁気浮上列車
、ＮＭＲ（核磁気共鳴）利用の医療機器などへの応用や
、コンピューター用高速素子などに利用し得られる。
力消費なしに強い磁界を発生させたり、大電流を遠くま
で運ぶことができる。従って、電力貯蔵、磁気浮上列車
、ＮＭＲ（核磁気共鳴）利用の医療機器などへの応用や
、コンピューター用高速素子などに利用し得られる。
従来技術
従来、超電導物質は液体ヘリウム温度（２３°Ｋ）の極
低温で利用されていたが、最近、液体窒素温度で超電導
を示す超電導セラミックスが開発された。（Ｐ、 Ｈ，
Ｈｏ ｒ他＋ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ、 ２Ｍａｒｃｈ １９８７． Ｖｏｌ、５
８． Ｎａ ９． Ｐ９１１〜９１２）この化合物はＹ
２Ｏ３−４ＢａＯ−６ＣｕＯ，系酸化物で、 これはＹ
２Ｏ３，ＢａＣＯ３，ＣｕＯ（いずれも９９％以上の純
度のもの）原料を混合し、この混合物を約９００℃で熱
処理して固相反応によりＹ２Ｏ３４ＢａＯ−６ＣｕＯ工
系酸系酸化物る方法によって製造している。この方法に
よって得られる焼結体は気孔が多く、従って超電導物質
として重要な単位面積当りの流れる電流が小さい欠点が
ある。また、前記したように、Ｙ２０３ として９９９
６以上の高純度のものを使用するため、高価とな乞欠点
がある。それは従来、高純度でなく不純物が存在すると
超電導に悪影響があると考えられていたからである。
低温で利用されていたが、最近、液体窒素温度で超電導
を示す超電導セラミックスが開発された。（Ｐ、 Ｈ，
Ｈｏ ｒ他＋ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ、 ２Ｍａｒｃｈ １９８７． Ｖｏｌ、５
８． Ｎａ ９． Ｐ９１１〜９１２）この化合物はＹ
２Ｏ３−４ＢａＯ−６ＣｕＯ，系酸化物で、 これはＹ
２Ｏ３，ＢａＣＯ３，ＣｕＯ（いずれも９９％以上の純
度のもの）原料を混合し、この混合物を約９００℃で熱
処理して固相反応によりＹ２Ｏ３４ＢａＯ−６ＣｕＯ工
系酸系酸化物る方法によって製造している。この方法に
よって得られる焼結体は気孔が多く、従って超電導物質
として重要な単位面積当りの流れる電流が小さい欠点が
ある。また、前記したように、Ｙ２０３ として９９９
６以上の高純度のものを使用するため、高価とな乞欠点
がある。それは従来、高純度でなく不純物が存在すると
超電導に悪影響があると考えられていたからである。
発明の目的
本発明は前記従来法の超電導物質の欠点をなくすべくな
されたもので、その目的はＹ２Ｏ３が約６３％の低純度
のイツトリアコンセントレート（この名称で市販されて
いる）を使用することにより安価に得られ、かつ気孔が
少なく、単位面積当りの流れる電流の大きい超電導物質
の製造法を提供するにある。
されたもので、その目的はＹ２Ｏ３が約６３％の低純度
のイツトリアコンセントレート（この名称で市販されて
いる）を使用することにより安価に得られ、かつ気孔が
少なく、単位面積当りの流れる電流の大きい超電導物質
の製造法を提供するにある。
発明の構成
本発明者らはイツトリア原鉱石のゼノタイム（Ｘｅｎｏ
ｔｉｍｅ）よりイッ） ＩＪアを精製する中間精製物で
、その９８９Ｆ）以上が希土類からなり、イツトリアが
約６３％で、他は種々の希土類であるイツトリアコンセ
ントレートをＹ２Ｏ３に代え使用することを考えた。
ｔｉｍｅ）よりイッ） ＩＪアを精製する中間精製物で
、その９８９Ｆ）以上が希土類からなり、イツトリアが
約６３％で、他は種々の希土類であるイツトリアコンセ
ントレートをＹ２Ｏ３に代え使用することを考えた。
イツトリアコンセントレートの典型的な組成は次の通り
である。
である。
（％は重量％）
Ｙ２Ｏ３６２，９％
ＣｅＯ２３，１４％
Ｌａ２Ｏ３２，２３９６
Ｅｕ２０３ ｏ、 ｏ：２％Ｇｄ２０３２
．７〜 ＤＹ２０３１１．３ ９６ Ｅｒ’２０３ １．４３ ％Ｈｏ２Ｏ３：
３．ｓ ９６ Ｙｂ２０３５，０９６ ５ｍ２Ｑ３１．４ ％ Ｎｄ２Ｏ３４，３９６ Ｐｒ２０３ ０．８８ ％他成分 Ｃａｂ
、 ＳＯ３，Ｐ２Ｏ４などこの表が示すように、種々の
希土類が含有し、特にＣｅＯ２は３，１４％含有されて
おり、ＣｅＯ２は超電導には有害であると考えられ使用
されていなかった。
．７〜 ＤＹ２０３１１．３ ９６ Ｅｒ’２０３ １．４３ ％Ｈｏ２Ｏ３：
３．ｓ ９６ Ｙｂ２０３５，０９６ ５ｍ２Ｑ３１．４ ％ Ｎｄ２Ｏ３４，３９６ Ｐｒ２０３ ０．８８ ％他成分 Ｃａｂ
、 ＳＯ３，Ｐ２Ｏ４などこの表が示すように、種々の
希土類が含有し、特にＣｅＯ２は３，１４％含有されて
おり、ＣｅＯ２は超電導には有害であると考えられ使用
されていなかった。
本発明者らは９９％以上の高純度のＹ２Ｏ３に代え、イ
ツトリアコンセントレート（約６３％のＹ２Ｏ３）を使
用し、ＢａＣ○３＋Ｃｕ○との特定割合の混合物を、空
気中または酸化雰囲気下で、１０５０〜１３００℃の温
度で加熱すると気孔の少ない高密度の反応生成物が得ら
れる。これを８５０〜９５０℃に加熱すると単−相の物
質であるＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系物質（ただし、Ｌｎｉ
′ｉＣｅ、 Ｙ＋ Ｌａ＋ Ｅｕ＋ ＧｃＬ Ｄｙ＋
Ｅｒｙ Ｈｏ＋ ｙｂ。
ツトリアコンセントレート（約６３％のＹ２Ｏ３）を使
用し、ＢａＣ○３＋Ｃｕ○との特定割合の混合物を、空
気中または酸化雰囲気下で、１０５０〜１３００℃の温
度で加熱すると気孔の少ない高密度の反応生成物が得ら
れる。これを８５０〜９５０℃に加熱すると単−相の物
質であるＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−０系物質（ただし、Ｌｎｉ
′ｉＣｅ、 Ｙ＋ Ｌａ＋ Ｅｕ＋ ＧｃＬ Ｄｙ＋
Ｅｒｙ Ｈｏ＋ ｙｂ。
Ｓｍ、 Ｎｄ、 Ｐｒ等を表わす）が得られ、しかも、
この物質は気泡の少ない高密度で、液体窒素温度で超電
導を示し、臨界電流密度が高いものであることを知見し
得た。この知見に基づいて本発明を完成した。
この物質は気泡の少ない高密度で、液体窒素温度で超電
導を示し、臨界電流密度が高いものであることを知見し
得た。この知見に基づいて本発明を完成した。
本発明の要旨は、イツトリアコンセントレート１ モル
、 ＢａＣＯ３４モル、ＣｕＯ６モルの割合で混合した
混合物を、大気中または酸化雰囲気下で１０５０〜１３
００℃の温度に加熱溶融して気孔の少ない高密度の反応
生成物を作り、これを大気中または酸化雰囲気下で８５
０〜９８０℃に加熱して単−相物質を生成させることを
特徴とする希土類含有超電導物質の製造法にある。
、 ＢａＣＯ３４モル、ＣｕＯ６モルの割合で混合した
混合物を、大気中または酸化雰囲気下で１０５０〜１３
００℃の温度に加熱溶融して気孔の少ない高密度の反応
生成物を作り、これを大気中または酸化雰囲気下で８５
０〜９８０℃に加熱して単−相物質を生成させることを
特徴とする希土類含有超電導物質の製造法にある。
イツトリアコンセントレートとＢａＣＯ３とＣｕＯの混
合物は、大気中または酸化雰囲気下で１０５０〜１３０
０℃の温度に加熱することが必要である。
合物は、大気中または酸化雰囲気下で１０５０〜１３０
０℃の温度に加熱することが必要である。
１０５０℃未満では、均質で気孔の少ない溶融体が得ら
れず、１３００℃を超えると、ＣｕＯが変化し、Ｃｕ
２０になる傾向が生ずる。この加熱処理により気孔の殆
んどない高密度の反応生成物が得られる。
れず、１３００℃を超えると、ＣｕＯが変化し、Ｃｕ
２０になる傾向が生ずる。この加熱処理により気孔の殆
んどない高密度の反応生成物が得られる。
得られた反応生成物の粉体または成型物を大気中または
酸化雰囲気下で８５０〜９８０℃に加熱する。
酸化雰囲気下で８５０〜９８０℃に加熱する。
この加熱温度が８５０℃未満では固相反応がおそく、目
的の超電導物質が得られず、９８０℃を超えると部分溶
融が起こる。従って、加熱温度は前記温度範囲であるこ
とが必要である。加熱時間は１時間３０分以上であるこ
とが好ましい。加熱時間が短いと単−相物質が得られな
い。
的の超電導物質が得られず、９８０℃を超えると部分溶
融が起こる。従って、加熱温度は前記温度範囲であるこ
とが必要である。加熱時間は１時間３０分以上であるこ
とが好ましい。加熱時間が短いと単−相物質が得られな
い。
以上の方法により、イツトリア以外の種々の希土類を結
晶構造中に含んだ単−相物質からなる超電導物質が得ら
れる。
晶構造中に含んだ単−相物質からなる超電導物質が得ら
れる。
実施例１゜
イツトリアコンセントレート（市販）１モル。
ＢａＣＯ３４モル、ＣｕＯ６モルの粉末をよく混合した
。
。
該混合物１００ｇをアルミするつぼ中に入れ、電気炉中
で１１５０℃で溶融し得られた融体を大気中のアルミナ
板上に流し出し気孔のない高密度の反応生成物を得た。
で１１５０℃で溶融し得られた融体を大気中のアルミナ
板上に流し出し気孔のない高密度の反応生成物を得た。
この反応生成物を粉砕し、アルミナボート中に入れ、９
００℃で４時間熱処理した。Ｃの熱処理は開放炉で大気
下において行った。
００℃で４時間熱処理した。Ｃの熱処理は開放炉で大気
下において行った。
加熱後、試料を炉内に放置してゆっくり室温まで冷却し
た。得られた試料はペロブスカイト型の単−相物質であ
ることがＸ線により確認された。
た。得られた試料はペロブスカイト型の単−相物質であ
ることがＸ線により確認された。
この試料を７ ｍｍ Ｘ ５ ｍｍ Ｘ ５ ｍｍの棒
状として電気抵抗を測定したところ、超電導の開始は約
８５°にで、７７°にの液体窒素温度では電気抵抗はゼ
ロになり超電導を示した。
状として電気抵抗を測定したところ、超電導の開始は約
８５°にで、７７°にの液体窒素温度では電気抵抗はゼ
ロになり超電導を示した。
この試料の密度は５．９ｇ〜と高く、熱膨張係数は１３
８ ｘ １Ｏ−７ｔ ／’Ｃと大きく、ビッカース硬度
は４０２聴、／ｒｒｒ！？Ｉであった。また、液体窒素
温度での臨界電流密度を測定したところ、２１アンペア
／−であった。
８ ｘ １Ｏ−７ｔ ／’Ｃと大きく、ビッカース硬度
は４０２聴、／ｒｒｒ！？Ｉであった。また、液体窒素
温度での臨界電流密度を測定したところ、２１アンペア
／−であった。
実施例２゜
実施例１．と同じ混合粉末原料をアルミするつぼ中に入
れ、電気炉中で１２００℃で３０分間加熱溶融した。こ
の融体をアルミナ製の型に流し込み棒状試料を成形させ
た。この試料を９１５℃で２４時間酸素１気圧中で処理
した。得られた試料は実施例１、と同じ単−相物質であ
ることが確認され、液体窒素温度で超電導性を示した。
れ、電気炉中で１２００℃で３０分間加熱溶融した。こ
の融体をアルミナ製の型に流し込み棒状試料を成形させ
た。この試料を９１５℃で２４時間酸素１気圧中で処理
した。得られた試料は実施例１、と同じ単−相物質であ
ることが確認され、液体窒素温度で超電導性を示した。
液体窒素温度での臨界電流密度は７２アンペア／−であ
った。
った。
比較例１゜
実施例２．と同じ原料混合物を１３５０℃で２時間溶融
し、流し出して板状体とした。これを大気中９００℃で
４時間熱処理した。得られた試料の液体窒素温度での電
気抵抗を測定したが超電導性を示さなかった。
し、流し出して板状体とした。これを大気中９００℃で
４時間熱処理した。得られた試料の液体窒素温度での電
気抵抗を測定したが超電導性を示さなかった。
比較例２゜
実施例１．と同じ原料混合物をアルミナボート中に入れ
、９００℃で４時間熱処理して固相反応を行った。得ら
れた焼成体は液体窒素温度で超電導を示すが、その密度
は４．３ｇ／ｃｎ？と小さいものであった。液体窒素温
度での臨界電流密度は８アンペア／−であった。
、９００℃で４時間熱処理して固相反応を行った。得ら
れた焼成体は液体窒素温度で超電導を示すが、その密度
は４．３ｇ／ｃｎ？と小さいものであった。液体窒素温
度での臨界電流密度は８アンペア／−であった。
発明の効果
本発明の方法によると、従来使用できないとされていた
イツトリアコンセントレートをイツトリアの代りに使用
し、気孔の少ない高密度で臨界電流密度が高く、かつ液
体窒素温度で超電導性を示す物質を安価に提供し得られ
る優れた効果を奏し得られる。
イツトリアコンセントレートをイツトリアの代りに使用
し、気孔の少ない高密度で臨界電流密度が高く、かつ液
体窒素温度で超電導性を示す物質を安価に提供し得られ
る優れた効果を奏し得られる。
瀬 高 信 雄 、・
ＩｒＰ 、□ １
Claims (1)
- イツトリアコンセントレート１モル、ＢａＣＯ＿３ ４
モル、ＣｕＯ ６モルの割合で混合した混合物を、大気
中または酸化雰囲気下で１０５０〜１３００℃の温度に
加熱溶融して気孔の少ない高密度の反応生成物を作り、
これを大気中または酸化雰囲気下で８５０〜９８０℃に
加熱して単一相物質を生成させることを特徴とする希土
類含有超電導物質の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109521A JPS63274656A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 希土類含有超電導物質の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109521A JPS63274656A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 希土類含有超電導物質の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274656A true JPS63274656A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0527588B2 JPH0527588B2 (ja) | 1993-04-21 |
Family
ID=14512365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62109521A Granted JPS63274656A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 希土類含有超電導物質の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63274656A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02283670A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 高強度窒化けい素焼結体の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-01 JP JP62109521A patent/JPS63274656A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02283670A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 高強度窒化けい素焼結体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0527588B2 (ja) | 1993-04-21 |
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