JPS63276820A - 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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- JPS63276820A JPS63276820A JP62109824A JP10982487A JPS63276820A JP S63276820 A JPS63276820 A JP S63276820A JP 62109824 A JP62109824 A JP 62109824A JP 10982487 A JP10982487 A JP 10982487A JP S63276820 A JPS63276820 A JP S63276820A
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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
- 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
りなる線状または帯状の超伝導体の製造方法に関する。
りなる線状または帯状の超伝導体の製造方法に関する。
線状あるいは帯状の酸化物超伝導体は発電機、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。
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。
これらセラミックス系超伝導材料の製造において、従来
ではＬａ、０３ 、Ｙ２Ｏ３、５ｒＣＯｓ 、 ＢａＣ
Ｏ３、（：ｕＯなとの原料粉末を、仮焼し、粉砕し、加
圧成形したのち、焼結していた。
ではＬａ、０３ 、Ｙ２Ｏ３、５ｒＣＯｓ 、 ＢａＣ
Ｏ３、（：ｕＯなとの原料粉末を、仮焼し、粉砕し、加
圧成形したのち、焼結していた。
ところで、加圧成形する粉末は粒度が小さく、かつ分散
性が高いほど緻密な超伝導材料を得ることができる。超
伝導材料が緻密であれば、粒界の影習が小さくなるため
臨界温度Ｔｃ、臨界電流密度Ｊｃおよび臨界磁場１１ｃ
は高くなる。これより、電気機器の高性能かつ小型化を
図ることができる。また、微細かつ複雑な加工が可能と
なり、電子デバイスに応用することができる。したがっ
て、超伝導材料の緻密化が電気機器および電子デバイス
の性能向上にもたらす効果は極めて大きい。
性が高いほど緻密な超伝導材料を得ることができる。超
伝導材料が緻密であれば、粒界の影習が小さくなるため
臨界温度Ｔｃ、臨界電流密度Ｊｃおよび臨界磁場１１ｃ
は高くなる。これより、電気機器の高性能かつ小型化を
図ることができる。また、微細かつ複雑な加工が可能と
なり、電子デバイスに応用することができる。したがっ
て、超伝導材料の緻密化が電気機器および電子デバイス
の性能向上にもたらす効果は極めて大きい。
（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、原料粉末がＬａｚｙ
３．ｙ、ｏ３． ＳｒＣＯ３、Ｂａ（：０３ 、 （：
ｕＯなとの酸化物であるために、原料を微細な粉末とし
、またこれを均一に混合することは困難であった。した
がって、臨界温度Ｔｃ、臨界電流密度Ｊｃおよび臨界磁
場Ｈｃの向上の一つの障害となっていた。
３．ｙ、ｏ３． ＳｒＣＯ３、Ｂａ（：０３ 、 （：
ｕＯなとの酸化物であるために、原料を微細な粉末とし
、またこれを均一に混合することは困難であった。した
がって、臨界温度Ｔｃ、臨界電流密度Ｊｃおよび臨界磁
場Ｈｃの向上の一つの障害となっていた。
また、従来法では線状または帯状の超電導体を製造する
ために、ＣＩＰ 、 ＨＩＰ 、圧延、引抜きなどの成
形工程を要するので、製造工程が複雑であった。
ために、ＣＩＰ 、 ＨＩＰ 、圧延、引抜きなどの成
形工程を要するので、製造工程が複雑であった。
そこで、この発明は緻密な構造をもった超電導性セラミ
ックス膜が形成された線条体を、簡単に製造することが
できる方法を提供しようとするものである。
ックス膜が形成された線条体を、簡単に製造することが
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、
アルカリ土類金属および銅のそれぞれのアルコキシド溶
液を混合し、この混合液に水を加えてゾルまたはゲル状
溶液とする。そして、ゾルまたはゲル状溶液中に金属線
条を浸漬して金属線条表面に被膜を形成し、金属線条表
面の被膜を焼結する。
アルカリ土類金属および銅のそれぞれのアルコキシド溶
液を混合し、この混合液に水を加えてゾルまたはゲル状
溶液とする。そして、ゾルまたはゲル状溶液中に金属線
条を浸漬して金属線条表面に被膜を形成し、金属線条表
面の被膜を焼結する。
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のアルコキシド溶
液が選ばれる。希土類から選ばれるものは、 Ｌａ、Ｅ
ｕ、Ｄｙ、）ｔｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂまたはＹなどのア
ルコキシド溶液、たとえばｙ（ｏｃｏ、Ｌ＋である。ま
た、アルカリ土類金属から選ばれるものはＣ：ａ、Ｓｒ
、ＲａまたはＩｌａなどのアルコキシド溶液、たとえば
Ｂａ（ＯＣ２Ｈｓ）ｚであ、る。
よびアルカリ土類金属から所要の金属のアルコキシド溶
液が選ばれる。希土類から選ばれるものは、 Ｌａ、Ｅ
ｕ、Ｄｙ、）ｔｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂまたはＹなどのア
ルコキシド溶液、たとえばｙ（ｏｃｏ、Ｌ＋である。ま
た、アルカリ土類金属から選ばれるものはＣ：ａ、Ｓｒ
、ＲａまたはＩｌａなどのアルコキシド溶液、たとえば
Ｂａ（ＯＣ２Ｈｓ）ｚであ、る。
焼結により得られたセラミックスが緻密かつ均一な超電
導性を示す材料となるためには、上記混合液は十分に攪
拌することが望ましい。
導性を示す材料となるためには、上記混合液は十分に攪
拌することが望ましい。
金属線条は銅、ステンレス鋼などの線または帯状材であ
る。
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〜
６４ｈｒ程度である。
温度は９００〜１０００℃程度であり、焼結時間は２〜
６４ｈｒ程度である。
上記浸漬および焼結を繰り返して、超電導性セラミック
スの膜厚を調整することもできる。
スの膜厚を調整することもできる。
（作用）
希土類元素、アルカリ土類金属およびＣｕのアルコキシ
ド溶液の混合液は水を加えると、水和によりゾル状また
はゲル状水酸化物（たとえばＹ （ＯＨ） ３など）と
なる。この水酸化物は場合により各元素の水酸化物の混
合物または複水酸化物となる。したがって、混合液を十
分に攪拌すれば、希土類元素、アルカリ土類金属および
Ｃｕの水酸化物が均一に分散したゾル状またはゲル状混
合物が得られる。このゾル状またはゲル状混合物の粒子
は微細であるから、焼結工程において酸素との反応性が
高い。
ド溶液の混合液は水を加えると、水和によりゾル状また
はゲル状水酸化物（たとえばＹ （ＯＨ） ３など）と
なる。この水酸化物は場合により各元素の水酸化物の混
合物または複水酸化物となる。したがって、混合液を十
分に攪拌すれば、希土類元素、アルカリ土類金属および
Ｃｕの水酸化物が均一に分散したゾル状またはゲル状混
合物が得られる。このゾル状またはゲル状混合物の粒子
は微細であるから、焼結工程において酸素との反応性が
高い。
金属線条表面に形成されたゾル状またはゲル状混合物の
膜は、焼結により緻密な構造をもつとともに、酸素濃度
が高くかつ均一な焼結体となり、焼結体の殆どが超電導
性を示す結晶構造となる。
膜は、焼結により緻密な構造をもつとともに、酸素濃度
が高くかつ均一な焼結体となり、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超伝導性ワイヤの製造法の作業
工程の一例を示すフローチャートである。
工程の一例を示すフローチャートである。
まず、イツトリウムアルコキシド、バリウムアルコキシ
ドおよび銅アルコキシドを処理槽１ （第２図参照）に
供給し、混合した。混合液は十分に攪拌した。ついで、
混合液に水を加え更に攪拌し、ゲル状溶液Ｇとした。
ドおよび銅アルコキシドを処理槽１ （第２図参照）に
供給し、混合した。混合液は十分に攪拌した。ついで、
混合液に水を加え更に攪拌し、ゲル状溶液Ｇとした。
つぎに、第２図に示すように、直径２ｍｍの銅線Ｗをリ
ール２から繰り出し、ガイドロール３で案内しながらゲ
ル状溶液中に通した。被膜が形成された銅線を処理槽１
の出側でヒーター４により乾燥し、リール５にコイル状
に巻き取った。
ール２から繰り出し、ガイドロール３で案内しながらゲ
ル状溶液中に通した。被膜が形成された銅線を処理槽１
の出側でヒーター４により乾燥し、リール５にコイル状
に巻き取った。
被膜が形成された銅線のコイルを、焼結炉内において常
圧の酸素雰囲気中で９５０℃に加熱し、８時間保持し、
炉冷した。これより、Ｙ Ｂ ａ ２Ｃｕ 、０、−Ｘ
の組成よりなる超電導性セラミック膜が形成された銅線
が得られた。超電導性セラミックス膜の厚みは６μｍで
あった。
圧の酸素雰囲気中で９５０℃に加熱し、８時間保持し、
炉冷した。これより、Ｙ Ｂ ａ ２Ｃｕ 、０、−Ｘ
の組成よりなる超電導性セラミック膜が形成された銅線
が得られた。超電導性セラミックス膜の厚みは６μｍで
あった。
上記線材の臨界電流密度Ｊｃは１００ Ａ／ｃｍ２であ
った。これに対し、従来法により作られた線材の臨界電
流密度Ｊｃは６ Ａ／ＣＨＩ２であった。
った。これに対し、従来法により作られた線材の臨界電
流密度Ｊｃは６ Ａ／ＣＨＩ２であった。
この発明は上記実施例に限られるものではない。たとえ
ば、銅線をゾル状またはゲル状溶液中に通しながら銅線
表面に被膜を形成する代わりに、第３図に示すように予
めコイル状に巻いた銅線Ｃを処理［ｉ内に吊すようにし
てもよい。また、上記実施例では銅線表面に形成される
超電導性セラミックス膜がＹＢａ２Ｃｕ３０ｙ−ｘより
なっていたが、他の材料たとえばＬａ５ｒＣｕＯであっ
ても同様に形成することができる。
ば、銅線をゾル状またはゲル状溶液中に通しながら銅線
表面に被膜を形成する代わりに、第３図に示すように予
めコイル状に巻いた銅線Ｃを処理［ｉ内に吊すようにし
てもよい。また、上記実施例では銅線表面に形成される
超電導性セラミックス膜がＹＢａ２Ｃｕ３０ｙ−ｘより
なっていたが、他の材料たとえばＬａ５ｒＣｕＯであっ
ても同様に形成することができる。
（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
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。
かつ均一な酸化物超伝導体を製造することができる。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。
また、ＣＩＰ 、 ＨＩＰ 、圧延、引抜きなどの成形
工程を要しないので、製造工程が簡単となり、超電導線
条体を廉価に提供することができる。
工程を要しないので、製造工程が簡単となり、超電導線
条体を廉価に提供することができる。
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、ならびに第２図および第３図はそれぞ
れ金属線材の表面に被膜を形成する方法の例を説明する
図面である。
示す作業工程図、ならびに第２図および第３図はそれぞ
れ金属線材の表面に被膜を形成する方法の例を説明する
図面である。
Claims (1)
- 希土類元素、アルカリ土類金属および銅のそれぞれのア
ルコキシド溶液を混合し、この混合液に水を加えてゾル
またはゲル状溶液とし、このゾルまたはゲル状溶液中に
金属線条を浸漬して金属線条表面に被膜を形成し、金属
線条表面の被膜を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 |
|---|---|---|---|
| JP62109824A JPS63276820A (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109824A JPS63276820A (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63276820A true JPS63276820A (ja) | 1988-11-15 |
Family
ID=14520140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62109824A Pending JPS63276820A (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63276820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63310705A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-12-19 | ピーピージー インダストリーズ，インコーポレーテッド | 化学的重合法による超電導性セラミックの製造法 |
| JPS6465007A (en) * | 1987-01-30 | 1989-03-10 | Agency Ind Science Techn | Starting material solution for superconductive material |
| JPS6465003A (en) * | 1987-01-30 | 1989-03-10 | Agency Ind Science Techn | Superconductive material and production thereof |
-
1987
- 1987-05-07 JP JP62109824A patent/JPS63276820A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465007A (en) * | 1987-01-30 | 1989-03-10 | Agency Ind Science Techn | Starting material solution for superconductive material |
| JPS6465003A (en) * | 1987-01-30 | 1989-03-10 | Agency Ind Science Techn | Superconductive material and production thereof |
| JPH0476323B2 (ja) * | 1987-01-30 | 1992-12-03 | Kogyo Gijutsuin | |
| JPH0476324B2 (ja) * | 1987-01-30 | 1992-12-03 | Kogyo Gijutsuin | |
| JPS63310705A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-12-19 | ピーピージー インダストリーズ，インコーポレーテッド | 化学的重合法による超電導性セラミックの製造法 |
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