JPH01133935A - 超電導体用ペースト材 - Google Patents
超電導体用ペースト材Info
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- JPH01133935A JPH01133935A JP62293735A JP29373587A JPH01133935A JP H01133935 A JPH01133935 A JP H01133935A JP 62293735 A JP62293735 A JP 62293735A JP 29373587 A JP29373587 A JP 29373587A JP H01133935 A JPH01133935 A JP H01133935A
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- aqueous solution
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- 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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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、一定の温度で電気抵抗がゼロになる所謂超電
導材料に係り、特に液体窒素温度以上で超電導を示す超
電導材料に関する。
導材料に係り、特に液体窒素温度以上で超電導を示す超
電導材料に関する。
Ｂ１発明の概要
本発明は超電導体のペースト材の提供を図ったもので、
超電導材料の出発原料となる各金属元素を含む各成分ご
との硝酸塩水溶液を作り、これら各成分の硝酸塩水溶液
の濃度を高濃度液が低濃度液の５倍以下とし、これを分
取した溶液に炭酸水素ナトリウム、もしくは炭酸水素カ
リウムを添加しながらＰ Ｈ７、５〜１０の範゛囲で生
成される炭酸塩の沈澱物にバインダ有機溶剤を添加して
成るペースト材を出発原料とすることにより、臨界温度
（Ｔｃ）が７７に以上の超電導ペースト材料を安定して
提供することができる。
超電導材料の出発原料となる各金属元素を含む各成分ご
との硝酸塩水溶液を作り、これら各成分の硝酸塩水溶液
の濃度を高濃度液が低濃度液の５倍以下とし、これを分
取した溶液に炭酸水素ナトリウム、もしくは炭酸水素カ
リウムを添加しながらＰ Ｈ７、５〜１０の範゛囲で生
成される炭酸塩の沈澱物にバインダ有機溶剤を添加して
成るペースト材を出発原料とすることにより、臨界温度
（Ｔｃ）が７７に以上の超電導ペースト材料を安定して
提供することができる。
Ｃ１従来の技術
西暦１９１１年カメリング・オンネスにより超電導現象
が発見されていらい、実用化に向けてさまざまな研究開
発が進められている。実用化には、臨界温度（Ｔｃ）が
高ければ高い程、冷却コストが安くて済むため、より高
温での超電導の可能性をめぐってその超電導材料の激し
い開発競争が展開されている。
が発見されていらい、実用化に向けてさまざまな研究開
発が進められている。実用化には、臨界温度（Ｔｃ）が
高ければ高い程、冷却コストが安くて済むため、より高
温での超電導の可能性をめぐってその超電導材料の激し
い開発競争が展開されている。
西暦１９８０年代までに明らかにされていた超電導材料
は、液体ヘリウム温度（Ｔｃ約４に、−２６９℃）で冷
却して使用するものがほとんどであり、これはヘリウム
ガスを液化した冷却剤で冷却しなければならない。ヘリ
ウムは希少材料で高価格であるうえ、臨界温度まで下げ
るための冷却コストが非常に高くつくため、超電導材料
の普及の障害となっていた。
は、液体ヘリウム温度（Ｔｃ約４に、−２６９℃）で冷
却して使用するものがほとんどであり、これはヘリウム
ガスを液化した冷却剤で冷却しなければならない。ヘリ
ウムは希少材料で高価格であるうえ、臨界温度まで下げ
るための冷却コストが非常に高くつくため、超電導材料
の普及の障害となっていた。
ごく最近、超電導材料についての研究開発が計界的にら
進められ、これまで知られた超電導材料の最高のＴｃは
、ニオブ３ゲルマニウム（Ｎ ｂ ３Ｇｅ）の２２．３
Ｋにとどまっていたが、Ｌａ（ランタン）の一部をＢａ
（バリウム）で置換したランタン・ストロンチウム・銅
酸化物（ＬａＳｒ）。
進められ、これまで知られた超電導材料の最高のＴｃは
、ニオブ３ゲルマニウム（Ｎ ｂ ３Ｇｅ）の２２．３
Ｋにとどまっていたが、Ｌａ（ランタン）の一部をＢａ
（バリウム）で置換したランタン・ストロンチウム・銅
酸化物（ＬａＳｒ）。
Ｃｕｂ、によって、これまでの限界を超えた３７にで超
電導現象が始まり、３３にで電気抵抗がゼロになったこ
とが発表され、続いて今年始め同じくＬａ−８ｒ−Ｃｕ
０４系で５４Ｋを、更に続いて、ランタン・ストロンチ
ウムに代えイツトリウム（Ｙ）、バリウム（Ｂａ）、銅
、酸素の組み合わせによる新物質でＴｃ７７Ｋを達成し
ている。
電導現象が始まり、３３にで電気抵抗がゼロになったこ
とが発表され、続いて今年始め同じくＬａ−８ｒ−Ｃｕ
０４系で５４Ｋを、更に続いて、ランタン・ストロンチ
ウムに代えイツトリウム（Ｙ）、バリウム（Ｂａ）、銅
、酸素の組み合わせによる新物質でＴｃ７７Ｋを達成し
ている。
現在は、このバリウム（Ｂａ）、イツトリウム（Ｙ）、
銅（Ｃｕ）、酸素による酸化物の超電導材料が最も関心
が高くその実用化に向けて活発な開発が進められている
。
銅（Ｃｕ）、酸素による酸化物の超電導材料が最も関心
が高くその実用化に向けて活発な開発が進められている
。
この超電導体の製造方法としては、例えばＹ。
０、（イツトリア） 、 Ｂ ａ ＣＯ３（酸化）くリ
ウム）。
ウム）。
Ｃｕｂ（酸化銅）の原料を適当な配合比で、ボールミル
等で機械的に充分に混合し、原料粉体、水。
等で機械的に充分に混合し、原料粉体、水。
玉石を入れ数時間充分に混合し、出発原料を得て、これ
を焼結して超電導体を得る。
を焼結して超電導体を得る。
Ｄ１発明が解決しようとする問題点
上記のように超電導体は、焼結体であるため、出発原料
、焼結法、熱処理などによって組織が決まり、特性が決
まる。特に基となる出発原料の粉体が最適なものでない
と焼結法や熱処理にいくら工夫をこらしても均一で優れ
た特性のものが得られない。
、焼結法、熱処理などによって組織が決まり、特性が決
まる。特に基となる出発原料の粉体が最適なものでない
と焼結法や熱処理にいくら工夫をこらしても均一で優れ
た特性のものが得られない。
上記の方法によるとＹｚＯ３，Ｂ ａ ＣＯ３，Ｃｕ
Ｏの原料粉体が充分に混合され難いため、長時間の混合
時間を必要とし、長時間混合すると玉石等からの不純物
の混入は避けられない。
Ｏの原料粉体が充分に混合され難いため、長時間の混合
時間を必要とし、長時間混合すると玉石等からの不純物
の混入は避けられない。
また、一般に焼結１反応等は微粒子であるほど活性化さ
れ均一になされるが、上記の方法では、粒子の大きさは
原料粉体の粒度により決まってしまう。また粒度はある
分布をもつため、大きな粒子と小さな粒子が混在するこ
とにより焼成された超電導体が均一な組織になり難い等
の問題がある。
れ均一になされるが、上記の方法では、粒子の大きさは
原料粉体の粒度により決まってしまう。また粒度はある
分布をもつため、大きな粒子と小さな粒子が混在するこ
とにより焼成された超電導体が均一な組織になり難い等
の問題がある。
本発明は上記問題点に鑑み成されたもので、簡易な方法
から成り、臨界温度（Ｔｃ）を７７に以上とする超電導
体のペースト材の提供を目的とする。
から成り、臨界温度（Ｔｃ）を７７に以上とする超電導
体のペースト材の提供を目的とする。
Ｅ、問題点を解決するための手段と作用液体窒素冷却で
超電導体が使用できれば、電力。
超電導体が使用できれば、電力。
運輸、エネルギー変換等の広い分野で利用できる点に着
目し、種々の材料の配合、特に不純物の混入の虞れがな
く、均一の混合が安定的に得られる超電導体ペースト材
について実験を重ねた結果、具体的な手段として超電導
材料の出発原料となる各金属元素各々を含む各成分ごと
の硝酸塩水溶液を作り、この各成分の硝酸塩水溶液の濃
度を高濃度液が低濃度液の５倍以下とし、これを分取し
た溶液に炭酸水素ナトリウムもしくは炭酸水素カリウム
を添加しながらＰＨ７，５〜１０の範囲で沈澱物を生成
し、この沈澱物にバインダ有機溶剤を添加して成るペー
スト材を出発原料とする。
目し、種々の材料の配合、特に不純物の混入の虞れがな
く、均一の混合が安定的に得られる超電導体ペースト材
について実験を重ねた結果、具体的な手段として超電導
材料の出発原料となる各金属元素各々を含む各成分ごと
の硝酸塩水溶液を作り、この各成分の硝酸塩水溶液の濃
度を高濃度液が低濃度液の５倍以下とし、これを分取し
た溶液に炭酸水素ナトリウムもしくは炭酸水素カリウム
を添加しながらＰＨ７，５〜１０の範囲で沈澱物を生成
し、この沈澱物にバインダ有機溶剤を添加して成るペー
スト材を出発原料とする。
Ｆ、実施例
以下、本発明による製造方法の一実施例について詳細に
説明する。本発明のペースト材の特徴は湿式合成法を用
いた共沈法にあり、本実施例を製造工程に従って説明す
る。先ず、出発原料として第１の成分としての金属元素
Ｙ、Ｓｃ、Ｌａ。
説明する。本発明のペースト材の特徴は湿式合成法を用
いた共沈法にあり、本実施例を製造工程に従って説明す
る。先ず、出発原料として第１の成分としての金属元素
Ｙ、Ｓｃ、Ｌａ。
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ。
Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうち１種類以上の元素を含む金属粉
末と、第２の成分としての金属元素Ｂａ。
末と、第２の成分としての金属元素Ｂａ。
Ｃａ、Ｓｒのうち１種類以上の元素を含む金属粉末と、
第３の成分としてのＣｕ元素の金属粉末を求める。上記
の各元素を含む金属粉末は元素別に硝酸塩水溶液に溶解
される。
第３の成分としてのＣｕ元素の金属粉末を求める。上記
の各元素を含む金属粉末は元素別に硝酸塩水溶液に溶解
される。
本実施例では第１の成分としてイツトリウム（Ｙ）の元
素を含む金属粉末を、第２の成分としてバリウム（Ｂａ
）の元素を含む金属粉末を、第３の成分として銅（Ｃｕ
）の元素の金属粉末を出発原料として求める。上記の各
元素を含む金属粉末を個別に溶解して成る硝酸イツトリ
ウム（Ｙ（ＮＯ３）３）と硝酸バリウム（Ｂ ａ （Ｎ
Ｏ５）ｔ）と硝酸銅（Ｃｕ （Ｎ Ｏａ） ｔ）の基
準水溶液を作成する。
素を含む金属粉末を、第２の成分としてバリウム（Ｂａ
）の元素を含む金属粉末を、第３の成分として銅（Ｃｕ
）の元素の金属粉末を出発原料として求める。上記の各
元素を含む金属粉末を個別に溶解して成る硝酸イツトリ
ウム（Ｙ（ＮＯ３）３）と硝酸バリウム（Ｂ ａ （Ｎ
Ｏ５）ｔ）と硝酸銅（Ｃｕ （Ｎ Ｏａ） ｔ）の基
準水溶液を作成する。
この場合基準水溶液の濃度を低濃度溶液と高濃度溶液の
濃度比が５倍以下となるように作成することが重要であ
る。濃度比をこのように５倍以下とする理由は、濃度差
が大きいと各元素の基準水溶液より分取する際の混合液
の組成比になる分子量の誤差が大きくなるためである。
濃度比が５倍以下となるように作成することが重要であ
る。濃度比をこのように５倍以下とする理由は、濃度差
が大きいと各元素の基準水溶液より分取する際の混合液
の組成比になる分子量の誤差が大きくなるためである。
例えば本実施例の硝酸バリウムＢ ａ （ＮＯ３） ｔ
は溶解度が約５１Ｆ／１００ｉＱで１．９Ｘ１０−’ｍ
ｏ ｌ／ｍＱの飽和溶解量であり、−万能の元素の溶解
度は硝酸イツトリウムＹ （Ｎ ０３）３力月３３９／
１００１（ｌで４８．７Ｘ Ｉ Ｏ−’ｍｏ ｌ／ｚ１
２の飽和溶解量で、硝酸銅Ｃｕ（Ｎ（Ｌ＋）＊が２４３
．７９／ １００ｍＱで１２９．９Ｘ １０−’ｍｏ
１ ／ｘＱの飽和溶解量であり、各溶液の溶解債の差の
大きいことがわかる。この飽和溶液付近の濃度で各元素
別基準水溶液を作成すると、バリウム（Ｂａ）の溶解度
か低いため、池の２元素の溶液に対して数１０倍添加す
ることとなり、分取した混合液の組成比になる分子量の
誤差が大きくなる。従って、Ｙ、Ｃｕの濃度を低くして
Ｂａの溶液濃度の５倍以下とすることが必要である。上
記のように濃度比を５倍以下となるように作成された各
元素の基準水溶液より、任意の組成分量を分取して１つ
の混合水溶液を作成し充分な撹拌を行う。この場合各金
属元素毎の基準水溶液のＰ Ｈの調整を行う。本実施例
では各種金属元素の上記基準水溶液のＰ Ｍが６〜１１
になる様に、ＮａＯＨもしくはＨＮ Ｏａの希釈溶液で
調整しながら、各種金属元素の沈澱のＰＨ依存性につい
て実験を行った。
は溶解度が約５１Ｆ／１００ｉＱで１．９Ｘ１０−’ｍ
ｏ ｌ／ｍＱの飽和溶解量であり、−万能の元素の溶解
度は硝酸イツトリウムＹ （Ｎ ０３）３力月３３９／
１００１（ｌで４８．７Ｘ Ｉ Ｏ−’ｍｏ ｌ／ｚ１
２の飽和溶解量で、硝酸銅Ｃｕ（Ｎ（Ｌ＋）＊が２４３
．７９／ １００ｍＱで１２９．９Ｘ １０−’ｍｏ
１ ／ｘＱの飽和溶解量であり、各溶液の溶解債の差の
大きいことがわかる。この飽和溶液付近の濃度で各元素
別基準水溶液を作成すると、バリウム（Ｂａ）の溶解度
か低いため、池の２元素の溶液に対して数１０倍添加す
ることとなり、分取した混合液の組成比になる分子量の
誤差が大きくなる。従って、Ｙ、Ｃｕの濃度を低くして
Ｂａの溶液濃度の５倍以下とすることが必要である。上
記のように濃度比を５倍以下となるように作成された各
元素の基準水溶液より、任意の組成分量を分取して１つ
の混合水溶液を作成し充分な撹拌を行う。この場合各金
属元素毎の基準水溶液のＰ Ｈの調整を行う。本実施例
では各種金属元素の上記基準水溶液のＰ Ｍが６〜１１
になる様に、ＮａＯＨもしくはＨＮ Ｏａの希釈溶液で
調整しながら、各種金属元素の沈澱のＰＨ依存性につい
て実験を行った。
即ち第１成分＋７） Ｙ （Ｎ Ｏ＝、！Ｊ） ａ ＋
７）水溶液５ Ｘ １０−’ｍｏｌ／ｍＱ、、第２成分
のＢ ａ （Ｎ Ｏ３） ２の水溶液１．２５Ｘ１０−
’ｍｏ １／ｘ１２．第３成分のＣｕ（ＮＯ３）ｔの水
溶液５ｘ ｌ Ｏ−’ｍｏ １／ｍ（ｌから成る基準水
溶液から、Ｙ（ＮＯ３）３を２０ｘＱ、１３ａ（Ｎｏ３
Ｌを８０１Ｑ、 Ｃｕ （ＮＯ３） ｔを２０ｘＱ分
取して、夫々の溶液にＮ ａ ＨＣＯ３溶液を３０１１
０゜加えながら、その溶液のＰ Ｈを６〜１１の間でＮ
ａ ＯＨまたはＨＮ Ｏ３の希釈溶液で調整した。
７）水溶液５ Ｘ １０−’ｍｏｌ／ｍＱ、、第２成分
のＢ ａ （Ｎ Ｏ３） ２の水溶液１．２５Ｘ１０−
’ｍｏ １／ｘ１２．第３成分のＣｕ（ＮＯ３）ｔの水
溶液５ｘ ｌ Ｏ−’ｍｏ １／ｍ（ｌから成る基準水
溶液から、Ｙ（ＮＯ３）３を２０ｘＱ、１３ａ（Ｎｏ３
Ｌを８０１Ｑ、 Ｃｕ （ＮＯ３） ｔを２０ｘＱ分
取して、夫々の溶液にＮ ａ ＨＣＯ３溶液を３０１１
０゜加えながら、その溶液のＰ Ｈを６〜１１の間でＮ
ａ ＯＨまたはＨＮ Ｏ３の希釈溶液で調整した。
このＰ ｔＩ調整した液を充分に撹拌した後に濾過し、
濾過した濾液をＩＣＰ（プラズマ発光分析）により測定
した。
濾過した濾液をＩＣＰ（プラズマ発光分析）により測定
した。
第１表と第２図は濾液に残留した元素の割合を示したも
のであり、第２図は横軸にＰ Ｈをとり、縦軸に濾液中
の残量を％で示したものである。
のであり、第２図は横軸にＰ Ｈをとり、縦軸に濾液中
の残量を％で示したものである。
第１表
上記の結果から明らかなように沈澱作成時のＰＨは７，
５以上にすることが必要である。Ｐ Ｈ＜７の時Ｂａが
充分に沈澱しないで組成が不安定となる。またＰＨ＞１
０の時沈澱は得られるがＮａ”が多くなるため後工程の
洗浄に時間を要する。
５以上にすることが必要である。Ｐ Ｈ＜７の時Ｂａが
充分に沈澱しないで組成が不安定となる。またＰＨ＞１
０の時沈澱は得られるがＮａ”が多くなるため後工程の
洗浄に時間を要する。
なおＰ Ｈ調整のアルカリ側調整物質としてＮａＯＨを
用い、酸性側調整物質としてＨＮ Ｏ３を用いる理由は
、アルカリ側調整物質にＮＨ，ＯＨ（アンモニア）を用
いた場合には、焼成過程では飛散するが、沈澱作成時Ｃ
ｕイオンと反応し錯イオンとしてＣｕ ”を取り込むた
めＣｕが沈澱しなくなる。また酸性側調整物質としてＨ
ＣρではＣＱが残留する虞れが生じ、いずれも調整物質
としては不適合である。
用い、酸性側調整物質としてＨＮ Ｏ３を用いる理由は
、アルカリ側調整物質にＮＨ，ＯＨ（アンモニア）を用
いた場合には、焼成過程では飛散するが、沈澱作成時Ｃ
ｕイオンと反応し錯イオンとしてＣｕ ”を取り込むた
めＣｕが沈澱しなくなる。また酸性側調整物質としてＨ
ＣρではＣＱが残留する虞れが生じ、いずれも調整物質
としては不適合である。
次に上記の混合水溶液に炭酸水素ナトリム（Ｎ ａ Ｈ
ＣＯ３） 、もしくは炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ，）
を加えながら炭酸塩の沈澱物を生成する。この炭酸塩の
沈澱反応は次の様に表わされろ。
ＣＯ３） 、もしくは炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ，）
を加えながら炭酸塩の沈澱物を生成する。この炭酸塩の
沈澱反応は次の様に表わされろ。
」
Ｃｕ （Ｎ ＯＪ、＝Ｃｕ ”＋２ Ｎ Ｏ９−上記の
基準水溶液を分取した混合溶液にＮａＨＣＯ３を添加す
ると ＮａＨＣＯ３−Ｎａ”＋ＨＣＯ３’ ＬＩ Ｃ０３−→Ｈ”＋ＣＯ３２− となり、 Ｙ３°＋３／２ＣＯ３”−→１／２Ｙｔ（ＣＯ３）ｓ
↓ ］Ｂａ”＋Ｃ（）＋１−−ＢａＣＯ３↓ □ Ｃｕ”＋ＣＯ５２−→ＣｕＣＯ３↓ ：となって沈澱
反応を生じる。この場合に必要なＮ ａ Ｉ−Ｔ ＣＯ
３は、Ｙｌｍｏｌに対して１．５ｍｏｌ。
基準水溶液を分取した混合溶液にＮａＨＣＯ３を添加す
ると ＮａＨＣＯ３−Ｎａ”＋ＨＣＯ３’ ＬＩ Ｃ０３−→Ｈ”＋ＣＯ３２− となり、 Ｙ３°＋３／２ＣＯ３”−→１／２Ｙｔ（ＣＯ３）ｓ
↓ ］Ｂａ”＋Ｃ（）＋１−−ＢａＣＯ３↓ □ Ｃｕ”＋ＣＯ５２−→ＣｕＣＯ３↓ ：となって沈澱
反応を生じる。この場合に必要なＮ ａ Ｉ−Ｔ ＣＯ
３は、Ｙｌｍｏｌに対して１．５ｍｏｌ。
１３ａ１ｍｏｌに対してＩｍｏ Ｉ、Ｃｕ ｆｍｏ Ｉ
に対して１ｍ０１と算出されるが、実際には計算層より
も過剰に加えて充分に沈澱物を生成する必要がある。上
記の反応式で示された過剰なＮａ’。
に対して１ｍ０１と算出されるが、実際には計算層より
も過剰に加えて充分に沈澱物を生成する必要がある。上
記の反応式で示された過剰なＮａ’。
ＣＯｊ’−イオンは次工程の濾過工程中に水で流出され
るが、不足した場合には沈澱物の生成が不充分となるた
めで、本実施例ではＮ ａ ＨＣＯ３の過剰量を２０〜
５０％としている。また沈殿物生成時には、混合溶液を
充分撹拌しながら行い、沈殿物生成後ら沈澱を充分熟成
するため数時間撹拌するとよく、撹拌すると共に加熱温
度４０℃〜８０℃にて加熱しながら行うと沈澱が熟成す
る。この生成された沈澱物の組成について、分取した出
発組成の混合液の仕込量と沈澱物の組成量との比較をＰ
Ｈ′＝９の条件のもとで行った。第２表はその結果を示
すもので沈澱物の組成量は５ｃｐ（プラズマ発光分析）
により測定した。
るが、不足した場合には沈澱物の生成が不充分となるた
めで、本実施例ではＮ ａ ＨＣＯ３の過剰量を２０〜
５０％としている。また沈殿物生成時には、混合溶液を
充分撹拌しながら行い、沈殿物生成後ら沈澱を充分熟成
するため数時間撹拌するとよく、撹拌すると共に加熱温
度４０℃〜８０℃にて加熱しながら行うと沈澱が熟成す
る。この生成された沈澱物の組成について、分取した出
発組成の混合液の仕込量と沈澱物の組成量との比較をＰ
Ｈ′＝９の条件のもとで行った。第２表はその結果を示
すもので沈澱物の組成量は５ｃｐ（プラズマ発光分析）
により測定した。
第２表
上記の第２表に示すように出発組成と沈澱物の組成の差
が少ないことが確認された。生成された沈澱物は濾過さ
れＰＨを７迄に管理された水で充分に水洗いした後、乾
燥される。乾燥した沈澱物は次にバインダとして例えば
、ポリビニルアルコール水溶液を添加され、有機溶剤を
加えて充分に練り上げられてペースト状に形成される。
が少ないことが確認された。生成された沈澱物は濾過さ
れＰＨを７迄に管理された水で充分に水洗いした後、乾
燥される。乾燥した沈澱物は次にバインダとして例えば
、ポリビニルアルコール水溶液を添加され、有機溶剤を
加えて充分に練り上げられてペースト状に形成される。
得られたペースト状の出発原料は、高純度のアルミナ基
板にスクリーン印刷し、このアルミナ基板を乾燥させる
。スクリーン印刷したアルミナ基板を、温度１０００℃
で加熱焼付を行って、このアルミナ基板の表面に形成さ
れたセラミックスを液体窒素温度で冷却した。この結果
を示したものが第１図のグラフで、液体窒素温度近傍、
即ち約絶対温度８６にで超電導が始まり、約８２＼Ｋに
至って電気抵抗がゼロとなることが確認された。
板にスクリーン印刷し、このアルミナ基板を乾燥させる
。スクリーン印刷したアルミナ基板を、温度１０００℃
で加熱焼付を行って、このアルミナ基板の表面に形成さ
れたセラミックスを液体窒素温度で冷却した。この結果
を示したものが第１図のグラフで、液体窒素温度近傍、
即ち約絶対温度８６にで超電導が始まり、約８２＼Ｋに
至って電気抵抗がゼロとなることが確認された。
上記の製造方法により焼結された本実施例におけるペー
スト材の出発原料の組成について分析を行い、次の様に
組成されていることが確認された。
スト材の出発原料の組成について分析を行い、次の様に
組成されていることが確認された。
即ち、
イツトリウム等から成る第１の成分を ２．５≦第１の
成分≦１５原子％バリウム等から成る第２の成分を ２
０≦第２の成分≦５０原子％銅から成る第３の成分を３
０≦Ｃｕ≦６５原子％の割合で且つ酸素０を含んで構成
することにより、液体窒素の温度で電気抵抗はゼロとな
る超電導体を得ることができた。
成分≦１５原子％バリウム等から成る第２の成分を ２
０≦第２の成分≦５０原子％銅から成る第３の成分を３
０≦Ｃｕ≦６５原子％の割合で且つ酸素０を含んで構成
することにより、液体窒素の温度で電気抵抗はゼロとな
る超電導体を得ることができた。
なお、本発明の実施にあたっては上記実施例に限定され
ろものではなく、例えば基準水溶液となる所定の元素を
含む碑酸塩水溶液の製作は、（１）所定の元素を含む金
属粉末を硝酸塩で溶解する。
ろものではなく、例えば基準水溶液となる所定の元素を
含む碑酸塩水溶液の製作は、（１）所定の元素を含む金
属粉末を硝酸塩で溶解する。
（２）所定の元素を含む金属酸化物の粉末を硝酸塩で溶
解する。
解する。
（３）所定の金属元素を含む硝酸塩（例えばイットリウ
ム硝酸塩）を水で溶解する。
ム硝酸塩）を水で溶解する。
のいずれかであっても所望の硝酸塩水溶液が得られるも
のである。
のである。
Ｇ８発明の詳細
な説明したように、本発明はイツトリウム等から成る第
１の成分と、バリウム等から成る第２の成分と、銅から
成る第３の成分に属する各金属元素を含む各成分ごとの
硝酸塩水溶液を作成し、この溶液の濃度を高濃度液が低
濃度液の５倍以下とし、これら各成分の硝酸塩水溶液か
ら分取した溶液に炭酸水素ナトリウムもしくは炭酸水素
カリウムを加えながらＰＨ７，５〜１０の範囲で沈澱物
を生成し、この沈澱物にバインダを加えて得られたペー
スト材を出発原料としたので、本発明の超電導ペースト
材は、その組成成分の配合のバラツキが極めて小さい安
定したものとなると共に、微粒子の沈澱物をスクリーン
印刷ずろため、印刷された超電導体の印刷膜も均一に焼
成されるという大きな効果を奏する。また出発原料の多
様の組成が各元素の溶液から任意に分取できるので作業
が容易であり、沈澱の生成するＰ ）［領域が広いため
操作が容易である。
１の成分と、バリウム等から成る第２の成分と、銅から
成る第３の成分に属する各金属元素を含む各成分ごとの
硝酸塩水溶液を作成し、この溶液の濃度を高濃度液が低
濃度液の５倍以下とし、これら各成分の硝酸塩水溶液か
ら分取した溶液に炭酸水素ナトリウムもしくは炭酸水素
カリウムを加えながらＰＨ７，５〜１０の範囲で沈澱物
を生成し、この沈澱物にバインダを加えて得られたペー
スト材を出発原料としたので、本発明の超電導ペースト
材は、その組成成分の配合のバラツキが極めて小さい安
定したものとなると共に、微粒子の沈澱物をスクリーン
印刷ずろため、印刷された超電導体の印刷膜も均一に焼
成されるという大きな効果を奏する。また出発原料の多
様の組成が各元素の溶液から任意に分取できるので作業
が容易であり、沈澱の生成するＰ ）［領域が広いため
操作が容易である。
本発明は従来の機械的混合方法である乾式合成法に比べ
て、第１に出発原料となる金属の均一混合が得られる。
て、第１に出発原料となる金属の均一混合が得られる。
第２に玉石等からの不純物の混入の虞れが生じない。第
３に出発原料となる金属の粒子が小さく原子レベルの均
一の混合物となり、反応焼結が均一となると共に、焼結
工程での焼結温度が９００℃という従来より低い温度で
実施できて、得られた焼結体が均一化される。第４には
超電導体として電流密度が向上した。
３に出発原料となる金属の粒子が小さく原子レベルの均
一の混合物となり、反応焼結が均一となると共に、焼結
工程での焼結温度が９００℃という従来より低い温度で
実施できて、得られた焼結体が均一化される。第４には
超電導体として電流密度が向上した。
第１図は本発明の焼結体の絶対温度（Ｋ）に対する抵抗
値（１０−３ΩＣ１１）の特性曲線図を示す、第２図は
各元素を溶解した基準溶液の沈澱反応のＰ Ｉ−１依存
性を示すグラフである。 矩ズす温度（に）□
値（１０−３ΩＣ１１）の特性曲線図を示す、第２図は
各元素を溶解した基準溶液の沈澱反応のＰ Ｉ−１依存
性を示すグラフである。 矩ズす温度（に）□
Claims (1)
- （１）第１の成分（Ｙ，Ｓｃ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ
，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕのうち１
種類以上）と、第２の成分（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒのうち１
種類以上）と第３の成分（Ｃｕ）に属する各金属元素を
含む各成分ごとの硝酸塩水溶液を作り、これら各成分の
硝酸塩水溶液の濃度を高濃度液が低濃度液の５倍以下と
し、これら各溶液を組成比分取した溶液に炭酸水素ナト
リウムもしくは炭酸水素カリウムを加えながらＰＨ７．
５〜１０の範囲で沈澱物を生成し、この沈澱物にバイン
ダ有機溶剤を添加して成るペースト材を出発原料とした
ことを特徴とする超電導体用ペースト材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62293735A JPH01133935A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 超電導体用ペースト材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62293735A JPH01133935A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 超電導体用ペースト材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133935A true JPH01133935A (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=17798562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62293735A Pending JPH01133935A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 超電導体用ペースト材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01133935A (ja) |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP62293735A patent/JPH01133935A/ja active Pending
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