JPH01145365A - 酸化物系超電導体の製造方法 - Google Patents
酸化物系超電導体の製造方法Info
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- JPH01145365A JPH01145365A JP62302178A JP30217887A JPH01145365A JP H01145365 A JPH01145365 A JP H01145365A JP 62302178 A JP62302178 A JP 62302178A JP 30217887 A JP30217887 A JP 30217887A JP H01145365 A JPH01145365 A JP H01145365A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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」
本発明は超電導マグネットコイル等の超電導機器あるい
は電力輸送線等に用いられる酸化物系超電導体の製造方
法に関するもので、特に、臨界電流密度を向上させるも
のである。
は電力輸送線等に用いられる酸化物系超電導体の製造方
法に関するもので、特に、臨界電流密度を向上させるも
のである。
「従来の技術」
最近に至り、ｆ電導状態から超電導状態へ遷移する臨界
温度（Ｔｃ）が液体窒素温度以上の値を示す酸化物系の
超電導材料か種々発見されている。
温度（Ｔｃ）が液体窒素温度以上の値を示す酸化物系の
超電導材料か種々発見されている。
この種の酸化物超電導材料は、一般式Ａ −Ｂ −Ｃｕ
−Ｏ（ただし、ＡはＬａ、Ｃｅ、Ｙｂ、Ｓｃ、Ｅｒ等の
周期律表Ｈ１ａ重元素の１種以上を示し、ＢはＢａ、Ｓ
ｒ等の周期律表ＩＩａ族元素の１種以上を示す）で示さ
れるものである。
−Ｏ（ただし、ＡはＬａ、Ｃｅ、Ｙｂ、Ｓｃ、Ｅｒ等の
周期律表Ｈ１ａ重元素の１種以上を示し、ＢはＢａ、Ｓ
ｒ等の周期律表ＩＩａ族元素の１種以上を示す）で示さ
れるものである。
そして、従来、この種の酸化物系超電導体を製造するに
は、前記ｎｌａ族元素を含む粉末とＩＩａ族元素を含む
粉末と酸化銅を含む粉末を混合して混合粉末を作成し、
この混合粉末を大気中において５００〜９００℃程度に
加熱して混合粉末中の水分や炭素分などの不純物を除去
する予備焼結を行った後に、この予備焼結粉末をプレス
機械などで所定の形状に成形し、得られた成形体に熱処
理を施し、各元素を固相反応させて超電導物質を生成さ
せることにより製造するようにしている。
は、前記ｎｌａ族元素を含む粉末とＩＩａ族元素を含む
粉末と酸化銅を含む粉末を混合して混合粉末を作成し、
この混合粉末を大気中において５００〜９００℃程度に
加熱して混合粉末中の水分や炭素分などの不純物を除去
する予備焼結を行った後に、この予備焼結粉末をプレス
機械などで所定の形状に成形し、得られた成形体に熱処
理を施し、各元素を固相反応させて超電導物質を生成さ
せることにより製造するようにしている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、前述の方法で製造された超電導体にあっては
、予備焼結を行った後に熱処理や本焼成を行ったもので
あっても、臨界電流密度の十分に高い超電導体が得られ
ない欠点があった。
、予備焼結を行った後に熱処理や本焼成を行ったもので
あっても、臨界電流密度の十分に高い超電導体が得られ
ない欠点があった。
このような欠点が生じる原因については現在のところ、
以下に説明する如き理由によるものと推定している。
以下に説明する如き理由によるものと推定している。
例えばこの種の酸化物系超電導体において、臨界温度が
９０Ｋを超える値を示すものとして知られるＹ ＩＢ
ａｚｃ ｕｓＯｔ−５系の超電導体にあっては、酸素含
有量が７に近いほど、即ち、酸素欠損量δの値の小さい
ものほど臨界電流密度などの超電導特性が向上すること
が知られている。
９０Ｋを超える値を示すものとして知られるＹ ＩＢ
ａｚｃ ｕｓＯｔ−５系の超電導体にあっては、酸素含
有量が７に近いほど、即ち、酸素欠損量δの値の小さい
ものほど臨界電流密度などの超電導特性が向上すること
が知られている。
そして、Ｙ ＩＢ ａ２ｃ ＬＩ３０７−δ系の超電導
体の内部には、臨界温度が９０に程度を示す斜方晶（Ｉ
）。
体の内部には、臨界温度が９０に程度を示す斜方晶（Ｉ
）。
（δ−δｌ）と、臨界温度が５０に程度を示す斜方晶（
ＩＩ）、（δ＝δ１．δ、〉δＩ）の両方が混在してい
ることが知られており、斜方晶（Ｉ）の割合の多いもの
が臨界電流密度などの超電導特性に優れた超電導体とな
る。
ＩＩ）、（δ＝δ１．δ、〉δＩ）の両方が混在してい
ることが知られており、斜方晶（Ｉ）の割合の多いもの
が臨界電流密度などの超電導特性に優れた超電導体とな
る。
ところが、前述の方法によって酸化物系超電導体を製造
した場合、δの値は焼結時の条件や熱処理過程によって
大きく変化するので、製造された超電導体の内部には、
かなり多量の斜方晶（ＩＩ）が含まれているものと推定
される。ところで、前記斜方晶（ＩＩ）は、熱処理条件
を調節することによって斜方晶（Ｉ）に変態させること
が可能であるが、熱処理による斜方晶（１）への変態が
十分に進行しない場合、あるいは、斜方晶（Ｉ［）の割
合が多い場合には、結果的に臨界電流密度が低い超電導
体が生成されてしまう傾向にある。
した場合、δの値は焼結時の条件や熱処理過程によって
大きく変化するので、製造された超電導体の内部には、
かなり多量の斜方晶（ＩＩ）が含まれているものと推定
される。ところで、前記斜方晶（ＩＩ）は、熱処理条件
を調節することによって斜方晶（Ｉ）に変態させること
が可能であるが、熱処理による斜方晶（１）への変態が
十分に進行しない場合、あるいは、斜方晶（Ｉ［）の割
合が多い場合には、結果的に臨界電流密度が低い超電導
体が生成されてしまう傾向にある。
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、優れた臨界
電流密度を発揮する酸化物系超電導体の製造方法を提供
することを目的とする。
電流密度を発揮する酸化物系超電導体の製造方法を提供
することを目的とする。
「問題点を解決するための手段」
前記問題点を解決するために本発明は、酸化物系の超電
導体を構成する元素を含む複数の粉末を混合して混合粉
末を調製し、この混合粉末を純酸素雰囲気中で５００〜
１１００℃に所要時間加熱して予備焼結した後に超電導
体を生成させる熱処理を施すものである。
導体を構成する元素を含む複数の粉末を混合して混合粉
末を調製し、この混合粉末を純酸素雰囲気中で５００〜
１１００℃に所要時間加熱して予備焼結した後に超電導
体を生成させる熱処理を施すものである。
「作用」
予備焼結処理を純酸素雰囲気中で行うために、予備焼結
した混合粉末中に多量の酸素を含ませることができ、後
工程の熱処理で生成された超電導体の内部に酸素含有量
の多い斜方晶を多く生成させることができるために臨界
電流密度が向上する。
した混合粉末中に多量の酸素を含ませることができ、後
工程の熱処理で生成された超電導体の内部に酸素含有量
の多い斜方晶を多く生成させることができるために臨界
電流密度が向上する。
以下に本発明を酸化物系超電導線の製造方法に適用した
例について詳細に説明する。
例について詳細に説明する。
本発明を実施して酸化物系超電導線を製造するには、ま
ず、出発物を調製する。この出発物としては、酸化物超
電導体、酸化物超電導体を構成する元素を含む材料ある
いはこれらの混合物が用いられる。
ず、出発物を調製する。この出発物としては、酸化物超
電導体、酸化物超電導体を構成する元素を含む材料ある
いはこれらの混合物が用いられる。
前記の酸化物超電導体としては、Ａ −Ｂ −Ｃ−Ｄ系
（ただしＡは、Ｙ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ
ｍ。
（ただしＡは、Ｙ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ
ｍ。
Ｓ ｍ、Ｅ ｕ、Ｇ ｄ、Ｔ ｂ、Ｄ ｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｔ ｍ、Ｙ ｂ、 Ｌ ｕなどの周期律表［ａ族元
素のうち１種あるいは２種以上を示し、ＢはＳ ｒ、Ｂ
ａ、Ｃａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｒａなどの周期律表Ｕａ族元素
のうち１種あるいは２種以上を示し、ＣはＣｕ、Ａｇ、
Ａｕの周期律表１ｂ族元素とＮｂのうちＣｕあるいはＣ
ｕを含む２種以上を示し、ＤはＯ、Ｓ 、Ｓ ｅ、Ｔｅ
、Ｐｏなどの周期律表■ｂ族元素およびＦ、ＣＩ、Ｂｒ
等の周期律表■ｂ族元素のうち０あるいはＯを含む２種
以上を示す）のものが用いられる。
ｒ、Ｔ ｍ、Ｙ ｂ、 Ｌ ｕなどの周期律表［ａ族元
素のうち１種あるいは２種以上を示し、ＢはＳ ｒ、Ｂ
ａ、Ｃａ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｒａなどの周期律表Ｕａ族元素
のうち１種あるいは２種以上を示し、ＣはＣｕ、Ａｇ、
Ａｕの周期律表１ｂ族元素とＮｂのうちＣｕあるいはＣ
ｕを含む２種以上を示し、ＤはＯ、Ｓ 、Ｓ ｅ、Ｔｅ
、Ｐｏなどの周期律表■ｂ族元素およびＦ、ＣＩ、Ｂｒ
等の周期律表■ｂ族元素のうち０あるいはＯを含む２種
以上を示す）のものが用いられる。
また、酸化物超電導体を構成する元素を含む材料として
は、周期律表Ｕａ族元素を含む粉末と周期律表ｍａ族元
素を含む粉末と酸化銅粉末などからなる混合粉末あるい
はこの混合粉末を仮焼した粉末、または、前記混合粉末
と仮焼粉末の混合粉末などが用いられる。ここで用いら
れる周期律表Ｕａ族元素粉末としては、Ｂｅ、Ｓ ｒ、
Ｍｇ、Ｂａ、Ｒａの各元素の炭酸塩粉末、酸化物粉末、
塩化物粉末、硫化物粉末、フッ化物粉末などの化合物粉
末あるいは合金粉末などである。また、周期律表１１１
ａ族元素粉末としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、
Ｎｄ、Ｐｍ。
は、周期律表Ｕａ族元素を含む粉末と周期律表ｍａ族元
素を含む粉末と酸化銅粉末などからなる混合粉末あるい
はこの混合粉末を仮焼した粉末、または、前記混合粉末
と仮焼粉末の混合粉末などが用いられる。ここで用いら
れる周期律表Ｕａ族元素粉末としては、Ｂｅ、Ｓ ｒ、
Ｍｇ、Ｂａ、Ｒａの各元素の炭酸塩粉末、酸化物粉末、
塩化物粉末、硫化物粉末、フッ化物粉末などの化合物粉
末あるいは合金粉末などである。また、周期律表１１１
ａ族元素粉末としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、
Ｎｄ、Ｐｍ。
Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕの各元素の酸化物粉末、炭酸塩粉末、塩化物粉
末、硫化物粉末、フッ化物粉末などの化合物粉末あるい
は合金粉末などが用いられる。更に、酸化銅粉末として
は、ＣｕＯ，Ｃｕ＊Ｏ，ＣｕａＯｔ、Ｃｕ、Ｏａなどが
用いられろ。
ｂ、Ｌｕの各元素の酸化物粉末、炭酸塩粉末、塩化物粉
末、硫化物粉末、フッ化物粉末などの化合物粉末あるい
は合金粉末などが用いられる。更に、酸化銅粉末として
は、ＣｕＯ，Ｃｕ＊Ｏ，ＣｕａＯｔ、Ｃｕ、Ｏａなどが
用いられろ。
ところで前記混合粉末を調製するには、通常、前述の粉
末法が用いられるが、この方法に限定されるものではな
く、各元素の酸溶液から塩として共沈させ、その沈澱物
を乾燥させて粉末状の混合粉末として得る共沈法を適用
させることも自由である。また、前記必要な元素のアル
コキシド化合物、オキシケトン化合物、シクロペンタジ
ェニル化合物などを所定の比率で混合して混合液とし、
この混合液に水を加えて加水分解などしてゾル状にする
とともに、このゾル状の物質を加熱してゲル化し、この
ゲルを更に加熱して固相とした上で粉砕して混合粉末を
得るゾルゲル法を適用しても良い。
末法が用いられるが、この方法に限定されるものではな
く、各元素の酸溶液から塩として共沈させ、その沈澱物
を乾燥させて粉末状の混合粉末として得る共沈法を適用
させることも自由である。また、前記必要な元素のアル
コキシド化合物、オキシケトン化合物、シクロペンタジ
ェニル化合物などを所定の比率で混合して混合液とし、
この混合液に水を加えて加水分解などしてゾル状にする
とともに、このゾル状の物質を加熱してゲル化し、この
ゲルを更に加熱して固相とした上で粉砕して混合粉末を
得るゾルゲル法を適用しても良い。
次に前記混合粉末を純酸素雰囲気中において、５００〜
ｔｔｏｏ℃の温度で１−１００時間加熱して予備焼結す
る。なお、純酸素雰囲気は混合粉末を収納した加熱炉の
中に純度１００％の酸素ガスを流すことにより得ること
ができる。なお、加熱炉に流入させる純酸素ガスの流量
は、気体の停滞がない程度であれば問題ないが、流速４
０ｃｎ＋／分以上が望ましい。気体流機が４０ｃｍ／分
より低い値であると一部に気体の停滞が起こり易く、超
電導体に十分な酸素を供給できないことが起こり易いの
で好ましくない。
ｔｔｏｏ℃の温度で１−１００時間加熱して予備焼結す
る。なお、純酸素雰囲気は混合粉末を収納した加熱炉の
中に純度１００％の酸素ガスを流すことにより得ること
ができる。なお、加熱炉に流入させる純酸素ガスの流量
は、気体の停滞がない程度であれば問題ないが、流速４
０ｃｎ＋／分以上が望ましい。気体流機が４０ｃｍ／分
より低い値であると一部に気体の停滞が起こり易く、超
電導体に十分な酸素を供給できないことが起こり易いの
で好ましくない。
以上説明した予備焼結処理によって混合粉末中に、従来
より多量の酸素を含ませることができる。
より多量の酸素を含ませることができる。
予備焼結処理が終了したならば、予備焼結物を更に粉砕
して粒径を揃え、ラバープレス法などの圧粉法により圧
粉して棒状の成形体を得る。ここで行う粉砕物の圧粉法
は、前述の方法に限るものではなく、前記粉砕物を所望
の圧密度の圧粉成形体に加圧成形できる方法であれば、
いかなる方法でも使用可能である。そして、成形圧力は
、仮焼物の種類、目的の圧密度などに応じて定められる
が、通常は１ 、５〜１０ ｔｏｎ／ ａｍ’程度の範
囲で定められる。なお、仮焼処理と粉砕処理と圧粉処理
などからなる一連の工程を１回以上繰り返し行っても差
し支えない。
して粒径を揃え、ラバープレス法などの圧粉法により圧
粉して棒状の成形体を得る。ここで行う粉砕物の圧粉法
は、前述の方法に限るものではなく、前記粉砕物を所望
の圧密度の圧粉成形体に加圧成形できる方法であれば、
いかなる方法でも使用可能である。そして、成形圧力は
、仮焼物の種類、目的の圧密度などに応じて定められる
が、通常は１ 、５〜１０ ｔｏｎ／ ａｍ’程度の範
囲で定められる。なお、仮焼処理と粉砕処理と圧粉処理
などからなる一連の工程を１回以上繰り返し行っても差
し支えない。
次いで前記成形体を酸素雰囲気中において８００〜１１
００℃に１〜１００時間加熱するとともに加熱後に徐冷
する中間熱処理を行って棒状の中間焼結体を得る。
００℃に１〜１００時間加熱するとともに加熱後に徐冷
する中間熱処理を行って棒状の中間焼結体を得る。
次に前述のように製造された中間焼結体１を第１図に示
す金属製の管体２に充填して複合体３を作成する。前記
管体２は、Ｃｕ、Ａｇ５Ａｌあるいはこれらの合金、ま
たはステンレスなどの金属材料から形成されている。な
お、管体２の構成材料は塑性加工可能なものであれば金
属材料に限らないが、熱処理時に中間焼結体ｌから酸素
を奪わないような非酸化性の材料を選択する必要がある
。
す金属製の管体２に充填して複合体３を作成する。前記
管体２は、Ｃｕ、Ａｇ５Ａｌあるいはこれらの合金、ま
たはステンレスなどの金属材料から形成されている。な
お、管体２の構成材料は塑性加工可能なものであれば金
属材料に限らないが、熱処理時に中間焼結体ｌから酸素
を奪わないような非酸化性の材料を選択する必要がある
。
従って貴金属あるいは貴金属を含有する合金などを用い
ることが好ましいが、管体の内周面に非酸化性の材料か
らなる被覆層を形成したものでも差し支えない。
ることが好ましいが、管体の内周面に非酸化性の材料か
らなる被覆層を形成したものでも差し支えない。
次に第１図に示すロータリースウエージング装置Ａによ
って前記複合体３に縮径加工を施す。このロータリース
ウェージング装置Ａは、図示路の駆動装置によって移動
自在に設けられた複数のダイス６を備えてなるものであ
る。これらダイス６は、棒状の複合体３をその長さ方向
に移動させる際の移動空間の周囲に、この移動空間を囲
むように設けられたもので、前記移動空間と直角な方向
（第１図に示す矢印ａ方向）に移動自在に、かつ、移動
空間の周回り（第１図に示す矢印す方向）に回転自在に
保持されている。また、各ダイス６の内面には、前記複
合体３を縮径加工するためのテーパ面６ａが形成されて
いて、各ダイス６のテーパ面６ａで囲む間隙が先窄まり
状となるようになっている。
って前記複合体３に縮径加工を施す。このロータリース
ウェージング装置Ａは、図示路の駆動装置によって移動
自在に設けられた複数のダイス６を備えてなるものであ
る。これらダイス６は、棒状の複合体３をその長さ方向
に移動させる際の移動空間の周囲に、この移動空間を囲
むように設けられたもので、前記移動空間と直角な方向
（第１図に示す矢印ａ方向）に移動自在に、かつ、移動
空間の周回り（第１図に示す矢印す方向）に回転自在に
保持されている。また、各ダイス６の内面には、前記複
合体３を縮径加工するためのテーパ面６ａが形成されて
いて、各ダイス６のテーパ面６ａで囲む間隙が先窄まり
状となるようになっている。
前記複合体３を縮径するには、前記ロータリースウエー
ジング装置Ａを作動させるとともに、第１図に示すよう
に複合体３の一端をダイス６・・・の間の間隙に押し込
む。ここで前記ダイス６・・・は第１図の矢印ａ方向に
所定間隔往復移動しつつ回転しているために、複合体３
は一端側から順次鍛造しつつ縮径されて第１図の２点鎖
線に示す線径まで縮径され、複合体１３が得られる。こ
の縮径加工においては、回転しつつ往復運動する複数の
ダイス６によって複合体１３を鍛造しつつ縮径するため
に、縮径加工中の複合体３に断線を起こすことなく大き
な加工率で縮径加工することができる。ところで、複合
体３を縮径する装置は第１図に示すロータリースウエー
ジング装置に限るものではなく、その他の縮径装置を用
いても差し支えない。
ジング装置Ａを作動させるとともに、第１図に示すよう
に複合体３の一端をダイス６・・・の間の間隙に押し込
む。ここで前記ダイス６・・・は第１図の矢印ａ方向に
所定間隔往復移動しつつ回転しているために、複合体３
は一端側から順次鍛造しつつ縮径されて第１図の２点鎖
線に示す線径まで縮径され、複合体１３が得られる。こ
の縮径加工においては、回転しつつ往復運動する複数の
ダイス６によって複合体１３を鍛造しつつ縮径するため
に、縮径加工中の複合体３に断線を起こすことなく大き
な加工率で縮径加工することができる。ところで、複合
体３を縮径する装置は第１図に示すロータリースウエー
ジング装置に限るものではなく、その他の縮径装置を用
いても差し支えない。
前記のように複合体１３を所望の線径まで縮径したなら
ば、縮径後の複合体に以下に説明する処理を施して超電
導線を製造する。
ば、縮径後の複合体に以下に説明する処理を施して超電
導線を製造する。
即ち、前記複合体１３から外側の金属シースとなってい
る管体部分を除去し、これにより圧粉成形体部分を露出
させる。ここでの金属シースの除去には、例えば酸ある
いはアルカリの水溶液などの処理液中に複合体を浸漬さ
せ、金属シースのみを上記処理液中に溶解させる化学的
な方法などが用いられる。この方法には、金属シースに
銅、銀あるいはこれらの合金を用いた場合、処理液とし
て希硝酸などが用いられ、金属シースにアルミニウムを
用いた場合、処理液として苛性ソーダなどが用いられ、
金属シースにステンレスを用いた場合、処理液として王
水などが用いられるが、シース材料と処理液との組み合
わせはこれらに限定されるものではない。
る管体部分を除去し、これにより圧粉成形体部分を露出
させる。ここでの金属シースの除去には、例えば酸ある
いはアルカリの水溶液などの処理液中に複合体を浸漬さ
せ、金属シースのみを上記処理液中に溶解させる化学的
な方法などが用いられる。この方法には、金属シースに
銅、銀あるいはこれらの合金を用いた場合、処理液とし
て希硝酸などが用いられ、金属シースにアルミニウムを
用いた場合、処理液として苛性ソーダなどが用いられ、
金属シースにステンレスを用いた場合、処理液として王
水などが用いられるが、シース材料と処理液との組み合
わせはこれらに限定されるものではない。
そして、このような除去操作の後には、速やかに成形体
の表面に水洗処理あるいは中和処理を行なって処理液・
の成形体などへの影響を排除することが望ましい。
の表面に水洗処理あるいは中和処理を行なって処理液・
の成形体などへの影響を排除することが望ましい。
次いで、このようにして露出せしめられた成形体に対し
て熱処理を施す。この熱処理は好ましくは酸化雰囲気中
で８００〜１１００℃に１−１００時間程度加熱した後
に徐冷することによって行う。なおここで、徐冷処理の
途中に４００〜６００℃の温度範囲で所定時間保持する
処理を行って、酸化物超電導体の結晶構造が正方品から
斜方晶に変態することを促進するようにしても良い。
て熱処理を施す。この熱処理は好ましくは酸化雰囲気中
で８００〜１１００℃に１−１００時間程度加熱した後
に徐冷することによって行う。なおここで、徐冷処理の
途中に４００〜６００℃の温度範囲で所定時間保持する
処理を行って、酸化物超電導体の結晶構造が正方品から
斜方晶に変態することを促進するようにしても良い。
前述の熱処理により、下記成形体中の各構成元素どうし
が互いに十分に固相反応を起こすとともに、成形体の表
面が露出せしめられていることから、成形体の表面全体
からその内部に酸素元素が効率よく拡散される。また、
前記成形体を形成するために用いた予備焼結物は、純酸
素雰囲気において予備焼結されてその内部には十分な量
の酸素が含まれているために、熱処理時に酸素不足を生
じることなく超電導物質が生成される。
が互いに十分に固相反応を起こすとともに、成形体の表
面が露出せしめられていることから、成形体の表面全体
からその内部に酸素元素が効率よく拡散される。また、
前記成形体を形成するために用いた予備焼結物は、純酸
素雰囲気において予備焼結されてその内部には十分な量
の酸素が含まれているために、熱処理時に酸素不足を生
じることなく超電導物質が生成される。
したがって、上記成形体には、その全長に亙って高い臨
界電流密度を示すＡ −Ｂ −Ｃ−Ｄ系の酸化物超電導
物質が生成され、これにより良好な臨界電流密度を示す
酸化物系超電導線が得られる。
界電流密度を示すＡ −Ｂ −Ｃ−Ｄ系の酸化物超電導
物質が生成され、これにより良好な臨界電流密度を示す
酸化物系超電導線が得られる。
「実施例」
Ｙ２Ｏ３粉末とＢａＣＯ５粉末とＣｕＯ扮末を Ｙ：Ｂ
ａ：Ｃｕ＝ １ ：２：３の比率になるように混合して
混合粉末を作製した。この混合粉末を純度１００％の純
酸素ガスを８０ｃｍ／分の流速で流した加熱炉の内部に
設置して９００℃に２４時間加熱する予備焼結処理を行
った。この予備焼結粉末を粉砕して粒径を揃え、ラバー
プレスにより２ 、５ ｔ−／ ａｍ２の圧力で加圧し
て棒状の成形体を得、更に純酸素雰囲気中において９０
０℃に２４時間加熱する熱処理を施した。なお、前記粉
砕工程と加圧工程と熱処理工程を３回繰り返し行った。
ａ：Ｃｕ＝ １ ：２：３の比率になるように混合して
混合粉末を作製した。この混合粉末を純度１００％の純
酸素ガスを８０ｃｍ／分の流速で流した加熱炉の内部に
設置して９００℃に２４時間加熱する予備焼結処理を行
った。この予備焼結粉末を粉砕して粒径を揃え、ラバー
プレスにより２ 、５ ｔ−／ ａｍ２の圧力で加圧し
て棒状の成形体を得、更に純酸素雰囲気中において９０
０℃に２４時間加熱する熱処理を施した。なお、前記粉
砕工程と加圧工程と熱処理工程を３回繰り返し行った。
次いで得られた成形体を外径１０ｍｍ、内径７ｍｍのＡ
ｇ製のシース材に充填し、ロータリースウェージング装
置により外径１．５ｍｍまで縮径し、この後にＡｇ製の
シースを酸で溶解して芯線を露出させ、この芯材を８９
０℃に１７時間加熱した後に徐冷する熱処理を行って線
状の超電導体を得た。
ｇ製のシース材に充填し、ロータリースウェージング装
置により外径１．５ｍｍまで縮径し、この後にＡｇ製の
シースを酸で溶解して芯線を露出させ、この芯材を８９
０℃に１７時間加熱した後に徐冷する熱処理を行って線
状の超電導体を得た。
次に前記超電導体の臨界電流密度を測定し、その結果を
第１表に示した。更に、予備焼結時に用いる純度ｌＯＯ
％の酸素に対し、酸素濃度を２１％（大気に相当）と４
０％と６０％と８０％の各位に設定した気体を流して得
られた予備焼結粉末を用い、後工程は前述の工程と同等
の工程を実施して得られた線状の超電導体の臨界電流密
度を求め、先の結果と併せて第１表に記載した。
第１表に示した。更に、予備焼結時に用いる純度ｌＯＯ
％の酸素に対し、酸素濃度を２１％（大気に相当）と４
０％と６０％と８０％の各位に設定した気体を流して得
られた予備焼結粉末を用い、後工程は前述の工程と同等
の工程を実施して得られた線状の超電導体の臨界電流密
度を求め、先の結果と併せて第１表に記載した。
第１表
Ｊｃ：臨界電流密度（７７Ｋにおいて）δ：酸素欠損率
第１表に示す結果から明らかなように予備焼結時の雰囲
気を純酸素雰囲気とすることにより臨界電流密度の高い
酸化物超電導体を製造できることが判明した。
第１表に示す結果から明らかなように予備焼結時の雰囲
気を純酸素雰囲気とすることにより臨界電流密度の高い
酸化物超電導体を製造できることが判明した。
「発明の効果Ｊ
以上説明したように本発明は、酸化物系超電導体の構成
元素を含む混合粉末に純酸素中で予備焼結処理を施し、
予備焼結粉末中に十分な量の酸素を含ませ、この後に超
電導体を生成させる熱処理を施すために、酸素不足を生
じることなく超電導体を生成することができ、酸素含有
量の多い斜方晶を多く含む臨界電流密度の高い高特性の
超電導体を製造できる効果がある。
元素を含む混合粉末に純酸素中で予備焼結処理を施し、
予備焼結粉末中に十分な量の酸素を含ませ、この後に超
電導体を生成させる熱処理を施すために、酸素不足を生
じることなく超電導体を生成することができ、酸素含有
量の多い斜方晶を多く含む臨界電流密度の高い高特性の
超電導体を製造できる効果がある。
第１図は本発明方法が適用された超電導線の製造方法に
おいて使用するロータリースウエージング装置の一例を
示す断面図である。
おいて使用するロータリースウエージング装置の一例を
示す断面図である。
Claims (1)
- 酸化物系の超電導体を構成する元素を含む複数の粉末
を混合して混合粉末を調製し、この混合粉末を濃度９０
％以上の酸素雰囲気中において５００〜１１００℃に所
要時間加熱して予備焼結した後に超電導体を生成させる
熱処理を施すことを特徴とする酸化物系超電導体の製造
方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302178A JPH01145365A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 酸化物系超電導体の製造方法 |
| CA000579107A CA1313032C (en) | 1987-10-02 | 1988-10-03 | Method of producing an oxide superconductor without sheath and an oxide superconductor produced by the method |
| EP88309193A EP0310453B2 (en) | 1987-10-02 | 1988-10-03 | Method of producing an oxide superconductor without a sheath and an oxide superconductor produced by the method |
| CA000579101A CA1313031C (en) | 1987-10-02 | 1988-10-03 | Method of producing a superconductive oxide conductor and an oxide superconductor produced by the method |
| US07/251,847 US5045527A (en) | 1987-10-02 | 1988-10-03 | Method of producing a superconductive oxide conductor |
| CN88107874A CN1035220C (zh) | 1987-10-02 | 1988-10-03 | 超导氧化物导线的制造方法 |
| EP88309195A EP0311337B1 (en) | 1987-10-02 | 1988-10-03 | Method of producing a superconductive oxide conductor and a superconductive oxide conductor produced by the method |
| DE3880947T DE3880947T3 (de) | 1987-10-02 | 1988-10-03 | Verfahren zur Darstellung eines oxidischen Supraleiters ohne Ummantelung und ein nach diesem Verfahren hergestellter oxidischer Supraleiter. |
| DE88309195T DE3882871T2 (de) | 1987-10-02 | 1988-10-03 | Verfahren zur Darstellung eines oxidischen supraleitenden Leiters und ein oxidischer supraleitender Leiter, hergestellt nach diesem Verfahren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302178A JPH01145365A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 酸化物系超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145365A true JPH01145365A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=17905868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62302178A Pending JPH01145365A (ja) | 1987-10-02 | 1987-11-30 | 酸化物系超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145365A (ja) |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62302178A patent/JPH01145365A/ja active Pending
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