JPH01160861A - 超電導セラミクスの異方成長法 - Google Patents
超電導セラミクスの異方成長法Info
- Publication number
- JPH01160861A JPH01160861A JP62322167A JP32216787A JPH01160861A JP H01160861 A JPH01160861 A JP H01160861A JP 62322167 A JP62322167 A JP 62322167A JP 32216787 A JP32216787 A JP 32216787A JP H01160861 A JPH01160861 A JP H01160861A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- raw material
- oxidizing atmosphere
- anisotropic growth
- barium sulfate
- Prior art date
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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〕
この発明は高い臨界電流密度を有する超電導セラミクス
の異方成長法に関するものである。
の異方成長法に関するものである。
最近、送電などの電力分野、磁気浮上列車、核磁気共鳴
装置、物性研究用などの分野において、運転コストの低
い超電導ケーブルが望まれているっ１９８７年になって
非常に高い臨界温度（Ｔｈ）を持った酸化物超電導体が
発見され、液体窒素温度（７７Ｋ）でも超電導性を示す
ようＫなった。この超電導体は、基本組成がＹ Ｅｈｚ
Ｑｉ３Ｏ７−δ（δは０〜ｌを中心とした値）で表わ
される酸化物であり、セラミクスとしてはＹ２Ｏ３、ｆ
ｍｃｏ３． （１１０各原料粉末を混合し、熱処理、粉
砕、成形後再度熱処理を施して作成されている。なおこ
の分野の技術については、例えば雑誌（Ｐｈｙｓ Ｒｅ
ｖ Ｌｅｔｔ ５８ （１９８７） Ｐ９０８〜９１Ｏ
）に記載されている。またこの酸化物結晶は例えば雑誌
（Ｊ、 Ｊ、 Ａ、 Ｐ、 Ｌｅｔｔ、 ２６（１９８
７） Ｌ６４９）に示されているように、構造上極めて
異方性が大きいことが知られている。それに伴い臨界電
流密度（Ｊｃ ）も結晶方位により異方性を示し、Ｃ軸
方向に、平行よりも垂直方向により大きなＪｃが得られ
ることが例えば雑誌（Ｊ、Ｊ、Ａ、Ｐ、 Ｌｅｔｔ、
２６ （１９８７） Ｌ １２４８ ）に報告されてい
る。
装置、物性研究用などの分野において、運転コストの低
い超電導ケーブルが望まれているっ１９８７年になって
非常に高い臨界温度（Ｔｈ）を持った酸化物超電導体が
発見され、液体窒素温度（７７Ｋ）でも超電導性を示す
ようＫなった。この超電導体は、基本組成がＹ Ｅｈｚ
Ｑｉ３Ｏ７−δ（δは０〜ｌを中心とした値）で表わ
される酸化物であり、セラミクスとしてはＹ２Ｏ３、ｆ
ｍｃｏ３． （１１０各原料粉末を混合し、熱処理、粉
砕、成形後再度熱処理を施して作成されている。なおこ
の分野の技術については、例えば雑誌（Ｐｈｙｓ Ｒｅ
ｖ Ｌｅｔｔ ５８ （１９８７） Ｐ９０８〜９１Ｏ
）に記載されている。またこの酸化物結晶は例えば雑誌
（Ｊ、 Ｊ、 Ａ、 Ｐ、 Ｌｅｔｔ、 ２６（１９８
７） Ｌ６４９）に示されているように、構造上極めて
異方性が大きいことが知られている。それに伴い臨界電
流密度（Ｊｃ ）も結晶方位により異方性を示し、Ｃ軸
方向に、平行よりも垂直方向により大きなＪｃが得られ
ることが例えば雑誌（Ｊ、Ｊ、Ａ、Ｐ、 Ｌｅｔｔ、
２６ （１９８７） Ｌ １２４８ ）に報告されてい
る。
従来、Ｙ Ｂａ２ Ｃｕ３Ｏ７−δ系超電導セラミクス
の製造法は通常Ｙ２Ｏ３、）ｍｃｏ３． Ｃｕ。各原料
粉末を所望組成比になる様秤量・混合され、電気炉によ
シ熱処理を施した後粉砕し粉末状にする。その後粉末を
金型に入れプレス成形し、最終的な熱処理を経て焼結さ
せ超電導特性を有するセラミクスを得る。しかしながら
この方法では、得られたセラミクスは個々の結晶粒の結
晶方位がそろい難く低い値のＪｃしか得られない。
の製造法は通常Ｙ２Ｏ３、）ｍｃｏ３． Ｃｕ。各原料
粉末を所望組成比になる様秤量・混合され、電気炉によ
シ熱処理を施した後粉砕し粉末状にする。その後粉末を
金型に入れプレス成形し、最終的な熱処理を経て焼結さ
せ超電導特性を有するセラミクスを得る。しかしながら
この方法では、得られたセラミクスは個々の結晶粒の結
晶方位がそろい難く低い値のＪｃしか得られない。
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、より高い値の臨界電流密度（Ｊｃ）を有する超電導
セラミクスを得る超電導セラミクスの異方成長法を得る
ことを目的とする。
で、より高い値の臨界電流密度（Ｊｃ）を有する超電導
セラミクスを得る超電導セラミクスの異方成長法を得る
ことを目的とする。
この発明の超電導セラミクスの異方成長法は、酸化性雰
囲気中における熱処理により超電導性を示す原料物質を
、酸化性雰囲気中で第１熱処理し、これを粉砕して粉砕
物を得、これを酸化性雰囲気中で第２熱処理してＹ Ｂ
ａ ２ Ｃｕ３Ｏ７−δを得るものにおいて、硫酸バリ
ウムが上記第１熱処理時の原料物質および第２熱処理時
の粉砕物の内の少なくとも一方に、合計０．５重量部以
下含有されていることを特徴とするものである。
囲気中における熱処理により超電導性を示す原料物質を
、酸化性雰囲気中で第１熱処理し、これを粉砕して粉砕
物を得、これを酸化性雰囲気中で第２熱処理してＹ Ｂ
ａ ２ Ｃｕ３Ｏ７−δを得るものにおいて、硫酸バリ
ウムが上記第１熱処理時の原料物質および第２熱処理時
の粉砕物の内の少なくとも一方に、合計０．５重量部以
下含有されていることを特徴とするものである。
この発明において、硫酸バリウムの含有によりセラミッ
ク結晶粒の成長方位がそろうことにより、より高いＪｃ
値を有する超電導セラミクスが得られる。
ク結晶粒の成長方位がそろうことにより、より高いＪｃ
値を有する超電導セラミクスが得られる。
以下この発明の実施例の超電導セラミクスの異方成長法
を、比較例および従来例と比較しながら具体的に説明す
る。
を、比較例および従来例と比較しながら具体的に説明す
る。
原料粉末Ｙ２Ｏ３，ＥｌｌＯ０３，ＯｕＯを各原子数比
が１：２：３になる様に秤量し、４時間アルコール中で
湿式ボールミル混合した。混合後泥しようを乾燥しライ
カイ機にて４０分さらに混合し均一混合粉末を得た。そ
の後粉末を高純度アルミナの容器に入れ、９５０°Ｃに
て１５時間酸化性雰囲気中で熱処理を施した後、スタン
プミルにて打砕後ライカイ機にてさらに粗粉砕をおこな
った。粗粉砕粉に対して硫酸バリウム（Ｈａｌｏ４）
ｆ夫々０（従来例）、０．１（実施例１）、０．３（実
施例２）、０．５（実施例３）、０．７（比較例）重量
部添加含有させ、１０時間アルコール中で湿式ボールミ
ルにて混合・粉砕をおこなった。
が１：２：３になる様に秤量し、４時間アルコール中で
湿式ボールミル混合した。混合後泥しようを乾燥しライ
カイ機にて４０分さらに混合し均一混合粉末を得た。そ
の後粉末を高純度アルミナの容器に入れ、９５０°Ｃに
て１５時間酸化性雰囲気中で熱処理を施した後、スタン
プミルにて打砕後ライカイ機にてさらに粗粉砕をおこな
った。粗粉砕粉に対して硫酸バリウム（Ｈａｌｏ４）
ｆ夫々０（従来例）、０．１（実施例１）、０．３（実
施例２）、０．５（実施例３）、０．７（比較例）重量
部添加含有させ、１０時間アルコール中で湿式ボールミ
ルにて混合・粉砕をおこなった。
ボールミル容器より取り出し乾燥後さらにライカイ機に
て均一に混合し、成形助剤としてのポリビニルアルコー
ル水溶液を添加混合し、顆粒状となし、直径３Ｏｆｉφ
の金型に入れ、ｌ ／、！の圧力で加圧成形し、厚み
約１．５ Ｍの円板状成形品を得た。成形品を酸素雰囲
気中にて９８０°Ｃの温度で２時間熱処理を施し、外径
約２４器、厚み約Ｉｎの従来例、この発明の実施例およ
び比較例による焼結体を得た。第１図〜第５図は各々、
硫酸バリウム、の添加量が０．０．１ 、 ０．３ 、
０．５ 、 ０．７重量部添加含有させ、上記のよう
にして得られた各々、従来例、実施例１．実施例２．実
施例３．比較例による円板表面のＸ線回折パター〉の回
折角度（横軸：２θ）に対する代表的指数面（ｈ、に、
１）のＸ線相対強度比（タテ軸）を示したＸ線回折パタ
ーシ図であり、各図中、０内の数字は指数面を示す。
て均一に混合し、成形助剤としてのポリビニルアルコー
ル水溶液を添加混合し、顆粒状となし、直径３Ｏｆｉφ
の金型に入れ、ｌ ／、！の圧力で加圧成形し、厚み
約１．５ Ｍの円板状成形品を得た。成形品を酸素雰囲
気中にて９８０°Ｃの温度で２時間熱処理を施し、外径
約２４器、厚み約Ｉｎの従来例、この発明の実施例およ
び比較例による焼結体を得た。第１図〜第５図は各々、
硫酸バリウム、の添加量が０．０．１ 、 ０．３ 、
０．５ 、 ０．７重量部添加含有させ、上記のよう
にして得られた各々、従来例、実施例１．実施例２．実
施例３．比較例による円板表面のＸ線回折パター〉の回
折角度（横軸：２θ）に対する代表的指数面（ｈ、に、
１）のＸ線相対強度比（タテ軸）を示したＸ線回折パタ
ーシ図であり、各図中、０内の数字は指数面を示す。
次に円板状焼結試料を長さ約１５ｆｉ、巾約２ｎの短冊
状に加工し、長手方向にインジウム電極を付け、４端子
法にて超電導特性を測定した。表はその特性であり、抵
抗値の急激低下の始まる温度と抵抗が零になる濡面の中
間温度（Ｔｃｍ）と液体窒素温度での臨界電流密度（Ｊ
ｃ）を示す。
状に加工し、長手方向にインジウム電極を付け、４端子
法にて超電導特性を測定した。表はその特性であり、抵
抗値の急激低下の始まる温度と抵抗が零になる濡面の中
間温度（Ｔｃｍ）と液体窒素温度での臨界電流密度（Ｊ
ｃ）を示す。
表
第１図〜第５図より明らかな様に硫酸バリウム無添加円
板（従来例）に較べ添加した円板（実施例１〜３．比較
例）はいづれもＣ軸配向した指数面（ｏｏｎ）に係る面
のＸ線相対強度比が大きくなっており円板面に平行に０
面がより成長し易くなったことを示している。それに伴
いＪＣ値も表にみる如く、無添加円板に較べ増加してい
ることが判る。しかしながら硫酸バリウム添加量が０．
７重置部（比較例）になるとその増加効果が殆んどみら
れない。従って結晶配向効果がＪｃ内向上有効に働くの
は、０５重量部以下の範囲に限定される。
板（従来例）に較べ添加した円板（実施例１〜３．比較
例）はいづれもＣ軸配向した指数面（ｏｏｎ）に係る面
のＸ線相対強度比が大きくなっており円板面に平行に０
面がより成長し易くなったことを示している。それに伴
いＪＣ値も表にみる如く、無添加円板に較べ増加してい
ることが判る。しかしながら硫酸バリウム添加量が０．
７重置部（比較例）になるとその増加効果が殆んどみら
れない。従って結晶配向効果がＪｃ内向上有効に働くの
は、０５重量部以下の範囲に限定される。
他の実施例として原料配合時に前以って上記実施例と同
重量の硫酸バリウムを添加した試料および、原料配合時
に、上記実施例の硫酸バリウムの重量の一部を添加し、
粉砕物に残量を含有させた試料についても同様の結果が
得られた。
重量の硫酸バリウムを添加した試料および、原料配合時
に、上記実施例の硫酸バリウムの重量の一部を添加し、
粉砕物に残量を含有させた試料についても同様の結果が
得られた。
以上説明したとおり、この発明は酸化性雰囲気中におけ
る熱処理により超電導性を示す原料物質を、酸化性雰囲
気中で第１熱処理し、これを粉砕して粉砕物を得、これ
を酸化性雰囲気中で第２熱処理してＹ Ｂａｚ ０ｕ３
Ｏ？−δを得るものにおいて、硫酸バリウムが上記第１
熱処理時の原料物質および第２熱処理時の粉砕物の内の
少なくとも一方に、合計０．５重量部以下含有されてい
ることを特徴とする方法により、より高い臨界電流密度
（Ｊｃ）を有する超電導セラミクスの異方成長法を得る
ことができる。
る熱処理により超電導性を示す原料物質を、酸化性雰囲
気中で第１熱処理し、これを粉砕して粉砕物を得、これ
を酸化性雰囲気中で第２熱処理してＹ Ｂａｚ ０ｕ３
Ｏ？−δを得るものにおいて、硫酸バリウムが上記第１
熱処理時の原料物質および第２熱処理時の粉砕物の内の
少なくとも一方に、合計０．５重量部以下含有されてい
ることを特徴とする方法により、より高い臨界電流密度
（Ｊｃ）を有する超電導セラミクスの異方成長法を得る
ことができる。
第１図は従来法による円板表面のＸ線回折パターン図、
第２図〜第４図はこの発明の実施例による円板表面のＸ
線回折パター５図、第５図は比較例による円板表面のＸ
線回折パターン図である。
第２図〜第４図はこの発明の実施例による円板表面のＸ
線回折パター５図、第５図は比較例による円板表面のＸ
線回折パターン図である。
Claims (1)
- 酸化性雰囲気中における熱処理により超電導性を示す
原料物質を、酸化性雰囲気中で第１熱処理し、これを粉
砕して粉砕物を得、これを酸化性雰囲気中で第２熱処理
してＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δを得るものにお
いて、硫酸バリウムが上記第１熱処理時の原料物質およ
び第２熱処理時の粉砕物の内の少なくとも一方に、合計
０．５重量部以下含有されていることを特徴とする超電
導セラミクスの異方成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322167A JPH01160861A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 超電導セラミクスの異方成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322167A JPH01160861A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 超電導セラミクスの異方成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01160861A true JPH01160861A (ja) | 1989-06-23 |
Family
ID=18140683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322167A Pending JPH01160861A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 超電導セラミクスの異方成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01160861A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5294601A (en) * | 1991-07-26 | 1994-03-15 | Hoechst Aktiengesellschaft | High-temperature superconductor comprising barium sulfate, strontium sulfate or mixtures thereof and a process for its preparation |
| EP0573798A3 (de) * | 1992-06-10 | 1995-02-08 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung eines Hochtemperatursupraleiters und daraus gebildeter Formkörper. |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP62322167A patent/JPH01160861A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5294601A (en) * | 1991-07-26 | 1994-03-15 | Hoechst Aktiengesellschaft | High-temperature superconductor comprising barium sulfate, strontium sulfate or mixtures thereof and a process for its preparation |
| EP0573798A3 (de) * | 1992-06-10 | 1995-02-08 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung eines Hochtemperatursupraleiters und daraus gebildeter Formkörper. |
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