JPH01167236A - 超電導材料及びその製造方法 - Google Patents
超電導材料及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH01167236A JPH01167236A JP62324290A JP32429087A JPH01167236A JP H01167236 A JPH01167236 A JP H01167236A JP 62324290 A JP62324290 A JP 62324290A JP 32429087 A JP32429087 A JP 32429087A JP H01167236 A JPH01167236 A JP H01167236A
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- Japan
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- metal
- oxide
- superconducting material
- alloy
- superconducting
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、安定性に冨み、優れた大量生産性を有する超
電導材料とその製造方法に関する。
電導材料とその製造方法に関する。
（従来技術とその問題点）
水銀に超電導現象が観察されて以来、超電導の有用性は
十分認識されていたが、超電導材料に関する価値ある発
見がされず、近年まで超電導現象にはさほどの関心は払
われなかった。
十分認識されていたが、超電導材料に関する価値ある発
見がされず、近年まで超電導現象にはさほどの関心は払
われなかった。
しかしながら１９８６年に数種の金属酸化物つまりセラ
ミックスにおいて超電導現象が観察されて以来急速に超
電導現象に関する関心が高まり、かつ該現象に関する研
究開発が飛躍的に進展している。更に該セラミックスの
構成元素を検討することにより該セラミックスの超電導
温度が従来の液体ヘリウム温度から液体窒素温度まで上
昇し、更に最近では室温における超電導材料も発表され
ている。
ミックスにおいて超電導現象が観察されて以来急速に超
電導現象に関する関心が高まり、かつ該現象に関する研
究開発が飛躍的に進展している。更に該セラミックスの
構成元素を検討することにより該セラミックスの超電導
温度が従来の液体ヘリウム温度から液体窒素温度まで上
昇し、更に最近では室温における超電導材料も発表され
ている。
従来のＡ−Ｂ−Ｃｕ−０型超電導材料（ここでＡはＹ、
ＬａＸＰｒＸＮｄＸＳｍ、Ｇｄ、、Ｔｂ。
ＬａＸＰｒＸＮｄＸＳｍ、Ｇｄ、、Ｔｂ。
Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ及びＹｂから成る群から選択される１
又は２種以上の金属であり、ＢはＢａ、Ｓｒ及びＣａか
ら成る群から選択される１又は２種以上の金属である）
は、水（大気中の蒸気）と化学反応を起こし不安定であ
る、該材料中の酸素量の制御（温度や酸素圧による）が
困難で大量生産に不適である、銅酸化物はアルミナやシ
リカなどのセラミックスと化合し易く該超電導材料と接
触する物質に制限がある、及び熱膨脹による応力を緩和
することができず膨張率のマツチングする物質の選定が
困難である、等の欠点を有している。
又は２種以上の金属であり、ＢはＢａ、Ｓｒ及びＣａか
ら成る群から選択される１又は２種以上の金属である）
は、水（大気中の蒸気）と化学反応を起こし不安定であ
る、該材料中の酸素量の制御（温度や酸素圧による）が
困難で大量生産に不適である、銅酸化物はアルミナやシ
リカなどのセラミックスと化合し易く該超電導材料と接
触する物質に制限がある、及び熱膨脹による応力を緩和
することができず膨張率のマツチングする物質の選定が
困難である、等の欠点を有している。
これらの欠点は主として従来の超電導材料中の酸素が動
き易く該酸素がどの元素にも安定して結合していないこ
とに起因している。
き易く該酸素がどの元素にも安定して結合していないこ
とに起因している。
（発明の目的）
本発明は、電気材料の飛躍的革新を可能とする超電導材
料の実用化に向ける上記欠点を解消し、特に安定で大量
生産性のある超電導材料を提供することを目的とする。
料の実用化に向ける上記欠点を解消し、特に安定で大量
生産性のある超電導材料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）
本発明は、第１に一般式ＡＢ２ Ｃ３Ｏｘ （ここで
ＡはＹ、Ｌａ、ＰｒＸＮｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、、Ｔｂ。
ＡはＹ、Ｌａ、ＰｒＸＮｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、、Ｔｂ。
Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ及びＹｂから成る群から選択される１
又は２種以上の金属であり、ＢはＢａ、Ｓｒ及びＣａか
ら成る群から選択される１又は２種以上の金属であり、
ＣはＰｔ単独、又はＣｕとＰｔの組み合わせである）で
表される組成を有する超電導材料であり、第２に該超電
導材料を製造する際に、各金属Ａ、Ｂ及びＣの酸化物を
粉砕し、該粉末を強く混合して高度に分散させ加熱及び
加圧して所定形状に成形することから成る超電導材料の
製造方法であり、第３に同じく上記超電導材料を製造す
る際に、各金属Ａ、Ｂ及びＣから成る合金を製造し、該
合金を酸化することにより所定形状に成形することから
成る超電導材料の製造方法である。
又は２種以上の金属であり、ＢはＢａ、Ｓｒ及びＣａか
ら成る群から選択される１又は２種以上の金属であり、
ＣはＰｔ単独、又はＣｕとＰｔの組み合わせである）で
表される組成を有する超電導材料であり、第２に該超電
導材料を製造する際に、各金属Ａ、Ｂ及びＣの酸化物を
粉砕し、該粉末を強く混合して高度に分散させ加熱及び
加圧して所定形状に成形することから成る超電導材料の
製造方法であり、第３に同じく上記超電導材料を製造す
る際に、各金属Ａ、Ｂ及びＣから成る合金を製造し、該
合金を酸化することにより所定形状に成形することから
成る超電導材料の製造方法である。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明の基本的な着想は、超電導材料中に不安定な酸素
を吸収して貯蔵し又外界へ排出することのできる銀を含
有させることにより、従来の超電導材料において問題と
なっている該材料中の銅酸化物等中の酸素を安定化し、
これにより安定で大量生産可能な超電導材料を提供しよ
うとする点にある。
を吸収して貯蔵し又外界へ排出することのできる銀を含
有させることにより、従来の超電導材料において問題と
なっている該材料中の銅酸化物等中の酸素を安定化し、
これにより安定で大量生産可能な超電導材料を提供しよ
うとする点にある。
本発明の超電導材料は、一般式Ａ ８２ Ｃ３Ｏｘで表
される複合酸化物の高分散組成物から成っている。金属
Ａ及びＢは、従来超電導材料構成元素として知られてい
る金属であり、Ａはイツトリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌ
ａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、ザマ
リウム（Ｓｍ） 、ガドリウム（Ｇｄ）、テルビウム（
Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）
、エルビウム（Ｅｒ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）から
成る希土類金属のうちの１種又は２種以上であり、Ｂは
バリウム（Ｂａ）、スカンジウム（Ｓｒ）及びカルシウ
ム（Ｃａ）のうちの１種又は２種以上である。
される複合酸化物の高分散組成物から成っている。金属
Ａ及びＢは、従来超電導材料構成元素として知られてい
る金属であり、Ａはイツトリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌ
ａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、ザマ
リウム（Ｓｍ） 、ガドリウム（Ｇｄ）、テルビウム（
Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）
、エルビウム（Ｅｒ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）から
成る希土類金属のうちの１種又は２種以上であり、Ｂは
バリウム（Ｂａ）、スカンジウム（Ｓｒ）及びカルシウ
ム（Ｃａ）のうちの１種又は２種以上である。
又本発明の特徴的な構成元素である前記金属Ｃは、白金
（Ａｕ）単独か白金と銅（Ｃｕ）の組み合わせであり、
白金により銅酸化物等の酸素を取り込み安定化させるこ
とを目的とするため、該金属Ｃは銅単独であるものを含
まない。
（Ａｕ）単独か白金と銅（Ｃｕ）の組み合わせであり、
白金により銅酸化物等の酸素を取り込み安定化させるこ
とを目的とするため、該金属Ｃは銅単独であるものを含
まない。
これらの各金属は正確にＡ：Ｂ：Ｃ−１：２：３の組成
比とすることにより超電導性が現れる。
比とすることにより超電導性が現れる。
該超電導材料を製造するためには、従来法つまり金属Ａ
の酸化物、金属Ｂの酸化物及び金属Ｃの酸化物をそれぞ
れ粉砕してこれらの粉末を十分混合して該混合物を適宜
成形し、かつ必要に応じて高温における焼結を行って所
定強度を有する超電導材料を製造する方法をそのまま適
用すればよいか、この他に金属Ａ、Ｂ及びＣの合金を製
造し、該合金を加熱して前記金属への酸化物、前記金属
Ｂの酸化物及び前記金属Ｃの酸化物の混合物とするよう
にしてもよい。
の酸化物、金属Ｂの酸化物及び金属Ｃの酸化物をそれぞ
れ粉砕してこれらの粉末を十分混合して該混合物を適宜
成形し、かつ必要に応じて高温における焼結を行って所
定強度を有する超電導材料を製造する方法をそのまま適
用すればよいか、この他に金属Ａ、Ｂ及びＣの合金を製
造し、該合金を加熱して前記金属への酸化物、前記金属
Ｂの酸化物及び前記金属Ｃの酸化物の混合物とするよう
にしてもよい。
超電導材料は構成成分が十分に混合されていないと超電
導現象を示さず、粉砕した各酸化物を混合する従来法に
よると各酸化物を十分に分散させることは非常に困難で
あるか、非常に多くの処理時間を要している。しかし前
記合金法によると該合金製造時に既に各金属が十分に混
合分散されているため、該合金を酸化するだけで十分に
分散されたセラミックスである超電導材料を製造するこ
とができる。更に銀白体、他の金属や金属酸化物と比較
して湿潤性が高く、例えば坩堝中で乳鉢を使用して擦り
潰しても他の物質と十分に混合することができないこと
が多い。一方上記合金化を経る超電導材料の製造方法で
は周知の通り白金合金を容易に作製することができ、該
合金を酸化することにより、白金の湿潤性に影響される
ことなく超電導材料を製造することができる。
導現象を示さず、粉砕した各酸化物を混合する従来法に
よると各酸化物を十分に分散させることは非常に困難で
あるか、非常に多くの処理時間を要している。しかし前
記合金法によると該合金製造時に既に各金属が十分に混
合分散されているため、該合金を酸化するだけで十分に
分散されたセラミックスである超電導材料を製造するこ
とができる。更に銀白体、他の金属や金属酸化物と比較
して湿潤性が高く、例えば坩堝中で乳鉢を使用して擦り
潰しても他の物質と十分に混合することができないこと
が多い。一方上記合金化を経る超電導材料の製造方法で
は周知の通り白金合金を容易に作製することができ、該
合金を酸化することにより、白金の湿潤性に影響される
ことなく超電導材料を製造することができる。
本発明では銅酸化物、銅を使用しない場合には前記金属
ＡやＢの酸化物中の酸素が、前記超電導材料中の白金又
はその酸化物中に取り込まれ不安定な酸素を消滅させる
ことにより、材料中の酸素量の制御を容易にして大量生
産を可能にし、かつ該材料と接触する物質の種類やマツ
チング性に関する制限を完全になくすか、大きく緩和す
ることができる。
ＡやＢの酸化物中の酸素が、前記超電導材料中の白金又
はその酸化物中に取り込まれ不安定な酸素を消滅させる
ことにより、材料中の酸素量の制御を容易にして大量生
産を可能にし、かつ該材料と接触する物質の種類やマツ
チング性に関する制限を完全になくすか、大きく緩和す
ることができる。
前記酸素の取り込みは、白金の卓越したガス貯蔵能力に
より不安定な酸素を吸収して自身が若干膨脂することに
より行われ、これにより前記した本発明の特徴を具現化
することができる。
より不安定な酸素を吸収して自身が若干膨脂することに
より行われ、これにより前記した本発明の特徴を具現化
することができる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を記載するが、該実施例は本発明
を限定するものではない。
を限定するものではない。
災隻汎上
乳鉢中で乳棒を使用して微細に粉砕した金属Ａの酸化物
、金属Ｂの酸化物及び金属Ｃのうち銅の酸化物を表１に
示す割合で、播潰機を使用して十分に混合粉砕した後、
９５０°Ｃで１０時間９気圧の酸素雰囲気中で加熱し、
徐冷却後金属Ｃのうち白金の酸化物を加えて播潰機を使
用して十分に粉砕混合した後、２００°Ｃで１０時間９
気圧の酸素雰囲気中で加熱したのち徐冷し直径５ｍｍ、
長さ２ｃｍの棒状の超電導材料を製造した。なお、前記
金属Ａの酸化物、金属Ｂの酸化物及び金属Ｃの酸化物は
全て原子比で１：２：３となるようにした。
、金属Ｂの酸化物及び金属Ｃのうち銅の酸化物を表１に
示す割合で、播潰機を使用して十分に混合粉砕した後、
９５０°Ｃで１０時間９気圧の酸素雰囲気中で加熱し、
徐冷却後金属Ｃのうち白金の酸化物を加えて播潰機を使
用して十分に粉砕混合した後、２００°Ｃで１０時間９
気圧の酸素雰囲気中で加熱したのち徐冷し直径５ｍｍ、
長さ２ｃｍの棒状の超電導材料を製造した。なお、前記
金属Ａの酸化物、金属Ｂの酸化物及び金属Ｃの酸化物は
全て原子比で１：２：３となるようにした。
次いで得られた材料の抵抗値を四端子法にて測定したと
ころ、窒素沸点（７７Ｋ）において全て零であった。
ころ、窒素沸点（７７Ｋ）において全て零であった。
（以下余白）
表 １
金属Ａ、金属Ｂ及び金属Ｃを真空もしくは不活性雰囲気
中で加熱溶融して合金化し、表２に示す組成を有する合
金を得た。前記金属Ａの酸化物、金属Ｂの酸化物及び金
属Ｃの酸化物は全て原子比で１． ： ２ ： ３とな
るようにした。
中で加熱溶融して合金化し、表２に示す組成を有する合
金を得た。前記金属Ａの酸化物、金属Ｂの酸化物及び金
属Ｃの酸化物は全て原子比で１． ： ２ ： ３とな
るようにした。
その後これらの合金をそれぞれ９００°Ｃ１９気圧の酸
素雰囲気中で８時間〜９６時間酸化処理を行った後、２
００ ’Ｃ１９気圧の酸素雰囲気中で８時間〜９６時間
酸化処理を再度行い、その表面を電子プローブマイクロ
アナリシスで観察したところ、各金属酸化物は微細な粒
子として互いに良好に分散していた。
素雰囲気中で８時間〜９６時間酸化処理を行った後、２
００ ’Ｃ１９気圧の酸素雰囲気中で８時間〜９６時間
酸化処理を再度行い、その表面を電子プローブマイクロ
アナリシスで観察したところ、各金属酸化物は微細な粒
子として互いに良好に分散していた。
この酸化された材料の抵抗値を四端子方により測定を行
ったところ、窒素沸点（７７Ｋ）で全て零であった。
ったところ、窒素沸点（７７Ｋ）で全て零であった。
（以下余白）
表 ２
（発明の効果）
本発明は、従来の超電導材料を構成する金属酸化物に貴
金属酸化物である白金の酸化物を分散させて成る超電導
材料である。
金属酸化物である白金の酸化物を分散させて成る超電導
材料である。
従って該組成物は、添加された銀の有するガス貯蔵性に
より、銅酸化物等が有する不安定な酸素を吸収して得ら
れる超電導材料に固有の不安定性を排除し、安定で大量
生産性のある材料を提供することができる。
より、銅酸化物等が有する不安定な酸素を吸収して得ら
れる超電導材料に固有の不安定性を排除し、安定で大量
生産性のある材料を提供することができる。
又本発明の超電導材料の製造方法として、前記超電導材
料を構成する各金属の合金を予め作製し、該合金を酸化
してセラミンクスとすることにより、非常に高度に分散
された良好な超電導活性を示す材料を得ることができる
。又従来の超電導材料は任意形状に成形し難いという欠
点を有しているが、上記方法を使用すると合金の状態で
所定形状にしておくと、該合金を酸化することにより該
合金と同形状の超電導材料を得ることができるため、加
工性の面での超電導材料の有用性が格段に向上し、しか
も該方法によると銀の湿潤性に起因する操作上の不都合
を解消することも可能である。
料を構成する各金属の合金を予め作製し、該合金を酸化
してセラミンクスとすることにより、非常に高度に分散
された良好な超電導活性を示す材料を得ることができる
。又従来の超電導材料は任意形状に成形し難いという欠
点を有しているが、上記方法を使用すると合金の状態で
所定形状にしておくと、該合金を酸化することにより該
合金と同形状の超電導材料を得ることができるため、加
工性の面での超電導材料の有用性が格段に向上し、しか
も該方法によると銀の湿潤性に起因する操作上の不都合
を解消することも可能である。
Claims (3)
- （１）一般式ＡＢ＿２Ｃ＿３Ｏ＿ｘ（ここでＡはＹ、Ｌ
ａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ
及びＹｂから成る群から選択される１又は２種以上の金
属であり、ＢはＢａ、Ｓｒ及びＣａから成る群から選択
される１又は２種以上の金属であり、ＣはＰｔ単独、又
はＣｕとＰｔの組み合わせである）で表される組成を有
する超電導材料。 - （２）一般式ＡＢ＿２Ｃ＿３Ｏ＿ｘ（ここでＡはＹ、Ｌ
ａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ
及びＹｂから成る群から選択される１又は２種以上の金
属であり、ＢはＢａ、Ｓｒ及びＣａから成る群から選択
される１又は２種以上の金属であり、ＣはＰｔ単独、又
はＣｕとＰｔの組み合わせである）で表される組成を有
する超電導材料の製造方法において、各金属Ａ、Ｂ及び
Ｃの酸化物を粉砕し、該粉末を強く混合して高度に分散
させ加熱及び加圧して所定形状に成形することから成る
ことを特徴とする方法。 - （３）一般式ＡＢ＿２Ｃ＿３Ｏ＿ｘ（ここでＡはＹ、Ｌ
ａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ
及びＹｂから成る群から選択される１又は２種以上の金
属であり、ＢはＢａ、Ｓｒ及びＣａから成る群から選択
される１又は２種以上の金属であり、ＣはＰｔ単独、又
はＣｕとＰｔの組み合わせである）で表される組成を有
する超電導材料の製造方法において、各金属Ａ、Ｂ及び
Ｃから成る合金を製造し、該合金を酸化することにより
所定形状に成形することから成ることを特徴とする方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62324290A JPH01167236A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 超電導材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62324290A JPH01167236A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 超電導材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167236A true JPH01167236A (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=18164157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62324290A Pending JPH01167236A (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 超電導材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01167236A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428219A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Toshiba Corp | Oxide-based superconductor |
| JPS6443920A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-16 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of superconductive wire |
-
1987
- 1987-12-22 JP JP62324290A patent/JPH01167236A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428219A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Toshiba Corp | Oxide-based superconductor |
| JPS6443920A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-16 | Sumitomo Electric Industries | Manufacture of superconductive wire |
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