JPH01176207A - 酸化物系超電導粉体の製造方法 - Google Patents

酸化物系超電導粉体の製造方法

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JPH01176207A
JPH01176207A JP62335981A JP33598187A JPH01176207A JP H01176207 A JPH01176207 A JP H01176207A JP 62335981 A JP62335981 A JP 62335981A JP 33598187 A JP33598187 A JP 33598187A JP H01176207 A JPH01176207 A JP H01176207A
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oxide
atomized
container
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JP62335981A
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English (en)
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Toshiaki Shibata
柴田 俊昭
Tsutomu Minami
努 南
Yasuo Kosaka
保雄 向阪
Kikuo Okuyama
喜久夫 奥山
Noboru Toge
峠 登
Masahiro Tatsumisuna
昌弘 辰巳砂
Ryoji Sedaka
良司 瀬高
Wataru Komatsu
亘 小松
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は所望の球径で均質性の高い粒度を持つ(粒子径
の均一な)酸化物超電導粉体の製造方法に関するもので
ある。
(従来技術) アルカリ土金属、島土類元素、銅及び酸素からなる酸化
物系超電導粉体を製造する方法として本件出願人は先に
次のような方法を特許出願した。
これは酸化物系超電導粉体を構成する各々の原料を溶媒
に溶かして溶液としたのち、これらを所望の組成比とな
るように混合して均一な混合溶液とした後、該混合溶液
を第3図の霧化袋g13の周波数0.7〜3 M H7
の超音波振動子にて霧化し、この霧化原料の粒子を粒子
分級器5において所望の粒子径に分級し、これを流量コ
ントローラー1から供給される搬送用ガスにより第3図
Cブロックに搬送する0次にこの霧状原料6を0.2気
圧以上の酸素分圧を有する酸素雰囲気中で加熱炉7によ
り700〜1100℃に加熱して酸化物系超電導粉体9
とし、この酸化物系超電導粉体9を第3図Cブロックの
容器10に導入する。この容器10は冷媒12よって冷
却されており、同容器10内において酸化物系超電導粉
体に残存している溶媒を回収すると同時に分級する。こ
のようにして得られた酸化物系超電導粉体を第3図Cブ
ロックの攪拌羽根19で攪拌しながら1ooo〜600
0vの直流電圧により該粉体に荷電して補集板16に補
集するようにしたものである。この方法によると平均粒
径で0.8gm、標準偏差0.35pmの酸化物系超電
導体粉末が製作できるものであった。
(従来技術の問題点) 前記従来方法では次のような課題が残されている。
(1)超音波素子により原料液体を霧化する工程におい
て、超音波素子と接触している原料液体2の温度が運転
時間の経過とともに上昇し、霧化した原料液体6の粒子
系が大きくなる。
(2)霧化された霧状原料6が分級器5等を通過して加
熱炉7に入るまでの間に温度変化があると(例えば温度
上昇する々)、霧状原料6の濃度が蒸発により濃くなり
、出来上った酸化物系超電導粉体の粒径がばらつく。
(3)逆に霧状原料6の温度が降下すると凝縮して霧状
原料6があたかも増粒されたようになり、出来上った酸
化物系超電導粉体の粒径がばらつく(4)従来方法によ
れば平均粒径で0.8 pm、標準偏差0.35μ町の
酸化物系超電導粉体が作成できるが、より緻密な酸化物
系超電導成形体を作成するためにはこの粒径では充分で
なく、均一な粒径を持つ粉末が必要となる。
(発明の目的) 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、均一な粒径を持つ酸化物系超電導粉体を製造
できる酸化物系超電導粉体の製造方法を提供することに
ある。
(問題点を解決するための手段) 本発明の酸化物系超電導粉体の製造方法は、溶媒に溶か
して溶液とした酸化物系超電導体となる原料の溶液を超
音波振動子にて霧化し、これを酸素を含むガス体で加熱
炉に搬送して霧状原料とした後、加熱酸化させて酸化物
系超電導粉体を製造する方法において、原料溶液と霧状
原料の温度を原料容器から加熱炉に導入されるまで同一
もしくはほぼ同一にすることを特徴とするものである。
次に本発明の実施態様を図面を用いて具体的に説明する
。第1図は本発明の実施に使用した装置の一例を示す説
明図である0本発明は次のA−Cの工程により構成され
る。このA−Cの工程は第1図のA−Cのブロックに対
応する。
(A)酸化物系超電導粉体となる原料溶液を霧化して粒
子径のそろった霧状原料を作ると共に、原料溶液と霧状
原料の温度を同一もしくはほぼ同一に保持する工程。
CB)前記霧状原料を加熱酸化して酸化物系超電導粉体
とする工程。
(C)a化物系超電導粉体を脱水して補集する工程。
これらのA、B、Cの工程は第1図のように連続化され
ている。以下これらの各工程について詳細に説明する。
(A)工程 第1図のAブロックにおいて、容器31内の溶液化され
た酸化物系超電導体となる原料の溶液2は恒温槽30で
一定温度に保持されている。また容器31内の原料溶液
2はマイクロチューブポンプ32により一定速度で容器
33に移送される。
容器33中の原料溶液2の贋はマイクロチューブポンプ
32により供給、排出されて常に一定量となっている。
容器33内の原料溶液2は霧化装置3により霧化される
。霧化された原料溶液2は流量コントローラlから供給
される酸素含有ガス体にて分級器5に導入され、ここで
重量差により粒径分布が關御され粒径数ILm程度の粒
子群からなる霧状原料6とされる。
また第1図のAブロックは図示されていない恒温装置に
より恒温槽として、容器31及び32内の溶液原料2を
同一温度に保持できるようにしである。
(B)工程 第1図のAブロックにおいて得られた霧状原料6は同図
Bブロックに送られ、同ブロック内の加熱炉7内で加熱
酸化されて酸化物系超電導粉体9となる。
(C)工程 第1図のBブロックにおいて得られた酸化物系超電導粉
体9は同図Cブロックに送られ、冷媒12で冷却されて
いる水分補集WIO内で脱水及び分級が行なわれる。脱
水された酸化物系超電導粉体は補集器15に導入され、
そこで1000〜8ooovの直流電圧により荷電され
、補集板16上に堆積させて補集する。
(作用) 本発明の酸化物系超電導粉体の製造方法においては、霧
化装置3中の原料溶液2の量が常に一定となるため超音
波振動子にて霧化される原料溶液霧の粒径変化が抑制さ
れ均一となる。ちなみに霧化装置3中の溶液量が減少す
ると原料溶液霧の粒径が大きくなる。
また第1図のAブロックを恒温としたので加熱炉7に導
入される前まで原料溶液2及び霧状原料6の温度が同一
温度となり、原料溶液2の蒸発凝固がおさえられ、原料
の濃度変化がなく1粒子径の均一な酸化物系Mi電導粉
体が作成できる。ちなみに溶液濃度が濃くなると粒子径
は大きくなり、薄くなると小さくなる。
(実施例1) 次に第1図に示した装置を用いて酸化物系超電導粉体を
製造した場合の本発明の実施例を具体的に説明する。
出発原料としては、Y、Ba及びCuの硝酸塩即ちY 
(NO3)3  m 6H20,Ba(NO3)z及び
Cu(NO3)・3H20をモル比でY:Ba:Cu=
1:2:3となるように秤量し、脱イオン水に混合溶解
して溶液濃度がY Ba2(u307−xに換算して0
.06mo / /l となるようにした混合溶液を用
いた。又流量コントローラー1から送られる流体搬送用
ガスにはm素ガスを用い流量は177manとした。
溶液の温度は恒温槽30にて40℃±2℃に制御し、霧
状原料6の温度も40℃±2℃とした。
前記各原料の混合液を周波数1.7MHzの超音波振動
子よりなる霧化装置3により平均粒径約8ルmに微粒子
化し、粒子分級器5により104m以上の大きい液滴は
髪果させて回収し、粒子径10gm未満の液滴のみを1
000℃に加熱された加熱炉7に搬送した。
次にこの霧状原料6を加熱炉7で加熱して酸化物系超電
導粉体9とし、これを冷媒12で冷却されている水分補
集器10に導入して脱水及び分級を行なった。水分補集
のための冷媒12には氷水を用いた。しかる後、このよ
うにして脱水された酸化物系超電導粉体を補集器15に
導入し、5000■の直流電圧により荷電して補集板1
6上に堆積させて補集した。尚この際の収率は約60%
であった。
この実施例により得られた酸化物系a電導粉体の形状を
走査電顕で観察したところ、平均粒径2μmのきれいな
球状の粉体であり、標準偏差は約0.15ALmであり
、非常に均一な粒径の酸化物系超電導粉体が得られた。
又酸化物系超電導粉体のX線回折結果は第2図に示す通
りであって、ペロブスカイト構造を持つYBazCu:
+07−yの鋭いピークが観察され、ペロブスカイト構
造から離れた異相(例えばY2 BaCu 05−X等
)は認められなく、単相(この実施例ではCu O)等
の不純物も僅かしか認められな−bXった。
更に得られた酸化物超電導粉体についてマイスナー効果
及び超電導特性を測定したところ、マイスナー効果が認
められると共に、臨界温度(T c)として90°K、
臨界電流密度(Jc)として600A/cm2の値が得
られ、従来の方法で製造された酸化物系超電導粉体とほ
ぼ同等の超電導特性を有している事がわかった。
(実施例2) 次に本発明を上記の実施例とは異なる実施例により具体
的に説明する。
出発原料として、Y、Ba及びCuの硝酸塩即ちY (
NO3)3 @6H20,Ba(NO+)z及びCu(
NOx)* 3H20をモル比でY:Ba:Cu=1:
2:3となるように秤量し、脱イオン水に混合溶解して
、溶液濃度がYBa2CusOy−xに換算して0.0
8mo//ノとなるようにした混合溶液を用いた。又流
体搬送用ガスには酸素ガスを用い、流量は1//m+n
とした。
溶液の温度は恒温槽30にて60℃±2℃に制御し、霧
状原料6の温度も60℃±2℃とした。
前記各原料の混合液を周波数1.7MHzの超音波振動
子よりなる霧化装置3により微粒子化し、粒子分級器5
により15Bm以上の大きい液滴は凝集させて回収し、
粒子径154m未満の液滴のみを1000℃に加熱され
た加熱炉7に搬送した。
次に加熱炉7内で酸化された酸化物系超電導粉体9を、
冷媒12で冷却されている水分補集器10に導入し、こ
こで脱水及び分級を行なった。尚水分補集のための冷媒
12には氷水を用いた。しかる後このようにして脱水さ
れた酸化物系超電導粉体を補集器15に導入し、5oo
ovの直流電圧により荷電して補集板16上に堆積させ
て補集した。尚この際の収率は約60%であった。
この実施例により得られた酸化物系超電導粉体の形状を
走査電顕で観察したところ平均粒径2.81Lmのきれ
いな球状の粉体であり、標準偏差は約0.154mであ
り、非常に均一な粒径の酸化物系超電導粉体が得られた
又その酸化物系超電導粉体のX線回折結果、マイスナー
効果及び超電導特性を測定したところ実施例1の場合と
同様の特性が確認された。
(発明の効果) 本発明の製造方法によれば次のような効果がある。
(1)比較的簡易な工程で、微細で且つ球状の酸化物系
超電導粉体を製造することができ、この粉体を用いるこ
とにより緻密で超電導特性の優れた酸化物超電導成形体
を得ることができる。
(2)ta化装ff13中の原料溶液2の量が常に一定
となるため、超音波振動子にて霧化される原料溶液霧の
粒径変化が抑制されて均一となり、また加熱炉7に導入
される前まで原料溶液2及び霧状原料6の温度を同一温
度としであるので粒子径の均一な酸化物系超電導粉体が
作成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施に使用する装置の一例を示す説明
図、第2図は実施例にて得られた酸化物系超電導粉体の
X線回折結果の一例を示すチャート図、第3図は従来の
製造方法の実施に使用される装置の説明図である。 1は流量コントローラー 2は原料溶液 3は霧化装置 4は霧化された原料 5は粒子分級器 6は霧状原料 7は加熱炉 8は温度制御用センサー 9は酸化物系超電導粉体 10は水分補集器 11は容器 12は冷媒 13は水 14は酸化物超電導粉体 15は補集器 16は補集板 17は出口 18はモーター 19は攪拌羽根 20は電極 21はアース 30は恒温槽 31は容器 32はマイクロチューブポンプ 33は容器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶媒に溶かして溶液とした酸化物系超電導体とな
    る原料溶液を超音波振動子にて霧化し、これを酸素を含
    むガス体で加熱炉に搬送して霧状原料とし、それを加熱
    酸化させて酸化物系超電導粉体を製造する方法において
    、原料溶液と霧状原料の温度を原料容器から加熱炉に導
    入されるまで同一もしくはほぼ同一温度としたことを特
    徴とする酸化物系超電導粉体の製造方法。
  2. (2)溶液原料を超音波振動子にて霧化する工程におい
    て、超音波発生装置に収納された容器中の原料溶液の量
    を常時一定量にすることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の酸化物系超電導粉体の製造方法。
JP62335981A 1987-12-29 1987-12-29 酸化物系超電導粉体の製造方法 Pending JPH01176207A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011098867A (ja) * 2009-11-07 2011-05-19 Univ Of Fukui 金属酸化物または金属の微粒子の製造方法
JP2019026507A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 住友金属鉱山株式会社 遷移金属複合酸化物粒子の製造方法

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