JPH01212267A - 酸化物超伝導材料 - Google Patents
酸化物超伝導材料Info
- Publication number
- JPH01212267A JPH01212267A JP63035710A JP3571088A JPH01212267A JP H01212267 A JPH01212267 A JP H01212267A JP 63035710 A JP63035710 A JP 63035710A JP 3571088 A JP3571088 A JP 3571088A JP H01212267 A JPH01212267 A JP H01212267A
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- Japan
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- oxide superconducting
- superconducting material
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Classifications
-
- 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、超伝導マグネットやジョセフソン接合素子等
に用いられる、酸化物超伝導材料に間するものである。
に用いられる、酸化物超伝導材料に間するものである。
従来の技術
超伝導材料は、ｌ）電気抵抗がゼロである、２）完全反
磁性である、 ３）ジョセフソン効果がある、といった
、他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器
、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、磁気シール
ド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている
。ところが、従来の金属系超伝導体では、超伝導転移温
度は最も高いものでも２３に程度であり、実使用時には
高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を使って冷却
する必要があり工業上大きな問題であった。このため、
より高温で超伝導体となる材料のａ！素が行われていた
。
磁性である、 ３）ジョセフソン効果がある、といった
、他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器
、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、磁気シール
ド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている
。ところが、従来の金属系超伝導体では、超伝導転移温
度は最も高いものでも２３に程度であり、実使用時には
高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を使って冷却
する必要があり工業上大きな問題であった。このため、
より高温で超伝導体となる材料のａ！素が行われていた
。
１９８７年２月に、新たな超伝導材料、ＹＢａ２Ｃｕ３
０７−Ｘが見いだされ、ざらにＹを他の希土類元素（Ｌ
ａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｃｄ、 Ｄ
３’ｐＨｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）で置き換えた材
料についても、超伝導ＩＡ’態となることが確認された
。これらの材料は、超伝導転移温度が９５に程度と高く
、冷却には安価な液体窒素（沸点７７Ｋ）を用いる事が
出来、また冷却装置も小型となるので、応用範囲も広が
るものと期待される。このため現在、これらの材料の製
造法、物性、応用等に関して多くの研究がなされている
。
０７−Ｘが見いだされ、ざらにＹを他の希土類元素（Ｌ
ａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｃｄ、 Ｄ
３’ｐＨｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）で置き換えた材
料についても、超伝導ＩＡ’態となることが確認された
。これらの材料は、超伝導転移温度が９５に程度と高く
、冷却には安価な液体窒素（沸点７７Ｋ）を用いる事が
出来、また冷却装置も小型となるので、応用範囲も広が
るものと期待される。このため現在、これらの材料の製
造法、物性、応用等に関して多くの研究がなされている
。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、これらの材料は酸化物系のセラミックス
であるために本質的に脆性破壊しやすく、また、酸化物
系セラミックスのなかでも強度が高い物ではない。この
ため、実際に応用するための加工時あるいは使用中等に
破壊されやすいという課題があった。
であるために本質的に脆性破壊しやすく、また、酸化物
系セラミックスのなかでも強度が高い物ではない。この
ため、実際に応用するための加工時あるいは使用中等に
破壊されやすいという課題があった。
課題を解決する為の手段
化学式Ｌ ｎ Ｂ ａ２ｃ ｕ３０ｙ−ｘ （Ｌ ｎは
Ｙ、Ｌａ。
Ｙ、Ｌａ。
Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｇｄ、 Ｄｙ、
Ｈｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内の少なくと
も一種類以上の金属）で表される組成物に、Ａ１２０ｉ
を０．１重量パーセント以上 １．０重量パーセント以
下の範囲内で添加する。
Ｈｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内の少なくと
も一種類以上の金属）で表される組成物に、Ａ１２０ｉ
を０．１重量パーセント以上 １．０重量パーセント以
下の範囲内で添加する。
作用
本発明では、Ａｌ２Ｏ３を Ｌ ｎ Ｂ ａ ２ＣＬｌ
３０？−Ｘセラミックスに添加する事により、超伝導
特性を劣化させずにその強度が向上する０本発明で、Ａ
ｌ２Ｏ３の添加量を０．１重量％以上 １．０重量％以
下に限るのは、これ以下では添加の効果が認められず、
これ以上では超伝導特性が劣化するためである。
３０？−Ｘセラミックスに添加する事により、超伝導
特性を劣化させずにその強度が向上する０本発明で、Ａ
ｌ２Ｏ３の添加量を０．１重量％以上 １．０重量％以
下に限るのは、これ以下では添加の効果が認められず、
これ以上では超伝導特性が劣化するためである。
実施例
実施例１
試薬特級のＹ２Ｏ３，Ｂ ａ ＣＯ３，Ｃｕ Ｏ粉末を
Ｙ Ｂ ａ ２Ｃｕ ３０７−Ｘ組成となるように、そ
れぞれ１５．１３ｇ、５２．８９ｇ、３１．９８ｇＦＦ
１ｌした。おなし配合組成のものを７つ用意し、これら
に対して試薬特級のＡｌ２Ｏ３粉末を、篇添加、添加率
０．０５重量％、 Ｏ，１ｆｆｉ量％、０．２重量％
、０．５重量％、１．０重量％、１．５重量％、２重機
％となるように秤量した、これらをメノウボールミルで
エタノール１５０ｍ１にて１８時閏湿式混合した。混合
物を１２０℃で乾燥した後、アルミナ坩堝に入れ、８５
０℃で６時閏、空気中で仮焼した。仮焼粉を粗粉砕し、
さらに９００℃で６時閏、空気中で再仮焼した。これら
の２回仮焼粉を、振動ミルで、直径５ｍｍの球形メノウ
ボールを用い、エタノール中にて５時間湿式粉砕し、１
２０℃で乾燥した。こうして得た粉末に、ポリビニルブ
チラールを５重量％濃度で溶解した、イソプロパツール
溶液を５重量％加えて造粒した。
Ｙ Ｂ ａ ２Ｃｕ ３０７−Ｘ組成となるように、そ
れぞれ１５．１３ｇ、５２．８９ｇ、３１．９８ｇＦＦ
１ｌした。おなし配合組成のものを７つ用意し、これら
に対して試薬特級のＡｌ２Ｏ３粉末を、篇添加、添加率
０．０５重量％、 Ｏ，１ｆｆｉ量％、０．２重量％
、０．５重量％、１．０重量％、１．５重量％、２重機
％となるように秤量した、これらをメノウボールミルで
エタノール１５０ｍ１にて１８時閏湿式混合した。混合
物を１２０℃で乾燥した後、アルミナ坩堝に入れ、８５
０℃で６時閏、空気中で仮焼した。仮焼粉を粗粉砕し、
さらに９００℃で６時閏、空気中で再仮焼した。これら
の２回仮焼粉を、振動ミルで、直径５ｍｍの球形メノウ
ボールを用い、エタノール中にて５時間湿式粉砕し、１
２０℃で乾燥した。こうして得た粉末に、ポリビニルブ
チラールを５重量％濃度で溶解した、イソプロパツール
溶液を５重量％加えて造粒した。
造粒粉は０−８ｇをとり、直径１２ｍｍの金型で５００
ｋｇ／ｃｍ２の圧力で一軸加圧成形した。
ｋｇ／ｃｍ２の圧力で一軸加圧成形した。
これらの成形体を空気中および酸素中で昇温速度３００
℃／時閏、バインダアウト６００℃−２時閏、焼成９７
０℃−２４４時閏降温速度１００℃／時簡の条件で焼成
した。
℃／時閏、バインダアウト６００℃−２時閏、焼成９７
０℃−２４４時閏降温速度１００℃／時簡の条件で焼成
した。
得られた焼結体の破壊靭性を、インデンテーションマイ
クロワラクチャ−法で測定した。また電気抵抗の温度変
化を四端子法で測定した。それらの結果を表１に示した
。表中では、抵抗が急激に低下し始める温度（ＴＣＯｎ
）と抵抗が０となる温度（Ｔｃ＠）にわけて表した。
クロワラクチャ−法で測定した。また電気抵抗の温度変
化を四端子法で測定した。それらの結果を表１に示した
。表中では、抵抗が急激に低下し始める温度（ＴＣＯｎ
）と抵抗が０となる温度（Ｔｃ＠）にわけて表した。
（以下余白）
表１．焼結体の緒特性（そのｌ）
表１より明らかなように、Ａｌ２Ｏ３を添加すると、添
加量０．１重量％以上で破壊靭性は増加した。また、添
加Ｎｉ１． ０重量％までは、超伝導転移温度の低下は
ほとんどみられなかったが、添加率１． ５％以上では
かなり低下した。
加量０．１重量％以上で破壊靭性は増加した。また、添
加Ｎｉ１． ０重量％までは、超伝導転移温度の低下は
ほとんどみられなかったが、添加率１． ５％以上では
かなり低下した。
実施例２
実施例１と同様に試薬特級の、Ｄ ｙ２０３ ｔ Ｈ
Ｏ２０３、Ｂ ａ ＣＯ３，Ｃｕ Ｏ粉末よりＤｙＢａ
２Ｃｕ３Ｏｖ −ｘ 組成およびＨＯＢ ａ ２Ｃｕ
３０ｒ−ｘ組成となり、合計重量が約１００ｇとなるよ
うにようにそれぞれ秤量し、また、これらにＡｌ２Ｏ３
を０．５重重％添加した混合粉末を配合した。これらよ
り実施例１と同様の方法で焼結体を作成し、破壊靭性と
超伝導転移温度を測定した。その結果を表２に示した。
Ｏ２０３、Ｂ ａ ＣＯ３，Ｃｕ Ｏ粉末よりＤｙＢａ
２Ｃｕ３Ｏｖ −ｘ 組成およびＨＯＢ ａ ２Ｃｕ
３０ｒ−ｘ組成となり、合計重量が約１００ｇとなるよ
うにようにそれぞれ秤量し、また、これらにＡｌ２Ｏ３
を０．５重重％添加した混合粉末を配合した。これらよ
り実施例１と同様の方法で焼結体を作成し、破壊靭性と
超伝導転移温度を測定した。その結果を表２に示した。
表２．焼結体の緒特性（その２）
表２より、 ＤｙＢａ２ｃｕ３０ｙ−ｘＭ成あるいはＨ
ｏ Ｒａ ２Ｃｕ ３０ｖ−ｘｉ成にＡｌ２Ｏ３を添加
すると、破壊靭性は大きくなるが、超伝導転移温度は殆
ど変化しない事がわかる。発明者等は、Ｙ、Ｄｙ、ＨＯ
以外にもＬ ａ 、Ｎ ｄ 、Ｓｍ、Ｅ ｕ 、Ｇ ｄ
、Ｅ ｒ 、Ｔｍ、Ｙ ｂ 、Ｌ ｕで同様の実験を
行ったが、何れの組成でもＡｌ２Ｏ３添加率が０． １
重量％以上１． ０重量％以下では、破壊靭性は向上す
るが、超伝導転移温度はほとんど変化しなかった。
ｏ Ｒａ ２Ｃｕ ３０ｖ−ｘｉ成にＡｌ２Ｏ３を添加
すると、破壊靭性は大きくなるが、超伝導転移温度は殆
ど変化しない事がわかる。発明者等は、Ｙ、Ｄｙ、ＨＯ
以外にもＬ ａ 、Ｎ ｄ 、Ｓｍ、Ｅ ｕ 、Ｇ ｄ
、Ｅ ｒ 、Ｔｍ、Ｙ ｂ 、Ｌ ｕで同様の実験を
行ったが、何れの組成でもＡｌ２Ｏ３添加率が０． １
重量％以上１． ０重量％以下では、破壊靭性は向上す
るが、超伝導転移温度はほとんど変化しなかった。
発明の効果
本発明によれば、化学式Ｌ ｎ Ｂ ａ ２Ｃｕ ３０
７−Ｘ（ＬｎはＹ、 Ｌａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、
Ｃｄ、 Ｄｙ＊ Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの
内の少なくとも一種類以上の金属）で表される組成物に
、Ａｌ２Ｏ３を０． １重量パーセント以上１． ０重
量パーセント以下の範囲内で添加することにより、高い
強度の超伝導セラミックス材料を、容易に得る事が可能
である。
７−Ｘ（ＬｎはＹ、 Ｌａ、 Ｎｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、
Ｃｄ、 Ｄｙ＊ Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの
内の少なくとも一種類以上の金属）で表される組成物に
、Ａｌ２Ｏ３を０． １重量パーセント以上１． ０重
量パーセント以下の範囲内で添加することにより、高い
強度の超伝導セラミックス材料を、容易に得る事が可能
である。
Claims (1)
- 化学式ＬｎＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿ｘ（ＬｎはＹ
，Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，
Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕの内の少なくとも一種類以上の金属）
で表される組成物に、Ａｌ＿２Ｏ＿３を０．１重量パー
セント以上、１．０重量パーセント以下の範囲内で添加
した事を特徴とする酸化物超伝導材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035710A JPH01212267A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 酸化物超伝導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035710A JPH01212267A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 酸化物超伝導材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212267A true JPH01212267A (ja) | 1989-08-25 |
Family
ID=12449416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63035710A Pending JPH01212267A (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 酸化物超伝導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01212267A (ja) |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP63035710A patent/JPH01212267A/ja active Pending
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