JPH01212268A - 超電導性焼結体 - Google Patents

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、機械的強度と加工性に優れた超電導性複合材
料、特に、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導性酸化物と銀
とを組み合わせた焼結体、に関する。

（従来の技術） ＹｔＢａｌＣｕｓＯｔ４が液体窒素温度以上でも超電導
性を持つことが発見されて以来、その実用化のための研
究が盛ん′に行われている。ＩＪ在のところ、その主流
は酸化物粉末を焼結するバルクセラミックスの製造にあ
る。

Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超電導セラミツクスの焼結体作製
の一般的方法は以下のとおりである。

■　Ｙ、０１、ＢａＣ０１、ＣｕＯの粉末をＹ＋Ｂａｇ
ＣｕｓＯｙ−！の組成になるように秤量、混合する。

■　９００℃前後で仮焼する。

■　仮焼した粉末を粉砕し、成形する。

■　この成形体を９００〜９５０℃で焼結し、その後炉
冷する。

この方法で得られた焼結体の臨界温度は９０に前後であ
る。しかしこの焼結体は相対密度は７０〜８５％程度の
気孔の多いセラミックスであり、機械的強度が低く、塑
性加工も殆ど不可能である。

例えば、このようなセラミックス超電導材料を摺動部や
リレーの接点などに使用する場合、耐摩耗性、耐衝撃靭
性等の機械的強度が必要とされ、また、各種の部品を制
作するに当たり、適度の塑、性加工性が要求されること
が多い。

焼結体の密度を上げる一つの手段は、焼結温度を高くす
ることであるが、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系では１０００℃
以上に加熱すると、超電導を示す三層ペロプスカイト構
造が分解し、ＹＪａＣｕＯｓなどの高温で安定な相が生
成する。　１０００℃以上で生成した化合物は冷却して
も安定であり、もとの三層ペローブスカイト構造にもど
らない、このため、焼結温度をあまり高くすることがで
きず、現状では最高９５０℃で焼結しており、その結果
達成できる相対密度は最高でも８５％程度である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物の超電導
特性を損なわずにその焼結体の密度を上げ、機械的強度
と加工性を改善することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨は、ｒＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物に１０
〜５０重量％の銀が微細均一に分散した超電導性焼結体
」にある。

まず、本発明の焼結体の製造方法について述べる。

Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導物質（ＹｔＢａｉＣｕｓ
Ｏｔ４）は、先に述べたように、Ｙ２Ｏ２、ＢａＣＯ３
、ＣｕＯの粉末をＹ＋ＢａｔＣｕ！Ｇ、−Ｈの組成にな
るように混合し、９００℃前後で仮焼して製造する。こ
の仮焼体を粉砕して、粒度およそ１−１０μｍ程度の粉
末にする。

一方、純度９９％以上の銀粉末（粒度およそ０．１〜２
μｓ＋）を用意し、これを前記のＹ＋ＢａｇＣｕｓＯｙ
−５粉末とよく混合する。

次いで粉末混合体を所定形状に圧縮成形し、焼結する。

成形の圧力は１０００ｋｇ／ｃｍ”程度が適当である。

焼結は、ＹＪａｌＣｕｓＯｔ−Ｊ単体の焼結に使用され
る温度、即ち９００〜９５０℃で、酸化性雰囲気中（例
えば大気中）で行う、焼結の時間は、製品のサイズにも
よるが、およそ２〜１２時間程時間上い。

混合する銀の量は、後述の実施例にも示すように、１０
〜５０重量％の範囲とする。　１０重量％未満では、銀
による焼結体の緻密化および機械的性質改善の効果がな
く、５０重量％番超えると酸化物粒子間の接触が少なく
なって、超電導性を損なうからである。なお、酸化物に
混合する金属として、特に銀を選ぶのは、銀が酸化雰囲
気中での焼結時に酸化せず、しかもＹｌＢａｌＣｕｓＯ
，−Ｊと反応しないため超電導特性に本質的な悪影響を
及ぼさないからである０例えば、Ｆｅ、　Ｃｕ、、Ｎｌ
などは、焼結工程で酸化され、生成した酸化物がＹＩＢ
ａｌＣｕｓＯｙ−５と反応しその結晶構造を変えてしま
う。

（作用） 上記の工程で製造された焼結体は、微視的には綱目状に
つながった酸化物の間に銀の粒子が埋め込まれた構造に
なっている。その室温における曲げ強度は４．５〜７．
８　ｋｇｔ／ｖｂ−翼であり、同じ（室温での比抵抗は
１０〜１０００＃Ω・Ｃ■　である。

（実施例） 下記の条件で、銀含有量が０．２．５．１０．２０這３
０．５０．７０．８０重量％の焼結体を作成した。　　
　１□ ■　原料：　　　　　　　　　　　　　　　　　　□□
　　　　　　　　　　　　　　　１ ゞ′。°・８°００′・０“００１″″Ｒ，７４９００
”Ｃ”ｔ’４Ｎｍ　　１後粉砕した平均粒径６ｙｍの粉
末。

銀粉末 純度９９．９％で、平均粒径１．５ｕ■の粉末。

■　混合条件 撞潰器で１時間の乾式混合 ■　成形条件 金型により圧力１２００ｋｇ／ｃｓ＋”で１５ｍ−φＸ
２ｓｅｅｔに成形。

■　焼結条件 純酸素中、９２０℃で４時間焼結。

こうして得られた焼結体について、超電導特性と機械的
性質を測定した。その結果を銀の含有量ごとに第１表に
示す。

第１表 ― ０は割れなし、×は割れ発生。

第１表に示されるとおり、銀の含有量１０重量％以上で
相対密度が高くなり、それにつれて曲げ強度が大きく上
昇している。また、銀３０重量％以上のものは、９００
℃での加工性にも優れ、熱間圧延も可能であることがわ
かる。

しかし、銀が７０重量％になると電気抵抗値が完全に０
Ωにはならず、銀の電気抵抗が残る。

（発明の効果） 本発明のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物と銀の超電導性複
合焼結体は、従来のセラミックス超電導材料にない機械
的強度を持ち、高温塑性加工も可能なものである。従っ
て、摩耗や衝撃を受ける部品としても充分に使用でき、
圧延などによって薄板等に加工して用いることもできる
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系酸化物に１０〜５０重量％の銀が
   微細均一に分散した超電導性焼結体。