JPH01220410A - 超電導コイル - Google Patents
超電導コイルInfo
- Publication number
- JPH01220410A JPH01220410A JP63043318A JP4331888A JPH01220410A JP H01220410 A JPH01220410 A JP H01220410A JP 63043318 A JP63043318 A JP 63043318A JP 4331888 A JP4331888 A JP 4331888A JP H01220410 A JPH01220410 A JP H01220410A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- reaction vessel
- superconductor
- heated
- substrate
- Prior art date
- 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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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
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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）
本発明は任意の形状のコイルにバリウム、イツトリウム
及び銅系の超電導物質の薄膜を化学気相析出法によりコ
ーティングさせた超電導コイルに関するものである。
及び銅系の超電導物質の薄膜を化学気相析出法によりコ
ーティングさせた超電導コイルに関するものである。
（従来の技術）
酸化物系セラミック超電導体Ｂａ２ＹＣｕａＯｔ−ｙは
、液体窒素を冷却源として使用できる高温超電導酸化物
セラミックとして、電力システム、新エネルギー開発、
強磁界応用分野、センサー、エレクトロニクス等への応
用が考えられている。特に超電導コイルは上記応用の実
現に不可欠である。これらの分野における応用を実用化
するためには、超を導体ＢａｚＹＣｕｉＯｔ−Ｖをコイ
ル状に加工製造する技術が必要である。一般にコイル化
は粉末原料を出発原料とした固相反応法あるいは、スパ
ッタ法、電子ビーム蒸着法などでは達成が困難である。
、液体窒素を冷却源として使用できる高温超電導酸化物
セラミックとして、電力システム、新エネルギー開発、
強磁界応用分野、センサー、エレクトロニクス等への応
用が考えられている。特に超電導コイルは上記応用の実
現に不可欠である。これらの分野における応用を実用化
するためには、超を導体ＢａｚＹＣｕｉＯｔ−Ｖをコイ
ル状に加工製造する技術が必要である。一般にコイル化
は粉末原料を出発原料とした固相反応法あるいは、スパ
ッタ法、電子ビーム蒸着法などでは達成が困難である。
（本発明が解決しようとする課題）
本発明は、蒸着速度が早く、コイルのような複雑形状な
物へバリウム、イツトリウム及び銅系の超電導物質をコ
ーティングさせた任意の形状の超電導コイルを提供する
ことを目的としている。
物へバリウム、イツトリウム及び銅系の超電導物質をコ
ーティングさせた任意の形状の超電導コイルを提供する
ことを目的としている。
（課題を解決するための手段とその作用）本発明は、前
述した問題点を解決するために、バリウム・イツトリウ
ム及び銅を少（とも含む藩発源の原料を用いた化学気相
析出法により基体上に超電導セラミックの薄膜を形成す
る手段を採用する。
述した問題点を解決するために、バリウム・イツトリウ
ム及び銅を少（とも含む藩発源の原料を用いた化学気相
析出法により基体上に超電導セラミックの薄膜を形成す
る手段を採用する。
より具体的には、本発明の製造方法はアルカリ土類元素
、希土類元素および銅のβ−ジケトン錯体を原料とする
。これら３成分の錯体をそれらの藩気圧が得られる温度
まで加熱し、アルゴンガスの如き不活性ガスをキャリア
ガスとして反応容器内に導入する。キャリアガスはＮ２
等でもよい。上記錯体とは別の経路で酸素ガスあるいは
酸素を含むガスを反応容器内に導入する。反応容器内に
膜を析出させるための基体を置き、さらにこの基体を加
熱する。基体の加熱は反応容器内に加熱器を置き基体を
加熱するか、或いは、反応容器の外部から加熱器により
加熱する。さらに高周波加熱等の方法を用いてもよい。
、希土類元素および銅のβ−ジケトン錯体を原料とする
。これら３成分の錯体をそれらの藩気圧が得られる温度
まで加熱し、アルゴンガスの如き不活性ガスをキャリア
ガスとして反応容器内に導入する。キャリアガスはＮ２
等でもよい。上記錯体とは別の経路で酸素ガスあるいは
酸素を含むガスを反応容器内に導入する。反応容器内に
膜を析出させるための基体を置き、さらにこの基体を加
熱する。基体の加熱は反応容器内に加熱器を置き基体を
加熱するか、或いは、反応容器の外部から加熱器により
加熱する。さらに高周波加熱等の方法を用いてもよい。
いずれかの方法により加熱した基体上に酸素ガス及び各
組成元素を含むβ−ジケトン錯体の蒸気を含んだ不活性
ガスを導入する。基体の加熱温度はβ−ジケトン錯体が
十分に分解、重合する温度以上であり、基体が変化しな
い温度である。好ましくは、６００ ’Ｃ〜８００°Ｃ
である。反応容器内の圧力は大気圧もしくは減圧でもよ
いが、良質の膜を形成するためには減圧が好ましい。膜
厚は析出時間、析出温度、原料加熱温度、ガス圧、キャ
リアガス流量などの諸条件により任意に制御することが
できる。また超電導体の組成制御も原料加熱温度、析出
温度、ガス圧、キャリアガス流量などの諸条件により制
御できる。
組成元素を含むβ−ジケトン錯体の蒸気を含んだ不活性
ガスを導入する。基体の加熱温度はβ−ジケトン錯体が
十分に分解、重合する温度以上であり、基体が変化しな
い温度である。好ましくは、６００ ’Ｃ〜８００°Ｃ
である。反応容器内の圧力は大気圧もしくは減圧でもよ
いが、良質の膜を形成するためには減圧が好ましい。膜
厚は析出時間、析出温度、原料加熱温度、ガス圧、キャ
リアガス流量などの諸条件により任意に制御することが
できる。また超電導体の組成制御も原料加熱温度、析出
温度、ガス圧、キャリアガス流量などの諸条件により制
御できる。
超電導体の酸素量は酸素導入量の調整による酸素分圧制
御によってコントロールされ、さらに他の方法により製
造される超電導体と同様に空気中あるいは酸素中での熱
処理により制御することもできる。また超電導体を析出
後の冷却中に熱処理を行なってもよい。使用する基体は
任意の形状をなしたコイルであり、その材質は銅、アル
ミニウム、タングステン、ジルコニア、その他の金属系
、及びセラミックなどコイルを形成しえるものであれば
いかなるものも使用可能であり、コイルが酸化に対し弱
い材質である場合は、炭化ケイ素、アルミナなどでコイ
ルを常法によりコーティングしたものを使用する。
御によってコントロールされ、さらに他の方法により製
造される超電導体と同様に空気中あるいは酸素中での熱
処理により制御することもできる。また超電導体を析出
後の冷却中に熱処理を行なってもよい。使用する基体は
任意の形状をなしたコイルであり、その材質は銅、アル
ミニウム、タングステン、ジルコニア、その他の金属系
、及びセラミックなどコイルを形成しえるものであれば
いかなるものも使用可能であり、コイルが酸化に対し弱
い材質である場合は、炭化ケイ素、アルミナなどでコイ
ルを常法によりコーティングしたものを使用する。
以上のような製造方法により作られた超電導体のコイル
は、原料であるβ−ジケトン錯体の加熱温度、ガス圧、
析出温度及びキャリアガス流量で組成制御ができ、かつ
酸素量の制御も同一の反応容器内で行うことができ、さ
らに大型複雑形状のコイルの上に析出させることができ
る。
は、原料であるβ−ジケトン錯体の加熱温度、ガス圧、
析出温度及びキャリアガス流量で組成制御ができ、かつ
酸素量の制御も同一の反応容器内で行うことができ、さ
らに大型複雑形状のコイルの上に析出させることができ
る。
（実施例）
以下第１図〜第６図を参照して本発明の詳細な説明する
。第１図は本発明における製造方法の１例である。イツ
トリウム、バリウム、銅のβ−ジケトン錯体、Ｙ（Ｃｔ
＋Ｈ＋ｗＯｚ）ｚ＋ Ｂａ（Ｃ＋ｔＨ＋、０ｚ）ｚ ＋
ＣＬＩ（Ｃ１１ＨＩ９０２）２を各々ｌ、２．３の原料
容器内に入れヒーター４により加熱する。容器ｌのイツ
トリウムのβ−ジケトン錯体は１３０°Ｃ１容器２のバ
リウムのβ−ジケトン錯体は２５０°Ｃ１容器３の銅の
β−ジケトン錯体は１５０°Ｃに加熱する。
。第１図は本発明における製造方法の１例である。イツ
トリウム、バリウム、銅のβ−ジケトン錯体、Ｙ（Ｃｔ
＋Ｈ＋ｗＯｚ）ｚ＋ Ｂａ（Ｃ＋ｔＨ＋、０ｚ）ｚ ＋
ＣＬＩ（Ｃ１１ＨＩ９０２）２を各々ｌ、２．３の原料
容器内に入れヒーター４により加熱する。容器ｌのイツ
トリウムのβ−ジケトン錯体は１３０°Ｃ１容器２のバ
リウムのβ−ジケトン錯体は２５０°Ｃ１容器３の銅の
β−ジケトン錯体は１５０°Ｃに加熱する。
各原料容器部ｌ、２．３には不活性ガス導入口５からキ
ャリアガスとしてアルゴンガスが５０ｍ１７ｓｉｎ導入
される。又、酸素ガスは導入口６から反応容器内へｌ
ＯＯｍｊ２／ｌｌ１ｉｎ導入される。各β−ジケトン錯
体の蒸気を含んだキャリアガス及び酸素ガスは反応容器
内７で混合されジルコニアコイル８上に導入される。コ
イル８はコイル加熱用ヒータ９により８００°Ｃに加熱
される。反応容器内は減圧である。以上のようにしてジ
ルコニアコイル上に３時間析出させた。得られた膜の厚
さは３〜４μｍである。第２図にはジルコニアのＸ線回
折パターン及び第３図には析出させた膜を粉砕した後の
Ｘ線回折パターンを示す。また第４図には９０にで超電
導を示すＢａｚＹＣｕ３０ｔ−ｙのＸ線回折パターンを
示す、第２図〜第４図で明らかなように、ジルコニアコ
イル上の膜は第４図と同じ相である。
ャリアガスとしてアルゴンガスが５０ｍ１７ｓｉｎ導入
される。又、酸素ガスは導入口６から反応容器内へｌ
ＯＯｍｊ２／ｌｌ１ｉｎ導入される。各β−ジケトン錯
体の蒸気を含んだキャリアガス及び酸素ガスは反応容器
内７で混合されジルコニアコイル８上に導入される。コ
イル８はコイル加熱用ヒータ９により８００°Ｃに加熱
される。反応容器内は減圧である。以上のようにしてジ
ルコニアコイル上に３時間析出させた。得られた膜の厚
さは３〜４μｍである。第２図にはジルコニアのＸ線回
折パターン及び第３図には析出させた膜を粉砕した後の
Ｘ線回折パターンを示す。また第４図には９０にで超電
導を示すＢａｚＹＣｕ３０ｔ−ｙのＸ線回折パターンを
示す、第２図〜第４図で明らかなように、ジルコニアコ
イル上の膜は第４図と同じ相である。
次に分析電子顕微鏡により組成元素であるバリウム、イ
ツトリウム、銅の分析を行った。第５図にその結果を示
す。又、第６図には同一測定条件下で分析を行った焼結
法により合成した超電導体の結果を示す。第５図で明ら
かなように膜中の組成元素の比はＢａ：Ｙ ；Ｃｕ＝
２ ： １ ： ３となり９０にで超電導を示す超電導
体と同じ組成比となっている。
ツトリウム、銅の分析を行った。第５図にその結果を示
す。又、第６図には同一測定条件下で分析を行った焼結
法により合成した超電導体の結果を示す。第５図で明ら
かなように膜中の組成元素の比はＢａ：Ｙ ；Ｃｕ＝
２ ： １ ： ３となり９０にで超電導を示す超電導
体と同じ組成比となっている。
第２の実施例は第１図においてイツトリウム、バリウム
、銅のβ−ジケトン錯体（Ｙ（ＣＩＩＨＩ９０□）２゜
Ｂａ（ＣｚＨ＋＊０ｚ）ｚ 、Ｃｕ（ＣｓｉＦｉＯｚ）
ｚ）を各々１．２．３の原料容器内に入れヒーター４に
より加熱した。
、銅のβ−ジケトン錯体（Ｙ（ＣＩＩＨＩ９０□）２゜
Ｂａ（ＣｚＨ＋＊０ｚ）ｚ 、Ｃｕ（ＣｓｉＦｉＯｚ）
ｚ）を各々１．２．３の原料容器内に入れヒーター４に
より加熱した。
各容器の加熱温度は、１３０°Ｃ１２５０°Ｃ１９０°
Ｃとした。各容器部には不活性ガス導入口５からキ中リ
アガスとしてアルゴンガスが５０ｍｊ２／ｗｉｎ導入さ
れる。又、反応容器内のニクロム線コイル８は、基板加
熱用ヒータ９により９００°Ｃに加熱される。反応容器
内の圧力は減圧である。以上のようにしてニクロム線コ
イル上に４時間析出させた。析出した膜は第１の実施例
と同様に第３図のジルコニアピークのないＸ ＦｆｆＡ
回折パターンを示した。
Ｃとした。各容器部には不活性ガス導入口５からキ中リ
アガスとしてアルゴンガスが５０ｍｊ２／ｗｉｎ導入さ
れる。又、反応容器内のニクロム線コイル８は、基板加
熱用ヒータ９により９００°Ｃに加熱される。反応容器
内の圧力は減圧である。以上のようにしてニクロム線コ
イル上に４時間析出させた。析出した膜は第１の実施例
と同様に第３図のジルコニアピークのないＸ ＦｆｆＡ
回折パターンを示した。
（発明の効果）
本発明によりえられた任意の形状で、任意の材質のコイ
ル上に超電導物質ＢａｚＹＣｕ３０．−Ｖをコーティン
グした超電導コイルは簡単な操作でえられ、その応用範
囲は広い。
ル上に超電導物質ＢａｚＹＣｕ３０．−Ｖをコーティン
グした超電導コイルは簡単な操作でえられ、その応用範
囲は広い。
第１図は、本発明の製造方法に使用可能な装置の断面図
、第２図はジルコニア基板のＸＫｇ回折パターンのグラ
フ図、第３図は実施例によるジルコニア基板上の膜のＸ
′ＩｆＡ回折パターンのグラフ図、第４図は従来の超電
導体のＸ線回折パターンのグラフ図、第５図は実施例に
よる膜の分析電子顕微鏡による分析図、第６図は従来の
超電導体の分析電子顕微鏡による分析図である。 図中：１，２．３・・・・・・原料容器、４・・・・・
・・・・・・・・・・・・・原料加熱ヒーター、５・・
・・・・・・・・・・・・・・・・不活性ガス導入口、
６・・・・・・・・・・・・・・・・・・酸素ガス導入
口、７・・・・・・・・・・・・・・・・・・反応容器
内、８・・・・・・・・・・・・・・・・・・基体コイ
ル。
、第２図はジルコニア基板のＸＫｇ回折パターンのグラ
フ図、第３図は実施例によるジルコニア基板上の膜のＸ
′ＩｆＡ回折パターンのグラフ図、第４図は従来の超電
導体のＸ線回折パターンのグラフ図、第５図は実施例に
よる膜の分析電子顕微鏡による分析図、第６図は従来の
超電導体の分析電子顕微鏡による分析図である。 図中：１，２．３・・・・・・原料容器、４・・・・・
・・・・・・・・・・・・・原料加熱ヒーター、５・・
・・・・・・・・・・・・・・・・不活性ガス導入口、
６・・・・・・・・・・・・・・・・・・酸素ガス導入
口、７・・・・・・・・・・・・・・・・・・反応容器
内、８・・・・・・・・・・・・・・・・・・基体コイ
ル。
Claims (1)
- 任意の形状のコイルにバリウム、イットリウム及び銅系
の超電導物質の薄膜を化学気相析出法によりコーティン
グさせたことを特徴とする超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043318A JPH01220410A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043318A JPH01220410A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220410A true JPH01220410A (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=12660459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63043318A Pending JPH01220410A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01220410A (ja) |
-
1988
- 1988-02-27 JP JP63043318A patent/JPH01220410A/ja active Pending
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