JPH01224208A - 酸化物超電導体前駆物質の合成方法 - Google Patents
酸化物超電導体前駆物質の合成方法Info
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- JPH01224208A JPH01224208A JP63048303A JP4830388A JPH01224208A JP H01224208 A JPH01224208 A JP H01224208A JP 63048303 A JP63048303 A JP 63048303A JP 4830388 A JP4830388 A JP 4830388A JP H01224208 A JPH01224208 A JP H01224208A
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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〕
本発明は酸化物超電導体前駆物質の合成方法に関する。
近年、(L nl−++S r、) Cu Oa、(L
n、−、Ba X) z Cu Oa、LnBa、Cu
30t、LnBat−xSrxCuxOt等(但し、L
nはY、Sc又は希土類元素)の層状ペロブスカイト型
構造の酸化物超電導体が見出されている。
n、−、Ba X) z Cu Oa、LnBa、Cu
30t、LnBat−xSrxCuxOt等(但し、L
nはY、Sc又は希土類元素)の層状ペロブスカイト型
構造の酸化物超電導体が見出されている。
これらの酸化物超電導体は、液体N8温度以上で超電導
となるため従来の液体He温度で超電導を示す金属超電
導体に較べて格段に経済的であり、各分野での利用が検
討されている。
となるため従来の液体He温度で超電導を示す金属超電
導体に較べて格段に経済的であり、各分野での利用が検
討されている。
ところで上記の酸化物超電導体は脆いため金属材料のよ
うに塑性加工ができず、これらを線材等に加工するには
、主に粉末冶金法が用いられている。
うに塑性加工ができず、これらを線材等に加工するには
、主に粉末冶金法が用いられている。
上記の粉末冶金法の原料粉末には、例えばY2O3、B
aCO5、CuO等の化合物を所定の配合比で混合しこ
れを850〜1 、000″Cに加熱して仮焼成し、こ
の仮焼成体を粉砕し分級して得られる仮焼粉が用いられ
るが、このような仮焼粉は粒径、バラツキとも大きいも
のであり、粒径の揃った微細粉を得ようとすると粉砕と
分級の工程を何度も繰り返す必要があり、生産性に劣る
ものであった。
aCO5、CuO等の化合物を所定の配合比で混合しこ
れを850〜1 、000″Cに加熱して仮焼成し、こ
の仮焼成体を粉砕し分級して得られる仮焼粉が用いられ
るが、このような仮焼粉は粒径、バラツキとも大きいも
のであり、粒径の揃った微細粉を得ようとすると粉砕と
分級の工程を何度も繰り返す必要があり、生産性に劣る
ものであった。
又これらの粉末を成形体に加工するには、例えば上記原
料粉末を圧粉成形したり、あるいは基体上に被覆成形し
てこれを高温で加熱焼結する方法等により行われている
が、得られる焼結体は密度が低く又結晶がランダムに配
向している為に超電導特性が低く、更に基体との密着性
にも劣るも0であった。
料粉末を圧粉成形したり、あるいは基体上に被覆成形し
てこれを高温で加熱焼結する方法等により行われている
が、得られる焼結体は密度が低く又結晶がランダムに配
向している為に超電導特性が低く、更に基体との密着性
にも劣るも0であった。
(i!!!題を解決するための手段及び作用〕本発明は
かかる状況に鑑みなされたもので、その目的とするとこ
ろは、高品位な酸化物超電導体前駆物質を高速度に量産
できる合成方法を提供することにある。
かかる状況に鑑みなされたもので、その目的とするとこ
ろは、高品位な酸化物超電導体前駆物質を高速度に量産
できる合成方法を提供することにある。
即ち本発明は酸化物超電導体の構成元素を各々含有する
化合物を所定の配合比で混合した混合体を、溶媒に解か
しこれを霧状化又は直接気化して酸化性火炎中に連続供
給して上記混合体を加熱反応せしめたのち生成した酸化
物超電導体前駆物質を火炎の噴射力により酸化性火炎の
前方に配置した基板上に付着させる事を特徴とするもの
である。
化合物を所定の配合比で混合した混合体を、溶媒に解か
しこれを霧状化又は直接気化して酸化性火炎中に連続供
給して上記混合体を加熱反応せしめたのち生成した酸化
物超電導体前駆物質を火炎の噴射力により酸化性火炎の
前方に配置した基板上に付着させる事を特徴とするもの
である。
本発明において酸化物超電導体の構成元素を各々含有す
る化合物としては、例えばY IB a z Cu、0
.−δ(δζ0.1〜0.3)の超電導体について例示
するとY、Ba、Cuのそれぞれ酢酸塩、硝酸塩、ハロ
ゲン化物あるいは有機金属加工物等である。
る化合物としては、例えばY IB a z Cu、0
.−δ(δζ0.1〜0.3)の超電導体について例示
するとY、Ba、Cuのそれぞれ酢酸塩、硝酸塩、ハロ
ゲン化物あるいは有機金属加工物等である。
本発明において上記化合物の混合体を霧状化する方法と
しては、例えば上記混合体を水等の溶媒に溶解し、これ
を超音波ネプライザ等により霧状化する方法が用いられ
る。又上記混合体を気化する方法としては、電磁波誘導
のマイクロ波加熱等が通している。
しては、例えば上記混合体を水等の溶媒に溶解し、これ
を超音波ネプライザ等により霧状化する方法が用いられ
る。又上記混合体を気化する方法としては、電磁波誘導
のマイクロ波加熱等が通している。
上記の霧状化又は気化した混合体を酸化性火炎に連続供
給する方法としては上記混合体を空気、02 、Nz
、 A r等のキャリアガスにのせて搬送するのが供給
量のコントロールが容易にできて好ましいものである。
給する方法としては上記混合体を空気、02 、Nz
、 A r等のキャリアガスにのせて搬送するのが供給
量のコントロールが容易にできて好ましいものである。
本発明において酸化性火炎の燃料にはH2ガス、ブタン
ガス、天然ガス等が、又支燃ガスには02又は空気等が
用いられる。
ガス、天然ガス等が、又支燃ガスには02又は空気等が
用いられる。
前記混合体を超電導体前駆物質に加熱反応させるのに適
した火炎条件は火炎温度が原料の分解温度以上で過剰の
酸素と反応するのに十分高い温度であり、酸素量が空燃
比で酸素過剰の酸化性火炎が好ましい。
した火炎条件は火炎温度が原料の分解温度以上で過剰の
酸素と反応するのに十分高い温度であり、酸素量が空燃
比で酸素過剰の酸化性火炎が好ましい。
本発明において酸化性火炎により加熱されて生成する超
電導体前駆物質とは、例えばY−Ba−Cu−0系超電
導体について示すとY IB a ! Cu、08の組
成からなる複合酸化物で、この複合酸化物は、酸素量を
雰囲気中で850〜1 、000°Cに加熱しこれを所
定速度で徐冷することにより超電導体となるものである
。
電導体前駆物質とは、例えばY−Ba−Cu−0系超電
導体について示すとY IB a ! Cu、08の組
成からなる複合酸化物で、この複合酸化物は、酸素量を
雰囲気中で850〜1 、000°Cに加熱しこれを所
定速度で徐冷することにより超電導体となるものである
。
本発明において霧状化又は気化された混合体は酸化性火
炎により加熱されて分解、酸化等の反応を生じ、中間生
成物となり、火炎中を基体に向って進むに従って超電導
体前駆物質となり、あるいは中間生成物のまま基体上に
吹きつけられ基体上で超電導体前駆物質となり付着する
。
炎により加熱されて分解、酸化等の反応を生じ、中間生
成物となり、火炎中を基体に向って進むに従って超電導
体前駆物質となり、あるいは中間生成物のまま基体上に
吹きつけられ基体上で超電導体前駆物質となり付着する
。
本発明において基体温度が超電導体前駆物質の融点の約
172より低い場合は、上記付着体は機械的に結合又は
弱く焼結された状態であり、基体から容易に剥離し又粉
体同士もボールミル等の粉砕機により速やかに個々の粉
体に分離するものであこれに対し基体温度を超電導体前
駆物質の融点の約1/2より高い温度に加熱してお(と
基体と粉体又は粉体同士は相互に固相反応により一体化
成長し付着体は連続した膜体となる。
172より低い場合は、上記付着体は機械的に結合又は
弱く焼結された状態であり、基体から容易に剥離し又粉
体同士もボールミル等の粉砕機により速やかに個々の粉
体に分離するものであこれに対し基体温度を超電導体前
駆物質の融点の約1/2より高い温度に加熱してお(と
基体と粉体又は粉体同士は相互に固相反応により一体化
成長し付着体は連続した膜体となる。
本発明において基体に長尺材を用いこれを連続的に移動
させると超電導体前駆物質の粉体を連続して採集でき、
又この際基体を前駆物質の融点の約1/2以上の温度に
加熱しておくと長尺の前駆物質膜体が連続して製出され
る。上記の膜体を冷却するに当って冷却時の温度勾配を
所定の範囲にコントロールすると膜体の結晶のC軸を基
体に垂直な方向に配向させることができ高い超電導特性
が得られる。
させると超電導体前駆物質の粉体を連続して採集でき、
又この際基体を前駆物質の融点の約1/2以上の温度に
加熱しておくと長尺の前駆物質膜体が連続して製出され
る。上記の膜体を冷却するに当って冷却時の温度勾配を
所定の範囲にコントロールすると膜体の結晶のC軸を基
体に垂直な方向に配向させることができ高い超電導特性
が得られる。
基体にはPL、SUS、ハステロイ合金等の高温で酸化
スケールを生じない金属材料が適用される。
スケールを生じない金属材料が適用される。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例1
第1図は本発明方法を実施するのに用いた火炎反応装置
の説明図である。
の説明図である。
火炎反応装置は混合体が溶解した溶液1を霧状化する超
音波ネブライザー2、上記霧状体3を火炎反応バーナ4
に搬送する為のキャリアガスバイブ5及び火炎反応バー
ナ4により加熱され反応した超電導体前駆物質6を付着
させる厚さ0.5mmのPt製基体7から構成されてい
る。
音波ネブライザー2、上記霧状体3を火炎反応バーナ4
に搬送する為のキャリアガスバイブ5及び火炎反応バー
ナ4により加熱され反応した超電導体前駆物質6を付着
させる厚さ0.5mmのPt製基体7から構成されてい
る。
本実施例においては超電導体の構成元素を含有する化合
物としてY (CH3COO)3・4 H,0、Ba
(CHsCOO)z・HzO及びCu (CH,C00
hH,Oを用い、各々の化合物をY:Ba:Cuがモル
比で1:2:3になるように秤量し、これを水にY +
B a t Cu 3の組成で0.04モル溶解し、
この溶液lを超音波ネブライザー2内の容器に入れ、こ
れに超音波振動を付与して溶液lを霧状に浮遊せしめ、
この霧状体3をキャリアガスパイプ5にArガスを1.
51/sinの流量で流して火炎反応バーナ4に搬送し
、これを火炎反応バーナ4の中央に設けられた原料口9
より、火炎反応バーナ4の外周の燃料口10から噴射さ
れるH2と08の空燃比1.18の混合ガスの酸化性火
炎11内に供給して上記溶液1を粉体状の超電導体前駆
物質6に加熱反応させ、これを火炎の噴射力により粉体
状前駆物質7として基体8上に厚さ1mに付着させた。
物としてY (CH3COO)3・4 H,0、Ba
(CHsCOO)z・HzO及びCu (CH,C00
hH,Oを用い、各々の化合物をY:Ba:Cuがモル
比で1:2:3になるように秤量し、これを水にY +
B a t Cu 3の組成で0.04モル溶解し、
この溶液lを超音波ネブライザー2内の容器に入れ、こ
れに超音波振動を付与して溶液lを霧状に浮遊せしめ、
この霧状体3をキャリアガスパイプ5にArガスを1.
51/sinの流量で流して火炎反応バーナ4に搬送し
、これを火炎反応バーナ4の中央に設けられた原料口9
より、火炎反応バーナ4の外周の燃料口10から噴射さ
れるH2と08の空燃比1.18の混合ガスの酸化性火
炎11内に供給して上記溶液1を粉体状の超電導体前駆
物質6に加熱反応させ、これを火炎の噴射力により粉体
状前駆物質7として基体8上に厚さ1mに付着させた。
なお基体8は回転させて前駆物質6が均一厚さに付着す
るようにした。
るようにした。
実施例2
第2図は本発明方法を実施するのに用いた他の火炎反応
装置の部分説明図である。
装置の部分説明図である。
この火炎反応装置は、火炎反応バーナ4の両側に予熱バ
ーナ12及び補熱バーナ13が各1本づつ配置され、こ
のバーナ群の前方に長尺の帯状基体I8が矢印方向にバ
ーナ列に平行に一定速度で移動できるように配置され、
又補熱バーナ13の火炎照射部位端部の基体18の裏側
に基体18を冷却する水冷ノズル14が設けられたもの
である。
ーナ12及び補熱バーナ13が各1本づつ配置され、こ
のバーナ群の前方に長尺の帯状基体I8が矢印方向にバ
ーナ列に平行に一定速度で移動できるように配置され、
又補熱バーナ13の火炎照射部位端部の基体18の裏側
に基体18を冷却する水冷ノズル14が設けられたもの
である。
本実施例2においては一定速度で矢印方向へ移動する0
、1+m厚さのSUS製基体18を予熱バーナ12によ
り種々温度に加熱しこの加熱された基体18上に実施例
1と同じ方法により超電導体前駆物質6を付着させ、次
いでこの付着した前駆物質6を補熱バーナ13により種
々温度に加熱したのち、これを水冷ノズル14を用いる
等して種々の速度で冷却して基体18上に膜体状の前駆
物’115を厚さl■影形成た。
、1+m厚さのSUS製基体18を予熱バーナ12によ
り種々温度に加熱しこの加熱された基体18上に実施例
1と同じ方法により超電導体前駆物質6を付着させ、次
いでこの付着した前駆物質6を補熱バーナ13により種
々温度に加熱したのち、これを水冷ノズル14を用いる
等して種々の速度で冷却して基体18上に膜体状の前駆
物’115を厚さl■影形成た。
比較例l
Y2O3、BaC0,、CuOの粉末をY:Ba:Cu
がモル比で1:2:3になるように秤量し、これを水で
混練したのち、950”C6時間02フロー中で仮焼成
し、次いでこれをボールミルにより微細粉に粉砕した。
がモル比で1:2:3になるように秤量し、これを水で
混練したのち、950”C6時間02フロー中で仮焼成
し、次いでこれをボールミルにより微細粉に粉砕した。
比較例2
比較例1で製造した微細粉を水で混練し、この混練体を
直径50腫、厚さlll11のベレットに圧粉成形し乾
燥させた。
直径50腫、厚さlll11のベレットに圧粉成形し乾
燥させた。
斯くの如くして得た超電導体前駆物質について、粉体は
粒径及びそのバラツキを、膜体又は圧粉体は相対密度及
び結晶配向性を調べた。結果は製造条件を併記して第1
表に示した。
粒径及びそのバラツキを、膜体又は圧粉体は相対密度及
び結晶配向性を調べた。結果は製造条件を併記して第1
表に示した。
第1表より明らかなように本発明方法具において基体温
度が前駆物質の融点の172以下の場合(1,2)は、
前駆物質は基体上に粉体として付着し、基体温度が上記
融点の172より高い場合(3〜6)は、膜体として付
着した。
度が前駆物質の融点の172以下の場合(1,2)は、
前駆物質は基体上に粉体として付着し、基体温度が上記
融点の172より高い場合(3〜6)は、膜体として付
着した。
本発明方法具(1〜6)は比較方法品(7,8)に較べ
て粉体の粒径及びバラツキが小さく、又膜体(3〜6)
は比較品の圧粉体(8)に較べて相対密度及び結晶配向
性に優れたものであった。
て粉体の粒径及びバラツキが小さく、又膜体(3〜6)
は比較品の圧粉体(8)に較べて相対密度及び結晶配向
性に優れたものであった。
膜体として付着したもの(3〜6)のうち、補熱を行い
補熱後基体を水冷したもの(5)及び水冷しないが付着
体を高温に保持したもの(4,6)は、冷却時付着体が
所定の温度勾配をもって冷却された為、特に結晶配向性
が優れている。
補熱後基体を水冷したもの(5)及び水冷しないが付着
体を高温に保持したもの(4,6)は、冷却時付着体が
所定の温度勾配をもって冷却された為、特に結晶配向性
が優れている。
尚、上記粉体及び膜体状の前駆物質をX線回折したとこ
ろ、いずれもY + B a Z Cu 3Ox &I
I成の斜方晶と正方晶の混在した結晶構造からなること
が確認され、更に上記実施例の粉体をプレス成形したも
のと上記膜体とを大気中で950℃20H加熱したのち
、これを850°Cから2°(/ll1nの速度で徐冷
した焼結体について超電導特性を調べたところ、いずれ
もTC,JCが従来の粉末冶金法によるものより著しく
高い債を示した。
ろ、いずれもY + B a Z Cu 3Ox &I
I成の斜方晶と正方晶の混在した結晶構造からなること
が確認され、更に上記実施例の粉体をプレス成形したも
のと上記膜体とを大気中で950℃20H加熱したのち
、これを850°Cから2°(/ll1nの速度で徐冷
した焼結体について超電導特性を調べたところ、いずれ
もTC,JCが従来の粉末冶金法によるものより著しく
高い債を示した。
上記実施例ではY−Ba−Cu−0系の超電導体につい
て説明したが、本発明方法はY−3r−Cu−0系やY
−Sr−Ba−Cu−0系等他のアルカリ土類金属、希
土類元素、銅及び酸素を主成分とする酸化物超電導成形
体の製造にも適用できるものである。
て説明したが、本発明方法はY−3r−Cu−0系やY
−Sr−Ba−Cu−0系等他のアルカリ土類金属、希
土類元素、銅及び酸素を主成分とする酸化物超電導成形
体の製造にも適用できるものである。
以上述べたように本発明方法によれば超電導体前駆物質
を均一微細な粉体又は結晶配向性に優れた高密度の膜体
として高速度で量産し得るものであり、上記粉体の圧粉
体又は膜体を焼結して得られる超電導成形体は、Tc、
Jc等の特性に優れ、工業上顕著な効果を奏する。
を均一微細な粉体又は結晶配向性に優れた高密度の膜体
として高速度で量産し得るものであり、上記粉体の圧粉
体又は膜体を焼結して得られる超電導成形体は、Tc、
Jc等の特性に優れ、工業上顕著な効果を奏する。
第1図は本発明方法を実施するための火炎反応装置の説
明図、第2図は他の実施例を示す火炎反応装置の部分説
明図である。 1・・・溶液、 6・・・酸化物超電導体前駆物質、1
1・・・酸化性火炎、 8,18・・・基体。
明図、第2図は他の実施例を示す火炎反応装置の部分説
明図である。 1・・・溶液、 6・・・酸化物超電導体前駆物質、1
1・・・酸化性火炎、 8,18・・・基体。
Claims (1)
- 酸化物超電導体の構成元素を各々含有する化合物を所
定の配合比で混合した混合体を、溶媒に解かしこれを霧
状化又は直接気化して酸化性火炎中に連続供給して上記
混合体を加熱反応せしめたのち生成した酸化物超電導体
前駆物質を火炎の噴射力により酸化性火炎の前方に配置
した基板上に付着させる事を特徴とする酸化物超電導体
前駆物質の合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048303A JPH01224208A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 酸化物超電導体前駆物質の合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048303A JPH01224208A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 酸化物超電導体前駆物質の合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224208A true JPH01224208A (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=12799662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63048303A Pending JPH01224208A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 酸化物超電導体前駆物質の合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01224208A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002057186A1 (fr) * | 2001-01-19 | 2002-07-25 | Huang Fuguo | Processus de cristallisation a la flamme permettant de fabriquer des micro-particules d'un compose metallique et des poudres a ultra-microparticules |
| JP2009046384A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-03-05 | Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk | 金属酸化物製造装置 |
-
1988
- 1988-03-01 JP JP63048303A patent/JPH01224208A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002057186A1 (fr) * | 2001-01-19 | 2002-07-25 | Huang Fuguo | Processus de cristallisation a la flamme permettant de fabriquer des micro-particules d'un compose metallique et des poudres a ultra-microparticules |
| JP2009046384A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-03-05 | Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk | 金属酸化物製造装置 |
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