JPH01274320A - セラミックス超電導線の製造方法 - Google Patents
セラミックス超電導線の製造方法Info
- Publication number
- JPH01274320A JPH01274320A JP63103486A JP10348688A JPH01274320A JP H01274320 A JPH01274320 A JP H01274320A JP 63103486 A JP63103486 A JP 63103486A JP 10348688 A JP10348688 A JP 10348688A JP H01274320 A JPH01274320 A JP H01274320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- rare earth
- melt
- earth element
- temperature
- 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
Links
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
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、セラミックス超電導線を線状に成形する方法
に関し、特に高温の融液原料をａ雄状に成形する超電導
線の製造方法の改良に間する。
に関し、特に高温の融液原料をａ雄状に成形する超電導
線の製造方法の改良に間する。
［従来の技術］
Ｙ＋ Ｂ ａ２ｃ ｕ３ｏｘ 系セラミックスが液
体窒素の沸点以上の臨界温度を有する高温超電導体であ
ることが発表されて以来（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉ
ｅｗ Ｌｅｔｔｅｒ＄ ｄ、９０Ｂ （１９Ｂ？）
）、エネルギー関連における電力貯蔵、送電２発電、電
子工業部門に於ける超電導配線、素子、さらに医療や各
研究部門で用いられる超電導マグネット等、基盤技術の
多岐にわたって、高温Ｍ１電導体の利用分野を拡大する
ために、 「該Ｍｉ電導セラミックスを線状に加工する
技術の開発」が、重要な課題となっている。
体窒素の沸点以上の臨界温度を有する高温超電導体であ
ることが発表されて以来（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉ
ｅｗ Ｌｅｔｔｅｒ＄ ｄ、９０Ｂ （１９Ｂ？）
）、エネルギー関連における電力貯蔵、送電２発電、電
子工業部門に於ける超電導配線、素子、さらに医療や各
研究部門で用いられる超電導マグネット等、基盤技術の
多岐にわたって、高温Ｍ１電導体の利用分野を拡大する
ために、 「該Ｍｉ電導セラミックスを線状に加工する
技術の開発」が、重要な課題となっている。
また、一般に Ｌｎ＋Ｂａ２ＣｕａＯｘ （ただ
し、Ｌｎは希土類元素）で表されるセラミックスのうち
、 Ｌｎ が、 Ｙ、 Ｌａ＋ Ｎｄ、
Ｓｍｓ Ｅｕ＋ Ｇｄ。
し、Ｌｎは希土類元素）で表されるセラミックスのうち
、 Ｌｎ が、 Ｙ、 Ｌａ＋ Ｎｄ、
Ｓｍｓ Ｅｕ＋ Ｇｄ。
Ｄ３／ｌ Ｈａ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、 Ｙｂであ
るものは、何れの場合も液体窒素の８点以上の臨界温度
を示す＃ｆｌ電導体であることが知られている。 （た
とえば石川ら、第４８回応用物理学会予稿集、昭和６２
年１０月） 上記Ｙ＋Ｂ＆ｔＣｕｓＯＸ のような酸化物セラミ
ックスを線の形状にする方法としては、粉末法（バイブ
内に粉末を入れバイブごと延伸する方法）。
るものは、何れの場合も液体窒素の８点以上の臨界温度
を示す＃ｆｌ電導体であることが知られている。 （た
とえば石川ら、第４８回応用物理学会予稿集、昭和６２
年１０月） 上記Ｙ＋Ｂ＆ｔＣｕｓＯＸ のような酸化物セラミ
ックスを線の形状にする方法としては、粉末法（バイブ
内に粉末を入れバイブごと延伸する方法）。
気相法（スパッタ法、真空蒸着法等）、溶融法（酸化物
の融液を生成した後線状に成形する方法）等種々検討さ
れている。中でもｖ８Ｗ＆法は、−旦融体を生成するた
めに均一でち密な製品ができるという利点をもっている
と考えられる。
の融液を生成した後線状に成形する方法）等種々検討さ
れている。中でもｖ８Ｗ＆法は、−旦融体を生成するた
めに均一でち密な製品ができるという利点をもっている
と考えられる。
一般に、該高温融液を線状へ加工する技術としては、ガ
ラス長繊維の連続製造で通常用いられている様な、１８
敗窯炉ら融液を引出して紡糸する技術がある。しかしな
がら、この様な場合には、−般に紡糸される融液にはこ
の工程を可能ならしめる十分に高い粘性が必要であった
。
ラス長繊維の連続製造で通常用いられている様な、１８
敗窯炉ら融液を引出して紡糸する技術がある。しかしな
がら、この様な場合には、−般に紡糸される融液にはこ
の工程を可能ならしめる十分に高い粘性が必要であった
。
［発明が解決しようとする！！ｉｌｌ
しかしながら上記溶融法においては、従来Ｙ＋Ｂａ２Ｃ
ｕｓＯｘ 等の融液の粘性が低いため、長尺な線状
製品が容易に得られないという問題点かあった。
ｕｓＯｘ 等の融液の粘性が低いため、長尺な線状
製品が容易に得られないという問題点かあった。
又、その粘快を改良する手段が知られていないため、こ
のような技術を用いることができないという問題点があ
った。
のような技術を用いることができないという問題点があ
った。
［課題を解決するための手段］
上記従来の問題点を解決するために本発明は、セラミッ
クス超電導体を形成する組成の原料を加熱して液体状態
とし、該液体を延伸または押し出してセラミックス超電
導線を製造する方法において、該液体として Ｌｎ＋ＢａｔＣｕｓＯｘ （ただし、ＬｎはＥｕおよび／またはｙｂを３０ｍｏ１
％以上含む希土類元素） の高粘度液体を用いている。
クス超電導体を形成する組成の原料を加熱して液体状態
とし、該液体を延伸または押し出してセラミックス超電
導線を製造する方法において、該液体として Ｌｎ＋ＢａｔＣｕｓＯｘ （ただし、ＬｎはＥｕおよび／またはｙｂを３０ｍｏ１
％以上含む希土類元素） の高粘度液体を用いている。
本発明は、Ｌｎ＋ＢａｔＣｕｚＯＸ （ただし、
Ｌｎは希土類元素）で示される酸化物組成において、Ｌ
ｎ （希土類元素）として、例えば Ｙ、 Ｌａ。
Ｌｎは希土類元素）で示される酸化物組成において、Ｌ
ｎ （希土類元素）として、例えば Ｙ、 Ｌａ。
ｊ（ｄ、 Ｓｍ、 Ｇｄ、 Ｄｙ、 Ｈｏ、
Ｅｒ、 Ｔｍ等のＥｕおよびｙｂ以外の希土類元素
（これらの元素をＡで表す）を用いると、融液の粘度が
低く、該希土類酸化物の一部をＥｕおよび／またはＹｂ
（これらの元素をＢで表す）で置換させた組成、〔
固溶体（Ａｕ−ｙＢｙ） Ｂａ５ＣｕｓＯｘ
）では、 （ただしｙ≧０．３（モル比））上記固溶体
の融液の粘性が、 （ｙ＝ｏの時に比べて）増加すると
いうことを見いだしてなされてものである。
Ｅｒ、 Ｔｍ等のＥｕおよびｙｂ以外の希土類元素
（これらの元素をＡで表す）を用いると、融液の粘度が
低く、該希土類酸化物の一部をＥｕおよび／またはＹｂ
（これらの元素をＢで表す）で置換させた組成、〔
固溶体（Ａｕ−ｙＢｙ） Ｂａ５ＣｕｓＯｘ
）では、 （ただしｙ≧０．３（モル比））上記固溶体
の融液の粘性が、 （ｙ＝ｏの時に比べて）増加すると
いうことを見いだしてなされてものである。
（ｙ ＜ ０．３ では、ｙ＝０の時に比べて融液の
粘性に顕著な差異は認められなかった。）融体加工に適
した粘度を生ずる温度、即ち融体加工温度は、Ｙ、
Ｓｍ、 Ｄｙ等のように融点が高い希土類元素の場合
には１４００℃以上の範囲で行ない、Ｌａ等のように融
点が低い場合は１３００℃以上の温度で融体加工が可能
となる。これらの温度以下では融液は凝固してしまい融
体加工は不可能となる。
粘性に顕著な差異は認められなかった。）融体加工に適
した粘度を生ずる温度、即ち融体加工温度は、Ｙ、
Ｓｍ、 Ｄｙ等のように融点が高い希土類元素の場合
には１４００℃以上の範囲で行ない、Ｌａ等のように融
点が低い場合は１３００℃以上の温度で融体加工が可能
となる。これらの温度以下では融液は凝固してしまい融
体加工は不可能となる。
融液の出発物質は、上記組成の化合物でもよいが、希土
類酸化物と銅の酸化物とバリウム炭酸塩もしくは酸化物
との粉末を上記組成比となる様にあらかめしめ秤量した
混合物等の、 Ｌｎ＋Ｂａ２ＣｕｉＯＸ の組成を
生成する混合原料であればよい。
類酸化物と銅の酸化物とバリウム炭酸塩もしくは酸化物
との粉末を上記組成比となる様にあらかめしめ秤量した
混合物等の、 Ｌｎ＋Ｂａ２ＣｕｉＯＸ の組成を
生成する混合原料であればよい。
加熱した液体を、延伸または押し出して線状に成形する
手段としては、液体を回転円盤に流し出して延伸する方
法、液体をスリットから流しだして冷却する方法、液体
をスリットから押しだして冷却する方法等が例示される
。中でも液体をスリットから押しだして冷却する方法が
好ましい。
手段としては、液体を回転円盤に流し出して延伸する方
法、液体をスリットから流しだして冷却する方法、液体
をスリットから押しだして冷却する方法等が例示される
。中でも液体をスリットから押しだして冷却する方法が
好ましい。
該押し出し加工としては、成型器として、底部に孔を設
けた白金等のシリンダーのような最も単純な形状の加工
器のシリンダーを、上記融体加工温度に保持して液体を
生成させ、その後該シリンダーと対をなすピストンを移
動させて孔より融液を線状に押し出し、線状に加工する
方法等が例示できる。
けた白金等のシリンダーのような最も単純な形状の加工
器のシリンダーを、上記融体加工温度に保持して液体を
生成させ、その後該シリンダーと対をなすピストンを移
動させて孔より融液を線状に押し出し、線状に加工する
方法等が例示できる。
上記押し出し加工によれば、加熱によって生成される液
体が完全な液体ではなく、微細な結晶を含んだ状態の広
い意味の液状体であっても、液体を線状に成形できる。
体が完全な液体ではなく、微細な結晶を含んだ状態の広
い意味の液状体であっても、液体を線状に成形できる。
液体から得られた成形体は、例えば空気中、酸素雰ＤＩ
気等での９００℃〜１０００℃の通常の線処理によって
超電導体に転移させることができる。
気等での９００℃〜１０００℃の通常の線処理によって
超電導体に転移させることができる。
［作用］
本発明は、組成がＬｎ＋ＢａｔＣｕｓＯｘ で表
されるセラミックス超電導体の粘性が、希土類元素成分
に対する依存性があり、ＹやＬａのように粘性が極めて
低い成分にＥｕやＹｂのように粘性の高い成分を適量加
えることにより、セラミックス超電導体の融液の粘性を
、融体加工が可能なように調整できることを見いだした
物である。
されるセラミックス超電導体の粘性が、希土類元素成分
に対する依存性があり、ＹやＬａのように粘性が極めて
低い成分にＥｕやＹｂのように粘性の高い成分を適量加
えることにより、セラミックス超電導体の融液の粘性を
、融体加工が可能なように調整できることを見いだした
物である。
また、希土類元素のｆｉＨを変えても、混合しても（大
部分の希土類元素が）、結晶構造的に超電導状態の電子
系に何ら影響を及ぼさない。
部分の希土類元素が）、結晶構造的に超電導状態の電子
系に何ら影響を及ぼさない。
希土類元素の種類の違いが、なぜ粘性にこのように影響
するかは不明であるが、 Ｌｎ２Ｉ］ａＣｕ０５のよ
うなＬｎ＋ＢａｚＣｕ３Ｏｘ の分解生成物の高温
安定性が希土類元素によって異なっており、希土類がＥ
ｕ やｙｂの場合には、Ｙ等よりも高温まで上記のよう
な固体分解生成物が消失しないため、高温の液状体のみ
かけの粘度が高くなっていると推察される。
するかは不明であるが、 Ｌｎ２Ｉ］ａＣｕ０５のよ
うなＬｎ＋ＢａｚＣｕ３Ｏｘ の分解生成物の高温
安定性が希土類元素によって異なっており、希土類がＥ
ｕ やｙｂの場合には、Ｙ等よりも高温まで上記のよう
な固体分解生成物が消失しないため、高温の液状体のみ
かけの粘度が高くなっていると推察される。
［実施例］
実施例−１
粒径が約１０μｍで純度９９．９ ％の、Ｙ２Ｏ３の
粉末とＥｕ２０ｓ の粉末、および純度９９％のＢａ
ＣＯ３の顆粒、および粒径的１０μ゛ｍ で純度９９．
９ ％のＣｕＯ粉末をＹ、 Ｅｕ＋ Ｂａｔ
Ｃｕの原子比が０．５： ０．５： ２： ３に
なるように秤量し、媒液としてエタノールを用いて６時
間ボールミル混合した。乾燥後該混合粉末約５０ｇを底
部に径３ ｍ ｍの孔を設けである径３ｃｍ長さ１０ｃ
ｍの白金製シリンダー状容器に充填し、該容器を抵抗加
熱方式の炉に入れ１４００℃、３０分間空気中で熱して
、均一融液を生成させた。
粉末とＥｕ２０ｓ の粉末、および純度９９％のＢａ
ＣＯ３の顆粒、および粒径的１０μ゛ｍ で純度９９．
９ ％のＣｕＯ粉末をＹ、 Ｅｕ＋ Ｂａｔ
Ｃｕの原子比が０．５： ０．５： ２： ３に
なるように秤量し、媒液としてエタノールを用いて６時
間ボールミル混合した。乾燥後該混合粉末約５０ｇを底
部に径３ ｍ ｍの孔を設けである径３ｃｍ長さ１０ｃ
ｍの白金製シリンダー状容器に充填し、該容器を抵抗加
熱方式の炉に入れ１４００℃、３０分間空気中で熱して
、均一融液を生成させた。
その後、該白金製シリンダー状容器に、予め熱してあっ
たピストン状のＹ２Ｏ３焼結体を装入し、押し出し加工
をおこなうことにより径２ｍｍ、 長さ５ｃｍの線状
成形体を得た。
たピストン状のＹ２Ｏ３焼結体を装入し、押し出し加工
をおこなうことにより径２ｍｍ、 長さ５ｃｍの線状
成形体を得た。
その後、該成型体を９４０℃、 １２時間空気中で熱
し、３℃毎分の速さで室温まで下げた。
し、３℃毎分の速さで室温まで下げた。
該熱処理体について、４端子法により電気抵抗の測定を
行なフた所、９０にでゼロの電気抵抗を示した。
行なフた所、９０にでゼロの電気抵抗を示した。
尚、ピストンを用いない場合は、融液は液滴となって孔
から滴り落ちてしまい線状の成型体は得られなかった。
から滴り落ちてしまい線状の成型体は得られなかった。
実施例−２
径が約１０μｍで純度９９．９ ％の、Ｌ＆ｅＯｓの
粉末とＹｂ２Ｏ３の粉末、 および純度９９％のＢａ
Ｃ０ａ の顆粒、 および粒径的１０μｍで純度９
９．９ ％のＣｕ Ｏ粉末を Ｌａ、 Ｙｂ、
Ｂａ。
粉末とＹｂ２Ｏ３の粉末、 および純度９９％のＢａ
Ｃ０ａ の顆粒、 および粒径的１０μｍで純度９
９．９ ％のＣｕ Ｏ粉末を Ｌａ、 Ｙｂ、
Ｂａ。
Ｃｕの原子比が０．５： ０．５： ２： ３に
なるように秤量し、実施例−１と同じ方法で混合した。
なるように秤量し、実施例−１と同じ方法で混合した。
該混合粉末的５０ｇを実施例−１と同じシリンダー状容
器に充填し、１３００℃、３０分空気中で熱して融液を
生成させ、その後実施例−１と同じ方法で押し出し成形
を行なった。
器に充填し、１３００℃、３０分空気中で熱して融液を
生成させ、その後実施例−１と同じ方法で押し出し成形
を行なった。
押し出し加工をおこなうことにより径約１ｍｍ。
長さ約３ｃｍの線状成形体を得た。
その後、該成型体を実施例−１同様熱処理により結晶化
させた。
させた。
該熱処理体について、４＃＆１子法により電気抵抗の測
定を行なワた所、８０にでゼロの電気抵抗を示した。
定を行なワた所、８０にでゼロの電気抵抗を示した。
比較例
上記実施例と同じＹ２Ｏ３粉末とＢａＣＯ５顆粒及びＣ
ｕＯ粉末を、Ｙ、 Ｂａ、 Ｃｕの原子比がｌ：２
：３になるように秤量し、上記実施例と同じ方法で混合
粉末を作りシリンダーに充填後熱して押し出し加工を行
なった所、径約５ｍｍの球状成形体が多数でき、線状の
ものは得られなかった。
ｕＯ粉末を、Ｙ、 Ｂａ、 Ｃｕの原子比がｌ：２
：３になるように秤量し、上記実施例と同じ方法で混合
粉末を作りシリンダーに充填後熱して押し出し加工を行
なった所、径約５ｍｍの球状成形体が多数でき、線状の
ものは得られなかった。
［発明の効果］
本発明によれば、従来線状に成形することが難しかフた
溶融法（酸化物の融液を生成した後線状に成形する方法
）１こより、長尺状のセラミックス超電導線を製造する
ことができる。
溶融法（酸化物の融液を生成した後線状に成形する方法
）１こより、長尺状のセラミックス超電導線を製造する
ことができる。
Claims (1)
- （１）セラミックス超電導体を形成する組成の原料を加
熱して液体状態とし、該液体を延伸または押し出してセ
ラミックス超電導線を製造する方法において、該液体と
して Ｌｎ＿１Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿ｘ （ただし、ＬｎはＥｕおよび／またはＹｂを３０ｍｏｌ
％以上含む希土類元素） の高粘度液体を用いることを特徴とするセラミックス超
電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63103486A JPH01274320A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | セラミックス超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63103486A JPH01274320A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | セラミックス超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01274320A true JPH01274320A (ja) | 1989-11-02 |
Family
ID=14355336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63103486A Pending JPH01274320A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | セラミックス超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01274320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013519201A (ja) * | 2010-02-05 | 2013-05-23 | スナム カンパニー リミテッド | セラミック線材形成方法、セラミック線材形成システム、及びこれを利用する超伝導線材 |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP63103486A patent/JPH01274320A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013519201A (ja) * | 2010-02-05 | 2013-05-23 | スナム カンパニー リミテッド | セラミック線材形成方法、セラミック線材形成システム、及びこれを利用する超伝導線材 |
| US9362477B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-06-07 | Sunam Co., Ltd. | Method of forming ceramic wire, system of forming the same, and superconductor wire using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2571789B2 (ja) | 超電導材料及びその製造方法 | |
| JPH0214817A (ja) | 超伝導性付形材料 | |
| JPH02275776A (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JP2514690B2 (ja) | 超電導線材の製造方法 | |
| JPH05194018A (ja) | 高温超電導体およびその製造方法 | |
| JPH07192545A (ja) | 高温超電導材料より成る部材 | |
| JPS63279523A (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| JPH01264930A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法および応用製品 | |
| Sastry et al. | Fabrication of (Hg, Re)-Ba-Ca-Cu-O (1223) single phase fibers for current leads | |
| JP2556545B2 (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JPH0238359A (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JP2685951B2 (ja) | ビスマス系超電導体の製造方法 | |
| JP2590370B2 (ja) | 超電導材料およびその製造方法 | |
| JPH01179752A (ja) | 超電導セラミックスの製造方法 | |
| JPH01219058A (ja) | 超伝導体及びその製造方法 | |
| JPS63285158A (ja) | 超電導材料の製造方法 | |
| JPH0816025B2 (ja) | 超電導厚膜の作製方法 | |
| JPH04124033A (ja) | バナジウムを含む超電導物質及びその製法 | |
| JPH01226725A (ja) | 酸化物超電導材料 | |
| JPH01239054A (ja) | 酸化物超伝導体の製造方法 | |
| JPH02239103A (ja) | 超伝導セラミックス前駆体溶液 | |
| JPH02157151A (ja) | タリウム系超電導体の製造方法および焼結用原料粉末 | |
| JPH04319209A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPH01108153A (ja) | 酸化物超電導材料 | |
| JPH0340958A (ja) | 超電導体の製造方法 |