JPH01294524A - 酸化物超電導材料 - Google Patents
酸化物超電導材料Info
- Publication number
- JPH01294524A JPH01294524A JP63126406A JP12640688A JPH01294524A JP H01294524 A JPH01294524 A JP H01294524A JP 63126406 A JP63126406 A JP 63126406A JP 12640688 A JP12640688 A JP 12640688A JP H01294524 A JPH01294524 A JP H01294524A
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- Japan
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- temperature
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- superconducting
- oxide superconducting
- superconducting materials
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- 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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-
- 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、超電導マグネットやジｅセフソン接合素子等
に用いられる、酸化物超電導材料に関するものである。
に用いられる、酸化物超電導材料に関するものである。
従来の技術
超電導材料は、１）電気抵抗がゼロである、２）完全反
磁性である、 ３）ジタセフソン効果がある、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、従来の金属系超電導体では、
超電導転移温度は最も高いものでも２３に程度であり、
実使用時にはに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、より高温で超電導体となる材料の探索が行
われていた。
磁性である、 ３）ジタセフソン効果がある、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、従来の金属系超電導体では、
超電導転移温度は最も高いものでも２３に程度であり、
実使用時にはに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、より高温で超電導体となる材料の探索が行
われていた。
１９８７年２月に、新たな超電導材料Ｙ Ｂ ａ ｅＣ
ｕ３Ｏｖ−ｘが見いだされ、さらにＹを他の希土類元素
（Ｌａ＋ ＮｃＬ Ｓｍｔ ＥＬＩＩ Ｇ（１
＋ Ｄｙ＋ Ｈｏｌ Ｅｒ＋ Ｔｍｌ Ｙｂ
＋ Ｌｕ）で置き換えた材料についても、超電導状態
となることが確認された。
ｕ３Ｏｖ−ｘが見いだされ、さらにＹを他の希土類元素
（Ｌａ＋ ＮｃＬ Ｓｍｔ ＥＬＩＩ Ｇ（１
＋ Ｄｙ＋ Ｈｏｌ Ｅｒ＋ Ｔｍｌ Ｙｂ
＋ Ｌｕ）で置き換えた材料についても、超電導状態
となることが確認された。
これらの材料は、超電導転移温度が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。
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。
ＹＢ ａ２ｃｕｓＯｖ−ｘ系超電導セラミックスの製透
性としては、まず−次原料粉末である Ｙ ｔ Ｏｓ
。
性としては、まず−次原料粉末である Ｙ ｔ Ｏｓ
。
Ｂ ａ ＣＯｓ ＋ Ｃｕ Ｏ等を機械的に混合し、こ
れを仮焼・粉砕したのち成形し、この成形体を電気炉中
で９５０℃程度の温度で焼成する方法である。
れを仮焼・粉砕したのち成形し、この成形体を電気炉中
で９５０℃程度の温度で焼成する方法である。
発明が解決しようとする課題
このセラミックス合成法では、焼成温度を最低でも９０
０℃以上としなければ、液体窒素温度以上の温度で超電
導を示すセラミックスを合成する事が不可能であった。
０℃以上としなければ、液体窒素温度以上の温度で超電
導を示すセラミックスを合成する事が不可能であった。
ところが、例えば、アルミナ等のセラミックス基板状に
ペースト状態とした原料を印刷し、このような高温度で
焼成すると、基板とＹＢａ２ｃｕｓＯｔ−ｘ系化合物が
反応してしまい、超電導転移温度の低下したものしか得
られず、少しでも低い温度で焼成できるものが求められ
ていた。またＹＢａ２ｃｕ３Ｏｔ−ｘ系化合物の分解温
度が９８０℃程度と低いために、焼成可能温度範囲が９
００〜９８０℃と狭く、量産時に扱いにくいという問題
点があった。
ペースト状態とした原料を印刷し、このような高温度で
焼成すると、基板とＹＢａ２ｃｕｓＯｔ−ｘ系化合物が
反応してしまい、超電導転移温度の低下したものしか得
られず、少しでも低い温度で焼成できるものが求められ
ていた。またＹＢａ２ｃｕ３Ｏｔ−ｘ系化合物の分解温
度が９８０℃程度と低いために、焼成可能温度範囲が９
００〜９８０℃と狭く、量産時に扱いにくいという問題
点があった。
課題を解決する為の手段
本発明は、化学式Ｌ ｎ Ｂ ａ２ｃ ｕ＊ｏｔ−ｘ
（Ｌ ｎはＹ、 Ｌａ＋ ＮｃＬ Ｓｍ＋ Ｅ
ｕ＋ Ｇｄ、 Ｄｙ＋ ＨＯ，Ｅ ｒ＃ Ｔｍ
＋ ｙｂ、 Ｌ ｕ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、ＣＳ２Ｏを１．０重量パー
セント以上、２０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電導材料である。
（Ｌ ｎはＹ、 Ｌａ＋ ＮｃＬ Ｓｍ＋ Ｅ
ｕ＋ Ｇｄ、 Ｄｙ＋ ＨＯ，Ｅ ｒ＃ Ｔｍ
＋ ｙｂ、 Ｌ ｕ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、ＣＳ２Ｏを１．０重量パー
セント以上、２０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電導材料である。
作用
本発明では、Ｃ５ａＯをＬｎＢａ２ｃｕ３Ｏ７−ｘセラ
ミックスに添加する事により、より低い温度で超電導セ
ラミックスを作製する事が可能である。
ミックスに添加する事により、より低い温度で超電導セ
ラミックスを作製する事が可能である。
本発明で、Ｃ８２０の添加量を１．０重量％以上２０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、これ以上では得られたセラミックスに含まれるＣ
ｓ２０Ｈ１が多く、その潮解性のためにセラミックスの
耐湿性が劣下するためである。
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、これ以上では得られたセラミックスに含まれるＣ
ｓ２０Ｈ１が多く、その潮解性のためにセラミックスの
耐湿性が劣下するためである。
以下、 実施例で本発明を説明する。
実施例１
試薬特級のＹ２Ｏ３，ＢａＣ０ａ、ＣｕＯ粉末をＹＢａ
ａｃｕ３Ｏ７−ｘ組成となるよ・５に、それぞれ１５．
１３ｇ、５２．８９ｇ、３１．９８ｇ秤量した。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Ｃ３ａＣＯｓ粉末を、Ｃ８２０換算で、無添加、添加
率０．５重量％、１．０重量％、２．０重量％、５．０
重量％、１０重量％。
ａｃｕ３Ｏ７−ｘ組成となるよ・５に、それぞれ１５．
１３ｇ、５２．８９ｇ、３１．９８ｇ秤量した。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Ｃ３ａＣＯｓ粉末を、Ｃ８２０換算で、無添加、添加
率０．５重量％、１．０重量％、２．０重量％、５．０
重量％、１０重量％。
２０重量％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ｆ５０ｍｌにて１８時時間式混合し
た。混合物を１２０℃で乾燥した後、アルミナ坩堝に入
れ、８５０’Ｃで５時間、空気中で仮焼した。仮焼粉を
粗粉砕し、さらに９００℃で５時間、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、１２０℃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、インプ
ロパツール溶液を５重量％加えて造粒した。
ルミルでエタノールｆ５０ｍｌにて１８時時間式混合し
た。混合物を１２０℃で乾燥した後、アルミナ坩堝に入
れ、８５０’Ｃで５時間、空気中で仮焼した。仮焼粉を
粗粉砕し、さらに９００℃で５時間、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、１２０℃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、インプ
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／ｃｍ”の圧力で一軸加圧成形した。
ｋｇ／ｃｍ”の圧力で一軸加圧成形した。
これらの成形体を空気中で昇温速度３Ｏ０℃／時間、バ
インダアウト６００″Ｃ−２時間、焼成温度８００〜１
０００℃−２４時間、降温速度１００℃／時間の条件で
焼成した。
インダアウト６００″Ｃ−２時間、焼成温度８００〜１
０００℃−２４時間、降温速度１００℃／時間の条件で
焼成した。
得られた焼結体の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と抵抗が０となる温度の中間温
度（Ｔｍ）で表した。
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と抵抗が０となる温度の中間温
度（Ｔｍ）で表した。
表１．焼結体の特性（その１）
表１より明らかなように、ＣＳ２Ｏを添加すると、添加
ｆｆ１ｌ、０重量％以上では焼成温度８５０℃てＴｍが
液体窒素温度以上となった。添加量が２０重量％を越え
ても同様の効果があったが、空気中に放置した場合に比
較的短時間で焼結体表面から潮解を始めるため、実用的
ではなかった。
ｆｆ１ｌ、０重量％以上では焼成温度８５０℃てＴｍが
液体窒素温度以上となった。添加量が２０重量％を越え
ても同様の効果があったが、空気中に放置した場合に比
較的短時間で焼結体表面から潮解を始めるため、実用的
ではなかった。
実施例２
実施例Ｊと同様に、試薬特級の Ｄｙ２ｏむ Ｈｏ ２
０３＋ Ｂ ａ ＣＯａｔ Ｃｕ Ｏ粉末よりＤ
ｙＢ ａａｃｕａｏｔ−ｘ組成およびＨＯＢ ａ２ｃｕ
ｓＯｖ−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Ｃ８２ＣＯ
３粉末を、Ｃ８２０換算で、５．０重量％添加しまた混
合粉末も用意した。これらより実施例１と同様の方法で
焼結体を作成し、超電導転移温度Ｔｍを測定した。
０３＋ Ｂ ａ ＣＯａｔ Ｃｕ Ｏ粉末よりＤ
ｙＢ ａａｃｕａｏｔ−ｘ組成およびＨＯＢ ａ２ｃｕ
ｓＯｖ−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Ｃ８２ＣＯ
３粉末を、Ｃ８２０換算で、５．０重量％添加しまた混
合粉末も用意した。これらより実施例１と同様の方法で
焼結体を作成し、超電導転移温度Ｔｍを測定した。
その結果を表２に示した。
（以下余白）
表２．焼結体の特性（その２）
表２より、 ＤＹＢａ２ｃｕａｏｔ−ｘ組成あるいはＨ
ＯＢ ａａｃ ＬＩ３Ｃｈ−ｘ組成にＣＳ２Ｏを添加す
ると、８００℃お呼び９００℃焼成でのＴｍが向上する
事がわかる。発明者等は％ Ｙ＋Ｄｙ＋Ｈｏ以外にも
Ｌａ＋Ｎｄ、Ｓｍ＋Ｅｕ＊Ｇｄ＋Ｅ ｒ 、Ｔｍ＋Ｙｂ
＋Ｌｕで同様の実験を行ったが、何れの組成でもＣ８２
０添加率が１．０重量％以上では、より低い焼成温度で
無添加の場合と同程度のＴｍを示した。
ＯＢ ａａｃ ＬＩ３Ｃｈ−ｘ組成にＣＳ２Ｏを添加す
ると、８００℃お呼び９００℃焼成でのＴｍが向上する
事がわかる。発明者等は％ Ｙ＋Ｄｙ＋Ｈｏ以外にも
Ｌａ＋Ｎｄ、Ｓｍ＋Ｅｕ＊Ｇｄ＋Ｅ ｒ 、Ｔｍ＋Ｙｂ
＋Ｌｕで同様の実験を行ったが、何れの組成でもＣ８２
０添加率が１．０重量％以上では、より低い焼成温度で
無添加の場合と同程度のＴｍを示した。
発明の効果
本発明によれば、化学式ＬｎＢａ２ＣｕａＯチー×（Ｌ
ｎはＹ＋ Ｌａ＋ Ｎｃｉ、 Ｓｍ＋ Ｅｕ＋
ＧｃＬ Ｄｙ＋ Ｈｏｔ Ｅｒ＋ Ｔｍ＋
Ｙｂ＋ Ｌｕの内の少なくとも一皿類以上の金属
）で表される組成物に、Ｃ３２０を０．５重量パーセン
ト以上、２０重量パーセント以下の範囲内で添加するこ
とにより、従来よりも５０〜１００℃程度低い温度で超
電導セラミックス材料を作製する事が可能である。
ｎはＹ＋ Ｌａ＋ Ｎｃｉ、 Ｓｍ＋ Ｅｕ＋
ＧｃＬ Ｄｙ＋ Ｈｏｔ Ｅｒ＋ Ｔｍ＋
Ｙｂ＋ Ｌｕの内の少なくとも一皿類以上の金属
）で表される組成物に、Ｃ３２０を０．５重量パーセン
ト以上、２０重量パーセント以下の範囲内で添加するこ
とにより、従来よりも５０〜１００℃程度低い温度で超
電導セラミックス材料を作製する事が可能である。
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、ＣＳ＿２Ｏを１．０重量パーセ
ント以上、２０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電導材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126406A JPH01294524A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 酸化物超電導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126406A JPH01294524A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 酸化物超電導材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294524A true JPH01294524A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14934368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63126406A Pending JPH01294524A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 酸化物超電導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01294524A (ja) |
-
1988
- 1988-05-24 JP JP63126406A patent/JPH01294524A/ja active Pending
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