JPH01313326A - 超電導体およびその製造方法 - Google Patents
超電導体およびその製造方法Info
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- JPH01313326A JPH01313326A JP63141621A JP14162188A JPH01313326A JP H01313326 A JPH01313326 A JP H01313326A JP 63141621 A JP63141621 A JP 63141621A JP 14162188 A JP14162188 A JP 14162188A JP H01313326 A JPH01313326 A JP H01313326A
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- Japan
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- superconductor
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- bismuth
- copper
- strontium
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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.)
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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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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】
（発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は超電導体に係わり、特に高磁場マグネット、限
流器、磁気推進装置等のエネルギー機器に使用するのに
好適な電流密度のバラツキの小さい超電導体およびその
製造方法に関する。
流器、磁気推進装置等のエネルギー機器に使用するのに
好適な電流密度のバラツキの小さい超電導体およびその
製造方法に関する。
（従来の技術）
最近、ビスマス（Ｂｉ）Ｏストロンチウム（Ｓｒ）Ｏカ
ルシウム（Ｃａ）Ｏ銅（Ｃｕ）からなるＢ１−５ｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系（四成分金属酸化物系）超電導体材料が
出現し、更にほこの超電導材料の８１の一部を釦（Ｐｂ
）で置換することにより、より高い臨界温度Ｔｃ（１０
７Ｋ）を有する高温超電導材料が開発された。（例えば
、粉体粉末冶金６３年度春季大会）これは、従来のＹ−
Ｏａ−Ｃｕ−０系の高温超電導体（臨界温度Ｔｃ９０Ｋ
）に比べても高い臨界温度を有しており、また高価なイ
ットリウム、バリウ１１のような原料を用いなくても良
いため注目を浴びている。高温用’Ｒ導体を利用したも
のに、例えば超電導線材がある。これは、焼成後超電導
特性を示す原料を混合・造粒、仮焼した後、粉砕し、銀
等のシース材に充填し、圧延。
ルシウム（Ｃａ）Ｏ銅（Ｃｕ）からなるＢ１−５ｒ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系（四成分金属酸化物系）超電導体材料が
出現し、更にほこの超電導材料の８１の一部を釦（Ｐｂ
）で置換することにより、より高い臨界温度Ｔｃ（１０
７Ｋ）を有する高温超電導材料が開発された。（例えば
、粉体粉末冶金６３年度春季大会）これは、従来のＹ−
Ｏａ−Ｃｕ−０系の高温超電導体（臨界温度Ｔｃ９０Ｋ
）に比べても高い臨界温度を有しており、また高価なイ
ットリウム、バリウ１１のような原料を用いなくても良
いため注目を浴びている。高温用’Ｒ導体を利用したも
のに、例えば超電導線材がある。これは、焼成後超電導
特性を示す原料を混合・造粒、仮焼した後、粉砕し、銀
等のシース材に充填し、圧延。
再熱処理して、線材化したものであるにの超電導線材は
加工性にも優れ、超電導特性も良好であり、大型・高磁
場マグネットなどの超電導体として大変優れている。
加工性にも優れ、超電導特性も良好であり、大型・高磁
場マグネットなどの超電導体として大変優れている。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、Ｂ１−Ｐｂ−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超電導
体には、次のような解決すべき課題がある。即ち、高い
臨界温度を有する超電導体を得るには長時間の焼結が必
要で、またセラミックス一般の製造方法である同相反応
法では高い臨界温度を有する超電導体ができにくい。そ
のため、ロット毎に９！Ａ遺された超電導体に流せる電
流密度に大きなバラツキが生じる。このことは超電導体
をエネルギー機器に使用した場合、超電導線が安定した
電流密度が得られないことになり、安定した゛電流密度
を有する超電導体が望まれていた。
体には、次のような解決すべき課題がある。即ち、高い
臨界温度を有する超電導体を得るには長時間の焼結が必
要で、またセラミックス一般の製造方法である同相反応
法では高い臨界温度を有する超電導体ができにくい。そ
のため、ロット毎に９！Ａ遺された超電導体に流せる電
流密度に大きなバラツキが生じる。このことは超電導体
をエネルギー機器に使用した場合、超電導線が安定した
電流密度が得られないことになり、安定した゛電流密度
を有する超電導体が望まれていた。
本発明は上記要望に鑑みなされたもので、電流密度のバ
ラツキの小さい安定した特性を有する超電導体およびそ
の製造方法を提供することを目的とするものである。
ラツキの小さい安定した特性を有する超電導体およびそ
の製造方法を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
かかる目的を達成するために１本発明は、ビスマス（８
１）Ｏ鉛（Ｐｂ）Ｏストロンチウム（Ｓｒ）Ｏカルシウ
ム（Ｃａ）Ｏ銅（Ｃｕ）Ｏ酸素（Ｏ）から成る酸化物超
電導体において、少なくとも釦の出発原料を四酸化三鉛
（Ｐｂ、 ｏ、 ）を用いることを特徴とする。
１）Ｏ鉛（Ｐｂ）Ｏストロンチウム（Ｓｒ）Ｏカルシウ
ム（Ｃａ）Ｏ銅（Ｃｕ）Ｏ酸素（Ｏ）から成る酸化物超
電導体において、少なくとも釦の出発原料を四酸化三鉛
（Ｐｂ、 ｏ、 ）を用いることを特徴とする。
（作 用）
鉛の出発原料に四酸化三鉛（Ｐｂ３Ｏ、）を用いること
により、四酸化三鉛の分解過程で放出する酸素により、
超電導体の酸素欠損をおぎない、電流密度のバラツキを
少なくすることができる。
により、四酸化三鉛の分解過程で放出する酸素により、
超電導体の酸素欠損をおぎない、電流密度のバラツキを
少なくすることができる。
（実 施 例）
以下に本発明の第１の実施例を詳細に説明する。
まず、酸化ビスマス（ＢｉａＯ３）ｔ 炭酸ストロン
チウム（ＳｒＣＯ，）Ｏ炭酸カルシウム（ＣａＣＯ，）
、酸化銅（Ｃｕｂ） 、さらに四酸化三鉛（Ｐｂ、
ｏ４）の粉末をそれぞれＢｉｎ、、Ｐｂ０．．５ｒ１Ｃ
ａ１Ｃｕ、、、Ｏｙの組成比の割合で秤量する。これら
の原料粉末を十分に混合した後、この粉末を空気中で８
５０℃で焼成する。この工程によりＢ１−Ｐｂ−５ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ五酸成分金属酸化物形成される。さらに、こ
の仮焼粉をアセトンとともに混器・粉砕した後、酸素雰
囲気中で８５０℃で熱処理する。そしてこの粉末をアセ
トンと共に粉砕し、微細粉を得る。この粉末を銀製のシ
ースに充填し。
チウム（ＳｒＣＯ，）Ｏ炭酸カルシウム（ＣａＣＯ，）
、酸化銅（Ｃｕｂ） 、さらに四酸化三鉛（Ｐｂ、
ｏ４）の粉末をそれぞれＢｉｎ、、Ｐｂ０．．５ｒ１Ｃ
ａ１Ｃｕ、、、Ｏｙの組成比の割合で秤量する。これら
の原料粉末を十分に混合した後、この粉末を空気中で８
５０℃で焼成する。この工程によりＢ１−Ｐｂ−５ｒ−
Ｃａ−Ｃｕ五酸成分金属酸化物形成される。さらに、こ
の仮焼粉をアセトンとともに混器・粉砕した後、酸素雰
囲気中で８５０℃で熱処理する。そしてこの粉末をアセ
トンと共に粉砕し、微細粉を得る。この粉末を銀製のシ
ースに充填し。
冷間圧延法により引伸し、再熱処理して超電導線材を得
る。
る。
このようにして得られた超電導線材の複数のロフトの電
流密度特性を第１図に示す、第１図において縦軸には分
布度数を、横軸には電流密度のバラツキをそれぞれとり
１曲線Ａは、従来の鉛の出発原料として酸化鉛（Ｐｂｏ
）を用いた場合を示し、曲線Ｂは本発明の鉛の出発材料
として四酸化三鉛（Ｐｂ３Ｏ４）を用いた場合を示す。
流密度特性を第１図に示す、第１図において縦軸には分
布度数を、横軸には電流密度のバラツキをそれぞれとり
１曲線Ａは、従来の鉛の出発原料として酸化鉛（Ｐｂｏ
）を用いた場合を示し、曲線Ｂは本発明の鉛の出発材料
として四酸化三鉛（Ｐｂ３Ｏ４）を用いた場合を示す。
この結果かられかるように、本実施例における超電導体
はロット毎の電流密度のバラツキが小さく安定している
とともに、電流密度が改善されている。このように、安
定した電流密度を有することは超電導マグネット、超電
導限流器等の超電導エネルギー機器を作る上で重要であ
る。
はロット毎の電流密度のバラツキが小さく安定している
とともに、電流密度が改善されている。このように、安
定した電流密度を有することは超電導マグネット、超電
導限流器等の超電導エネルギー機器を作る上で重要であ
る。
このようにロフト毎の電流密度のバラツキが小さくなっ
た理由は、概略以下のように考えられる。
た理由は、概略以下のように考えられる。
酸化物系超電導体は焼成時の酸素分圧の微妙な変化で酸
素含有率が変化し、この酸素含有率の変化が電流密度の
バラツキとなる。そこで比較的低温（４００〜５００℃
）で分解して酸素を放出する四酸化三鉛（Ｐｂｌｏ、
）を用いることにより酸素含有率が雰囲気によらず一定
となり特性が安定する。
素含有率が変化し、この酸素含有率の変化が電流密度の
バラツキとなる。そこで比較的低温（４００〜５００℃
）で分解して酸素を放出する四酸化三鉛（Ｐｂｌｏ、
）を用いることにより酸素含有率が雰囲気によらず一定
となり特性が安定する。
さらに本発明における製造方法の第２の実施例を説明す
る。
る。
酸化ビスマス（Ｂｉ２０３）？炭酸ストロンチウム（Ｓ
ｒＣＯ３）−炭酸カルシウム（ＣａＣＯ，） 、酸化銅
（Ｃｕｂ） 。
ｒＣＯ３）−炭酸カルシウム（ＣａＣＯ，） 、酸化銅
（Ｃｕｂ） 。
さらに四酸化三鉛（ＰｂａＯＪの粉末をそれぞれ［３１
１＋、ｔＰｂ６．．５ｒ１Ｃａ、Ｃｕ１．、Ｏｙの組成
比の割合で秤量する。
１＋、ｔＰｂ６．．５ｒ１Ｃａ、Ｃｕ１．、Ｏｙの組成
比の割合で秤量する。
まず、酸化ビスマス（Ｄｉミオ０）Ｏ炭酸ストロンチウ
ム（ＳｒＣＯｌ）Ｏ炭酸カルシウム（ＣａＣＯｌ）Ｏ酸
化（Ｃｕｂ）の原料粉末を十分に混合した後、この粉末
を空気中で８５０℃で焼成する。 さらに、この仮焼粉
に四化酸三鉛（Ｐｂ１ｏ４）の粉末を添加し、？ｇ、合
した後。
ム（ＳｒＣＯｌ）Ｏ炭酸カルシウム（ＣａＣＯｌ）Ｏ酸
化（Ｃｕｂ）の原料粉末を十分に混合した後、この粉末
を空気中で８５０℃で焼成する。 さらに、この仮焼粉
に四化酸三鉛（Ｐｂ１ｏ４）の粉末を添加し、？ｇ、合
した後。
酸素雰囲気中で８５０℃で熱処理する。 この粉末をア
セト、ンと共に粉砕し、微細粉を得る。この粉末を銀製
のシースに充填し、冷間圧延法により引伸し、再熱処理
して超電導線材を得る。
セト、ンと共に粉砕し、微細粉を得る。この粉末を銀製
のシースに充填し、冷間圧延法により引伸し、再熱処理
して超電導線材を得る。
この製造方法により得られた超電導線材の複数のロフト
の電流密度特性を第２図に示す。第２図は第１図と同様
に縦軸には分布度数を、横軸には電流密度のバラツキを
とったもので、曲線Δ、Ｂはそれぞれ前記第１の実施例
の曲線Ａ、Ｈに対応し、曲線Ｃは第２の実施例の仮焼粉
に四酸化三鉛（Ｐｂ３０．）を添加した場合である。
の電流密度特性を第２図に示す。第２図は第１図と同様
に縦軸には分布度数を、横軸には電流密度のバラツキを
とったもので、曲線Δ、Ｂはそれぞれ前記第１の実施例
の曲線Ａ、Ｈに対応し、曲線Ｃは第２の実施例の仮焼粉
に四酸化三鉛（Ｐｂ３０．）を添加した場合である。
この結果かられかるように、第２の実施例における超電
導体は第１の実施例に比較してロット毎の電流密度のバ
ラツキの小ささあまり変わらないが、更に電流密度が改
善させている。このように。
導体は第１の実施例に比較してロット毎の電流密度のバ
ラツキの小ささあまり変わらないが、更に電流密度が改
善させている。このように。
更に改善された電流密度を有する超電導体が得られるの
は概略以下のように考えられる。四酸化三鉛（Ｐｂ３Ｏ
、 ）添加効果のメカニズムは第１の実施例の作用と同
じであるが、仮焼粉を再び熱処理した場合、酸素雰囲気
中で熱処理してＭ素置圧の微妙な影響で一部を生じる酸
素含有率の変化を四酸化三鉛（Ｐｂ３０．）が放出する
酸素で安定化するためである。
は概略以下のように考えられる。四酸化三鉛（Ｐｂ３Ｏ
、 ）添加効果のメカニズムは第１の実施例の作用と同
じであるが、仮焼粉を再び熱処理した場合、酸素雰囲気
中で熱処理してＭ素置圧の微妙な影響で一部を生じる酸
素含有率の変化を四酸化三鉛（Ｐｂ３０．）が放出する
酸素で安定化するためである。
前記した実施例では、ビスマス、ストロンチウム、カル
シウム、銅の原料に酸化物及び炭酸化物を用いたが、焼
結して酸化物になるものであれば何でもよく１例えば水
酸化物等であっても同じ効果が得られることはいうまで
もない、また、ビスマス、鉛、ストロンチウム、カルシ
ウム、銅の組成も上記実施例に限定されるものではない
。
シウム、銅の原料に酸化物及び炭酸化物を用いたが、焼
結して酸化物になるものであれば何でもよく１例えば水
酸化物等であっても同じ効果が得られることはいうまで
もない、また、ビスマス、鉛、ストロンチウム、カルシ
ウム、銅の組成も上記実施例に限定されるものではない
。
〔発明の効果〕
以上述べたように１本発明によれば、ビスマス（Ｂｉ）
Ｏ鉛（Ｐｂ） 、ストロンチウム（Ｓｒ） 、カルシウ
ム（Ｃａ）Ｏ銅（Ｃｕ）Ｏ酸素（Ｏ）から成る超電導体
において少なくも鉛の出発原料に四酸化三鉛（Ｐｂ、
Ｏ，）を用いることにより、電流密度のバラツキの少な
い安定した特性を有する超電導体を提供することができ
る。
Ｏ鉛（Ｐｂ） 、ストロンチウム（Ｓｒ） 、カルシウ
ム（Ｃａ）Ｏ銅（Ｃｕ）Ｏ酸素（Ｏ）から成る超電導体
において少なくも鉛の出発原料に四酸化三鉛（Ｐｂ、
Ｏ，）を用いることにより、電流密度のバラツキの少な
い安定した特性を有する超電導体を提供することができ
る。
また１本発明によれば、ビスマス（Ｂｉ） 、鉛（Ｐｂ
）。
）。
ストロンチウム（Ｓｒ） 、カルシウム（Ｃａ）Ｏ銅（
Ｃｕ）。
Ｃｕ）。
酸素（Ｏ）から成る超電導体の製造方法において、ビス
マス（口ｉＬカルシウム（Ｃａ）Ｏ銅（Ｃｕ）及び四酸
化三鉛（Ｐｂ、０４）の各化合物を予め混合、仮焼した
後、その仮焼粉を焼成するか、あるいはビスマス（［ｌ
ｉ） 、ストロンチウム（Ｓｒ）Ｏカルシウム（Ｃａ）
、銅（Ｃｕ）の各化合物番予め混合、仮焼し、その仮
焼粉に四酸化三鉛（Ｐｂ、３Ｏ４）を添加した後焼成す
るようにしたので電流密度のバラツキの小さい安定した
特性を有する超電導体の製造方法を得ることができる。
マス（口ｉＬカルシウム（Ｃａ）Ｏ銅（Ｃｕ）及び四酸
化三鉛（Ｐｂ、０４）の各化合物を予め混合、仮焼した
後、その仮焼粉を焼成するか、あるいはビスマス（［ｌ
ｉ） 、ストロンチウム（Ｓｒ）Ｏカルシウム（Ｃａ）
、銅（Ｃｕ）の各化合物番予め混合、仮焼し、その仮
焼粉に四酸化三鉛（Ｐｂ、３Ｏ４）を添加した後焼成す
るようにしたので電流密度のバラツキの小さい安定した
特性を有する超電導体の製造方法を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例による超電導体の効果を示す
電流密度特性図で、第２図は本発明の他の実施例による
超電導体の効果を示す電流密度特性図である。 Ａ・・・従来の特性曲線 Ｂ、Ｃ・・・本発明による特性曲線 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健
電流密度特性図で、第２図は本発明の他の実施例による
超電導体の効果を示す電流密度特性図である。 Ａ・・・従来の特性曲線 Ｂ、Ｃ・・・本発明による特性曲線 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健
Claims (3)
- （１）ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、ストロンチウム
（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、酸素（Ｏ
）から成る超電導体において、少くとも鉛の出発原料に
四酸化三鉛（Ｐｂ＿３Ｏ＿４）を用いることを特徴とす
る超電導体。 - （２）ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、ストロンチウム
（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、酸素（Ｏ
）から成る超電導体の製造方法において、ビスマス（Ｂ
ｉ）Ｏストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、
銅（Ｃｕ）及び四酸化二鉛（Ｐｂ＿３Ｏ＿４）の各化合
物を予め混合、仮焼した後、その仮焼粉を焼成すること
を特徴とする超電導体の製造方法。 - （３）ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、ストロンチウム
（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、酸素（Ｏ
）から成る超電導体の製造方法において、ビスマス（Ｂ
ｉ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、
銅（Ｃｕ）の各化合物を予め混合、仮焼し、その仮焼粉
に四酸化三鉛（Ｐｂ＿３Ｏ＿４）を添加した後焼成する
ことを特徴とする超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141621A JPH01313326A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 超電導体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141621A JPH01313326A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 超電導体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313326A true JPH01313326A (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=15296301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141621A Pending JPH01313326A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 超電導体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01313326A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226879A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-29 | Toray Ind Inc | 超伝導材 |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63141621A patent/JPH01313326A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226879A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-29 | Toray Ind Inc | 超伝導材 |
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