JPH0193463A - 超電導セラミックス体の製造方法 - Google Patents
超電導セラミックス体の製造方法Info
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- JPH0193463A JPH0193463A JP62251212A JP25121287A JPH0193463A JP H0193463 A JPH0193463 A JP H0193463A JP 62251212 A JP62251212 A JP 62251212A JP 25121287 A JP25121287 A JP 25121287A JP H0193463 A JPH0193463 A JP H0193463A
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- superconducting ceramic
- superconducting
- composition
- ceramic material
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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〕
この発明は所定形状の超電導セラミックス体の製造方法
に係り、特にＹＢａｔＣｕｓＯ？−Ｘの組成を有するセ
ラミックス体の製造方法に関する。
に係り、特にＹＢａｔＣｕｓＯ？−Ｘの組成を有するセ
ラミックス体の製造方法に関する。
従来超電導材料としてはＮｂ３ＳｎまたはＮｂ３Ｇｅ系
の金属間化合物が知られているが、これらの材料は超電
導相に転移する温度が３０に以下であり、冷却媒体とし
て高価な液体ヘリウムが必要である。
の金属間化合物が知られているが、これらの材料は超電
導相に転移する温度が３０に以下であり、冷却媒体とし
て高価な液体ヘリウムが必要である。
そのためより高い温度、できれば液体窒素温度（７７Ｋ
）付近で超電導性を示す材料が要望され、これに向かっ
て探索研究がなされてきた。最近Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系＋ Ｌａ−５ｒ−Ｃ（１−０系、５ｒ−８ａ−Ｃｕ−
０系、 ５ｃ−８ａ−Ｃｕ−０系あるいはＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系の酸化物セラミックスで複合ペロプスカイト構
造の材料が従来のＮｂ５Ｓｎあるいは、 Ｎｂ、Ｇｅよ
り格段に高い温度で超電導性を示すことが確認され、特
にＹ ＢａｘＣｕｓ Ｏｑ〜Ｘの組成をもつセラミック
スは液体窒素温度で完全に超電導体に移行することが知
られるに至った。
）付近で超電導性を示す材料が要望され、これに向かっ
て探索研究がなされてきた。最近Ｌａ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系＋ Ｌａ−５ｒ−Ｃ（１−０系、５ｒ−８ａ−Ｃｕ−
０系、 ５ｃ−８ａ−Ｃｕ−０系あるいはＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系の酸化物セラミックスで複合ペロプスカイト構
造の材料が従来のＮｂ５Ｓｎあるいは、 Ｎｂ、Ｇｅよ
り格段に高い温度で超電導性を示すことが確認され、特
にＹ ＢａｘＣｕｓ Ｏｑ〜Ｘの組成をもつセラミック
スは液体窒素温度で完全に超電導体に移行することが知
られるに至った。
この組成の材料は一般に次のようにして調製される。ま
ずＹ ＢａｔＣｕｓ Ｏ？−Ｘの組成式になるようにＹ
＋ Ｂａ、 Ｃｕの酸化物あるいは炭酸塩等を秤量し、
ボールミルまたはライカイ機でよく混合し、アルミナま
たはマグネシアのルツボ中で７００ ｔ〜９５０℃の温
度で仮焼し、それぞれの粉末を反応させる。
ずＹ ＢａｔＣｕｓ Ｏ？−Ｘの組成式になるようにＹ
＋ Ｂａ、 Ｃｕの酸化物あるいは炭酸塩等を秤量し、
ボールミルまたはライカイ機でよく混合し、アルミナま
たはマグネシアのルツボ中で７００ ｔ〜９５０℃の温
度で仮焼し、それぞれの粉末を反応させる。
仮焼して得られた粉体をライカイ機などで再粉砕し、ポ
リビニルアルコール等のバインダを少蓋添加してから金
型を用いて所要の形状に成型し、大気中または酸素気流
中で温度９５０℃〜１３００℃で数時間焼成して得られ
る。
リビニルアルコール等のバインダを少蓋添加してから金
型を用いて所要の形状に成型し、大気中または酸素気流
中で温度９５０℃〜１３００℃で数時間焼成して得られ
る。
ところで液体窒素温度で超電導性を有する材料が得られ
るようになったので、その応用に関する研究が盛んにな
りつつある。応用にあたっては超電導セラミックスの有
形体例えば薄膜、ＩＩ板、ｖＡ材等が必要となる。
るようになったので、その応用に関する研究が盛んにな
りつつある。応用にあたっては超電導セラミックスの有
形体例えば薄膜、ＩＩ板、ｖＡ材等が必要となる。
厚さが０．１〜０．８ ｔｓ程度の超電導セラミックス
の薄板は次の２つの方法を用いて製造される。１つはデ
ィスク状のものを切断するか研削する方法である。他の
方法は所謂ドクタブレード法で超電導セラミックスの仮
焼粉体をスラリー化してからキャリアテープ上に展延し
て生シートとし、次いで焼成する方法である。
の薄板は次の２つの方法を用いて製造される。１つはデ
ィスク状のものを切断するか研削する方法である。他の
方法は所謂ドクタブレード法で超電導セラミックスの仮
焼粉体をスラリー化してからキャリアテープ上に展延し
て生シートとし、次いで焼成する方法である。
線材は仮焼した超電導セラミックス粉末を銅または銀の
パイプに充填し、その両端を封じてから８００〜１００
０℃の温度範囲でスウェージング加工または押出し加工
を行い製造することができる。
パイプに充填し、その両端を封じてから８００〜１００
０℃の温度範囲でスウェージング加工または押出し加工
を行い製造することができる。
厚さが数−程度の薄膜は前記ディスク状ＹＢａ＊Ｃｕ３
０ ？−Ｘのセラミックスをターゲットとして石英もし
くはニオブ酸リチウム （ＬｉＮｂＯ，）などの基板上
にスパッタする方法で形成される。
０ ？−Ｘのセラミックスをターゲットとして石英もし
くはニオブ酸リチウム （ＬｉＮｂＯ，）などの基板上
にスパッタする方法で形成される。
しかしながら上述の超電導セラミックス薄板の製造方法
においては、工程が長い、焼成中に反りが発生するなど
の問題点を有し、また線材の製造方法においては、出発
原料が粉末であるため塑性加工性が悪く、細線化が困難
であるという問題点がある。
においては、工程が長い、焼成中に反りが発生するなど
の問題点を有し、また線材の製造方法においては、出発
原料が粉末であるため塑性加工性が悪く、細線化が困難
であるという問題点がある。
また酸化物薄膜にあっては、本系セラミックスが３元系
の酸化物であるためにスパッタの際組成のズレをおこし
やすく薄膜状態で超電導性を歩留りよく生成することが
困難である。
の酸化物であるためにスパッタの際組成のズレをおこし
やすく薄膜状態で超電導性を歩留りよく生成することが
困難である。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は一般的
に適用可能な所定形状を有する超電導セラミックス体の
製造方法を堤供することにある。
に適用可能な所定形状を有する超電導セラミックス体の
製造方法を堤供することにある。
上記の目的はこの発明によれば、Ｙ ＢａｇＣｕｓ Ｏ
７−１１の組成を存する超電導セラミックス体の製造方
法において、前記の組成を満足するようにイツトリウム
とバリウムと銅を含む合金を用いて所定の形状に成型し
、この合金の成形体１１を酸化性雰囲気中で焼成して内
部酸化により前記組成でかつ所定形状を有するセラミッ
クス体１２を形成することにより達成される。
７−１１の組成を存する超電導セラミックス体の製造方
法において、前記の組成を満足するようにイツトリウム
とバリウムと銅を含む合金を用いて所定の形状に成型し
、この合金の成形体１１を酸化性雰囲気中で焼成して内
部酸化により前記組成でかつ所定形状を有するセラミッ
クス体１２を形成することにより達成される。
合金の製造はイツトリウムとバリウムと銅の地金（純度
９９．９％以上）を用意し、イツトリウムが１４．１％
、バリウムが５５．８％、ａｉが３０．１％になるよう
秤量してから、高周波電気炉中で石英ルツボを用いて溶
解し、黒鉛鋳型に鋳造するなどの方法で製造することが
できる。
９９．９％以上）を用意し、イツトリウムが１４．１％
、バリウムが５５．８％、ａｉが３０．１％になるよう
秤量してから、高周波電気炉中で石英ルツボを用いて溶
解し、黒鉛鋳型に鋳造するなどの方法で製造することが
できる。
合金の成型方法としては、鍜造、熱間圧延、冷間圧延、
線引き、押出しなどの一般的な塑性加工の他、合金粉末
を用いる乾式成型法や溶射法、溶融合金を用いる直接鋳
造法も使用できる。また蒸着、スパッタ等の薄膜形成方
法も用いることができる。
線引き、押出しなどの一般的な塑性加工の他、合金粉末
を用いる乾式成型法や溶射法、溶融合金を用いる直接鋳
造法も使用できる。また蒸着、スパッタ等の薄膜形成方
法も用いることができる。
合金の成型体としては任意の形状のものが可能で薄膜、
薄板、線材、パイプ等が含まれる。
薄板、線材、パイプ等が含まれる。
酸化性雰囲気中の焼成は、例えば酸素分圧が０、２〜５
ａｔｌｌ、、温度が６５０〜１０００℃１時間が１０
〜１００時間の条件で行われる。
ａｔｌｌ、、温度が６５０〜１０００℃１時間が１０
〜１００時間の条件で行われる。
合金の成形体は酸化性雰囲気中で焼成されるとＹＢａｘ
ＣｕｓＯｙ−ｘの組成を有する複合酸化物セラミックス
の有形体に変化する。
ＣｕｓＯｙ−ｘの組成を有する複合酸化物セラミックス
の有形体に変化する。
〔実施例〕
（実施例１）
インドリウム−バリウム−銅合金鋳塊を第１図の（ａｌ
に示す熱間圧延によって厚さ１ｍとし、これを第１図の
伽）に示すように窒素雰囲気中において温度３００℃で
５時間電気炉１４中で焼鈍を行ってから第１図の（０）
に示す冷間圧延によって厚さ０．５ ｍの合金の薄板１
１を得た。この薄板を第１図のｆｄｌに示すように大気
雰囲気中において温度９００℃で４５時間電気炉１５中
で焼成して内部酸化処理を行い、第１図の（ａ）に示す
Ｙ ＢａｔＣｕｓ Ｏ？−ｘのセラミックス薄板１２を
得た。この方法で得た超電導セラミックスの電気抵抗を
４端子法で測定すると、温度８７にで超電導性を示すこ
とがわかった。
に示す熱間圧延によって厚さ１ｍとし、これを第１図の
伽）に示すように窒素雰囲気中において温度３００℃で
５時間電気炉１４中で焼鈍を行ってから第１図の（０）
に示す冷間圧延によって厚さ０．５ ｍの合金の薄板１
１を得た。この薄板を第１図のｆｄｌに示すように大気
雰囲気中において温度９００℃で４５時間電気炉１５中
で焼成して内部酸化処理を行い、第１図の（ａ）に示す
Ｙ ＢａｔＣｕｓ Ｏ？−ｘのセラミックス薄板１２を
得た。この方法で得た超電導セラミックスの電気抵抗を
４端子法で測定すると、温度８７にで超電導性を示すこ
とがわかった。
なお合金の薄板は熱間圧延後さらに冷間圧延によって０
．５ｆｉの厚さのものを得ることもできるし、また冷間
圧延の中途で中間焼鈍を行えば０．１ｆｉ前後の厚さの
ものを得ることも可能である。さらに鋳塊を鍜造によっ
て角形状となし、焼鈍後冷間圧延によっても上記と同様
な厚さの合金の薄板が得られる。
．５ｆｉの厚さのものを得ることもできるし、また冷間
圧延の中途で中間焼鈍を行えば０．１ｆｉ前後の厚さの
ものを得ることも可能である。さらに鋳塊を鍜造によっ
て角形状となし、焼鈍後冷間圧延によっても上記と同様
な厚さの合金の薄板が得られる。
合金の成型体の焼成は上記の条件の他、酸素分圧１．５
ａｔ閣、温度７５０℃で２５時間の条件で内部酸化を
行うこともできる。酸素分圧を上げると酸化物粒子が微
細化しかつ短時間の焼成が可能となる。
ａｔ閣、温度７５０℃で２５時間の条件で内部酸化を
行うこともできる。酸素分圧を上げると酸化物粒子が微
細化しかつ短時間の焼成が可能となる。
この焼成条件で得られた超電導セラミックスは８３にで
超電導状態に移行する。このようにしてフラットでかつ
大面積の超電導セラミックスの薄板を容易に製造するこ
とができる。
超電導状態に移行する。このようにしてフラットでかつ
大面積の超電導セラミックスの薄板を容易に製造するこ
とができる。
（実施例２）
合金の鋳塊を鍜造によって直径２０鶴の棒状となし、こ
れを窒素雰囲気中において温度８００℃で５時間焼鈍を
行ってからスウェージングマシンで直径２ｎに加工した
。このあと、線引き加工を行い、直径０．５鶴の線材を
得た。この線材は大気雰囲気中において、温度９００℃
で４５時間焼成を行い、内部酸化によってＹＢａｘＣｕ
ｓＯ’Ｉ−Ｘの組成を有するセラミックス細線を得た。
れを窒素雰囲気中において温度８００℃で５時間焼鈍を
行ってからスウェージングマシンで直径２ｎに加工した
。このあと、線引き加工を行い、直径０．５鶴の線材を
得た。この線材は大気雰囲気中において、温度９００℃
で４５時間焼成を行い、内部酸化によってＹＢａｘＣｕ
ｓＯ’Ｉ−Ｘの組成を有するセラミックス細線を得た。
この工程で得られたセラミックスの超電導転移温度は８
５にであった。
５にであった。
なお上記の線引き加工においては、直径０．１ ｔｍ程
度の細線を得ることも可能である。
度の細線を得ることも可能である。
以上のようにして容易に超電導セラミックスの細線を製
造することができる。
造することができる。
（実施例３）
１１００℃〜１１５０・℃の温度に加熱された溶融合金
に窒素ガスを吹きつけて溶融合金をアトマイズさせる。
に窒素ガスを吹きつけて溶融合金をアトマイズさせる。
このアートマイズされた溶融合金の液滴を水冷された回
転軸に対してスプレーノズルより吹きつける。スプレー
ノズルは回転軸に対して走査される。このようにして溶
融合金より直接的に合金パイプを鋳造することができる
。焼成は実施例１や実施例２と同様にして行われる。
転軸に対してスプレーノズルより吹きつける。スプレー
ノズルは回転軸に対して走査される。このようにして溶
融合金より直接的に合金パイプを鋳造することができる
。焼成は実施例１や実施例２と同様にして行われる。
〔発明の効果〕
ＹＢａｍＣｕｓＯｔ−ｘの組成を有する超電導セラミッ
クス体の製造方法において、前記の組成を満足するよう
にイツトリウムとバリウムと銅を含む合金を用いて所定
の形状に成型し、この合金の成形体を酸化性雰囲気中で
焼成して内部酸化により前記組成でかつ所定形状を有す
るセラミックス体を形成するので良好な超電導セラミッ
クスのを形体を容易に製造できる。
クス体の製造方法において、前記の組成を満足するよう
にイツトリウムとバリウムと銅を含む合金を用いて所定
の形状に成型し、この合金の成形体を酸化性雰囲気中で
焼成して内部酸化により前記組成でかつ所定形状を有す
るセラミックス体を形成するので良好な超電導セラミッ
クスのを形体を容易に製造できる。
第１図はこの発明の実施例に係る超電導セラミックス体
の製造概略工程図である。 １１：合金の薄板、１２：セラミックス薄板。 −３：ニ
の製造概略工程図である。 １１：合金の薄板、１２：セラミックス薄板。 −３：ニ
Claims (1)
- １）ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿ｘの組成を有する
超電導セラミックス体の製造方法において、前記の組成
を満足するようにイットリウムとバリウムと銅を含む合
金を用いて所定の形状に成型し、この合金の成形体を酸
化性雰囲気中で焼成して内部酸化により前記組成でかつ
所定形状を有するセラミックス体を形成することを特徴
とする超電導セラミックス体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251212A JPH0193463A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 超電導セラミックス体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251212A JPH0193463A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 超電導セラミックス体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193463A true JPH0193463A (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=17219366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62251212A Pending JPH0193463A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 超電導セラミックス体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0193463A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5520142A (en) * | 1994-03-28 | 1996-05-28 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Decompression container |
| US5676757A (en) * | 1994-03-28 | 1997-10-14 | Tokyo Electron Limited | Decompression container |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP62251212A patent/JPH0193463A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5520142A (en) * | 1994-03-28 | 1996-05-28 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Decompression container |
| US5676757A (en) * | 1994-03-28 | 1997-10-14 | Tokyo Electron Limited | Decompression container |
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