JPH0214871A - 酸化銅超電導体の製造方法 - Google Patents

酸化銅超電導体の製造方法

Info

Publication number
JPH0214871A
JPH0214871A JP1105712A JP10571289A JPH0214871A JP H0214871 A JPH0214871 A JP H0214871A JP 1105712 A JP1105712 A JP 1105712A JP 10571289 A JP10571289 A JP 10571289A JP H0214871 A JPH0214871 A JP H0214871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pellet
copper
heating
copper oxide
pellets
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
Application number
JP1105712A
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald F Ziolo
エフ ジオロ ロナルド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of JPH0214871A publication Critical patent/JPH0214871A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/01Manufacture or treatment
    • H10N60/0268Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • H10N60/0772Processes including the use of non-gaseous precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/45Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
    • C04B35/4504Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing rare earth oxides
    • C04B35/4508Type 1-2-3
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S502/00Catalyst, solid sorbent, or support therefor: product or process of making
    • Y10S502/525Perovskite

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般に超電導体の製造方法に関し、さらに詳細
には、本発明はある種の高温酸化銅超電導体の製造方法
に関する。
即ち、本発明の簡単で経済的な方法によれば、例えば、
式YBazC1j:+Qt−x (式中、又は零に近い
)の超電導体を、窒化銅、過酸化バリウムのような酸化
剤成分、および式Y2(h (Yはイツトリウムである
)を有する成分とを反応させることにより製造できる。
本発明の1つの特定の実施態様はvt03、過酸化バリ
ウムおよび窒化銅との酸素の存在下での反応を含み、こ
の反応は一般に約り00℃〜約975℃の高温度で行い
、次いで混合物を冷却させる。本発明の方法によれば、
簡単な加熱工程のみを必要とする高純度の超電導体が提
供され、さらに、本発明方法は従来法よりもコストの点
からより経済的である。従って、本発明の方法によれば
、約60〜約95%またはそれ以上の純粋な酸化銅超電
導体の簡単で経済的な合成方法が提供され;例えば、多
くの従来技術方法と比較して、約半分のエネルギーのみ
でよく、さらに処理時間、特に、加熱時間も短縮される
。また、本発明の超電導体は電気モーターでの使用を包
含する通常のタイプ2超電導体の用途と等価の公知の用
途を有する(C&EN、1988年1月28日号、23
頁参照)。
〔従来の技術〕
超電導体の製造方法は公知である。例えば、酸化銅超電
導体は約900°C以上の高温セラミック法により製造
できることが知られている。この方法においては、炭酸
バリウム、Y2O3および酸化銅を混合し、乳鉢と乳棒
で粉砕し;続いて、得られた生成物をペレットに圧縮し
ている。その後、生成物をオーブン中で約950℃で約
10時間焼成する。冷却後のペレット生成物を再度粉砕
し圧縮し、その後、950℃で10時間以上焼結させて
いる。得られた材料は零のdc低抵抗よびメイスナ−(
Meissner)効果のような種々の超電導特性を示
している。
C発明が解決しようとする課題〕 従って、超電導体の製造方法は公知であるけれども、高
純度の酸化銅超電導体を与え得る簡単で経済的な方法が
求められている。さらに詳細には、純度80%以上の酸
化銅超電導体の製造を可能にする方法が求められている
。また、複雑な再粉砕およびペレットのさらなる圧縮加
工を回避できる効率的な酸化銅超電導体の製造方法が求
められている。また、高純度の超電導体を1回の加熱工
程で得ることができ、さらに、得られる生成物が改良さ
れた均質性と充填密度を有する方法が求められている。
さらにまた、酸化銅反応物の予備粉砕を回避しかつより
少ないエネルギーを使用する超電導体の製造方法が求め
られている。
従って、本発明の目的は高純度の超電導体の製造方法を
提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の上記および他の目的は高純度の酸化銅超電導体
の製造方法を提供することによって達成される。さらに
詳細には、本発明方法は、窒化銅、酸化剤好ましくは過
酸化バリウムおよび酸化イツトリウムとを約950℃の
ような最終生成物の形成を可能にするのに必要な温度で
酸素の存在下で反応させることを特徴とする。本発明の
1つの特定の実施態様においては、窒化銅、酸化剤およ
び酸化イツトリウムを混合し;その後、公知の方法によ
り混合物のベレットを調製し;続いて、混合物を約90
0C以上950℃の温度に約4〜約15時間加熱し;さ
らに、空気、純粋酸素、または、例えば、約22〜約9
0重量%の酸素を含有する純粋酸素とヘリウムの混合物
等中で冷却することを特徴とする超電導体の製造方法が
提供される。
さらに本発明の方法に関しては、各反応物は、本発明の
目的が達成される限り、種々の時間長で混合し得るが、
通常、混合は約5〜約10分間で好ましくは乳鉢および
乳棒によって行う。この方法において、各反応物の粉砕
が行なわれる。この粉砕および圧縮の後、約5ミリミク
ロン以下〜約10ミリミクロン以下の平均直径を有する
粒子が得られる。さらに、加熱は自動コントローラーを
備えたリントバーク(Lindberg)チューブ炉ま
たはユーロサーム(IEuro therm)コントロ
ーラーを備えたマーシャル(Marshall) n炉
中での加熱を包含する多くの公知方法で行い得る。その
後、炉を断続しペレットを取り出すことにより、形成し
たベレットを、例えば、2″C/分の速度で一般に約2
0〜25℃である室温に冷却する。得られたある場合に
は100%までの高純度超電導性生成物YBa2Cu3
0r−xはX線回折を包含する種々の方法によりまた温
度に対してのd、c、抵抗測定により同定することがで
きる。
〔実施例〕
実施例1 化学量論量の酸化イツトリウム、過酸化バリウムおよび
窒化銅を秤量し混合した。より詳しくは、0.816g
のY2O3,2,580gのBang、および1、55
9 gのCu 3Nを一緒に混合し、酸化アルミニウム
乳鉢および乳棒により3分間粉砕した。その後、得られ
た粉末を1g、13龍径のベレットにカーベル(Car
ver)プレスにより20,000ボンド/平方インチ
(1406kg(cut) T:圧kM(、り。
次に、得られたベレットを2ミル(50,8μm)厚の
白金ホイルでライニングした高級アルミナ燃焼ボートに
入れた。続いて、このボートをチューブ炉内に入れ、流
動酸素下に940°Cで10時間加熱した。その後、ベ
レットを炉から取り出し、流動酸素下に、2℃/分の速
度で室温に冷却した。
式Y2aCuOt−ウの超電導体が得られ、これはX線
分析で測定したとき95%以上の純度を有していた。
実施例2 実施例1の手順を0.226 gのY2O3,0,67
7gの[laO,および0.409 gのCL13Nを
含む混合物について繰返したが、3X15mm大の長方
形ベレット0.5gを8.000ポントノ平方インチ(
562,4kg / cal )の圧力で圧縮し、酸素
下に925°Cで12時間加熱した。ベレットは流動酸
素下に2°C/分の速度で室温に冷却した。実質的に同
様な結果が得られた。
実施例3 従来技術に記載された方法により製造した超電導体を実
施例3〜5において詳述するが、実施例3では窒化銅と
酸化銅の1=3モル比混合物を使用し、実施例4では窒
化銅と酸化銅の1:1モル比況合物を使用し、実施例5
では窒化銅と酸化銅の3:1モル比況合物を使用した。
実施例1の手順を0.861gのY2O1,2,580
gのBad□、0.390 gのCu、Nおよび1.3
65 gのCuOを含む混合物について繰返した。即ち
、最終生成物YBa2Cu3O7−11中の25%の銅
はCuJに由来し、CuOは残りの75%を与えた。得
られたベレットは実施例1および2で得られたサンプル
に比し極めて弱いメイスナー効果を示した。しかも、ベ
レットは、例えば、X線で測定したとき、大量の20%
もの明緑色の望ましくない不純物相YzBaCu03を
示し、この相は超電導体ではなく絶縁性である。
緑色用の同定はX線回折により確認した。上記手順を唯
一の銅源としてCuO%即ち、1.820 gのCuO
とOgのCu3Nを使用したときには、上記よりも幾分
大量(約25%)のYJaCuOsが生じた。
この相は90°Kを越える温度での超電導性が最初は観
察される多結晶性サンプルを含んでいた。
実施例4 Cu、NとCuOとのl:1モル  A :実施例3の
手順をCu3N対CuOの1:1モル比況合物において
繰返した。即ち、0.861gのY2O3,2、580
HのBaO2,0,780gのC+gNおよび0.91
0gのCuOを混合し、粉砕し、実施例3のようにして
処理した。得られた超電導性ベレットを実施例3からの
ベレットと比較し、目視により少量のYzBaCu05
緑色相が見られた。本例のベレットは実施例3のベレッ
トよりも強いメイスナー効果を示すけれども、その効果
はすべての銅がCuJに由来する実施例1のベレットが
示す効果よりもはるかに弱かった。
実施例5 CuJとCuOの3=1モル  人 実施例3の手順を酸化イッI−IJウム、過酸化バリウ
ム、および窒化銅と酸化第2銅との3=1モル比混合物
に由来する銅との混合物について繰返した。即ち、0.
861gのY2O:l、 2.580 gの[1aO,
,1,170gのCLI、INおよび0.455 gの
CuOを混合Q、実施例1のようにして処理した。得ら
れたベレットは目視によっては緑色用が見られなかった
が、100×倍では緑色用の微小斑点が観察され極めて
まばらに分布していた。このサンプルはd、c、抵抗測
定によって示すとき90°にで超電導性であり、銅源と
して100%CuJを用いて製造した超電導性ベレット
のメイスナー効果と殆んど同等のメイスナー効果を示し
た。X線粉末回折パターンは緑色用を示さず約5%より
少ないY2BaCuO5を示した。
実施例2.4および5の手順を予備粉砕した平均直径約
5ミクロンのCuOについて繰返したが、有意の変化は
得られた各ベレットにおいて示されなかった。介在性様
色相は依然しとて存在し、メイスナー効果は唯一の銅源
としてのCu3Nより得られたベレットで観察された効
果よりも小さかった。
即ち、本発明方法による、特に、CIJ3NとBaO2
の使用に関連しての重要な利点はその低温での反応(分
解)が1000°C以下では分解を受けないCuOとB
aO3を含む反応よりもはるかに高度の最終生成物にお
ける均質性を確実にする点である。本発明方法において
は、出発材料の化学分解がより均密な混合のための小粒
度と良好な粒子間接触を確実にする。均質性はYBa2
Cu2O7−y超電導においてはその超電導特性を改善
するので重要である。
さらに本発明の超電導性材料、特に、実施例1および2
で示した方法によって製造した材料においては、粗ペレ
ットのX線回折分析はこれらの材料が通常の製造におけ
る第一焼成後に見い出され得る緑色Y2BaCuO5相
および他の相のような介在相が何ら存在しない単一相Y
BazCu+0t−xからなっていることを示していた
。しかも、これらのペレットは77〜9i’にで2.0
00ガラスサマリウムコバルト磁石上でl co+以上
も浮揚しメイスナー効果の正行動を示した。通常の方法
、実施例3により製造したペレットを用いての比較可能
な浮揚は処理し2回焼成したペレットによってのみ達成
できた。また、本発明方法によれば、超電導性YBa2
Cu307−gが通常の製造方法において必要とするよ
りも半分のエネルギーを用いておよそ半分の処理時間で
得ることができる。
さらに、バリウムの炭素塩のような炭酸塩を本発明方法
においては用いないので、幾つかの従来技術で行うよう
な出発材料の力位の必要性はなくなる。このことば力位
中に炭酸塩がしばしば安定のままであり必ずしも分解し
ない点で重要な利点である。さらにまた、力位材料の再
ミリング即ち再粉砕も必要としない。
さらに本発明の方法においては、材料YBa2Cu、0
7の超電導特性は流動酸素中で1〜b で500〜600℃において1〜5時間でゆっくりと冷
却することによって改善できた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)窒化銅、酸化剤および酸化イットリウムを混合し
    、(2)この混合物のペレットを形成し、(3)ペレッ
    トを加熱し、(4)しかる後、このペレットを冷却する
    ことを含む酸化銅超電導体の製造方法。
JP1105712A 1988-05-02 1989-04-25 酸化銅超電導体の製造方法 Pending JPH0214871A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/188,889 US4876240A (en) 1988-05-02 1988-05-02 Processes for the preparation of copper oxide superconductors
US188889 1988-05-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0214871A true JPH0214871A (ja) 1990-01-18

Family

ID=22694980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1105712A Pending JPH0214871A (ja) 1988-05-02 1989-04-25 酸化銅超電導体の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4876240A (ja)
JP (1) JPH0214871A (ja)
GB (1) GB2218085B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648799A (en) * 1992-12-02 1997-07-15 Elonex I.P. Holdings, Ltd. Low-power-consumption monitor standby system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0764628B2 (ja) * 1988-08-12 1995-07-12 日本碍子株式会社 イットリウム−バリウム−銅酸化物粉末およびイットリウム−バリウム−銅酸化物超電導焼結体の製造方法
US5356868A (en) * 1989-07-03 1994-10-18 Gte Laboratories Incorporated Highly oriented superconductor oxide ceramic platelets and process for the production thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648799A (en) * 1992-12-02 1997-07-15 Elonex I.P. Holdings, Ltd. Low-power-consumption monitor standby system
US5880719A (en) * 1992-12-02 1999-03-09 Eloney I.P. Holdings L.T.D. Low-power-consumption monitor standby system

Also Published As

Publication number Publication date
GB8909883D0 (en) 1989-06-14
GB2218085A (en) 1989-11-08
GB2218085B (en) 1992-02-12
US4876240A (en) 1989-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2691360B2 (ja) 矩形プレーナー化合物系における超伝導
JPH01138168A (ja) 溶融生成超電導体の製造方法
JP4044613B2 (ja) 超伝導体プレミックス、その製造法およびYBa2Cu3O7−x−粉末
HUT52645A (en) Method for making super-conducting substance with critical temperature of 90 kelvin grades
JPH0214871A (ja) 酸化銅超電導体の製造方法
EP0354537B1 (en) Method of manufacturing a powder of bi-based superconductive oxide containing lead and method of manufacturing of a sintered body therefrom
EP0659704B1 (en) Method of manufacturing oxide superconductor
US5270292A (en) Method for the formation of high temperature semiconductors
HUT52646A (en) Method for making super-conducting substance with critical temperature of 90 kelvin grades
JP3073229B2 (ja) 酸化物超伝導材料の製造方法
JP2859283B2 (ja) 酸化物超電導体
JP2821568B2 (ja) 超電導ウィスカー複合体の製造方法
JP2632543B2 (ja) Bi−Sr−Ca−Cu−O系超伝導体の製造方法
JPH04243917A (ja) 酸化物超電導焼結体の作製方法
JPH01212217A (ja) 酸化物粉末の製造方法および酸化物超伝導材料の製造方法
JPH01103950A (ja) 超伝導材料組成物の製造法
JPH01111768A (ja) 高温超伝導酸化物の製造方法
JPH03223118A (ja) 酸化物超電導体の製造法
JPH01108155A (ja) 酸化物超電導材料及びその製造方法
JPH01157455A (ja) 酸化物超電導焼結体の製造方法
EP0436723A1 (en) Oxide superconductor and method of producing the same
JPH02258665A (ja) 超伝導材料の製造方法
JPH02255522A (ja) 超伝導酸化物微粉末の製造方法
JPH01141868A (ja) 超電導セラミツクスの製造方法
JPH02271960A (ja) Y‐Ba‐Cu‐O系酸化物超伝導材料の製造方法