JPH02189818A - 酸化物超電導厚膜の製造方法 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は酸化物超電導厚膜の製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 従来から、酸化物超電導厚膜を得る方法として、酸化物
超電導体の微粉末を有機溶剤で練ったものを塗料とし、
これを基板上に塗布し、乾燥後焼結することによって、
酸化物超電導厚膜を形成することが知らノｔている。

ところがこの厚膜は多数の空孔を有すると共にヒビ割れ
が生じやすい欠点がある。本発明者は塗料に樹脂を混入
することにより、塗料内の酸化物超電導微粉末の分散性
が向上し、焼結後における空孔及びひび割れを少なくす
ることができることを見出したが、まだ満足できるもの
ではない。すなわち、塗料に樹脂を混入したものであっ
ても、酸化物超電導厚膜の臨界電流密度が低いだけでな
く膜強度が十分でない欠点がある。

一方、従来の塗料に酸化銀粉末を混入して焼結密度を向
上させ、臨界電流密度と膜強度を向上させる方法が知ら
れている。しかし、この方法では、焼結による膜の収縮
が大きく、十分な印刷精度を得ることができない欠点が
ある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明はかかる背景の下に発明されたものにして、前記
酸化銀粉末の添加による超電導厚膜の臨界電流密度の向
上と膜強度の向上という特徴を損うことなく、焼結によ
る膜の収縮を抑え、印刷精度を向上させた酸化物超電導
厚膜の製造方法を提供しようとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明はかかる課萌を解決するため、基板」二に酸化銀
粉末を含有する層を形成する工程と、この酸化銀含有層
上に酸化Ｏ１超電導性厚膜用塗料を塗布する］、程と、
この塗料を焼結する工程とを有するものである。

（ホ）作　用 基板と塗布した酸化物超電導性厚膜用塗料の塗膜との間
に、酸化銀含有層を設けることにより、焼結時に塗料の
塗膜下の酸化銀含有層における銀が塗膜内に拡散してい
き、臨界電流密度と膜強度に優れた超電導厚膜が得られ
る。

また、銀は塗膜内に拡散するため、焼結時における塗膜
の収縮が少ない超電導厚膜が得られる。

塗膜下以外の酸化銀は焼結時に蒸発し、残らない。

（へ）実施例 本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の−・実施例を示し、（ａ）と（ｂ）は
塗膜を形成した基板の焼結前後の１折面図である。この
図面において、基板１としては、ＭｇＯ、アルミナ、ｙ
ｓｚ　（イントリアで安定化させたジルコニア）等を用
いることができ、この実施例では純度９９７％のアルミ
ナ基板を用いた。

この基板１．−１＝に、酸化銀粉末を含有する層２を形
成する。この層２は酸化銀粉末、低温分解性の拉（脂及
び溶剤を混合した塗料を印刷塗布して形成さＩする。酸
化銀粉末は、塗料膜の平滑性と後述する超電導厚膜用塗
料の塗膜への拡散性をよくするために、平均粒径が１０
０μｍ以下のものが望ましい。低温分解性の樹脂は、酸
化銀粉末を十分に分散し、５００℃以下で分解するもの
がよく、メタクリル酸エステルの共重合体などを使用す
る。溶剤トしてはアルコール系、パラフィン系、芳香族
系炭化水素を単独あるいは混合使用できる。実施例にお
いては、酸化銀粉末（平均粒径５０μｍ）　１００重量
部、メタクリル酸エチルとメタクリル酸ラウリルの等モ
ル混合した共重合体（平均分子量１、］０．０ＯＯ）５
重量部及び混合溶媒（Ｍ　Ｅ　Ｋ：トルエン−シクロへ
キサノン＝１＋１＋１）　］　５重量部を混合して塗料
とし、この塗料を基板１上に約５μｍ塗布して酸化銀含
有層２を形成した。

この酸化銀含有層２上に酸化物超電導性厚膜用塗料を印
刷して塗膜３を形成した。この塗料は酸化物超電導性微
粉末、低温分解性の樹脂及び溶剤を混合して形成される
。ここで使用する低温分解性樹脂及び溶剤としては、前
述の酸化銀含有塗料に用いるものと同じものを使用する
ことができる。酸化物超電導性微粉末としては、Ｌｎ−
Ｂａ−Ｃｕ系（ＬｎはＹを含む希土類）、Ｂ１−５ｒＣ
ａ−Ｃｕ系、Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ系の物を使用する
ことができる。この実施例においては、）’　−Ｂ　ａ
　−Ｃｕ系のものを用いた。

具体的には次のようにして酸化物超電導性微粉末を得た
。

ます、酸化イツトリウムい’、Ｏ，）　、炭酸バリウム
（ＢａＣＯ３）　、酸化銅（Ｃｕ　Ｏ）をＹ、Ｂａ、　
ＣＵの元素比がＣ２：３になるように採取し、乳鉢で上
背混合粉砕した後、９００℃の酸素雰囲気下で５時間の
仮焼成を行なってＹＢａ＋Ｃｕ＋Ｏｘの焼結体を得た。

そして、この焼結体を平均粒径１１ＩｍＪ：Ｊ下に粉砕
した。このようにして得られた微粉末は必すしも超電導
状態となるものでなくともよく、後述の焼結及びアニー
ル処理により超電導性を呈するものであればよい。この
点からこの微粉末を酸化物超電導性微粉末と名づけるこ
とにする。

この酸化物超電導性微粉末１００重量部に対してメタク
リル酸エチルとメタクリル酸ラウリルを等モル混合した
共重合体（平均分子量１１０．０００）５重量部と混合
溶剤（ＭＥＫ：）ルエンシクロへキサノン＝１：］：１
）　２０重量部を混練して酸化物超電導性厚膜用塗料と
した。

この塗料を酸か銀含有層２」−に約５０μｍの厚さに印
刷塗布し、乾燥して超電導性塗膜３を形成した。

塗膜３を形成した基板】を電気炉に入れ、酸素雰囲気下
で９６０℃で１時間焼結し、続いて酸素雰囲気下で８０
０℃で３時間アニール処理を行なった。電気炉から取り
出した基板の状況を第１図（ｌ〕）に示す。

焼結時に、塗膜３１；の酸化銀含有層２ａの銀は塗膜内
に拡Ｒｋ　Ｌ、残余の酸化銀含有層２１〕の銀は蒸発し
た。このようにして基板１」二に銀を含有した酸化物超
電導厚膜１を形成した。

［比較例１］ 実施例と同じ酸化物超電導性厚膜用塗料を第２図（ａ）
に示す如く基板１上に約５０μｍの厚さに印刷塗布し、
乾燥させて塗膜３を形成した。この塗膜３を実施例と同
じ条件下で焼結し、アニール処理をした。従って、この
比較例は、基板１上に酸化銀含有層２を設けない点を除
いて、実施例と同じであり、第２図（ｂ）に示すように
基板１」−に銀を含有しない酸化物超電導厚膜５を得た
。

「比較例２」 実施例で用いた酸化銀粉末２０重量部を、実施例で作成
した酸化物超電導性厚膜用塗料に加えて混練し、新たな
塗料となし、この塗料を第３図（ａ）に示すように、実
施例と同じ基板１上に約５０ＩＩｍの厚さに印刷塗布し
、乾燥して塗膜６を形成した。この塗膜６を実施例と同
じ条件下で焼結し、アニール処理をした。この比較例は
、基板１上に酸化銀含有層２を設けない点及び酸化物超
電導性厚膜用塗料に酸化銀粉末を含有している点を除い
て実施例と同じであり、第３図（ｂ）に示すように、基
板１」−に、銀を含有する酸化物超電導厚膜７を得た。

以上の実施例、比較例１及び比較例２の各厚膜４．５．
７の臨界電流密度、膜収縮率及び膜状態を調べた結果を
第１表に示す。臨界電流密度は厚膜上に、４つの端子を
銅の蒸着及びこの蒸着面にノード線を接続する通常の四
端子法により液体窒素下で測定した。また、膜収縮率は
焼結前後の膜厚を光学式顕微鏡で観測した。すなわち厚
み方向の顕微鏡のピント合せを基板表面と膜表面とに夫
々行い、その寸法差により膜厚を求め、この操作を焼結
前後に行い、その寸法比から膜収縮率を算出した。膜状
態は光学式顕微鏡で確認した。

表　　　１ 比較例１の厚膜５は空孔があり、臨界電流密度が低い。

比較例２の厚膜７は臨界電流密度が高いが、膜収縮率が
大きい。これに対し、実施例の厚膜４は臨界電流密度が
高く、膜の収縮率が小さく、膜状態も平滑で密になって
おり、良好な超電導厚膜になっている。

（ト）発明の効果 本発明は、基板」二に酸化銀粉末を含有する層を形成す
る工程と、この酸化銀含有層上に酸化物超電導性厚膜用
塗料を塗布する工程と、この塗料を焼結する工程とを有
するから、焼結時に前記塗料の塗膜下の酸化銀含有層か
ら銀がこの塗膜内に拡散じ、酸化銀粉末を前記塗料に予
め混入したものと同様に臨界電流密度を向上させると共
に膜強度を向」ニさせることができ、また、前記塗料に
予め酸化銀粉末を混入したものに比し膜収縮を抑制する
ことができ、より良好な酸化物超電導厚膜を形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　）（ｂ　）は本発明の一実施例における塗
膜を形成した基板の焼結前後の断面図、第２図（ａ　）
（ｂ　）は比較例１の塗膜を形成した基板の焼結＋１ｉ
ｊｆ＆の断面図、第３図（ａ）（ｂ）は比較例２の塗膜
を形成した基板の焼結前後の断面図である。 １　・基板、２・・・酸化銀含有層、４．５．７・・厚
膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に酸化銀粉末を含有する層を形成する工程
   と、 この酸化銀含有層上に、酸化物超電導性厚膜用塗料を塗
   布する工程と、 この塗料を焼結する工程と、 を有する酸化物超電導厚膜の製造方法。