JPH0222103A - 酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents

酸化物超電導体の製造方法

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JPH0222103A
JPH0222103A JP63172032A JP17203288A JPH0222103A JP H0222103 A JPH0222103 A JP H0222103A JP 63172032 A JP63172032 A JP 63172032A JP 17203288 A JP17203288 A JP 17203288A JP H0222103 A JPH0222103 A JP H0222103A
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Masayuki Tan
丹 正之
Ryuichi Okiayu
置鮎 隆一
Shotaro Yoshida
昭太郎 吉田
Shoichi Hasegawa
正一 長谷川
Hiroshi Yamanouchi
山之内 宏
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は超微粒子状の酸化物超電導体を製造する方法
に関する。
「従来の技術」 近年に至り、臨界温度が液体窒素温度を超える値を示す
酸化物系の超電導体が種々発見されている。この種の酸
化物超電導体は、Y −B a−Cu−0系、B i−
5r−Ca−Cu−0系、T ic a−B a−Cu
−0系などに代表される酸化物であり、液体ヘリウムで
冷却する必要があった従来の合金系あるいは金属間化合
物系の超電導体に比較して格段に有利な冷却条件で使用
できることから、育望な超電導体として応用開発が進め
られている。
ここで従来から、この種の酸化物超電導体を製造する方
法の代表例として、粉末法(混練法)と共沈法が知られ
ている。
前記粉末法とは、酸化物超電導体を構成する元素を含有
する複数の化合物粉末(例えば、Y −B aCu−0
系の場合、Y、0.粉末とBaO粉末とCuO粉末)を
所定の割合で混合し、仮焼した後に、粉砕してプレス成
形を行い、得られた成形体を焼結して酸化物超電導体を
製造する方法である。また、共沈法とは、酸化物超電導
体を構成する元素を含む溶液を作成し、この溶液に(N
 H4)tCO3などの沈澱剤を添加し、更にCu(N
 03)2などの添加剤を加えてろ過し、採集物を乾燥
させた後に粉砕して粉末を得、この粉末を焼成した後に
プレス成形を行い、成形体を焼結して酸化物超電導体を
製造する方法である。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、現在得られている酸化物超電導体のバルクに
あっては、臨界温度は液体窒素温度を超えるものの、臨
界電流密度は数百〜1万A/cm”程度であって、実用
的な線材用として必要とされる10万A/cm”には及
ばない状況である。この理由は、酸化物超電導体を製造
する場合、粉末をプレス成形して得られた成形体を焼結
しても成形体の内部には微細な気孔が存在する関係から
、焼結密度が理論密度の100%にはならないために、
電流パスが少なくなるためであるとされている。
従って成形体の内部の気孔を少なくして焼結密度を向上
させるならば、臨界電流密度も向上するものと推定でき
るが、前記粉末法で得られる粉末の粒径は5μm程度、
共沈法で得られる粉末の粒径は1〜2μm程度であるた
めに、これらの粉末をプレス成形して焼結しても焼結密
度には限界があり、結果的に焼結密度を向上できないた
めに、高゛い臨界電流密度を有する酸化物超電導体を得
ることができない問題があった。
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、
臨界電流密度の高い酸化物超電導線などを製造するため
に用いることができる超微粒子状の酸化物超電導体を製
造することができる方法を提供することを目的とする。
「課題を解決するための手段」 本発明は、前記課題を解決するために、ガスの循環経路
内に反応炉と捕集装置を組み込み、循環経路に沿って不
活性ガスと水素ガスと酸素ガスの少なくとも1つを循環
可能に構成し、反応炉内に導電ベースと電極を設けたプ
ラズマアーク装置を用いて行う製造方法であって、酸化
物超電導体を構成する元素を含有する原料を導電ベース
上に設置し、電極と導電ベースとの間でプラズマアーク
を生じさせて前記原料から酸化物超電導体を構成する元
素の超微粒子を発生させるとともに、前記ガスの少なく
とも1つを循環させて反応炉内の超微粒子を補集装置に
送り、超微粒子を回収するものである。
「作用」 電極と導電ベース間でプラズマアークを発生さ仕て原料
を溶融することにより原料の/1!1部分から酸化物超
電導体またはその前駆体の超微粒子が発生する。この超
微粒子をガスとともに補集装置に搬送することにより酸
化物超電導体の超微粒子または酸化物超電導体の前駆体
の超微粒子が補集されろ。なお、不活性ガスと水素ガス
を反応炉に送ることにより原料から酸化物超電導体の前
駆体の超微粒子が発生し、不活性ガスと酸素ガスを反応
炉に送ることにより原料から酸化物超電導体の超微粒子
が発生する。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
第1図は本発明方法を実施する場合に用いて好適な装置
の一例を示すもので、この例の装置は、ガスの循環経路
に反応炉2と捕集装置3と循環ポンプ4を組み込んで構
成されている。
前記反応炉2は、内部を調圧可能な密閉構造にされ、そ
の底部には銅などの導電性の金属材料からなる水冷可能
な導電ベース5が設けられ、反応炉2の天井部の中央に
は排気管6が接続されるとともに、排気管6の両側方に
は導電ベース5の上面中央舘近くまで延出するパイプ7
.8が貫通され、これらのパイプ7.8の内部にロッド
状の銅又はタングステンなどからなる電極が組み込店れ
ている。また、パイプ7.8には供給管9が接続され、
供給管9に仕切弁IOを介して酸素ガスの供給源(ガス
ボンベ)12とArガスの供給源(ガスボンベ)13と
水素ガスの供給源(ガスボンベ)14が各々接続されて
いて、供給源12,13.14に設けられている仕切弁
16,17.18と前記仕切弁10を適宜選択して開閉
することにより反応炉2に酸素ガスとA?ガスと水素ガ
スの少なくとも1つを送ることができるようになってい
る。また、前記供給管9には接続管1’ 9を介して循
環ポンプ4の排出部が接続されている。
一方、前記排気管6には、粒径1μm以下の超微粒子を
補集可能な微細な透孔を有するフィルタ20を備えた捕
集装置3が接続され、補集装置3の排出部には接続管2
1を介して循環ポンプ4の吸入部が接続されている。
なお、前記排気管6と接続管2Iと接続管19と供給管
9とパイプ7によってガスの循環経路が構成される。更
に、導電ベース5の上面中央部には2つの収納部が形成
され、各収納部に対して電極の先端部が臨ませられてい
る。また、第1図において、符号22はパイプ7に組み
込まれた電極ト導電ベース5の一方の収納部に通電する
ための電源装置を示し、符号22゛はパイプ8に組み込
まれた電極と導電ベース5の他方の収納部に通電するた
めの電源装置を示し、パイプ7の電極と一方の収納部と
の間と、パイプ8の電極と他方の収納部との間の各々に
プラズマアークを生じさせることができるようになって
いる。
次に前記構成の装置を用いて酸化物超電導体の超微粒子
または超電導体の前駆体の超微粒子を製造する方法につ
いて説明する。
酸化物超電導体の超微粒子を製造するには、まず、原料
を用意する。この原料は、製造する酸化物超電導体の種
類に合わせて種々のものが用いられ′る。まず、Y −
B a−Cu−0系の酸化物超電導体を製造する場合に
は、Yの金属チップとBaの金属チップとCuの金属チ
ップをY :Ba:Cu= l :2:3の割合になる
ような量を用意して使用する。
なおここで、YとBaの融点が大きく異なるので、Yと
Baの金属チップを使用する場合は、図面にし示すよう
に2つの凹部状の収納部を導電ベース5の上面に形成し
、Yの金属チップを1つの収納部に挿入し、BaとCu
の金属チップを他の収納部に挿入するものとする。なお
、原料として用いる金属チップは酸化物超電導体を構成
する元素からなる合金、例えばBa−Cu合金チップな
どを用いても良い。なおまた、B i−S ?−Ca−
Cu−0系あるいはT ic a−B a−Cu−0系
の酸化物超電導体を製造する場合は、これらの各酸化物
超電導体の構成元素の金属チップあるいは合金チップを
各酸化物超電導体の好ましい組成比率に合わせて混合し
た原料を使用すれば良い。
原料を用意したならば、この原料を導電ベース5の中央
部の各収納部に必要量設置し、供給源12.13から酸
素ガスとArガスの混合ガスを反応炉2に送るとともに
、循環ポンプ4を作動させて循環経路に沿って前記混合
ガスを循環させ、2つの電極と導電ベース5との間でプ
ラズマアークを発生させる。この際に反応炉2に送る混
合ガスは酸素ガス6度を5〜50%程度にすることが好
ましく、20〜40%に設定することがより好ましい。
この理由は、酸素濃度0〜30%程度までは酸素濃度が
高い程超微粒子の発生量を増加させることができるが、
30%を超えると発生量が減少するためである。ただし
酸化物超電導体を生成させる場合に酸素が不足すると特
性の良好なものが得られないので混合ガス中の酸素ガス
濃度は30%に近い値にすることが好ましい。
反応炉2の内部では2つの電極が発生させた各プラズマ
アークの熱により2つの原料は溶融されて溶融部分から
酸化物超電導体の超微粒子が煙状になって発生する。こ
の際に、Yの融点が1509℃であり、Baの融点が7
10℃であり、Cuの融点が1083℃であることを考
慮すると、Yの融点が高いので、Yの金属チップ側に用
いるプラズマアークの温度は他方のプラズマアークの温
度より高くなるように設定してプラズマアークを生じさ
せるようにする。このようにプラズマアークの温度を調
節することでYとBaとCuの超微粒子を所定の割合で
生じさせることができ、各超微粒子の反応により酸化物
超電導体あるいはその前駆体の超微粒子が生成する。こ
のように発生された超微粒子は混合ガスとともに排気管
6を介して捕集装置3に送られて補集される。以上の操
作により粒径1μm以下の極めて微細な酸化物超電導体
又はその前駆体の超微粒子を得ることができる。
なお、超微粒子か除去された後の混合ガスは循環ポンプ
4により接続管I9に送られ、供給管9を介して再度反
応炉2に送られ宅再利用される。
以上説明したように補集された酸化物超電導体の超微粒
子はそのままプレス成形して成形体を得、この成形体を
焼結することにより超電導体のバルクを得るためなどの
目的で使用することができる。
また、酸化物超電導体の超微粒子を金属管に充填して縮
径加工を施し、その後に熱処理することにより酸化物超
電導線を製造することができる。
以上のように粒径1μm以下の超微粒子を用いて加圧成
形を行って超電導体を製造すると、成形体の内部に存在
する気孔を従来よりも遥かに少なくすることができ、圧
密度の高い成形体を得ることができるので、焼結密度を
従来より高めることができ、臨界電流密度の高い酸化物
超電導体を製造することができる。また、酸化物超電導
線を製造する場合も同様な理由から臨界電流密度の高い
酸化物超電導線が得られる。
一方、酸化物超電導体の前駆体の超微粒子を製造する場
合は、Arガスと水素ガスを送るか、あるいは、Arガ
スのみを送るか、または、酸素ガスを少量含むArガス
を反応炉に送り、前記と同様な操作を行うことにより前
駆体の超微粒子を製造することができる。この前駆体の
超微粒子は前記酸化物超電導体の超微粒子と同様に酸化
物超電導体のバルクの製造、あるいは超電導線の製造に
利用することができる。以上のように前記方法を実施す
ると、反応炉2内に送るガスの種類を変更することによ
り、容易に酸化物超電導体あるいはその前駆体の超微粒
子を製造することができる。
なお、同一のガスを反応炉2に送る場合であっても、酸
素ガス濃度を変更することによって酸素含有量の異なる
酸化物超電導体の超微粒子を製造することができる。
「実施例」 第1図に示す構成の装置を用いてY −B a−CuO
系の超電導体の超微粒子を製造した。
原料としてYの金属チップとBaの金属チップとCuの
金属チップをY :Ba:Cu= 1 :2 :3の割
合となるように用意し、導電ベースの収納部に設置し、
導電ベースを水冷して原料も冷却した。
次に反応炉内を排気した後に、反応炉内にArガスを圧
力460/760mmHg、水素ガスを圧力30(1/
760mmHgの割合の混合ガスを導入し、循環ポンプ
を作動させて混合ガスを流速10e/分で循環させると
ともに、タングステン製の電極に20〜50■の電圧を
印加して反応炉内にプラズマアークを発生させて原料を
溶解して超微粒子を発生させた。
プラズマアークにより発生した超微粒子を前記混合ガス
とともに回収装置に送り、混合ガス中の超@粒子を補集
した。
以上の操作により平均粒径0.1〜1.0μm程度の超
微粒子が得られた。
「発明の効果」 以上説明したように本発明は、プラズマアークにより超
電導体の原料を溶融させて超微粒子を発生させ、これを
循環ガスで補集装置に送って補集するために、循環ガス
に酸素ガスを含有させてプラズマアークの熱で反応させ
ることにより酸化物超電導体の超微粒子を得ることがで
きる。また、循環ガスに酸素ガスを含まないガスを用い
るならば、酸化物超電導体の前駆体の超微粒子を得るこ
とができる。そして、このように製造された超微粒子を
加圧成形して焼結することによって従来より気孔の少な
い圧密度の高い酸化物超電導体を得ることができる。ま
た、前記超微粒子を金属管に充填して縮径加工を施した
後に熱処理するならば、従来より気孔の少ない圧密度の
高い酸化物超電導体を備えた超電導線を得ることができ
る。従って前記超微粒子を用いることにより臨界電流密
度の高い酸化物超電導体あるいは酸化物超電導線を製造
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施する際に用いて好適な装置を
示す構成図である。 2・・・反応炉、3・・・捕集装置、4・・・循環ポン
プ、5・・・導電ベース、6・・・排気管、7,8・・
・パイプ、9・・・供給管、12,13.14・・・ガ
スの供給源、19・・・接続管、21・・・接続管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガスの循環経路内に反応炉と採集装置を組み込み、循環
    経路に沿って不活性ガスと水素ガスと酸素ガスの少なく
    とも1つを循環可能に構成し、反応炉内に導電ベースと
    電極を設けたプラズマアーク装置を用いて行う製造方法
    であって、酸化物超電導体を構成する元素を含有する原
    料を導電ベース上に設置し、電極と導電ベースとの間で
    プラズマアークを生じさせて前記原料から酸化物超電導
    体を構成する元素の超微粒子を発生させるとともに、前
    記ガスの少なくとも1つを循環させて反応炉内の超微粒
    子を採集装置に送り、超微粒子を回収することを特徴と
    する酸化物超電導体の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145336A (ja) * 1986-12-09 1988-06-17 Matsushita Electric Works Ltd ポリイミド樹脂成形材料の製造方法
JPH02196007A (ja) * 1989-01-24 1990-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超伝導体の製造法
JPH0340908A (ja) * 1989-02-17 1991-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超伝導体の製造法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6451307A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Furukawa Electric Co Ltd Production of oxide superconductor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6451307A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Furukawa Electric Co Ltd Production of oxide superconductor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145336A (ja) * 1986-12-09 1988-06-17 Matsushita Electric Works Ltd ポリイミド樹脂成形材料の製造方法
JPH02196007A (ja) * 1989-01-24 1990-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超伝導体の製造法
JPH0340908A (ja) * 1989-02-17 1991-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超伝導体の製造法

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