JPH02221149A - 酸化物超伝導体の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導体の製造方法Info
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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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はBl −Pb −3r −Ca −Cu −0
系酸化物超伝導体の製造方法に関し、特に臨界電流密度
(J c)を高くした超伝導体の製造方法に関する。
系酸化物超伝導体の製造方法に関し、特に臨界電流密度
(J c)を高くした超伝導体の製造方法に関する。
Bi−Pb −5r −Ca −Cu −0からなる酸
化物超伝導体の製造方法はB 1203.PbO。
化物超伝導体の製造方法はB 1203.PbO。
S rcOCaCO3,CuO等の化合物粉末3 ′
を混合し、まず700〜800℃で予備焼成し反応させ
る。これを粉砕後、成形し酸素濃度4〜8%の雰囲気で
830〜840℃で焼成し焼結体とする。又、焼結によ
る方法ではJcが低いので予備焼成後、溶融点以上、約
1100℃で溶融した後750〜850℃で熱処理する
方法もとられている。
る。これを粉砕後、成形し酸素濃度4〜8%の雰囲気で
830〜840℃で焼成し焼結体とする。又、焼結によ
る方法ではJcが低いので予備焼成後、溶融点以上、約
1100℃で溶融した後750〜850℃で熱処理する
方法もとられている。
実用上、超伝導体の臨界温度(Tc)及びJcが共に高
いことが望ましい。高いJcを持つ超伝導体を得るため
には気孔率が小さく、かさ密度が高いことが好ましい。
いことが望ましい。高いJcを持つ超伝導体を得るため
には気孔率が小さく、かさ密度が高いことが好ましい。
さらには、粒子がある結晶軸方向に配向していることが
好ましい。このため−般にがさ密度を高くする方法とし
て、−度溶融する方法が試みられてきた。
好ましい。このため−般にがさ密度を高くする方法とし
て、−度溶融する方法が試みられてきた。
しかしながらBl −Pb −8r −Ca −Cu
−0からなる酸化物超伝導体では当該超伝導体の融点
が約860℃付近であるのに対してBi2O3の融点は
820℃と低くまた860℃での蒸気圧も高い。このた
め当該超伝導体を溶融状態で保持するとBlが泡状とな
って蒸発して組成がずれると共に液相内に気孔が発生す
る。この気孔は凝固させる時に固体の中に残るため、か
ぎ密度は上がらなくなる。従ってJcは高くならない。
−0からなる酸化物超伝導体では当該超伝導体の融点
が約860℃付近であるのに対してBi2O3の融点は
820℃と低くまた860℃での蒸気圧も高い。このた
め当該超伝導体を溶融状態で保持するとBlが泡状とな
って蒸発して組成がずれると共に液相内に気孔が発生す
る。この気孔は凝固させる時に固体の中に残るため、か
ぎ密度は上がらなくなる。従ってJcは高くならない。
本発明はBi −Pb −8r −Ca −Cu −0
系酸化物超伝導体の製造方法において、溶融法の欠点で
ある組成ずれと気孔の発生を防ぎ高密度の超伝導体、ひ
いてはJcの高い超伝導体の製造方法を提供することを
目的とする。
系酸化物超伝導体の製造方法において、溶融法の欠点で
ある組成ずれと気孔の発生を防ぎ高密度の超伝導体、ひ
いてはJcの高い超伝導体の製造方法を提供することを
目的とする。
本発明者は上記の目的を達成するために鋭意研究した結
果、比較的融点の低いBi −Pb −0系酸化物を
除いたSr −Ca −Cu −0系酸化物のみを融解
温度以上に加熱して融解せしめた後、固化し、その後B
i−Pb−0系酸化物をこれに接触し、拡散によって超
伝導性を改善せしめることを発見し、本件発明を完成す
るに至った。
果、比較的融点の低いBi −Pb −0系酸化物を
除いたSr −Ca −Cu −0系酸化物のみを融解
温度以上に加熱して融解せしめた後、固化し、その後B
i−Pb−0系酸化物をこれに接触し、拡散によって超
伝導性を改善せしめることを発見し、本件発明を完成す
るに至った。
すなわち本願発明の要旨はBi −Pb −Sr −C
a−Cu−0系酸化物超伝導体の製造方法に於いて、S
r −Ca −Cu −0系超伝導体用原料酸化物をそ
の融解温度以上に加熱して融解せしめた後、これを冷却
して固化しこの固形物にBlpb−o系酸化物を接触せ
しめ超伝導相の生成する温度で一定時間保持し、当該B
l −Pb −0系酸化物の拡散により臨界温度の高
く高密度の超伝導体を製造することを特徴とする酸化物
超伝導体の製造方法にある。
a−Cu−0系酸化物超伝導体の製造方法に於いて、S
r −Ca −Cu −0系超伝導体用原料酸化物をそ
の融解温度以上に加熱して融解せしめた後、これを冷却
して固化しこの固形物にBlpb−o系酸化物を接触せ
しめ超伝導相の生成する温度で一定時間保持し、当該B
l −Pb −0系酸化物の拡散により臨界温度の高
く高密度の超伝導体を製造することを特徴とする酸化物
超伝導体の製造方法にある。
ここでSr −Ca −Cu −0系超伝導体用原料酸
化物の融解温度はBl −Pb −3r −Ca −
Cu−0系酸化物超伝導体の融解温度と同じく1000
〜1200℃が好ましい。ただ約820℃で融点を持つ
Bi2O3やこれとpbとの複合酸化物等のような低融
点物質が含まれていないのでこれらの蒸発による気泡の
発生はみられない。よって溶融物を冷却した際、固形物
中に気孔がなく緻密な超伝導用素材が生成し得る。
化物の融解温度はBl −Pb −3r −Ca −
Cu−0系酸化物超伝導体の融解温度と同じく1000
〜1200℃が好ましい。ただ約820℃で融点を持つ
Bi2O3やこれとpbとの複合酸化物等のような低融
点物質が含まれていないのでこれらの蒸発による気泡の
発生はみられない。よって溶融物を冷却した際、固形物
中に気孔がなく緻密な超伝導用素材が生成し得る。
然る後、このSr −Ca −Cu −0からなる緻密
な超伝導用素材にBi−Pb−0系酸化物を接触させる
。Bl −Pb −0系酸化物はB l 203゜P
bOの粉末を混合したものでもよいが、BizO3゜P
bO粉末を焼結したものでもよい。
な超伝導用素材にBi−Pb−0系酸化物を接触させる
。Bl −Pb −0系酸化物はB l 203゜P
bOの粉末を混合したものでもよいが、BizO3゜P
bO粉末を焼結したものでもよい。
接触させた後、超伝導相の生成し得る温度で一定時間加
熱する。加熱温度は酸素濃度4〜8%の雰囲気で830
〜840℃が好ましい。この加熱には超伝導相の生成し
得る温度以下の温度での加熱とその後の超伝導相の生成
し得る温度での加熱の2段階以上の加熱が含まれる。
熱する。加熱温度は酸素濃度4〜8%の雰囲気で830
〜840℃が好ましい。この加熱には超伝導相の生成し
得る温度以下の温度での加熱とその後の超伝導相の生成
し得る温度での加熱の2段階以上の加熱が含まれる。
この加熱の際、接触物質であるBi −Pb −0成
分はSr −Ca −Cu −0の素材中へ拡散してゆ
き緻密なりl −Pb −3r −Ca −Cu −
0系酸化物超伝導体が得られる。
分はSr −Ca −Cu −0の素材中へ拡散してゆ
き緻密なりl −Pb −3r −Ca −Cu −
0系酸化物超伝導体が得られる。
Bl −Pb −8r −Ca −Cu −0系酸化
物の組成比は限定されるものではないが一般的にはBi
:Pb :Sr :Ca :Cu−1,8:0.3
:1.9 :2.0 :3.0の近傍の混合比が望
ましいので接触、拡散後の混合比が上記の比率になるよ
うに設定するのが好ましい。
物の組成比は限定されるものではないが一般的にはBi
:Pb :Sr :Ca :Cu−1,8:0.3
:1.9 :2.0 :3.0の近傍の混合比が望
ましいので接触、拡散後の混合比が上記の比率になるよ
うに設定するのが好ましい。
接触する方法としてはSr −Ca −Cu −0より
なる溶融物をスピンコード等により厚膜化した場合は両
面又は片面にBi−Pb−0系酸化物を塗布または蒸着
により接触することができる。また線状に加工した場合
も塗布または金属シース材中にともに充填する等をとる
ことにより可能である。
なる溶融物をスピンコード等により厚膜化した場合は両
面又は片面にBi−Pb−0系酸化物を塗布または蒸着
により接触することができる。また線状に加工した場合
も塗布または金属シース材中にともに充填する等をとる
ことにより可能である。
次に本発明の実施例および従来の比較例を挙げて本発明
を更に詳しく説明する。
を更に詳しく説明する。
これらの方法によって得られた超伝導体の臨界温度Tc
と臨界電流密度Jcは次の方法によった。
と臨界電流密度Jcは次の方法によった。
まずTcの測定は試料片を長さ10m■、幅3mmに切
り出し直流4端子法により測定した。試料片を約1′に
7分の速度で温度を下げ、約1重おきに両端子より3の
電流を導入し、内側2端子に現れる電圧の下限(1、O
X IO’V )を切ったところで抵抗を0としその温
度をTcとした。
り出し直流4端子法により測定した。試料片を約1′に
7分の速度で温度を下げ、約1重おきに両端子より3の
電流を導入し、内側2端子に現れる電圧の下限(1、O
X IO’V )を切ったところで抵抗を0としその温
度をTcとした。
次にJcのn1定は以下のようにして行った。前述の試
料片の中心部を更に幅0.5■、厚さ0.3mmに加工
し、液体窒素中に浸し、温度77玉中で両端子より導入
する電流を増加しながら内側の2端子に現れる電圧を測
定し、電圧の値が測定下限(1,0X10’V)より大
きくなったところの導入した電流の値を断面積で除算し
、Jcとした。
料片の中心部を更に幅0.5■、厚さ0.3mmに加工
し、液体窒素中に浸し、温度77玉中で両端子より導入
する電流を増加しながら内側の2端子に現れる電圧を測
定し、電圧の値が測定下限(1,0X10’V)より大
きくなったところの導入した電流の値を断面積で除算し
、Jcとした。
〔実施例1〕
5rCOCaCO5,CuOを原料としS「二3゛
Ca : Cu −1,9: 2.0 : 3.0の比
となる酸化物超伝導体原料組成物を空気中で1100℃
に加熱し溶融する。溶融物を一度急冷した後Bi2O3
゜PbOの粉末を最終組成でBl :Pb :Sr
:Ca : Cu ”1.8 :0.3 : 1.9
:2.0 :3.Oの比となるように添加し、よく接触
させ、酸素濃度8%の雰囲気で830℃で100時間熱
処理を行った。
となる酸化物超伝導体原料組成物を空気中で1100℃
に加熱し溶融する。溶融物を一度急冷した後Bi2O3
゜PbOの粉末を最終組成でBl :Pb :Sr
:Ca : Cu ”1.8 :0.3 : 1.9
:2.0 :3.Oの比となるように添加し、よく接触
させ、酸素濃度8%の雰囲気で830℃で100時間熱
処理を行った。
生成した超伝導体のTcとJcの値を表1に示す。
〔比較例1〕
B iOP b O、S r COa 、Ca COa
。
。
23″
CuOを原料とし、Bi :Pb :Sr :Ca
:Cu −1,8: 0.3 : 1.9 : 2.0
: 3.0の比となる酸化物超伝導体原料組成物を空
気中で1100℃で加熱し溶融する。溶融物を一度急冷
した後酸素濃度8%の雰囲気で830℃で100時間熱
処理を行った。
:Cu −1,8: 0.3 : 1.9 : 2.0
: 3.0の比となる酸化物超伝導体原料組成物を空
気中で1100℃で加熱し溶融する。溶融物を一度急冷
した後酸素濃度8%の雰囲気で830℃で100時間熱
処理を行った。
生成した超伝導体のTcとJcの値を表1に示す。
表
〔効 果〕
本発明による、気孔の少ない超伝導体は、高融点元素を
溶融した後低融点元素と接触させアニルすることで、高
いTcと高いJeを兼ね備えた超伝導体を得ることがで
きる。
溶融した後低融点元素と接触させアニルすることで、高
いTcと高いJeを兼ね備えた超伝導体を得ることがで
きる。
なお、Jc、Tcの値は各所で発表されているが、試料
の作成条件等により多少変動があるので、絶対値で比較
することは適当でない。他の条件をできるだけ一定にし
て相対的に比較することが重要である。
の作成条件等により多少変動があるので、絶対値で比較
することは適当でない。他の条件をできるだけ一定にし
て相対的に比較することが重要である。
Claims (1)
- 1.Bi−Pb−Sr−Ca−Cu−O系酸化物超伝導
体の製造方法に於いて、Sr−Ca−Cu−O系超伝導
体用原料酸化物をその融解温度以上に加熱して融解せし
めた後、これを冷却して固化しこの固形物にBi−Pb
−O系酸化物を接触せしめ超伝導相の生成する温度で一
定時間保持し、当該Bi−Pb−O系酸化物の拡散によ
り臨界温度の高く高密度の超伝導体を製造することを特
徴とする酸化物超伝導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042310A JPH02221149A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042310A JPH02221149A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221149A true JPH02221149A (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=12632452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1042310A Pending JPH02221149A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02221149A (ja) |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1042310A patent/JPH02221149A/ja active Pending
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