JPH0222164A - 酸化物超伝導材料の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH0222164A JPH0222164A JP63172133A JP17213388A JPH0222164A JP H0222164 A JPH0222164 A JP H0222164A JP 63172133 A JP63172133 A JP 63172133A JP 17213388 A JP17213388 A JP 17213388A JP H0222164 A JPH0222164 A JP H0222164A
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- JP
- Japan
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- superconducting
- oxide superconducting
- superconducting material
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- powder
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- Pending
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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- 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、高い超伝導転移温度を持つ酸化物超伝導材料
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
従来の技術
超伝導材料は、■）電気抵抗がゼロである、２）完全反
磁性である、 ３）ジョセフソン効果がある、といった
、他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器
、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、磁気シール
ド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている
。ところが、従来の金属系超伝導体では、超伝導転移温
度は最も高いものでも２３に程度であり、実使用時には
高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を使って冷却
しなければならず、工業上大きな問題であった。
磁性である、 ３）ジョセフソン効果がある、といった
、他の材料にない特性を持っており、電力輸送、発電器
、核融合プラズマ閉じ込め、磁気浮上列車、磁気シール
ド、高速コンピュータ等の幅広い応用が期待されている
。ところが、従来の金属系超伝導体では、超伝導転移温
度は最も高いものでも２３に程度であり、実使用時には
高価な液体ヘリウムと大がかりな断熱装置を使って冷却
しなければならず、工業上大きな問題であった。
このため、より高温で超伝導体となる材料の探索が行わ
れていた。
れていた。
１９８８年１月に、高い超伝導転移温度をもつ、酸化物
系超伝導材料Ｂ ｉ−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０が見いださ
れた。この材料は、超伝導転移温度が１１０に程度と高
く、冷却には安価な液体窒素（沸点７７Ｋ）を用いる事
が出来、また冷却装置も小型となるので、応用範囲も広
がるものと期待される。このため現在、この材料の製造
法、物性、応用等に関して多くの研究がなされている。
系超伝導材料Ｂ ｉ−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０が見いださ
れた。この材料は、超伝導転移温度が１１０に程度と高
く、冷却には安価な液体窒素（沸点７７Ｋ）を用いる事
が出来、また冷却装置も小型となるので、応用範囲も広
がるものと期待される。このため現在、この材料の製造
法、物性、応用等に関して多くの研究がなされている。
酸化物超伝導材料のセラミックス的手法による製造法と
しては、一般には固相法と共沈法の２種類の方法が行わ
れている。固相法とは、各成分金属の酸化物または炭酸
塩等の固体原料を機械的に混合し、これを加熱処理する
方法である。一方共沈法は、各成分金属の塩を水に溶解
して均一な水溶液とし、これに蓚酸等の沈澱生成剤を加
えて沈澱を生じさせ、これより回収した粉末を加熱処理
する方法である。焼結体は、このようにして合成した粉
末を、成形・焼成して作製する。
しては、一般には固相法と共沈法の２種類の方法が行わ
れている。固相法とは、各成分金属の酸化物または炭酸
塩等の固体原料を機械的に混合し、これを加熱処理する
方法である。一方共沈法は、各成分金属の塩を水に溶解
して均一な水溶液とし、これに蓚酸等の沈澱生成剤を加
えて沈澱を生じさせ、これより回収した粉末を加熱処理
する方法である。焼結体は、このようにして合成した粉
末を、成形・焼成して作製する。
発明が解決しようとする課題
これらの合成法のうち、前者の固相法では、原料が各成
分の固体粉末であるために反応が低温では生じに＜＜、
かつＳ ｒ＋ Ｃａ等の原料粉末として一般に炭酸塩
が用いられるために、この炭酸塩の分解温度が高く、超
伝導相が生成するためには最低でも８００°Ｃ以上の温
度での加熱処理が必要であった。また、高い超伝導転移
温度を得るためには、融点直下での長時間の焼成が必要
であった。
分の固体粉末であるために反応が低温では生じに＜＜、
かつＳ ｒ＋ Ｃａ等の原料粉末として一般に炭酸塩
が用いられるために、この炭酸塩の分解温度が高く、超
伝導相が生成するためには最低でも８００°Ｃ以上の温
度での加熱処理が必要であった。また、高い超伝導転移
温度を得るためには、融点直下での長時間の焼成が必要
であった。
一方後者の共沈法では、沈澱として生成する粉末は微粒
子であるが、蓚酸その他の沈澱剤を用いているので、こ
の沈澱剤が加熱途中で分解し、炭酸塩を生成する。ため
に、加熱処理時における超伝導相の生成温度は固相法に
比べ僅かに低下するに過ぎず、固相法と同様の課題が残
されていた。
子であるが、蓚酸その他の沈澱剤を用いているので、こ
の沈澱剤が加熱途中で分解し、炭酸塩を生成する。ため
に、加熱処理時における超伝導相の生成温度は固相法に
比べ僅かに低下するに過ぎず、固相法と同様の課題が残
されていた。
課題を解決する為の手段
ビスマス、ストロンチウム、カルシウム、銅の塩をｐＨ
を酸性側に調整した水溶液に均一に溶解し、これにアン
モニアを加えてｐＨを４．０−６゜５とした後、大過剰
のアセトンまたはエタノールまたはプロピルアルコール
あるいはこれらの混合液を加え、生じた沈澱をろ過乾燥
し、成形した後、７７０℃以上８８０℃以下の温度で加
熱処理して酸化物超伝導材料を製造方法する。
を酸性側に調整した水溶液に均一に溶解し、これにアン
モニアを加えてｐＨを４．０−６゜５とした後、大過剰
のアセトンまたはエタノールまたはプロピルアルコール
あるいはこれらの混合液を加え、生じた沈澱をろ過乾燥
し、成形した後、７７０℃以上８８０℃以下の温度で加
熱処理して酸化物超伝導材料を製造方法する。
作用
発明者等は、Ｂ １２０３． Ｓ ｒｃＯ３＋ Ｃ
ａＣＯ３゜ＣｕＯの混合物を加熱した場合の相の生成過
程を検討し、炭酸ストロンチウムおよび炭酸カルシウム
の分解が超伝導相の生成に支配的な影響を持っている事
をつきとめた。本発明の方法では、各金属成分は水酸化
物あるいは酸化物として沈澱するので、超伝導相の生成
に炭酸塩の関与がなく、又、均一液相からの共沈法であ
る為に、生々する粉末の粒径が微細で、均一性も高い。
ａＣＯ３゜ＣｕＯの混合物を加熱した場合の相の生成過
程を検討し、炭酸ストロンチウムおよび炭酸カルシウム
の分解が超伝導相の生成に支配的な影響を持っている事
をつきとめた。本発明の方法では、各金属成分は水酸化
物あるいは酸化物として沈澱するので、超伝導相の生成
に炭酸塩の関与がなく、又、均一液相からの共沈法であ
る為に、生々する粉末の粒径が微細で、均一性も高い。
このため固相法の場合と比較して、より低温で超伝導相
が生成する。また、同じ温度で熱処理した場合、より特
性の優れた超伝導セラミックスが得られる。
が生成する。また、同じ温度で熱処理した場合、より特
性の優れた超伝導セラミックスが得られる。
実施例
以下、実施例で本発明を説明する。
出発原料として、硝酸ビスマス５水塩、硝酸ストロンチ
ウム、硝酸カルシウム４水塩および硝酸銅３水塩を用い
た。これらの粉末を、Ｂｉ： Ｓｒ：Ｃａ： Ｃｕ＝
２： ２： ３： ４の比率となり、かつ粉末の総重
量が２０ｇとなるようにそれぞれ秤量し、少量の硝酸を
加えた水２５ｍ１に溶解して均一溶液とした。この溶液
にアンモニア水をＦ５ｔ 拌しながら添加し、ｐＨを５
．５に調整し、さらに１時間撹拌を続けた。得られた沈
澱を含む水溶液をエタノール３０００ｍｌに加え、さら
に１時間混合した。混合終了後、沈澱物をろ過し乾燥機
中で１２０℃で乾燥させた。得られた粉末を７５０°Ｃ
で２時間、酸素中で仮焼した後、らいかい機で３０分間
粉砕した。さらに仮焼・粉砕を２回繰り返した。得られ
た粉末の組成をＩＣＰＣ光発光分光法析したところ、配
合組成に対し、Ｃａが若干量減少していた。比較のため
、同一組成となるようにＢ １２０３＋ Ｓ ｒＣＣ
ｈ＋ ＣａＣＯ３，ＣｕＯを秤量し、ボールミルで混
合した粉末（通常の固相法）についても同様の方法で仮
焼Φ粉砕した。これらの粉末に小量のバインダーを加え
て造粒し、その１ｇをとり、直径１２ｍｍの金型で８０
０ ｋｇ ／ ｃ ｍ ２の圧力で成形し、７５０−９
００°Ｃの各温度で４０時間、空気中で焼成し、４００
′Ｃ／時間で冷却した。得られた焼結体は通常の４端子
法で電気抵抗の温度変化を測定した。測定結果を表１に
示した。
ウム、硝酸カルシウム４水塩および硝酸銅３水塩を用い
た。これらの粉末を、Ｂｉ： Ｓｒ：Ｃａ： Ｃｕ＝
２： ２： ３： ４の比率となり、かつ粉末の総重
量が２０ｇとなるようにそれぞれ秤量し、少量の硝酸を
加えた水２５ｍ１に溶解して均一溶液とした。この溶液
にアンモニア水をＦ５ｔ 拌しながら添加し、ｐＨを５
．５に調整し、さらに１時間撹拌を続けた。得られた沈
澱を含む水溶液をエタノール３０００ｍｌに加え、さら
に１時間混合した。混合終了後、沈澱物をろ過し乾燥機
中で１２０℃で乾燥させた。得られた粉末を７５０°Ｃ
で２時間、酸素中で仮焼した後、らいかい機で３０分間
粉砕した。さらに仮焼・粉砕を２回繰り返した。得られ
た粉末の組成をＩＣＰＣ光発光分光法析したところ、配
合組成に対し、Ｃａが若干量減少していた。比較のため
、同一組成となるようにＢ １２０３＋ Ｓ ｒＣＣ
ｈ＋ ＣａＣＯ３，ＣｕＯを秤量し、ボールミルで混
合した粉末（通常の固相法）についても同様の方法で仮
焼Φ粉砕した。これらの粉末に小量のバインダーを加え
て造粒し、その１ｇをとり、直径１２ｍｍの金型で８０
０ ｋｇ ／ ｃ ｍ ２の圧力で成形し、７５０−９
００°Ｃの各温度で４０時間、空気中で焼成し、４００
′Ｃ／時間で冷却した。得られた焼結体は通常の４端子
法で電気抵抗の温度変化を測定した。測定結果を表１に
示した。
（以下余白）
表１゜
超伝導転移温度
は、超伝導転移が７７ Ｋまでで観察されず、また、８
８０°Ｃを越える温度では焼結体が融解してしまうため
である。また、本発明のアンモニアを加えた後のｐＨを
４．０−６．５とするのは、この範囲以外ではＣｕが沈
澱しに（いためである。
８０°Ｃを越える温度では焼結体が融解してしまうため
である。また、本発明のアンモニアを加えた後のｐＨを
４．０−６．５とするのは、この範囲以外ではＣｕが沈
澱しに（いためである。
発明の効果
本発明の製造方法により得られたセラミックスは、従来
法よりも容易に高い超伝導転移温度を示す。
法よりも容易に高い超伝導転移温度を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ビスマス、ストロンチウム、カルシウム、銅の塩をｐ
Ｈを酸性側に調整した水溶液に均一に溶解し、これにア
ンモニアを加えてｐＨを４．０−６．５とした後、大過
剰のアセトンまたはエタノールまたはプロピルアルコー
ルあるいはこれらの混合液を加え、生じた沈澱をろ過乾
燥し、成形した後、７７０℃以上８８０℃以下の温度で
加熱処理する工程を含む、酸化物超伝 導材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172133A JPH0222164A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172133A JPH0222164A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222164A true JPH0222164A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=15936179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63172133A Pending JPH0222164A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 酸化物超伝導材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222164A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5203179A (en) * | 1992-03-04 | 1993-04-20 | Ecoair Corporation | Control system for an air conditioning/refrigeration system |
| JPH08116784A (ja) * | 1994-10-24 | 1996-05-14 | Nippon Taiiku Shisetsu Kk | 運動場の構造体 |
-
1988
- 1988-07-11 JP JP63172133A patent/JPH0222164A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5203179A (en) * | 1992-03-04 | 1993-04-20 | Ecoair Corporation | Control system for an air conditioning/refrigeration system |
| JPH08116784A (ja) * | 1994-10-24 | 1996-05-14 | Nippon Taiiku Shisetsu Kk | 運動場の構造体 |
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