JPH02275396A

JPH02275396A - 超電導磁気シールドの製造方法

Info

Publication number: JPH02275396A
Application number: JP1097199A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shimizu; 秀樹清水; Keiichiro Watanabe; 敬一郎渡邊; Manabu Yoshida; 学吉田
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1990-11-09

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、超電導磁気シールドの製造方法に関する。さ
らに詳しくは基体表面に酸化物超電導体層を形成してな
る酸化物超電導磁気シールドの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、酸化物超電導体は高い臨界温度を示すことで注目
を集め、電力分野、核磁気共鳴コンピュータ断層診断装
置（Ｍ　ＲＩ　：　Ｍｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃ
ｅＩｍａｇｉｎｇ）　、６ｎ気シールド等の各分野での
用途が期待されている。これら酸化物超電導体を実用化
する場合、酸化物超電導体により、器具、基材を製造す
ることも可能であるが、従来の既存の基材上に酸化物超
電導体の層を形成する方法がある。

例えば、特開昭６３−２５８０９８には、酸化物超電導
体を成形体として成形し、成形体をターゲントとしてス
パッタリング法によりアルミニウム基板上に酸化物超電
導体層を形成することや、酸化物超電導体を構成する元
素を含む粉末をビヒクル中に分散させペーストとして基
板に塗布して、その後熱処理してビヒクルを揮散除去し
たり、焼成して酸化物超電導体の層を形成することが提
案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来法では、例えば磁気シールド用の大型平板及び
大型の円筒に酸化物超電導体層を形成するのは、装置上
困難であり、作業上も容易でなく、実用的でなかった。

本発明は、大型の構造物等大面積状の酸化物超電導体を
簡便な作業工程で製造することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、酸化物超電導体となる原料粉末を、基
板の表面に静電粉末スプレー塗布して焼成することによ
り該基板上に酸化物超電導体層を形成することを特徴と
する超電導磁気シールドの製造方法が提供される。

本発明について以下にさらに詳細に説明する。

本発明の基体の材質は、特に限定されないが、鉄、ステ
ンレス鋼、ハステロイ、ホーロー鋼板等の金属、部分安
定化ジルコニア（以下、ＰｓＺという。）、安定化ジル
コニア、炭化ケイ素、マグネシア、ガラス（結晶化ガラ
スも含む。）、その他無機酸化物等のセラミックスが用
いられる。、基体は、酸化物超電導体の焼成温度まで溶
融、変形しない材質が好ましく、また、金属基体にセラ
ミックスあるいは貴金属をコーティングしたものも用い
られる。

本発明における酸化物超電導体としては、例えば、Ｍ−
Ｂａ−Ｃｏ−０県北合物（但し、門はＳｃ、　　Ｔｉ、
Ｙ及びＬａ　、　Ｅｕ、　Ｇｄ、　Ｅｒ、　Ｙｂ、　Ｌ
ｕ等のランタニドから選ばれる一種以上を表す。）及び
Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０県北合物の多層ペロブスカ
イト構造を有するものが挙げられる。磁気シールド材と
しては特にＢｉ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の酸化物超電
導体が好ましい。

本発明において、上記の酸化物超電導体の原料粉末とし
ては、グループ■イツトリウム酸化物粉体、スカンジウ
ム酸化物粉体、ランタン酸化物粉体、銅酸化物粉体、炭
酸バリウム粉体、ビスマス酸化物粉体、炭酸カルシウム
、水酸化バリウム粉末、水酸化カルシウム粉末、硝酸イ
ツトリウム、硝酸銅、イツトリウムイソプロピレート等
の金属酸化物２炭酸塩、水酸化物、金属アルコキシド及
び硝酸塩の粉末を焼成により酸化物超電導体を構成する
ように配合された粉末、グループ■８００〜９５０°Ｃ
で仮焼した主たる結晶相が酸化物超電導相からなる粉末
、グループ■４００〜８００°Ｃで仮焼し、焼成により
超電導特性を発現する中間生成物粉末、グループ■焼成
により酸化物超電導体を構成するように配合された粉末
を高温で溶融し、急冷後粉砕した粉末を、再度焼成する
ことにより超電導特性を発現する酸化物フリット粉末が
挙げられ、これらの原料粉末において上記各グループ■
、■、■または■に属するいずれか１種、または２種以
上の混合物、上記グループ■及び■、グループ■及び■
、グループ■及び■、グループ■及び■またはグループ
■及び■の組合せによる混合物、上記グループ■、■及
び■、グループ■、■及び■またはグループ■、■及び
■の組合せによる混合物及び上記グループ■、■、■及
び■の組合せによる混合物から選ばれるいずれかの粉末
を用いることができる。

静電粉末スプレー塗布法は、金属粉末、セラミックス粉
末や樹脂粉末を金属またはプラスチック表面に静電気を
利用して付着させる方法であって、従来から、静電粉末
塗装として装置、自動車、電線等各種分野で利用されて
いるものである。

原料粉末は、通常約０．１〜２００μｍの粒径のもので
よく、必要であれば、粉末と樹脂パイングー及び水ある
いは有機溶媒を混合したスラリーをスプレードライまた
は篩等で乾燥、造粒し粉末の流動性を向上させたものを
用いる。膜厚を厚くする場合は、比較的粒径の大きい粉
末を用いることが好ましく、膜厚が薄くてよい場合には
、粒径の小さい（４４μｍ以下）粉末を用いることによ
り、緻密な膜が形成できる。

本発明における静電粉末スフツー塗布は、前記の超電導
体原料粉末あるいはその造粒粉末を圧縮空気または、Ｎ
２．０□、等の圧縮ガスを用いてスプレーガンに供給し
、原料粉末を供給したスプレーガンの先端部ピンをマイ
ナスに高電圧荷電し、原料粉末を前記先端部ビンを通過
させることによりマイナス荷電させ、一方静電粉末スプ
レー塗布する基体は、接地することによりプラスに荷電
して、スプレーガンからの原料粉末を基体に引きつけ付
着させるものである。静電粉末塗布スプレーは、膜厚に
応し、複数回繰返して行ってもよい。通常膜厚は５０〜
３００　ａｍとなるように塗布する。それ以上の膜厚が
必要な場合には、５００〜９００°Ｃで仮焼し、冷却後
、再度静電粉末スプレー塗布することにより、膜厚を厚
くすることが可能となる。

本発明は、上記のようにして静電粉末スプレー塗布後、
焼成して、基体上に酸化物超電層を形成することにより
、超電導磁気シールドを得ることができる。

（実施例〕以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明する。

但し、本発明は、本実施例に限定されるものでない。

実施例１平均粒径５０　ｐｍのＢｉｚＯ＝、ＳｒＣＯ＝、ＣａＣ
Ｏ３及びＣｕＯの粉末を１：２：１：２のモル比で調合
し、蒸留水中で混合し、第１表に示した粒径まで粉砕後
、調合粉末を乾式静電塗装用スプレーガンのビーカーに
充填した。酸化物超電導体層をコーティングする８　０
　Ｘ　８０　Ｘ　２．５　（ｍｍ）の大きさの平板状の
予め５ＵＳ４３０ステンレス鋼基体の表面をアルミナ砥
粒にてサンドブラストにより粗面化した表面にＰＳＺ粉
末をプラズマ溶射し、２００　ｐｍの膜厚を形成したＰ
ＳＺ中間層形成基体を接地した。ビーカーに充填した調
合粉末をスプレーガンに圧縮空気にて供給し、スプレー
ガン先端部ビンを電極として約８０ＫＶのマイナス電圧
を荷電し、スプレーして基体上に粉末を付着させた。次
いで粉末付着した基体を電気炉で最高温度９１０°Ｃで
１０分間焼成して、約１００μｍの酸化物超電導体厚膜
を得た。得られた超電導体厚膜がコーティングされた基
体は液体窒素中でマイスナー効果を示した。

また、切り出した試料について、直流四端子法を用いて
、臨界電流密度を測定した。その結果を第１表に示した
。さらにこの試料を、液体窒素中で磁気シールド能を測
定し、その結果も第１表に示した。

また、得られた酸化物超電導体層の残留炭素量及び相対
密度（酸化物超電導体が全て原料粉末から予測される酸
化物であるときの理論密度を１として、実際に得られた
酸化物超電導体の密度を相対比率（％）で表す。）を測
定した。その結果を第１表に示した。

実施例２実施例１と同様に調合した調合粉末を８００°Ｃで１０
時間空気中で仮焼し、有機溶媒中で第１表に示した粒径
まで粉砕した。得られた粉末は、Ｘ線回折により、Ｂｉ
ｚＳｒｚＣａＣｕｚＯｙ相が含まれていることが分った
。この仮焼粉末を実施例１と同様にして８０　Ｘ　８０
　Ｘ　５　（ｍｍ）の大きさで平板状の予めＰＳＺ中間
相を形成したステンレス鋼５ＵＳ４３０基体に静電粉末
スプレー塗布、焼成して約９０μｍの酸化物超電導体厚
膜を得た。得られた超電導体は液体窒素中でマイスナー
効果を示した。

さらに、上記で得られた酸化物超電導体厚膜コーティン
グ基体上に、再び同様にして仮焼粉末を静電粉末スプレ
ー塗布して、焼成し最終的に約１８０μｍの酸化物超電
導体厚膜を得た。ここで得られた酸化物超電導体厚膜を
有する酸化物超電導体も液体窒素中でマイスナー効果を
示した。

また、実施例１と同様に臨界電流密度、磁気シールド能
、残留炭素量及び相対密度を測定し、そ、の結果を第１
表に示した。

実施例３実施例２と同様にして、その表面を予めＰＳＺ中間相を
形成した外径１００ｍｍ、高さ４５０ｍｍの中空円筒の
ステンレス鋼５Ｏ５４３０基体の円筒外周面に、静電粉
末スプレー塗布した。この場合、円筒を回転させると共
に、スプレーガンを上下移動させて膜厚が均一となるよ
うにして塗布した。その後実施例２と同様に焼成して膜
厚約１００μｍの酸化物超電導体厚膜を得た。得られた
超電導体は液体窒素中でマイスナー効果を示した。

また、実施例１と同様に臨界電流密度、磁気シールド能
、残留炭素量及び相対密度を測定し、その結果を第１表
に示した。

実施例４実施例３と同様にして、その表面を予めＭｇＯコーティ
ングした外径６００ｍｍ、高さ５５０ｍ？＠の中空円筒
のステンレス鋼５ｔ１３４３０基体の円筒内周面に、ｓ
厚ｔｏｏμｍとなるように静電粉末スプレー塗布した。

この場合も、円筒を回転させると共に、スプレーガンを
上下移動させて膜厚が均一となるようにして塗布した。

その後、実施例２と同様に焼成して膜厚約１００μｍの
酸化物超電導体厚膜を得た。得られた酸化物超電導体は
液体窒素中でマイスナー効果を示した。

実施例５基体をその表面を予めＡｇコーティングしたステンレス
１ｓＬｌｓ４３０とし、静電粉末スプレー塗布１回で、
膜厚を１００μｍとした以外は実施例２と同様にして酸
化物超電導体を得た。得られた酸化物超電導体は、液体
窒素中でマイスナー効果を示した。

実施例６静電粉末スプレー塗布１回で、膜厚を６０μｍとした以
外は実施例２と同様にして酸化物超電導体を得た。得ら
れた酸化物超電導体は液体窒素中でマイスナー効果を示
した。

（以下、余白）［発明の効果］本発明は、酸化物超電導体を基体上に層として形成する
もので、該超電導体原料粉末を静電粉末スプレー塗布す
るものであり、大型構造物、複雑形状構造品等いずれの
器具９部品にも適用でき、簡便に酸化物超電導体を得る
ことにより、超電導磁気シールドを得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸化物超電導体の原料粉末を、基体の表面に静電
粉末スプレー塗布して焼成することにより酸化物超電導
体層を形成することを特徴とする超電導磁気シールドの
製造方法。
（２）前記酸化物超電導体層が、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系組成物である請求項（１）記載の超電導磁気シ
ールドの製造方法。