JPH0227616A - 超電導体及びその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超電導体及びその製造方法に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］従来、薄
形超電導体の製造方法として、スパッタリング法、ペー
スト塗布法、溶射法等が提案されている。このうち、従
来の溶射法では、例えばステンレス鋼からなる基材上に
超電導粉体を直接溶射した後、焼結処理を施していた。

ところが、この薄形超電導体の製造方法では、ステンレ
ス鋼基材と超電導体の溶射層との間で溶射中及び焼結中
に相互拡散が生じるため、満足できる超電導体を製造す
ることができなかった。

［発明の目的］ 本発明は、基材と超電導体溶射層との相互拡散を防止し
た超電導体の製造方法を提供し、良好な特性を有する超
電導体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とその作用］本発明では、
上記の目的を達成するために、基材に耐酸化性合金と部
分安定化ジルコニアとを順次溶射してアンダーコートを
施した後、このアンダーコート上に超電導粉体を溶射し
、これを更に焼結処理する超電導体の製造方法を採用し
た。これにより、基材に耐酸化性合金と部分安定化ジル
コニアとを溶射して形成したアンダーコート上に超電導
粉体の溶射層を形成してなる超電導体が得られる。

基材上に直接形成される耐酸化性合金のアンダーコート
は、この上に更に形成する皮膜の密着強度を向上させる
作用を有する。そして、２層からなるアンダーコートが
基材と超電導体層との相互拡散を防止する。

［実施例］ 以下、本発明に係る超電導体及びその製造方法を実施例
により更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に
限定されるものではない。

まず、本発明で使用する超電導粉体を、例えば乾式・固
相法により作成する。すなわち、はじめ１こＹ　　Ｏ−
Ｂ　ａ　ＣＯａ及びＣｕＯをＹ二Ｂａ：Ｃｕ−１：２：
３となるように計量する。

これらの材料を混合して、９２０〜９４０℃で５時間仮
焼した後、炉冷する。焼結したものを粉砕・混合し、再
び焼結する。これらの混合・粉砕、仮焼及び炉冷を例え
ば５回繰返した後、更に粉砕したものを電動ふるい機で
２０〜９０μｍに分粒し、これを選択する。以上のよう
にして超電導粉体を準備する。

なお、最終粉砕前にディスク状にプレス成形したものに
ついて温度に対する抵抗値変化をｎ１定したところ、第
１図に示す結果を得た。ただし、抵抗値測定は４端子法
による。また、この試料の分析の結果、ＹＢａ　　Ｃｕ
３０６．８３なる化学式で表される臨界温度Ｔｃの高い
超電導セラミックスの形成が確認された。

基材としては、５ＵＳ３０４を使用する。このステンレ
ス鋼基材は、脱脂した後、アルミナ・ブラストを施して
おく。この基材上に溶射によってアンダーコートを施し
た後、前記の超電導粉体を溶射し、更に溶射層を焼結す
る。溶射に使用する装置としては、例えば公知のＡＰＳ
（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｐｌａｓｍａ　Ｓｐｒａｙ
ｌｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）を使用することができる。この
装置は、プラズマ中に溶射しようとする物質の粉末を送
給し、これを溶解して吹付けるものである。超電導粉体
の溶射のためのプラズマは、ＡｒとＨｅとの混合ガスに
２４ｋＷの電力を投入して発生させたものを使用するこ
とができ、両ガスの流量は例えばそれぞれ４０４！／ｗ
１ｎ及び１５Ｎ／ｓｉｎである。粉体供給のためのキャ
リアガスとしては、流量４　Ｄ　／　ｗｉｎのＡｒガス
を使用することができる。

次に、アンダーコートの材質及び構造並びに溶射後の焼
結条件が異なる２サンプルにつき説明する。超電導体溶
射層の厚みは、いずれのサンプルの場合も１４０μｍで
ある。

サンプル１（実施例） 耐酸化性合金であるＣｏ−３２Ｎｉ−２１Ｃｒ−８Ａｊ
７−ｏ、５Ｙからなる厚さ５０μｍのアンダーコートを
施した後、更に部分安定化ジルコニアすなわちＹＳＺ（
８％Ｙ　Ｏ・Ｚｒ０２）からなる厚さ１００μｍのアン
ダーコートを施す。このアンダーコート上に前記の超電
導粉体を溶射した後、大気中において９３０〜９４０℃
で５時間焼結し、炉冷する。

サンプル２（比較例） 耐酸化性合金であるＣｏ−３２Ｎ　ｉ−２１Ｃｒ−８Ａ
ＩＩ−０，５Ｙからなる１層のアンダーコートを施す。

厚さは５０μｍである。このアンダーコート上に前記の
超電導粉体を溶射した後、サンプル１と同一条件で焼結
する。

以上に説明した２サンプルについて超電導体溶射層の抵
抗値の温度変化を測定したところ、第２図に示す結果を
得た。Ｒ１、Ｒ２はそれぞれサンプル１．２を表す。な
お、抵抗値測定は４端子法による。

この測定結果によれば、本発明の実施例に係るサンプル
１は、高い臨界温度Ｔｃを有する超電導体であることが
わかる。サンプル１の分析の結果、ＹＢａ　　Ｃｕ　　
Ｏなる化学式で２　　３　　６．８３ 表される超電導セラミックス皮膜の形成が確認された。

酸素含有量は、前記の溶射前のディスク状態からほとん
ど変化していない。これに対してアンダーコートが耐酸
化性合金だけのサンプル２は、サンプル１より特性が悪
い。

なお、５ＵＳ３０４のステンレス鋼基材に代えてＭｇ０
％５ｒＴｉＯ等の他の材料の基材を使用しても良い。ま
た、以上はＹＢａＣｕＯ系超電導体の場合について説明
したが、Ｂ１５ｒＣａＣｕＯ系等の他の超電導体の場合
も同様にして基材との間の相互拡散を防止した皮膜を作
成することができる。なお、超電導体溶射層の厚さが前
記の値に限らないことはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る超電導体の製造方
法では、耐酸化性合金と部分安定化ジルコニアとからな
るアンダーコートによって、基材と超電導体層との溶射
中及び焼結中の相互拡散が防止される。

したがって、このアンダーコート上に超電導粉体の溶射
層を形成してなる本発明に係る超電導体は、良好な特性
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る超電導体の製造方法の
工程中、溶射前の超電導粉体をディスク状にプレス成形
したものの抵抗値の温度特性を示す図、 第２図は、本発明の実施例に係る超電導体の抵抗値及び
比較例の抵抗値の各温度特性を示す図である。 符号の説明 Ｒ１・・・本発明の実施例に係る超電導体の抵抗値の温
度特性 Ｒ２・・・比較例の抵抗値温度特性

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基材に耐酸化性合金と部分安定化ジルコニアとを溶
   射して形成したアンダーコート上に超電導粉体の溶射層
   を形成してなることを特徴とする超電導体。 ２、基材に耐酸化性合金と部分安定化ジルコニアとを順
   次溶射してアンダーコートを施した後、このアンダーコ
   ート上に超電導粉体を溶射し、これを更に焼結処理する
   ことを特徴とする超電導体の製造方法。