JPH0251425A - 酸化物超電導体 - Google Patents
酸化物超電導体Info
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Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Landscapes
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、組成式、Ｂ１５ｒＣａ＋−ｘＮａｙｃＬＩｚ
Ｏｘ （但し、Ｘは０．０１〜０．２を表わす）で表
される酸化物からなる超電導体に関する。
Ｏｘ （但し、Ｘは０．０１〜０．２を表わす）で表
される酸化物からなる超電導体に関する。
現在、各種の酸化物系超電導物質が知られており、その
物質を超電導体として線材やテープなどの長尺体に成形
加工する実用化研究が世界的に盛んに行われている。一
般にこの成形加工は、原料粉末の仮焼、仮焼体の粉砕、
仮焼体粉末の成形、該成形体の焼結の工程で行われる。
物質を超電導体として線材やテープなどの長尺体に成形
加工する実用化研究が世界的に盛んに行われている。一
般にこの成形加工は、原料粉末の仮焼、仮焼体の粉砕、
仮焼体粉末の成形、該成形体の焼結の工程で行われる。
一方、超電導現象は成る温度以下で電気抵抗が全く無く
なる現象をいうが、この超電導現象はそれが起こる温度
（臨界温度）が材料によってそれぞれ異なる。臨界温度
が高い材料はど冷却が容易であるため、できるだけｂｎ
臨界温度高い材料の開発が特に最近隆盛を掻めている。
なる現象をいうが、この超電導現象はそれが起こる温度
（臨界温度）が材料によってそれぞれ異なる。臨界温度
が高い材料はど冷却が容易であるため、できるだけｂｎ
臨界温度高い材料の開発が特に最近隆盛を掻めている。
（発明が解決しようとする課題〕
酸化物系超電導物質であるＢ１５ｒＣａ（ｕＱ系の超電
導体の臨界温度を向上させるために、構成元素の一部を
他元素と置換する試みが種々なされている。
導体の臨界温度を向上させるために、構成元素の一部を
他元素と置換する試みが種々なされている。
しかしながら、第１図に通常のＢ１５ｒＣａＣｕｚＯ１
Ｉ酸化物からなる超電導体の絶対温度と抵抗との関係を
示す如く（図中の曲線（ｂ））、これの臨界温度（Ｔｃ
、）は高々８０に程度である。これは、Ｂ１５ｒＣａＣ
ｕＯ系では高いゼロ抵抗の臨界温度（約１１０Ｋ）が期
待されてはいるものの、高温度（Ｔｃ）相と低温度（Ｔ
、）相が共存するがためにそれを実現するのが困難であ
るからである。
Ｉ酸化物からなる超電導体の絶対温度と抵抗との関係を
示す如く（図中の曲線（ｂ））、これの臨界温度（Ｔｃ
、）は高々８０に程度である。これは、Ｂ１５ｒＣａＣ
ｕＯ系では高いゼロ抵抗の臨界温度（約１１０Ｋ）が期
待されてはいるものの、高温度（Ｔｃ）相と低温度（Ｔ
、）相が共存するがためにそれを実現するのが困難であ
るからである。
従って本発明の目的は、以上の点を鑑みて、Ｂ１５ｒＣ
ａＣｕＯ系の酸化物からなる超電導体において、従来よ
りも高い臨界温度を示す超電導体を提供することにある
。
ａＣｕＯ系の酸化物からなる超電導体において、従来よ
りも高い臨界温度を示す超電導体を提供することにある
。
前記目的は、Ｂ１５ｒＣａ＋−＋＋Ｎａ、１Ｃｕ２０Ｈ
（但し、Ｘは０．０１〜０．２を表わす）の組成式で表
される酸化物からなることを特徴とする超電導体により
達成される。
（但し、Ｘは０．０１〜０．２を表わす）の組成式で表
される酸化物からなることを特徴とする超電導体により
達成される。
本発明の酸化物超電導体では、Ｂ１５ｒＣａＣｕＯ系の
構成元素のうちＣａの一部をＮａで置換した組成り１Ｓ
ｒＣａ＋−＋＋Ｎａ＋＋ＣｕｔＯｘで、Ｘは０．０１〜
０．２、好ましくは０．１〜０．２、さらに好ましくは
０．１５〜０．１８であることを特徴とする。これによ
り、従来のＢ１５ｒＣａＣｕＯ系の酸化物からなる超電
導体の臨界温度よりも高い臨界温度が得られる。臨界温
度の向上が得られた理由としては、銅酸化物系超電導体
ではＣｕ ２ ＊の量がその超電導特性に大きな影響を
与えるが、すなわち３価の銅イオンＣｕ”の量が増える
ほど臨界温度が高くなるなど超電導特性が向上するが、
２価のカルシウムイオンの一部を１価のナトリウムイオ
ンと置換することにより、通常のＢ１５ｒＣａＣｕＯ系
においては２価のＣｕ”であった銅イオンが３価のＣｕ
”になったことが考えられる。
構成元素のうちＣａの一部をＮａで置換した組成り１Ｓ
ｒＣａ＋−＋＋Ｎａ＋＋ＣｕｔＯｘで、Ｘは０．０１〜
０．２、好ましくは０．１〜０．２、さらに好ましくは
０．１５〜０．１８であることを特徴とする。これによ
り、従来のＢ１５ｒＣａＣｕＯ系の酸化物からなる超電
導体の臨界温度よりも高い臨界温度が得られる。臨界温
度の向上が得られた理由としては、銅酸化物系超電導体
ではＣｕ ２ ＊の量がその超電導特性に大きな影響を
与えるが、すなわち３価の銅イオンＣｕ”の量が増える
ほど臨界温度が高くなるなど超電導特性が向上するが、
２価のカルシウムイオンの一部を１価のナトリウムイオ
ンと置換することにより、通常のＢ１５ｒＣａＣｕＯ系
においては２価のＣｕ”であった銅イオンが３価のＣｕ
”になったことが考えられる。
上記のような組成酸化物の超電導体を製造する方法とし
ては、特に制限はなく、従来既知の方法によればよい。
ては、特に制限はなく、従来既知の方法によればよい。
たとえばプロセスとして、原料−焼結原料一成形一焼結
という段階で行われる固体プロセスなどによって製造す
ればよい。
という段階で行われる固体プロセスなどによって製造す
ればよい。
この超電導体の製法において、特に
Ｂ１５ｒＣａ＋−＋＋ＮａｘＣｕｔ（１＋ （但し、
Ｘは０．０１〜０．２を表わす）の組成の原料粉末は周
知の共沈法によって製造するのが好ましい。
Ｘは０．０１〜０．２を表わす）の組成の原料粉末は周
知の共沈法によって製造するのが好ましい。
原料粉末を構成する各成分の具体例に関して、ビスマス
成分としては、たとえば酸化ビスマス、オキシ炭酸ビス
マス、硝酸ビスマス等が、ストロンチウム成分としては
たとえば炭酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム等が
、カルンウム成分としてはたとえば炭酸カルシウム、酸
化カルシウム、硝酸カルシウム等が、ナトリウム成分と
してはたとえば炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、硝
酸ナトリウム等が、銅成分としてはたとえば酸化銅、硝
酸銅等が例示される。特に、酸素を除く組成がＢｉ ：
Ｓｒ ： Ｃａ ： Ｎａ ： Ｃｕであるが故、た
とえば酸化ビスマス、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸ナトリウム、酸化銅を使用することが好まし
い 次に、酸化物超電導体の装造方法の一例を述べる。
成分としては、たとえば酸化ビスマス、オキシ炭酸ビス
マス、硝酸ビスマス等が、ストロンチウム成分としては
たとえば炭酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム等が
、カルンウム成分としてはたとえば炭酸カルシウム、酸
化カルシウム、硝酸カルシウム等が、ナトリウム成分と
してはたとえば炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、硝
酸ナトリウム等が、銅成分としてはたとえば酸化銅、硝
酸銅等が例示される。特に、酸素を除く組成がＢｉ ：
Ｓｒ ： Ｃａ ： Ｎａ ： Ｃｕであるが故、た
とえば酸化ビスマス、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸ナトリウム、酸化銅を使用することが好まし
い 次に、酸化物超電導体の装造方法の一例を述べる。
まず原料粉末を調製する。原料としては、前例の酸化ビ
スマス、炭酸ストロンチウム、炭酸力ルンウム、炭酸ナ
トリウム、酸化銅を使用する。これら原料粉末は、Ｂ１
５ｒＣａ＋−、Ｎａ１ＩＣｕｚＯｘ （但し、Ｘは０
．０１〜０．２を表わす）の組成配合比で混合される。
スマス、炭酸ストロンチウム、炭酸力ルンウム、炭酸ナ
トリウム、酸化銅を使用する。これら原料粉末は、Ｂ１
５ｒＣａ＋−、Ｎａ１ＩＣｕｚＯｘ （但し、Ｘは０
．０１〜０．２を表わす）の組成配合比で混合される。
なお原料粉末としては、個々の材料を必要に応して適当
な手段にてミクロンオーダー乃至サブミクロンオーダー
に粉砕し所定の比率で混合使用してもよいが、周知の共
沈法にて製造した合成粉末、特に平均粒子径が０．０５
〜１．０−程度の微粉末を用いるのが好ましい。
な手段にてミクロンオーダー乃至サブミクロンオーダー
に粉砕し所定の比率で混合使用してもよいが、周知の共
沈法にて製造した合成粉末、特に平均粒子径が０．０５
〜１．０−程度の微粉末を用いるのが好ましい。
次いで上記原料粉末をそのままか、あるいは加圧下でペ
レント状などに仮成形し、仮焼する。この仮焼は、高温
下での反応拡散により各成分を分子レヘルで均一に混合
する目的で行われ、使用する原料粉末の種類並びに配合
割合に応じて適宜に温度が決定され、Ｂ１５ｒＣａ＋−
ｘＮａｗｃｕｔＯｘ系の場合は通常７５０’Ｃ以上、好
ましくは７５０〜８５０°Ｃ２特に８００ ’Ｃ前後が
好ましい。仮焼の時間は温度にもよるが通常２〜４０時
間、好ましくは６〜１５時間程度である。仮焼体は再度
粉砕される。この粉砕により、平均粒子径０．１〜２戸
程度の仮焼体微粉末を得る。かくして得た仮焼体微粉末
を所望の形状に成形し、最後に成形品を焼結する。焼結
条件は温度８００°Ｃ以上、好ましくは８２０〜８９０
’Ｃ１さらに好ましくは８６０〜８８０°Ｃ１その他は
前記仮焼の条件と路間しでよい。
レント状などに仮成形し、仮焼する。この仮焼は、高温
下での反応拡散により各成分を分子レヘルで均一に混合
する目的で行われ、使用する原料粉末の種類並びに配合
割合に応じて適宜に温度が決定され、Ｂ１５ｒＣａ＋−
ｘＮａｗｃｕｔＯｘ系の場合は通常７５０’Ｃ以上、好
ましくは７５０〜８５０°Ｃ２特に８００ ’Ｃ前後が
好ましい。仮焼の時間は温度にもよるが通常２〜４０時
間、好ましくは６〜１５時間程度である。仮焼体は再度
粉砕される。この粉砕により、平均粒子径０．１〜２戸
程度の仮焼体微粉末を得る。かくして得た仮焼体微粉末
を所望の形状に成形し、最後に成形品を焼結する。焼結
条件は温度８００°Ｃ以上、好ましくは８２０〜８９０
’Ｃ１さらに好ましくは８６０〜８８０°Ｃ１その他は
前記仮焼の条件と路間しでよい。
以下に実施例を用いて本発明の酸化物超電導体を詳細に
説明するが、本発明は以下の実施例のみに限られるもの
ではない。
説明するが、本発明は以下の実施例のみに限られるもの
ではない。
実施例エ
シュウ酸塩共沈法により合成して得た組成りｉ：Ｓｒ：
Ｃａ：Ｎａ：Ｃｕ＝１ ： １ ： １ ： Ｏ： ２
及び１：１：ｏ、ｅ ：０．２ ： ２の原料粉末
を圧力２００ ｋｇ／ｃｎＴでハンドプレスを用いて２
０φ’Ｘ１．Ｏｍｍ程度のペレットに成形し、次いで８
００°Ｃで６時間酸素気流中で仮焼し、炉冷し、得られ
た仮焼物を粉砕して平均粒子径的１．０−１組成り１Ｓ
ｒＣａ＋−ｘＮａｘｃｕｚｏｘ （但し、Ｘは０．Ｏ
１〜０．２を表わす）の微粉末を得た。次にこの微粉末
を所望の形状（たとえばコイル状、線状、テープ状など
）に成形し、最後に成形品を８７６ ’Ｃで２４時間酸
素気流中で焼結し、酸化物超電導体を製造した。該超電
導体の臨界温度Ｔｃは第１図の曲線（ａ）で示す如＜
ｌｌ０Ｋであった。
Ｃａ：Ｎａ：Ｃｕ＝１ ： １ ： １ ： Ｏ： ２
及び１：１：ｏ、ｅ ：０．２ ： ２の原料粉末
を圧力２００ ｋｇ／ｃｎＴでハンドプレスを用いて２
０φ’Ｘ１．Ｏｍｍ程度のペレットに成形し、次いで８
００°Ｃで６時間酸素気流中で仮焼し、炉冷し、得られ
た仮焼物を粉砕して平均粒子径的１．０−１組成り１Ｓ
ｒＣａ＋−ｘＮａｘｃｕｚｏｘ （但し、Ｘは０．Ｏ
１〜０．２を表わす）の微粉末を得た。次にこの微粉末
を所望の形状（たとえばコイル状、線状、テープ状など
）に成形し、最後に成形品を８７６ ’Ｃで２４時間酸
素気流中で焼結し、酸化物超電導体を製造した。該超電
導体の臨界温度Ｔｃは第１図の曲線（ａ）で示す如＜
ｌｌ０Ｋであった。
以上説明した如く、本発明の酸化物超電導体は、Ｂ１５
ｒＣａ＋−＊ＮａＭＣｕｚＯ１＋（但し、Ｘは０．０１
〜０．２を表わす）の組成酸化物からなることにより１
通常のＢ１５ｒＣａＣｕＯ系酸化物超電導体における臨
界温度よりも高い臨界温度を示し、この系の超電導体と
しては画期的なものである。
ｒＣａ＋−＊ＮａＭＣｕｚＯ１＋（但し、Ｘは０．０１
〜０．２を表わす）の組成酸化物からなることにより１
通常のＢ１５ｒＣａＣｕＯ系酸化物超電導体における臨
界温度よりも高い臨界温度を示し、この系の超電導体と
しては画期的なものである。
第１図は通常のＢ１５ｒＣａＣｕＯ系酸化物超電導体及
び本発明の旧５ｒＣａ、−えＮａｘＣｕｚＯ＋＋系酸化
物趨電導体系酸化物変電導体との関係を示すグラフであ
る。
び本発明の旧５ｒＣａ、−えＮａｘＣｕｚＯ＋＋系酸化
物趨電導体系酸化物変電導体との関係を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- ＢｉＳｒＣａ＿１＿−＿ｘＮａ＿ｘＣｕ＿２Ｏ＿ｘ（
但し、ｘは０．０１〜０．２を表わす）の組成式で表さ
れる酸化物からなることを特徴とする超電導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202146A JPH0251425A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 酸化物超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63202146A JPH0251425A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 酸化物超電導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251425A true JPH0251425A (ja) | 1990-02-21 |
Family
ID=16452724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63202146A Pending JPH0251425A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 酸化物超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0251425A (ja) |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63202146A patent/JPH0251425A/ja active Pending
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