JPH03183653A - Ｂｉ―Ｐｂ―Ｓｒ―Ｃａ―Ｃｕ―Ｏ系超伝導体の焼結方法 - Google Patents
Ｂｉ―Ｐｂ―Ｓｒ―Ｃａ―Ｃｕ―Ｏ系超伝導体の焼結方法Info
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- JPH03183653A JPH03183653A JP1318855A JP31885589A JPH03183653A JP H03183653 A JPH03183653 A JP H03183653A JP 1318855 A JP1318855 A JP 1318855A JP 31885589 A JP31885589 A JP 31885589A JP H03183653 A JPH03183653 A JP H03183653A
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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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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１
本発明は超伝導体の焼結方法に関し、特にＢｉ−Ｐｂ−
Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体の焼結方法に関するも
のである。
Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体の焼結方法に関するも
のである。
Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体は臨界温
度が１００Ｋを超えるという優れた材料である。
度が１００Ｋを超えるという優れた材料である。
〔従来の技術Ｊ
このＢｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体を合
成するには１例えばＢｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ、 Ｃａ及び
Ｃｕの原子比がそれぞれ０．９６．０．２４．１．０
、１．０及び１．６の割合で配合された酸化物を、ｌｌ
ｏＫ級超伝導体が生成する８５ｆｆ℃で長時間空気中で
保持した後冷却する焼成方法が採られていた。
成するには１例えばＢｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ、 Ｃａ及び
Ｃｕの原子比がそれぞれ０．９６．０．２４．１．０
、１．０及び１．６の割合で配合された酸化物を、ｌｌ
ｏＫ級超伝導体が生成する８５ｆｆ℃で長時間空気中で
保持した後冷却する焼成方法が採られていた。
〔発明が解決しようとする課題］
前記の方法でＢｉ−Ｐｂ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝
導体を合成した場合、得られた焼成体は、構成する結晶
粒子はｌｌｏＫ級超伝導体になるが、それぞれの粒子間
を結合する力が弱く、超伝導体の特性の一つである臨界
電流密度が低いという問題点があった。
導体を合成した場合、得られた焼成体は、構成する結晶
粒子はｌｌｏＫ級超伝導体になるが、それぞれの粒子間
を結合する力が弱く、超伝導体の特性の一つである臨界
電流密度が低いという問題点があった。
［課題を解決するための手段１
本発明者らは、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−にａ−Ｃｕ−０系超
伝導体の焼結方法について研究した結果、上記問題点の
ない方法を見出し本発明を完成するに到った。
伝導体の焼結方法について研究した結果、上記問題点の
ない方法を見出し本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明のＢｉ−Ｐｂ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０
系超伝導体の焼結方法の要旨は、Ｄｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ
、 Ｃａ及びＣｕから構成されている酸化物を、空気中
においてＢｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体
を生成させるに必要な熱処理温度で加熱保持（一次熱処
理）した後、更にＢｉ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導
体を焼結させるに必要な熱処理温度まで徐々に昇温し、
その温度で加熱保持（二次熱処理）することにある。
系超伝導体の焼結方法の要旨は、Ｄｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ
、 Ｃａ及びＣｕから構成されている酸化物を、空気中
においてＢｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体
を生成させるに必要な熱処理温度で加熱保持（一次熱処
理）した後、更にＢｉ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導
体を焼結させるに必要な熱処理温度まで徐々に昇温し、
その温度で加熱保持（二次熱処理）することにある。
Ｂｉ−Ｐｂ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超伝導体を構成す
る配合物を焼成する際、Ｐｂは非常に揮発しやすく、特
に膜状のものを焼成する際にはこの現象が顕著である。
る配合物を焼成する際、Ｐｂは非常に揮発しやすく、特
に膜状のものを焼成する際にはこの現象が顕著である。
したがって、ＰｂはｌｌｏＫ級超伝導体の構成原子にな
る確率が低く、１１０に縁起伝導体を生成させるための
フラックスの役割をしていると考えられる。このｐｂの
存在は、ｌｌｏＫ級超伝導体が生成するための半溶融状
態を作り易くするという長所を有するが、焼成後ち粒界
相に残存し、生成した超伝導体粒子間の結合を弱くする
という欠点も有している。そのため、得られた焼成体は
超伝導特性の一つである臨界電流密度が低いという問題
を生じている。この臨界電流密度を向上させるためには
、焼成で得られた１１０に縁起伝導体の粒子を焼結する
必要がある。本発明の二次熱処理は、この焼結により超
伝導体の粒子間を結合させるものである。
る確率が低く、１１０に縁起伝導体を生成させるための
フラックスの役割をしていると考えられる。このｐｂの
存在は、ｌｌｏＫ級超伝導体が生成するための半溶融状
態を作り易くするという長所を有するが、焼成後ち粒界
相に残存し、生成した超伝導体粒子間の結合を弱くする
という欠点も有している。そのため、得られた焼成体は
超伝導特性の一つである臨界電流密度が低いという問題
を生じている。この臨界電流密度を向上させるためには
、焼成で得られた１１０に縁起伝導体の粒子を焼結する
必要がある。本発明の二次熱処理は、この焼結により超
伝導体の粒子間を結合させるものである。
以下、本発明の焼結方法について説明する。
一次熱処理
Ｂｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ、 Ｃａ及びＣｕから構成されて
いる酸化物は、従来どおりの焼成条件、すなわちＢｉ−
Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ＝Ｃｕ−０系超伝導体を生成させるに
必要な熱処理温度、望ましくはその最適熱処理温度で焼
成される。例えばバルクであれば８５０℃前後で数十時
間空気中で熱処理を行ない、１１０に縁起伝導粒子を生
成させる。
いる酸化物は、従来どおりの焼成条件、すなわちＢｉ−
Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ＝Ｃｕ−０系超伝導体を生成させるに
必要な熱処理温度、望ましくはその最適熱処理温度で焼
成される。例えばバルクであれば８５０℃前後で数十時
間空気中で熱処理を行ない、１１０に縁起伝導粒子を生
成させる。
二次弊処理
一次熱処理によって得られた焼成体は、次に１１０に縁
起伝導体の粒子を焼結させるために、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系超伝導体を焼結させるに必要な熱処理温度
（例えばパル材であれば８６０〜８７０℃）まで昇温し
、数時間、空気中で保持し熱処理を行なう。この二次熱
処理終了後、炉内で放冷する。
起伝導体の粒子を焼結させるために、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−０系超伝導体を焼結させるに必要な熱処理温度
（例えばパル材であれば８６０〜８７０℃）まで昇温し
、数時間、空気中で保持し熱処理を行なう。この二次熱
処理終了後、炉内で放冷する。
ここで、−成熱処理温度から、二次熱処理温度までの昇
温は、連続的であっても、不連続的であっても良い。連
続的に温度を上げる場合には１時間当たり ０．１〜２
℃の昇温速度が好ましく、また、不連続的に温度を上げ
る場合には、２〜５℃間隔で昇温し、各温度ごとに数時
間保持するのが好ましい。
温は、連続的であっても、不連続的であっても良い。連
続的に温度を上げる場合には１時間当たり ０．１〜２
℃の昇温速度が好ましく、また、不連続的に温度を上げ
る場合には、２〜５℃間隔で昇温し、各温度ごとに数時
間保持するのが好ましい。
Ｂｉ、 Ｐｂ、 Ｓｒ、 Ｃａ及びＣｕから構成されて
いる酸化物は、特にその形状を問わない。すなわち、粉
末の成形体であっても、上記元素を含む膜状のもので６
良い。粉末を用いる場合、それぞれの金属を含む炭酸塩
、硝酸塩等の仮焼粉末であっても、それぞれの酸化物の
混合粉末でも良い。また膜の場合、製造方法としてはド
クターブレード法、スフノーン印刷方法、塗布熱分解法
、ＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法等が挙げら
れる。
いる酸化物は、特にその形状を問わない。すなわち、粉
末の成形体であっても、上記元素を含む膜状のもので６
良い。粉末を用いる場合、それぞれの金属を含む炭酸塩
、硝酸塩等の仮焼粉末であっても、それぞれの酸化物の
混合粉末でも良い。また膜の場合、製造方法としてはド
クターブレード法、スフノーン印刷方法、塗布熱分解法
、ＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法等が挙げら
れる。
上記の酸化物の組成は、原子比で下記の範囲にすること
が好ましい６ Ｂｉ： ０．５〜１．０ Ｐｂ： ０．５ 〜１．０ Ｓｒ： ０．８〜１．２ Ｃａ： ０．８〜１．２ ｒｌｌ・ １−４〜２−ロ 上記の範囲以外の組成では、ｌｌｏＫ級超伝導体が生成
しにくい。
が好ましい６ Ｂｉ： ０．５〜１．０ Ｐｂ： ０．５ 〜１．０ Ｓｒ： ０．８〜１．２ Ｃａ： ０．８〜１．２ ｒｌｌ・ １−４〜２−ロ 上記の範囲以外の組成では、ｌｌｏＫ級超伝導体が生成
しにくい。
〔実施例Ｊ
ＢｉｚＯｓ 、 ＰｂＯ、ＳｒＣＯ：＋ 、 ＣａＣ０
１及びＣｕＯの各粉末を原子比がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃ
ａ：Ｃｕ＝ ０．９６：０．２４：１．０：１．０：１
．６になるように配合した。これらの粉末をメタノール
とともにボールミルで２４時間混合した。乾燥後、８０
０℃で１０時間空気中で仮焼し、この粉末を用いて、直
径１０ｍｍ厚さ１ｍｍの円板状に２ｔｏｎの荷重を加え
て成形した。
１及びＣｕＯの各粉末を原子比がＢｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃ
ａ：Ｃｕ＝ ０．９６：０．２４：１．０：１．０：１
．６になるように配合した。これらの粉末をメタノール
とともにボールミルで２４時間混合した。乾燥後、８０
０℃で１０時間空気中で仮焼し、この粉末を用いて、直
径１０ｍｍ厚さ１ｍｍの円板状に２ｔｏｎの荷重を加え
て成形した。
この成形体を８５０’Ｃ：で５０時間焼成して、ｌｌｏ
Ｋ級の超伝導粒子を生成させ、その後、２℃ずつ昇温し
、各温度で５時間保持し、最終的に８６４℃まで焼結温
度を上げた。
Ｋ級の超伝導粒子を生成させ、その後、２℃ずつ昇温し
、各温度で５時間保持し、最終的に８６４℃まで焼結温
度を上げた。
焼結終了後、炉の電源を切り空気中で室温まで放冷した
。得られた超伝導体の臨界温度は１０５にで、その時の
臨界電流密度は５２５ Ａ／ｃ＋ｏ”であった。
。得られた超伝導体の臨界温度は１０５にで、その時の
臨界電流密度は５２５ Ａ／ｃ＋ｏ”であった。
また比較例として、８５０℃で８５時間焼成した得られ
た試料の臨界温度はＩＯ２にで、臨界電流密度は１１３
Ａ／ｃｍ２であった。
た試料の臨界温度はＩＯ２にで、臨界電流密度は１１３
Ａ／ｃｍ２であった。
〔発明の効果１
本発明の方法によれば、二次熱処理により超伝導体粒子
間の焼結が行なわれ、従来法に比べて臨界電流密度が約
５倍増加した。
間の焼結が行なわれ、従来法に比べて臨界電流密度が約
５倍増加した。
Claims (1)
- （１）Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｃａ及びＣｕから構成されて
いる酸化物を、一次熱処理として空気中においてＢｉ−
Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体を生成させるに
必要な熱処理温度で加熱保持した後、更に二次熱処理と
してＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体を焼結させ
るに必要な熱処理温度まで昇温し、その温度で加熱保持
することを特徴とするＢｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−
Ｏ系超伝導体の焼結方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318855A JPH03183653A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Ｂｉ―Ｐｂ―Ｓｒ―Ｃａ―Ｃｕ―Ｏ系超伝導体の焼結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1318855A JPH03183653A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Ｂｉ―Ｐｂ―Ｓｒ―Ｃａ―Ｃｕ―Ｏ系超伝導体の焼結方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183653A true JPH03183653A (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=18103705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1318855A Pending JPH03183653A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | Ｂｉ―Ｐｂ―Ｓｒ―Ｃａ―Ｃｕ―Ｏ系超伝導体の焼結方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03183653A (ja) |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP1318855A patent/JPH03183653A/ja active Pending
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