JPH03290316A - Ｂｉ基酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
Ｂｉ基酸化物超電導体の製造方法Info
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- JPH03290316A JPH03290316A JP2087526A JP8752690A JPH03290316A JP H03290316 A JPH03290316 A JP H03290316A JP 2087526 A JP2087526 A JP 2087526A JP 8752690 A JP8752690 A JP 8752690A JP H03290316 A JPH03290316 A JP H03290316A
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- 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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、磁気共鳴映像装置（ＭＲＩ−ＣＴ）等の超電
導マグネット線材や、超電導送電等の導電材として有望
視され、開発研究か進められているＢｉ基の高臨界温度
酸化物超電導材の製造方法に関する。
導マグネット線材や、超電導送電等の導電材として有望
視され、開発研究か進められているＢｉ基の高臨界温度
酸化物超電導材の製造方法に関する。
（従来の技術）
最近、常電導状態から超電導状態に遷移する臨界温度Ｔ
、が液体窒素温度を超える値をもつＹ（イツトリウム）
基、Ｂｉ（ビスマス）基、Ｔｇ（タリウム）基等の酸化
物超電導体が発見されている。Ｂｉ基酸化物超電導体を
おいては、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２０ｘで示される組成
の相が約８０にのＴｃを、また、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃ
ｕ３０ｙで示される組成の相が約１０５にのＴｅをもつ
ことが知られている。これらの異なるＴ、をもつ相は、
通常混合状態で生成されるが、最近、Ｂｉの一部をｐｂ
で置換すると、１０５にの高いＴｏをもつ相が生成され
易くなることが知られている。これらの酸化物超電導体
は、液体ヘリウムで冷却することか必要であった従来の
Ｎｂ−ＴｉやＮｂ３Ｓｎ等の金属系超電導体に比較して
格段に有利な冷却条件で使用できることから、実用上極
めて有望な超電導材料として研究開発が進められている
。特に８１基酸化物超電導体はＴ１１のように毒性の強
い元素を含まずに１００に以上のＴ、が得られるため注
目されている。
、が液体窒素温度を超える値をもつＹ（イツトリウム）
基、Ｂｉ（ビスマス）基、Ｔｇ（タリウム）基等の酸化
物超電導体が発見されている。Ｂｉ基酸化物超電導体を
おいては、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２０ｘで示される組成
の相が約８０にのＴｃを、また、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃ
ｕ３０ｙで示される組成の相が約１０５にのＴｅをもつ
ことが知られている。これらの異なるＴ、をもつ相は、
通常混合状態で生成されるが、最近、Ｂｉの一部をｐｂ
で置換すると、１０５にの高いＴｏをもつ相が生成され
易くなることが知られている。これらの酸化物超電導体
は、液体ヘリウムで冷却することか必要であった従来の
Ｎｂ−ＴｉやＮｂ３Ｓｎ等の金属系超電導体に比較して
格段に有利な冷却条件で使用できることから、実用上極
めて有望な超電導材料として研究開発が進められている
。特に８１基酸化物超電導体はＴ１１のように毒性の強
い元素を含まずに１００に以上のＴ、が得られるため注
目されている。
しかるに、酸化物超電導体は、機械的性質が極めて脆い
。このため、これを線材の形に加工する手法の一例とし
て次のような方法が行われている。
。このため、これを線材の形に加工する手法の一例とし
て次のような方法が行われている。
すなわち、酸化物超電導体を構成する元素を含む複数の
原料粉末を仮焼して、不要成分を除いた後に、この仮焼
粉末をＡｇ等の金属管に充填し、これをスェージング、
線引き、圧延等の方法により所望の径の線あるいは所望
の厚さのテープに加工し、これに熱処理を施して金属管
内部の圧縮混合粉末に固相反応を生じさせて所望の組成
をもつ酸化物超電導体を生成させ、超電導線材を製造し
ている。
原料粉末を仮焼して、不要成分を除いた後に、この仮焼
粉末をＡｇ等の金属管に充填し、これをスェージング、
線引き、圧延等の方法により所望の径の線あるいは所望
の厚さのテープに加工し、これに熱処理を施して金属管
内部の圧縮混合粉末に固相反応を生じさせて所望の組成
をもつ酸化物超電導体を生成させ、超電導線材を製造し
ている。
しかし従来のＢｉ基酸化物超電導体を製造方法では、原
料粉末を完全に均一に混合することが困難なことから、
比較的高い温度で熱処理を施しても超電導体全体が完全
に均一な組成とならない問題かあった。また、超電導体
の内部に微細な空孔か多数存在するため緻密性に欠け、
実用上重要な臨界電流密度Ｊ、を高めるのが困難な問題
点があった。さらに、酸化物超電導体では、結晶粒界が
輸送電流の妨げとなることが多い。このため、なるべく
結晶粒を大きくして粒界を少なくすることか大きいＪ、
をうるために必要である。また、Ｂｉ基酸化物超電導体
をは、その結晶のＣ軸方向とａｂ面両方向で著しく超電
導特性か異なる。このため・、各結晶の方位を揃え、特
性の優れた方向に磁界を加えるとか、電流を流す必要が
ある。
料粉末を完全に均一に混合することが困難なことから、
比較的高い温度で熱処理を施しても超電導体全体が完全
に均一な組成とならない問題かあった。また、超電導体
の内部に微細な空孔か多数存在するため緻密性に欠け、
実用上重要な臨界電流密度Ｊ、を高めるのが困難な問題
点があった。さらに、酸化物超電導体では、結晶粒界が
輸送電流の妨げとなることが多い。このため、なるべく
結晶粒を大きくして粒界を少なくすることか大きいＪ、
をうるために必要である。また、Ｂｉ基酸化物超電導体
をは、その結晶のＣ軸方向とａｂ面両方向で著しく超電
導特性か異なる。このため・、各結晶の方位を揃え、特
性の優れた方向に磁界を加えるとか、電流を流す必要が
ある。
体発明者らは、Ｂｉ基酸化物超電導体を低融点相の第１
の酸化物要素と高融点相の第２の酸化物要素とに分け、
拡散法によるＢｉ基酸化物超電導体を作製を行った（１
９８８年度春季 低温工学・超電導学会予稿、１２６頁
）。この拡散法によると、均一な組成をもった緻密な超
電導相を生成し、優れた超電導特性をうろことができる
。
の酸化物要素と高融点相の第２の酸化物要素とに分け、
拡散法によるＢｉ基酸化物超電導体を作製を行った（１
９８８年度春季 低温工学・超電導学会予稿、１２６頁
）。この拡散法によると、均一な組成をもった緻密な超
電導相を生成し、優れた超電導特性をうろことができる
。
（発明か解決しようとする課題）
本発明は、Ｂｉ基酸化物超電導体をＢｉの一部をＬｌに
置換することにより、複合体を構成する低融点相である
第１の酸化物要素の融点をさらに下げ、これと高融点相
である第２の酸化物要素との拡散を促進して、先に本発
明者かなした上記拡散法によるＢｉ基酸化物超電導体を
りもさらに低い温度かつ短時間の熱処理で均一な組成を
もつ緻密なりｉ醋酸化物超電導体を生成させるものであ
る。その結果、得られる８１基酸化物超電導体について
、その臨界温度Ｔ。を低下させることなく臨界電流密度
Ｊｃを改善するものである。
置換することにより、複合体を構成する低融点相である
第１の酸化物要素の融点をさらに下げ、これと高融点相
である第２の酸化物要素との拡散を促進して、先に本発
明者かなした上記拡散法によるＢｉ基酸化物超電導体を
りもさらに低い温度かつ短時間の熱処理で均一な組成を
もつ緻密なりｉ醋酸化物超電導体を生成させるものであ
る。その結果、得られる８１基酸化物超電導体について
、その臨界温度Ｔ。を低下させることなく臨界電流密度
Ｊｃを改善するものである。
（課題を解決するだめの手段）
本発明は、Ｂｉ基酸化物超電導体を製造方法において、
第１の酸化物要素として、Ｂｉの一部をＬｉで置換し、
Ｂ ｉ−Ｌ １−Ｃｕ−０、Ｂｉ−Ｌ １−Ｃａ−Ｃｕ
−０等で構成される酸化物を用い、第２の酸化物要素と
して、Ｓ ｒ Ｃａ ＯｓＳ ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０
等で構成される酸化物を用いる。次いで、第１の酸化物
要素と第２の酸化物要素の酸化物の粉末を混合して得た
複合体、または、第２の酸化物要素からなる基体の上に
第１の酸化物要素の粉末を被覆して得た複合体を作製し
、しかる後拡散熱処理を行う。
第１の酸化物要素として、Ｂｉの一部をＬｉで置換し、
Ｂ ｉ−Ｌ １−Ｃｕ−０、Ｂｉ−Ｌ １−Ｃａ−Ｃｕ
−０等で構成される酸化物を用い、第２の酸化物要素と
して、Ｓ ｒ Ｃａ ＯｓＳ ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０
等で構成される酸化物を用いる。次いで、第１の酸化物
要素と第２の酸化物要素の酸化物の粉末を混合して得た
複合体、または、第２の酸化物要素からなる基体の上に
第１の酸化物要素の粉末を被覆して得た複合体を作製し
、しかる後拡散熱処理を行う。
本発明で製造するＢｉ基酸化物超電導体は、先に述べた
Ｂｉ−Ｌｉ−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏｓ及びＢｉの一部を
ｐｂで置換したものを含む。
Ｂｉ−Ｌｉ−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏｓ及びＢｉの一部を
ｐｂで置換したものを含む。
第１の酸化物要素は、複合体を熱処理する際に、拡散を
促進させるため、なるべく低い融点をもつことが望まし
い。この第１の酸化物要素は、Ｂｉ２０＊ 、Ｌｉ２Ｃ
Ｏ３、ＣｕＯ１必要により加えるＣａＣＯ３、Ｐｂ３Ｏ
４等の原料粉末を所定の組成比で混合し、仮焼等を経て
作製される。
促進させるため、なるべく低い融点をもつことが望まし
い。この第１の酸化物要素は、Ｂｉ２０＊ 、Ｌｉ２Ｃ
Ｏ３、ＣｕＯ１必要により加えるＣａＣＯ３、Ｐｂ３Ｏ
４等の原料粉末を所定の組成比で混合し、仮焼等を経て
作製される。
第２の酸化物要素は、複合体を拡散する際の下地として
も機能するもので、なるべく高い融点をもつことが望ま
しい。この第２の酸化物要素は、Ｓ ｒｃＯｉ 、Ｃａ
Ｃ０，、ＣｕＯ等の原料粉末を所定の組成比で混合し、
仮焼等の過程を経て作製される。これらの酸化物は、熱
分析法等を用いた発明者らの研究により、第１の酸化物
要素としては、Ｓｒを含まないＢｉ基酸化物が適当であ
り、一方、第２の酸化物要素としては、Ｂｉを含まない
Ｓｒ基酸化物が適当であることを見出して得られたもの
である。ここでは、前記構成の第１の酸化物要素は、融
点が５５０℃〜７５０℃程度で、Ｌｉを添加することに
より融点を１００℃程度下げることができた。また、前
記構成の第２の酸化物要素は、融点か１０００℃以上で
あった。
も機能するもので、なるべく高い融点をもつことが望ま
しい。この第２の酸化物要素は、Ｓ ｒｃＯｉ 、Ｃａ
Ｃ０，、ＣｕＯ等の原料粉末を所定の組成比で混合し、
仮焼等の過程を経て作製される。これらの酸化物は、熱
分析法等を用いた発明者らの研究により、第１の酸化物
要素としては、Ｓｒを含まないＢｉ基酸化物が適当であ
り、一方、第２の酸化物要素としては、Ｂｉを含まない
Ｓｒ基酸化物が適当であることを見出して得られたもの
である。ここでは、前記構成の第１の酸化物要素は、融
点が５５０℃〜７５０℃程度で、Ｌｉを添加することに
より融点を１００℃程度下げることができた。また、前
記構成の第２の酸化物要素は、融点か１０００℃以上で
あった。
第１の酸化物要素のＢｉ−Ｌｉ−Ｃｕ−０系の場合、組
成比（原子比）は、Ｂｉｌに対して、Ｌ ｉ ０．０５
〜０．５ 、Ｃａ ０〜１．５ 、Ｃｕ ０．５〜２．
０の範囲であることがよい。第２の酸化物要素のＳｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系の場合、組成比（原子比）は、Ｓｒｌ
に対して、Ｃａ ０．５〜１．５ 、Ｃｕ ０．５
〜２．０の範囲にあることか望ましい。ここで前記第１
の酸化物要素および第２の酸化物要素は、酸化物の形態
をとるため、０の含有量は、前記他の元素の量により理
論的に計算される。本発明では、組成比がこれらの範囲
から外れると良好な超電導特性をうることか困難となる
。なお、第１の酸化物要素のうち、Ｂｉを組成比（原子
比）ｏ、１〜０．５の範囲でｐｂに置換しても差し支え
ない。
成比（原子比）は、Ｂｉｌに対して、Ｌ ｉ ０．０５
〜０．５ 、Ｃａ ０〜１．５ 、Ｃｕ ０．５〜２．
０の範囲であることがよい。第２の酸化物要素のＳｒ−
Ｃａ−Ｃｕ−０系の場合、組成比（原子比）は、Ｓｒｌ
に対して、Ｃａ ０．５〜１．５ 、Ｃｕ ０．５
〜２．０の範囲にあることか望ましい。ここで前記第１
の酸化物要素および第２の酸化物要素は、酸化物の形態
をとるため、０の含有量は、前記他の元素の量により理
論的に計算される。本発明では、組成比がこれらの範囲
から外れると良好な超電導特性をうることか困難となる
。なお、第１の酸化物要素のうち、Ｂｉを組成比（原子
比）ｏ、１〜０．５の範囲でｐｂに置換しても差し支え
ない。
本発明を線材の作製に応用する具体例としては、基材シ
ース中に第１の酸化物要素と第２の酸化物要素の混合粉
を充填して得た複合体に、線引き、平ロール圧延および
熱処理を繰り返し、テープ、線等を作製する方法かある
。または、機械的に強靭なテープまたは線状の基材上に
第２の酸化物要素をスプレー法、印刷法等の手法で連続
的に塗付した後、基材との密着性を高めるための熱処理
を行い、次いでその表面に第１の酸化物要素を同様な手
法で連続的に被覆することにより複合テープまたは線が
作製される。次ぎに、拡散熱処理を行う。この拡散熱処
理は、低い温度で一次拡散熱処理を行った後、高い温度
で二次拡散熱処理を行った方が、より性能の良好な材料
を提供することかできる。
ース中に第１の酸化物要素と第２の酸化物要素の混合粉
を充填して得た複合体に、線引き、平ロール圧延および
熱処理を繰り返し、テープ、線等を作製する方法かある
。または、機械的に強靭なテープまたは線状の基材上に
第２の酸化物要素をスプレー法、印刷法等の手法で連続
的に塗付した後、基材との密着性を高めるための熱処理
を行い、次いでその表面に第１の酸化物要素を同様な手
法で連続的に被覆することにより複合テープまたは線が
作製される。次ぎに、拡散熱処理を行う。この拡散熱処
理は、低い温度で一次拡散熱処理を行った後、高い温度
で二次拡散熱処理を行った方が、より性能の良好な材料
を提供することかできる。
一次拡散熱処理温度は５５０℃〜７５０℃の範囲、また
、二次拡散熱処理温度は７５０℃〜９００℃の範囲にあ
る。−次拡散熱処理温度は、第１の酸化物要素の融点付
近にあり、拡散反応により第１の酸化物要素と第２の酸
化物要素をよく密着させ、空孔をなくすことかできる。
、二次拡散熱処理温度は７５０℃〜９００℃の範囲にあ
る。−次拡散熱処理温度は、第１の酸化物要素の融点付
近にあり、拡散反応により第１の酸化物要素と第２の酸
化物要素をよく密着させ、空孔をなくすことかできる。
二次拡散熱処理温度はＢｉ基酸化物超電導体の生成温度
付近にあり、高いＴ、をもっ結晶構造を形成させる。
付近にあり、高いＴ、をもっ結晶構造を形成させる。
また、−次拡散熱処理を省略しても超電導相を生成させ
ることか可能であるか、第１の酸化物要素の成分系が急
速に浸透、膨脂し、クラックを発生させることがある。
ることか可能であるか、第１の酸化物要素の成分系が急
速に浸透、膨脂し、クラックを発生させることがある。
従って、−次拡散熱処理を省略する場合は、二次拡散熱
処理の際の昇温を６００℃以上の温度域において１℃／
分より遅く行う必要がある。また、−次拡散熱処理か５
５０℃以下では、その効果がなく、二次拡散熱処理が９
００℃以上では、拡散和か溶融して第２相等を析出して
しまうため好ましくない。
処理の際の昇温を６００℃以上の温度域において１℃／
分より遅く行う必要がある。また、−次拡散熱処理か５
５０℃以下では、その効果がなく、二次拡散熱処理が９
００℃以上では、拡散和か溶融して第２相等を析出して
しまうため好ましくない。
このようにして、本発明によれば、複合体に拡散熱処理
を行うことにより、第１の酸化物要素の成分が第２の酸
化物要素内に拡散して反応し、第２の酸化物要素の表面
に均一で緻密な高Ｔ、の超電導相が生成される。
を行うことにより、第１の酸化物要素の成分が第２の酸
化物要素内に拡散して反応し、第２の酸化物要素の表面
に均一で緻密な高Ｔ、の超電導相が生成される。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に基ずく拡散法によるＢｉ
基酸化物超電導体の製造方法では、低融点相である第１
の酸化物要素にＬｉを添加することにより、従来の拡散
法で使用された低融点相より融点が下がり、熱処理の際
、第２の酸化物要素との拡散が促進されるため、低温で
かつ短時間の熱処理が可能となる。そのため、超電導体
を用いた機器の製作が容易になる。また、緻密で空孔が
なく、組成が均一なりｉ醋酸化物超電導体を製造できる
ほか、Ｌｉ添加により拡散が促進されて超電導相の結晶
粒が大きく成長して粒界が減少するため、超電導特性に
おいてＴｃを低下させることなくＪ、を向上させること
ができる。さらに、通常の粉末焼結法と異なり、拡散法
を適応することにより、結晶配向性の優れたＢｉ基酸化
物超電導体を製造することもできる。
基酸化物超電導体の製造方法では、低融点相である第１
の酸化物要素にＬｉを添加することにより、従来の拡散
法で使用された低融点相より融点が下がり、熱処理の際
、第２の酸化物要素との拡散が促進されるため、低温で
かつ短時間の熱処理が可能となる。そのため、超電導体
を用いた機器の製作が容易になる。また、緻密で空孔が
なく、組成が均一なりｉ醋酸化物超電導体を製造できる
ほか、Ｌｉ添加により拡散が促進されて超電導相の結晶
粒が大きく成長して粒界が減少するため、超電導特性に
おいてＴｃを低下させることなくＪ、を向上させること
ができる。さらに、通常の粉末焼結法と異なり、拡散法
を適応することにより、結晶配向性の優れたＢｉ基酸化
物超電導体を製造することもできる。
実施例Ｉ
Ｂ １２０３ 、Ｌ ｉ２ ＣＯ３、Ｃａ ＣＯ３、Ｃ
ｕ Ｏの原料粉末を（Ｂ １ｏ９Ｌ ｌｏ、＋ ）２
ＣａＣｕ０Ｘの組成となるよう配合し、６５０℃で６時
間の仮焼をして、００２等の不要成分を除去し、粉砕、
再び６７０℃で８時間の仮焼をした後、粉砕し、第１の
酸化物要素を作製した。一方、ＳｒＣＯ３、ＣａＣ０，
、Ｃｕ０（７）原料粉末をＳｒ２（：ａＣｕ２０５の組
成となるよう配合し、９００℃で６時間の仮焼をした後
、粉砕、再び１０００℃で１２時間の仮焼をした後、粉
砕し、第２の酸化物要素を作製した。この作製された第
１の酸化物要素及び第２の酸化物要素を等モルずっ秤量
、混合し、（Ｂ ｉｏ、Ｌ ｉｏ、＋ ）２ Ｓ ｒ２
Ｃａ２Ｃｕ３０Ｙの組成となるようにした後、この混合
粉末を２．７ｔ／ｃｄの荷重でプレスして幅５關、長さ
２２ｍｍ、厚さ１ ｍｍの短冊状に成型し複合体を作製
した。この複合体を８２０℃で２０時間、拡散熱処理を
行った後、結晶粒を配向させるためプレス（２，７ｔ／
ｃｄ ）を間に挿入し、再び８２０”Ｃで２０時間、
拡散熱処理を行い試料１を作製した。
ｕ Ｏの原料粉末を（Ｂ １ｏ９Ｌ ｌｏ、＋ ）２
ＣａＣｕ０Ｘの組成となるよう配合し、６５０℃で６時
間の仮焼をして、００２等の不要成分を除去し、粉砕、
再び６７０℃で８時間の仮焼をした後、粉砕し、第１の
酸化物要素を作製した。一方、ＳｒＣＯ３、ＣａＣ０，
、Ｃｕ０（７）原料粉末をＳｒ２（：ａＣｕ２０５の組
成となるよう配合し、９００℃で６時間の仮焼をした後
、粉砕、再び１０００℃で１２時間の仮焼をした後、粉
砕し、第２の酸化物要素を作製した。この作製された第
１の酸化物要素及び第２の酸化物要素を等モルずっ秤量
、混合し、（Ｂ ｉｏ、Ｌ ｉｏ、＋ ）２ Ｓ ｒ２
Ｃａ２Ｃｕ３０Ｙの組成となるようにした後、この混合
粉末を２．７ｔ／ｃｄの荷重でプレスして幅５關、長さ
２２ｍｍ、厚さ１ ｍｍの短冊状に成型し複合体を作製
した。この複合体を８２０℃で２０時間、拡散熱処理を
行った後、結晶粒を配向させるためプレス（２，７ｔ／
ｃｄ ）を間に挿入し、再び８２０”Ｃで２０時間、
拡散熱処理を行い試料１を作製した。
また、比較例としてＬｉを含まないＢｉ２Ｓｒ２Ｃａ２
Ｃｕ３０ｙの組成となる試料２を上記と同様の方法で
作製した。但し、Ｌｉを含まない場合、拡散熱処理は８
５０℃で行った。これらの試料の直流４端子法で測定し
たＴｅＣｏｆｆ ５ｅｔ）と４，２ＫにおけるＪｃを表
１に示す。試料１は比較例の試料２に比へてＴｅはほぼ
同じであるが、Ｊ、が約２倍に増大している。
Ｃｕ３０ｙの組成となる試料２を上記と同様の方法で
作製した。但し、Ｌｉを含まない場合、拡散熱処理は８
５０℃で行った。これらの試料の直流４端子法で測定し
たＴｅＣｏｆｆ ５ｅｔ）と４，２ＫにおけるＪｃを表
１に示す。試料１は比較例の試料２に比へてＴｅはほぼ
同じであるが、Ｊ、が約２倍に増大している。
実施例２
ＳｒＣＯ９ＣａＣ０，、ＣｕＯの原料粉末をＳｒ２Ｃａ
２ｃｕ２ｏ６の組成となるよう配合し、９００℃で６時
間の仮焼をして、Ｃｏ２等の不要成分を除去し、粉砕、
再び１０００℃で１２時間の仮焼をした後、粉砕した。
２ｃｕ２ｏ６の組成となるよう配合し、９００℃で６時
間の仮焼をして、Ｃｏ２等の不要成分を除去し、粉砕、
再び１０００℃で１２時間の仮焼をした後、粉砕した。
この粉末を２．５ｔ／ｃｄの荷重でプレスして幅５ ｍ
ｍ 、長さ２２關、厚さ１ｍｍの短冊状に成型し、１０
００”Ｃで１８時間本焼して下地となる第２の酸化物要
素を作製した。
ｍ 、長さ２２關、厚さ１ｍｍの短冊状に成型し、１０
００”Ｃで１８時間本焼して下地となる第２の酸化物要
素を作製した。
方、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌｉ２ｃｏ３、ｃｕｏの原料粉末を（
Ｂ ｉｏ、ｓ Ｌ ｉｏ、ｚ ） ２ Ｃｕ０ｘ ノ組
成となるよう配合し、５７０℃で６時間の仮焼をした後
、粉砕、再び５７０℃で８時間の仮焼をした後、粉砕し
て第１の酸化物要素を作製した。ついで、第１の酸化物
要素を形成する成分の粉末をエチルアルコール中に懸濁
し、スラリー状にしたものを下地である第２の酸化物要
素の上に約０．１ ｇ塗布して複合体を作製した。この
複合体を６７５℃で１０時間、−次拡散熱処理を行った
後、８００’Ｃで４０時間、二次拡散熱処理を行って試
料３を作製した。なお、本実施例の熱処理はいずれも大
気中で行い室温まて徐冷を行った。また、比較例として
、Ｌｉを含まない試料を要素２はＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ２０
ｂ 第１の酸化物要素はＢｉ２Ｃｕ０Ｘを用いて上記
と同様の方法で複合体にし、−次拡散熱処理を７００
℃で］０時間、二次拡散熱処理を８５０℃で４０時間行
い試料４を作製した。直流４端子法で測定したこれらの
試料のＴ、（ｏｆＴ ５ｅｔ）と、４，２ＫにおけるＪ
、を表１に示す。
Ｂ ｉｏ、ｓ Ｌ ｉｏ、ｚ ） ２ Ｃｕ０ｘ ノ組
成となるよう配合し、５７０℃で６時間の仮焼をした後
、粉砕、再び５７０℃で８時間の仮焼をした後、粉砕し
て第１の酸化物要素を作製した。ついで、第１の酸化物
要素を形成する成分の粉末をエチルアルコール中に懸濁
し、スラリー状にしたものを下地である第２の酸化物要
素の上に約０．１ ｇ塗布して複合体を作製した。この
複合体を６７５℃で１０時間、−次拡散熱処理を行った
後、８００’Ｃで４０時間、二次拡散熱処理を行って試
料３を作製した。なお、本実施例の熱処理はいずれも大
気中で行い室温まて徐冷を行った。また、比較例として
、Ｌｉを含まない試料を要素２はＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ２０
ｂ 第１の酸化物要素はＢｉ２Ｃｕ０Ｘを用いて上記
と同様の方法で複合体にし、−次拡散熱処理を７００
℃で］０時間、二次拡散熱処理を８５０℃で４０時間行
い試料４を作製した。直流４端子法で測定したこれらの
試料のＴ、（ｏｆＴ ５ｅｔ）と、４，２ＫにおけるＪ
、を表１に示す。
試料３は比較例の試料４に比べて拡散熱処理温度が低い
にもかかわらず、Ｔ１はほぼ同じで３１は改善された値
となっている。
にもかかわらず、Ｔ１はほぼ同じで３１は改善された値
となっている。
実施例３
Ｂｉ２０３ 、Ｌｉ２ ＣＯ３、Ｐｂ３ ０４ 、Ｃａ
ＣＯ３、ＣｕＯの原料粉末を（Ｂ Ｌ ｏ、ｓ Ｌ ｉ
。
ＣＯ３、ＣｕＯの原料粉末を（Ｂ Ｌ ｏ、ｓ Ｌ ｉ
。
Ｐｂｏｌ） ＣａＣｕ０Ｘの組成となるよう配合し、６
２０℃で６時間の仮焼をして、ＣＯ２等の不要成分を除
去し、粉砕、再び６２０℃で８時間の仮焼をした後、粉
砕し、第１の酸化物要素を作製した。一方、Ｓ ｒｃｏ
、 、ＣａＣ０ｍ 、ＣｕＯの原料粉末をＳｒｚ Ｃａ
ＣＬ１２０５の組成となるよう配合し、９００℃で６時
間の仮焼をした後、粉砕、再び１０００℃で１２時間の
仮焼をした後、粉砕し、第２の酸化物要素を作製した。
２０℃で６時間の仮焼をして、ＣＯ２等の不要成分を除
去し、粉砕、再び６２０℃で８時間の仮焼をした後、粉
砕し、第１の酸化物要素を作製した。一方、Ｓ ｒｃｏ
、 、ＣａＣ０ｍ 、ＣｕＯの原料粉末をＳｒｚ Ｃａ
ＣＬ１２０５の組成となるよう配合し、９００℃で６時
間の仮焼をした後、粉砕、再び１０００℃で１２時間の
仮焼をした後、粉砕し、第２の酸化物要素を作製した。
この作製された第１の酸化物要素及び第２の酸化物要素
を等モルずつ秤量、混合し、（Ｂｉｏ、８Ｌｉ。
を等モルずつ秤量、混合し、（Ｂｉｏ、８Ｌｉ。
Ｐｂｏ、＋ ）２ Ｓ ｒ２Ｃａ２ Ｃｕ３０ｙの組成
となるようにし、混合粉末を２．７ｔ／ｃ−の荷重でプ
レスして幅５關、長さ２２ｍｍ、厚さｌｌｌｌ１１の短
冊状に成型し複合体を作製した。この複合体を７６０℃
で２０時間、拡散熱処理を行った後、結晶粒を配向させ
るためプレス（２，７ｔ／ｃｄ）を間に挿入し、再び７
６０℃で２０時間、拡散熱処理を行い試料５を作製した
。また、比較例としてＬｉを含まない（Ｂ ｉｏ、ｓ
Ｐｂｏ２）２ Ｓ ｒ２Ｃａ２ （：ｕ３０Ｙの組成と
なる試料６を上記と同様の方法で、拡散熱処理の温度を
８４５℃として作製した。直流４端子法で測定したこれ
らの試料のＴ ｃ （ｏｆｆ’ ５ｅｔ）と、７７Ｋ
におけるＪ、を表１に示す。試料５は比較例の試料６に
比べて実施例２と同様に、拡散熱処理温度が低いにもか
がわらず、Ｔｅはほぼ同じでＪ、は改善された値となっ
ている。
となるようにし、混合粉末を２．７ｔ／ｃ−の荷重でプ
レスして幅５關、長さ２２ｍｍ、厚さｌｌｌｌ１１の短
冊状に成型し複合体を作製した。この複合体を７６０℃
で２０時間、拡散熱処理を行った後、結晶粒を配向させ
るためプレス（２，７ｔ／ｃｄ）を間に挿入し、再び７
６０℃で２０時間、拡散熱処理を行い試料５を作製した
。また、比較例としてＬｉを含まない（Ｂ ｉｏ、ｓ
Ｐｂｏ２）２ Ｓ ｒ２Ｃａ２ （：ｕ３０Ｙの組成と
なる試料６を上記と同様の方法で、拡散熱処理の温度を
８４５℃として作製した。直流４端子法で測定したこれ
らの試料のＴ ｃ （ｏｆｆ’ ５ｅｔ）と、７７Ｋ
におけるＪ、を表１に示す。試料５は比較例の試料６に
比べて実施例２と同様に、拡散熱処理温度が低いにもか
がわらず、Ｔｅはほぼ同じでＪ、は改善された値となっ
ている。
表１
試料１
試料２
試料３
試料４
試料５
試料６
各試料におけるＴ、とＪｃ
Ｔｃ （Ｋ）
４
（比較例）７２
１
（比較例）７４
０４
（比較例） １０３
の値
Ｊ ｃ （Ａ ／ ｃＩ＃）
３２００ （４，２Ｋ）
１７００ （４，２Ｋ）
６０００ （４，２Ｋ）
４１００ （４，２Ｋ）
１２．００ （７７Ｋ）
７００ （７７Ｋ）
Claims (6)
- （１）少なくともＢｉ−Ｌｉ−Ｃｕ−Ｏの元素で構成さ
れる第１の酸化物要素と、少なくともＳｒ−Ｃａ−Ｏの
元素で構成される第２の酸化物要素との間の拡散反応に
よって、Ｂｉ基酸化物超電導体を生成することを特徴と
するＢｉ基酸化物超電導体の製造方法。 - （２）前記第１の酸化物要素は、Ｂｉ−Ｌｉ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−Ｏの元素で構成され、その原子比が、Ｂｉを１とし
てＬｉ０．０５〜０．５、Ｃａ０〜１．５、Ｃｕ０．５
〜２．０の範囲にあり、また、第２の酸化物要素がＳｒ
−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏの元素で構成され、その原子比が、Ｓ
ｒを１としてＣａ０．５〜１．５、Ｃｕ０．５〜２．０
の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のＢｉ基
酸化物超電導体の製造方法。 - （３）前記第１の酸化物要素と第２の酸化物要素との粉
末を混合して得た複合体を、拡散熱処理することを特徴
とする請求項１又は２に記載のＢｉ基酸化物超電導体の
製造方法。 - （４）前記第２の酸化物要素からなる基体の上に第１の
酸化物要素を被覆して得た複合体を拡散熱処理すること
を特徴とする請求項１又は２に記載のＢｉ基酸化物超電
導体の製造方法。 - （５）第１の酸化物要素のＢｉの一部をＢｉ１に対し、
０．１〜０．５の組成比の原子％でＰｂに置換すること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＢｉ
基酸化物超電導体の製造方法。 - （６）前記熱処理が、５５０℃〜７５０℃の範囲にある
一次拡散熱処理と、この熱処理の後におこなう７５０℃
〜９００℃の範囲にある二次拡散熱処理とからなること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＢｉ基
酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087526A JP2971504B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | Ｂｉ基酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087526A JP2971504B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | Ｂｉ基酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290316A true JPH03290316A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2971504B2 JP2971504B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=13917442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2087526A Expired - Fee Related JP2971504B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | Ｂｉ基酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971504B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-03 JP JP2087526A patent/JP2971504B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971504B2 (ja) | 1999-11-08 |
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