JPH0330265A - 超電導セラミックスの異方性接合の方法 - Google Patents
超電導セラミックスの異方性接合の方法Info
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- JPH0330265A JPH0330265A JP1164827A JP16482789A JPH0330265A JP H0330265 A JPH0330265 A JP H0330265A JP 1164827 A JP1164827 A JP 1164827A JP 16482789 A JP16482789 A JP 16482789A JP H0330265 A JPH0330265 A JP H0330265A
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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】
(a)技術分野の説明
本発明は、超電導磁スセンサ、超電導トランジスター
超電導スイッチなどの超電導デバイス応(b)従来技術
の説明 超電導体には、ゼa抵抗、ジョセフソン効果、完全反磁
性などの特異な性質があり、それらの現象を利用して巨
大な超電導発電機、超高速コンピュータなどの開発が見
込まれている。最近になって、液体窒素温度以上で超電
導を示す高温[電導セラミックスが発見されるに伴い、
産業への応用は、電力、エレクトロニクス、輸送、医療
などの各分野で飛躍的に広がり、近未来の社会を変えて
しまうことが予期されている。
超電導スイッチなどの超電導デバイス応(b)従来技術
の説明 超電導体には、ゼa抵抗、ジョセフソン効果、完全反磁
性などの特異な性質があり、それらの現象を利用して巨
大な超電導発電機、超高速コンピュータなどの開発が見
込まれている。最近になって、液体窒素温度以上で超電
導を示す高温[電導セラミックスが発見されるに伴い、
産業への応用は、電力、エレクトロニクス、輸送、医療
などの各分野で飛躍的に広がり、近未来の社会を変えて
しまうことが予期されている。
しかしながら、これらの材料を実用化する段階で、特に
、エレクトロニクスの分野では接合面において結晶方向
の異なる超電導セラミックス同士の接合は多様な超電導
デバイスの作製を可能にし、それを利用した超電導応用
システムの開発に必要不可欠な技術要素である。そのた
めには超電導セラミックス単結晶の利用が考えられるが
、現段階では、単結晶育成が可能な超電導セラミックス
は極めて限られており、たとえ単結晶が得られたにして
も形状は極めて小さく、そのような接合界面を作製する
ことは困難で、,材料としても単結晶は一般に高価なも
のである。また、基板上に超電導セラミックスの単結晶
状の薄膜を作製することはできるが、接合界面において
結晶方向の異なる超電導セラミックス薄膜同士の接合は
技術的にも困難である。
、エレクトロニクスの分野では接合面において結晶方向
の異なる超電導セラミックス同士の接合は多様な超電導
デバイスの作製を可能にし、それを利用した超電導応用
システムの開発に必要不可欠な技術要素である。そのた
めには超電導セラミックス単結晶の利用が考えられるが
、現段階では、単結晶育成が可能な超電導セラミックス
は極めて限られており、たとえ単結晶が得られたにして
も形状は極めて小さく、そのような接合界面を作製する
ことは困難で、,材料としても単結晶は一般に高価なも
のである。また、基板上に超電導セラミックスの単結晶
状の薄膜を作製することはできるが、接合界面において
結晶方向の異なる超電導セラミックス薄膜同士の接合は
技術的にも困難である。
このような状況にあって、超電導特性を損なわないで、
そのような超電導セラミックスの接合化技術の開発が強
く望まれている. (C)発明が解決しようとする問題点 超電導セラミックスの接合には、接合強度の強さと共に
超電導セラミックス接合体に臨界温度や臨界電流密度な
どの超電導特性が損なわれてならない。特に、接合界面
に異相が生成すると超電導電流が阻止される。セラミッ
クス構造材料では、添加物を加えて接合界面に中間生成
層を生成させることにより強固な接合を図ってきてきた
。超電導セラミックスでは、不純物は超電導特性に極め
て悪影響を与えるので、添加剤を加えることなく超電導
セラミックス同士の拡散により接合しなければならない
. また、最近発見された酸化物系高温M!電導体は結晶構
造の関係から超電導電流においても2次元的な異方性を
示しており、超電導デバイスに適した接合界面ができる
ように結晶方向の異なる2つの超電導セラミックスを当
接して接合しなければならないなどの問題点がある. (d)問題を解決しようとする手段 本発明は前記事情に鐵み、従来の問題点を解決しようと
するもので、機械的応力などの利用により微細結晶粒子
を特定方向に揃えた超電導セラミックス焼結体に対して
、カッターで切断して結晶方向の異なる焼結体表面を当
接し、その接合表面に垂直方向に一軸性高温加圧処理し
て容易かつ確実に接合できる方法を提供しようとするも
のであり、600℃以上、10κg/cm’以上の加圧
温度で、超電導セラミックス同士の相互拡散が容易に起
こり、機械的に強固で、超電導特性の優れた超電導セラ
ミックス接合体を得る接合方法を提供するものである。
そのような超電導セラミックスの接合化技術の開発が強
く望まれている. (C)発明が解決しようとする問題点 超電導セラミックスの接合には、接合強度の強さと共に
超電導セラミックス接合体に臨界温度や臨界電流密度な
どの超電導特性が損なわれてならない。特に、接合界面
に異相が生成すると超電導電流が阻止される。セラミッ
クス構造材料では、添加物を加えて接合界面に中間生成
層を生成させることにより強固な接合を図ってきてきた
。超電導セラミックスでは、不純物は超電導特性に極め
て悪影響を与えるので、添加剤を加えることなく超電導
セラミックス同士の拡散により接合しなければならない
. また、最近発見された酸化物系高温M!電導体は結晶構
造の関係から超電導電流においても2次元的な異方性を
示しており、超電導デバイスに適した接合界面ができる
ように結晶方向の異なる2つの超電導セラミックスを当
接して接合しなければならないなどの問題点がある. (d)問題を解決しようとする手段 本発明は前記事情に鐵み、従来の問題点を解決しようと
するもので、機械的応力などの利用により微細結晶粒子
を特定方向に揃えた超電導セラミックス焼結体に対して
、カッターで切断して結晶方向の異なる焼結体表面を当
接し、その接合表面に垂直方向に一軸性高温加圧処理し
て容易かつ確実に接合できる方法を提供しようとするも
のであり、600℃以上、10κg/cm’以上の加圧
温度で、超電導セラミックス同士の相互拡散が容易に起
こり、機械的に強固で、超電導特性の優れた超電導セラ
ミックス接合体を得る接合方法を提供するものである。
なお、上記の一軸性の高温加圧処理の方法としては、ホ
ットプレス法、ホットフォージ法などがある。
ットプレス法、ホットフォージ法などがある。
(e)発明の作用
上記構成に基づく接合方法により、超電導セラミックス
同士が充分な接合強度をもって接合でき、また、超電導
セラミックス同士の相互拡散による接合であるために接
合界面には異相の生成はなく、接合界面で結晶方向の異
なる高温超電導セラミックス接合体が作製できる.この
発明は超電導セラミックス同士の接合化と同時に、各種
の異方性超電導接合が可能であり、多種多様な超電導デ
バイスの開発が進み、超電導セラミックス材料のとして
の実用化が加速される。
同士が充分な接合強度をもって接合でき、また、超電導
セラミックス同士の相互拡散による接合であるために接
合界面には異相の生成はなく、接合界面で結晶方向の異
なる高温超電導セラミックス接合体が作製できる.この
発明は超電導セラミックス同士の接合化と同時に、各種
の異方性超電導接合が可能であり、多種多様な超電導デ
バイスの開発が進み、超電導セラミックス材料のとして
の実用化が加速される。
(f)発明の実施例
以下に実施例をあげて具体的に説明する。接合するため
の焼結体試験片としては、IIOK級の臨界温度を示す
Bi+.ePb@4Sr+.eCa2.aCu2.sO
tなる組成を選び、出発原料として通常入手しうる酸化
ビスマス、酸化鉛、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウ
ム及び酸化鋼を用いた。
の焼結体試験片としては、IIOK級の臨界温度を示す
Bi+.ePb@4Sr+.eCa2.aCu2.sO
tなる組成を選び、出発原料として通常入手しうる酸化
ビスマス、酸化鉛、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウ
ム及び酸化鋼を用いた。
その調合物を830℃、60時間で固相反応させて超電
導セラミックスの単一相を作り、それを粉砕したものを
ホットプレス装置を用いて830℃、300Kg/cm
2の条件で2時間高温加圧成形・焼結を行った。
導セラミックスの単一相を作り、それを粉砕したものを
ホットプレス装置を用いて830℃、300Kg/cm
2の条件で2時間高温加圧成形・焼結を行った。
焼結体の密度は6.2kg/cm’で、理論密度の95
%以上であった.X線回折法によって調べると、C軸は
加圧方向に平行に配向し、また、超電導の電流方向であ
るa軸ないしb軸は加圧方向に垂直に配向した焼結体ブ
ロックになり、配向度は少なくとも95%以上あった. このようにして得られた高緻密な焼結体プロックからカ
ッターを用いて下記の各実施例に示す要領と形状に切断
して2Mの接合用試験片(寸法:9x7x7mm)を作
製し、その切断面を当接して下記の接合条件で異方性接
合を行った。さらに、空ス中830℃、40時間で熱処
理して接合後の試験片の臨界温度と臨界電流密度を測定
した。
%以上であった.X線回折法によって調べると、C軸は
加圧方向に平行に配向し、また、超電導の電流方向であ
るa軸ないしb軸は加圧方向に垂直に配向した焼結体ブ
ロックになり、配向度は少なくとも95%以上あった. このようにして得られた高緻密な焼結体プロックからカ
ッターを用いて下記の各実施例に示す要領と形状に切断
して2Mの接合用試験片(寸法:9x7x7mm)を作
製し、その切断面を当接して下記の接合条件で異方性接
合を行った。さらに、空ス中830℃、40時間で熱処
理して接合後の試験片の臨界温度と臨界電流密度を測定
した。
実施例l
第1図に示す要領で当接した2つの接合用試験片を大気
中800℃、25κg/cd, 3 0分で一軸性加
熱加圧処理して接合し、上記の条件で熱処理した結果、
接合体試験片の臨界温度は108Kで、77Kでの臨界
電流密度は550A/Cll2であった.実施例2 第l図に示す要領で当接した2つの接合用試験片を大気
中780℃、25Kg/cII2、30分で一軸性加熱
加圧処理して接合し、上記の条件で熱処理した結果、接
合体試験片の臨界温度は108Kで、77Kでの臨界電
流密度は500A/c+s’であった.実施例3 第2図に示す要領で当接した2つの接合用試験片を大気
中800℃、25κgICII12、30分で一軸性加
熱加圧処理して接合し、上記の条件で熱処理した結果、
接合体試験片の臨界温度は106Kで、77Kでの臨界
電流密度は370A/cn+2であった。
中800℃、25κg/cd, 3 0分で一軸性加
熱加圧処理して接合し、上記の条件で熱処理した結果、
接合体試験片の臨界温度は108Kで、77Kでの臨界
電流密度は550A/Cll2であった.実施例2 第l図に示す要領で当接した2つの接合用試験片を大気
中780℃、25Kg/cII2、30分で一軸性加熱
加圧処理して接合し、上記の条件で熱処理した結果、接
合体試験片の臨界温度は108Kで、77Kでの臨界電
流密度は500A/c+s’であった.実施例3 第2図に示す要領で当接した2つの接合用試験片を大気
中800℃、25κgICII12、30分で一軸性加
熱加圧処理して接合し、上記の条件で熱処理した結果、
接合体試験片の臨界温度は106Kで、77Kでの臨界
電流密度は370A/cn+2であった。
(g)発明の効果
以上述べたごとく、本発明によれば、臨界温度などの超
電導特性を損なうことなく、接合面で結晶方向の異なる
超電導セラミックス焼結体同士を接合することができ、
超電導セラミックス部材を用いてエレクトロニクスなど
の分野で各種のMI M導デバイスを作製することが可
能となり、本発明の工業的価値は極めて大きい.
電導特性を損なうことなく、接合面で結晶方向の異なる
超電導セラミックス焼結体同士を接合することができ、
超電導セラミックス部材を用いてエレクトロニクスなど
の分野で各種のMI M導デバイスを作製することが可
能となり、本発明の工業的価値は極めて大きい.
第l図および第2図はそれぞれ本発明に係わる超電導セ
ラミックスの異方性接合の方法の実施例における接合要
領の説明図である。 指定代理人 工業技術院名古屋工業技術試験所長 ガυT 0
ラミックスの異方性接合の方法の実施例における接合要
領の説明図である。 指定代理人 工業技術院名古屋工業技術試験所長 ガυT 0
Claims (1)
- Bi−Pb−Sr−Ca−Cu−O系などの粒子配向性
微組織を有する2つ以上の高温超電導セラミックス焼結
体に対して、結晶方向の異なる焼結体表面を当接して、
600℃〜950℃温度範囲で、また10Kg/cm^
2〜100Kg/cm^2加圧の範囲で一軸性高温加圧
処理することにより、高臨界温度や高臨界電流密度など
の超電導特性を有する接合体を作製することを特徴とす
る超電導セラミックスの接合方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164827A JPH0330265A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 超電導セラミックスの異方性接合の方法 |
| US07/497,679 US5081074A (en) | 1989-06-27 | 1990-03-23 | Method for production of joint sintered article of high-temperature superconductive ceramics and joint sintered article produced thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164827A JPH0330265A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 超電導セラミックスの異方性接合の方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330265A true JPH0330265A (ja) | 1991-02-08 |
| JPH0514384B2 JPH0514384B2 (ja) | 1993-02-24 |
Family
ID=15800676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1164827A Granted JPH0330265A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 超電導セラミックスの異方性接合の方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5081074A (ja) |
| JP (1) | JPH0330265A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20150129866A (ko) | 2011-01-25 | 2015-11-20 | 헤이신 엘티디. | 1축 편심 나사 펌프 |
| KR20230037679A (ko) | 2020-08-25 | 2023-03-16 | 미츠비시 쥬코 칸쿄 카가쿠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 전해 장치 |
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| JPH05894A (ja) * | 1990-06-28 | 1993-01-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合酸化物超電導薄膜 |
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1989
- 1989-06-27 JP JP1164827A patent/JPH0330265A/ja active Granted
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1990
- 1990-03-23 US US07/497,679 patent/US5081074A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US5081074A (en) | 1992-01-14 |
| JPH0514384B2 (ja) | 1993-02-24 |
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