JPH0360455A - 超電導体の製造法 - 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、酸化物超電導体含有物を押出成形し成形体を
焼結処理することからなる超電導体の製造法に関する。

従来の技術及び課題 線材等の実用形態に加工された酸化物超電導体の提供が
重要な課題となっている。

従来、かかる超電導体の製造法として、有機溶剤の使用
下に酸化物超電導体の粉末を有機高分子と混合し、これ
を所定形状に押出成形し、成形体を焼結処理する方法が
提案されている。

しかしながら、成形体の形状がバラツキやすく、成形途
中で破断するなどして均一形状の長尺物を成形し難い問
題点があった。また、焼結処理体の超電導特性がバラツ
キやすい問題点もあった。

課題を解決するための手段 本発明者は、前記の問題点を克服すべく鋭意研究を重ね
た結果、有機溶剤の使用が成形体の形状をバラツキやす
くし、有機高分子の分解成分等が超電導特性をばらつか
せることを究明し、かかる究明点を克服すべく更に研究
を重ねてその克服に成功し、本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、酸化物超電導体の粉末を有機高分子
からなるバインダで保形するようにした成形材を押出成
形し、成形体を焼結処理して超電導体を得るにあたり、
成形材として平均粒径が５０μ−以下の酸化物超電導体
の粉末１００重量部と、ハロゲン、灰分、リン及び硫黄
の合計含有量が０８１重量％以下の有機高分子からなる
バインダ５〜２０重量部の混合物からなり、かつ有機溶
剤を含有しないものを用いることを特徴とする超電導体
の製造法を提供するものである。

作用 平均粒径が５０μｍ以下の酸化物超電導体の粉末を上記
組成で有機高分子からなるバインダと混合することによ
り、有機溶剤を使用しないで押出成形が可能な超電導体
形成用の成形材を得ることができる。また、その有機高
分子として％ハロゲン、灰分、リン及び硫黄の合計含有
量が０．１重量％以下のものを用いることにより、酸化
物超電導体の変質や、有機高分子の焼結残滓の生成を防
止ないし抑制することができ、超電導特性の均一性に優
れる超電導体を得ることができる。

発明の構成要素の例示 本発明において用いる酸化物超電導体については特に限
定はないｏ　ＹＢａ２Ｃｕ３０ｈやＹｌ−ｂＢａｂＣｕ
　Ｏｃの如きＹ系酸化物超電導体、Ｂａｔ−ｄＫｉＢ１
０３の如きＢａ系酸化物超電導体、Ｎｄ２−ｓ　Ｃｅ、
。

Ｃｕ０４−ｔの如きＮｄ系酸化物超電導体、Ｂ１２−ｙ
ＰｂｔＳｒ２　Ｃａｚ　Ｃｕ：＋○ゎやＢｉ２５ｒ２Ｃ
ａｔ−ｉＹ　（Ｃｕ、、　０８−Ｊの如きＢｉ系酸化物
超電導体、その他Ｌａ系酸化物超電導体、Ｔ１系酸化物
超電導体、ｐｂ系酸化物超電導体、Ｔａ系酸化物超電導
体など、また前記のＹ等の成分を他の希土類元素で置換
したもの、ないしＢａ等の成分を他のアルカリ土類金属
で置換したもの、あるいは○成分をＦなどで置換したも
のなど、公知物のいずれも用いることができる。なおか
かる酸化物超電導体は例えば、所定の組成となる配合割
合で原料を共沈法やゾルゲル法等の湿式混合法、ないし
その他の適宜な混合法で混合し、その混合物を仮焼処理
ないし焼結処理して超電導体とすることにより得ること
ができる。用いる酸化物超電導体は、平均粒径が５０μ
ｍ以下、就中１０μｍ以下の粉末であり、これは例えば
前記した焼結処理体等を粉砕することにより得ることが
できる。

押出成形用の成形材は、酸化物超電導体の粉末を有機高
分子からなるバインダと混合することにより傅るこ乏が
できる。混合には、例えばロールや加圧ニーダ等の適宜
な混練機を用いてよい。混合に際しては、有機物からな
る可塑剤、滑剤などの適宜な調節剤を併用してよい。用
いる有機高分子は、ハロゲン、灰分、リン及び硫黄の合
計含有量が０．１重量％以下、就中０．０１７［量％以
下であり、酸化物超電導体の粉末との混合物として押出
成形に必要な流動性を付与しうるものである。易燃焼性
、ないし易熱分解性の有機高分子が好ましく用いられる
。一般には、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、エ
チレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリ
レート共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、ポリ
アミド、ポリメタクリル酸メチルの如き熱可塑性樹脂や
ゴム系高分子などが用いられる。また必要（こ応じて用
いる可塑剤としては例えば、ジブチルフタレート、ジエ
チルフタレート、ジオクチルフタレートの如きフタル酸
エステル類、脂肪酸エステル類、ポリエチレングリコー
ル誘導体類、グリセリン、ポリアルキルグリコール類な
どが、滑剤としては例えば、グリセリントリオレートの
如き脂肪酸類、合成界面活性剤、パラフィンワックス、
ステアリン酸などが用いられる。

有機高分子からなるバインダの使用量は、酸化物超電導
体の粉末１００重量部あたり、５〜２０重量部が適当で
ある。その使用量が５重量部未満では保形力に乏しくて
成形体の取り扱い時に壊れやすいものとなるし、２０重
量部を超えると焼結時（こ残滓が生じやすくなる。

本発明の製造法は、酸化物超電導体の粉末を含有する前
記成形材を押出成形し、成形体を焼結処理して超電導体
とするものである。押出成形機としてはスクリュー式や
ラム式等の適宜なものを用いてよい。成形形態は、例え
ば紐状やテープ状など任意である。焼結温度は、酸化物
超電導体の種類等に応じ適宜に決定してよい。一般には
、７００〜１２００℃である。成形体の焼結処理に際し
ては、予め脱脂処理して有機成分を除去してもよい。ま
た例えば成形体を支持体に巻回するなど、適宜な二次加
工を施してもよい。焼結雰囲気は酸化物超電導体に応し
決定される。焼結時間は通例、２００時間以下、就中２
〜１５０時間であるがこれに限定されない。焼結処理に
より酸化物超電導体の粉末が一体化し、目的とする超電
導体が形成される。

発明の効果 本発明によれば、有機溶剤を含有しない押出成形用の超
電導体成形材を得ることができ、均一形状の長尺成形体
を安定して連続成形することができ、また超電導特性に
優れる超電導体を効率的に製造することができる。

実施例 Ｂｉ２Ｏ：ｌ　、ＰｂＯ１ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３及び
ＣｕＯの粉末の所定量を混合し、７５０〜８５０℃で１
２時間仮焼し、得られた仮焼体を粉砕してそれを厚さ２
１ＩＩＩ１１外径２０ｍ５のベレットに成形し、これを
８３０〜８７０℃で５０時間焼結処理して、Ｂ１２−ｚ
　Ｐｂｔ　５ｒ２ＣａｚＣｕ３０　ｈ　（−＝０．６）
からなる超電導体のベレットを得た。次にそのベレット
を粉砕して粒径が０．１〜ｔＯμＩｌｌの粉末を得、そ
の１００重量部をポリエチレンくハロゲン、灰分、リン
及び硫黄の合計含有量０．０５重量％）１０重量部、ジ
ブチルフタレート１重量部と共に加圧ニーダで混合し、
成形材を得た。

ついで、前記の成形材をＬ／Ｄが（２の押出機に供給し
、８０〜（８０℃の種々の設定温度で押出成形して外形
が１．０ｍｎ＋の紐体を得、その紐体を８００〜９００
℃で焼結処理して一連の棒体からなる超電導体を得た。

前記の押出成形ｌこおいては紐体を長尺の状態で安定し
て連続成形することができ、それを巻取った場合にも破
断することがなかった。また、紐体の径の均一性にも優
れていた。なお、焼結時間は１２〜１００時間の種々の
時間とした。

得られた各超電導体の長手方向における臨界温度は、１
００〜１０５にであり、臨界電流密度は、３０００〜ｌ
　００００　Ａ　／　ｃＩｊ（７７、３Ｋ　）であった
。なお臨界温度は０　、１　Ａ　／　ｃｄの電流密度下
、液体ヘリウムで冷却しなから４端子法により電気抵抗
の温度による変化を測定し、電圧端子間の発生電圧がＯ
となったときの温度である。また臨界電流密度はパワー
リードと共に液体窒素で冷却しながら徐々に電流値をあ
げて４端子法により電圧端子間の電圧の印加電流による
変化を測定し、Ｘ−Ｙレコーダーにおいて１μＶ　／　
ｃｖａの電圧が出現したときの電流値を超電導体の断面
積で除した値である。

比較例 ポリエチレンに代えてポリビニルブチラール（ハロゲン
、灰分、リン及び硫黄の合計含有量０．３重量％）５０
重量部を用い、かつトルエン２０重量部を用いたほかは
実施例に準して成形材を調製し、これを用いて押出成形
体、及び焼結処理体を得た。

前記の押出成形においては成形紐体の長さが１ｍはどに
なったときに破断し、長尺体を得ることができなかった
。また自重による偏った伸びで径のバラツキも大きかっ
た。さらに、得られた各超電導体の長手方向における臨
界温度は７５〜９０にとバラツキが大きく、臨界電流密
度は１０〜５０Ａ／ｃ＋Ｊ（７７，３Ｉ（）と低かった
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．酸化物超電導体の粉末を有機高分子からなるバイン
   ダで保形するようにした成形材を押出成形し、成形体を
   焼結処理して超電導体を得るにあたり、成形材として平
   均粒径が５０μｍ以下の酸化物超電導体の粉末１００重
   量部と、ハロゲン、灰分、リン及び硫黄の合計含有量が
   ０．１重量％以下の有機高分子からなるバインダ５〜２
   ０重量部の混合物からなり、かつ有機溶剤を含有しない
   ものを用いることを特徴とする超電導体の製造法。