JPH04108662A - 酸化物超電導層の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導層の製造方法Info
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- JPH04108662A JPH04108662A JP2227807A JP22780790A JPH04108662A JP H04108662 A JPH04108662 A JP H04108662A JP 2227807 A JP2227807 A JP 2227807A JP 22780790 A JP22780790 A JP 22780790A JP H04108662 A JPH04108662 A JP H04108662A
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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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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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】
産業上の利用分野
本発明は、電着方式で形成したピンニングセンター含有
の酸化物超電導体の粉末層を焼結処理するようにした、
磁場下における臨界電流密度等の超電導特性に優□れる
酸化物超電導層の製造方法に関する。
の酸化物超電導体の粉末層を焼結処理するようにした、
磁場下における臨界電流密度等の超電導特性に優□れる
酸化物超電導層の製造方法に関する。
先行技術及び課題
本発明者らが属するグループは、固相法、共沈法で形成
した酸化物超電導体の粉末を分散媒中に分散させ、その
分散液中に耐熱性導体を浸漬して電圧を印加する電着方
式で、酸化物超電導体の粉末層を形成し、その粉末層を
焼結処理して酸化物超電導層を得ることに成功し、先に
提案した。
した酸化物超電導体の粉末を分散媒中に分散させ、その
分散液中に耐熱性導体を浸漬して電圧を印加する電着方
式で、酸化物超電導体の粉末層を形成し、その粉末層を
焼結処理して酸化物超電導層を得ることに成功し、先に
提案した。
しかしながら、得られる酸化物超電導層が磁場下での臨
界電流密度に劣る問題点があった。
界電流密度に劣る問題点があった。
課題を解決するための手段
本発明は、ピンニングセンター含有の酸化物超電導体を
用いた電着方式による粉末層の形成と、その超電導特性
を損なわない焼結処理に成功して前記の課題を克服した
ものである。
用いた電着方式による粉末層の形成と、その超電導特性
を損なわない焼結処理に成功して前記の課題を克服した
ものである。
すなわち本発明は、耐熱性導体の上に電着方式で、ピン
ニングセンターを含有する酸化物超電導体の粉末層を形
成する工程と、前記で形成した酸化物超電導体の粉末層
を耐熱性導体、ないし酸化物超電導体の融点未満の温度
で焼結処理する工程を有することを特徴とする酸化物超
電導層の製造方法を提供するものである。
ニングセンターを含有する酸化物超電導体の粉末層を形
成する工程と、前記で形成した酸化物超電導体の粉末層
を耐熱性導体、ないし酸化物超電導体の融点未満の温度
で焼結処理する工程を有することを特徴とする酸化物超
電導層の製造方法を提供するものである。
作用
ピンニングセンター含有の酸化物超電導体は、そのピン
ニングセンターによる磁束のビン止め効果により高い磁
場下においても大きな臨界電流密度を示す。ピンニング
センターは酸化物超電導組成の超電導相中に、非酸化物
超電導組成の絶縁相を導入する方法などにより形成され
る。本発明では、かかるピンニングセンター含有の酸化
物超電導体の粉末層を耐熱性導体の上に電着方式で形成
して融点未満の温度で焼結することにより、その超電導
特性を損なうことなくバルク化して、酸化物超電導層を
形成するものである。
ニングセンターによる磁束のビン止め効果により高い磁
場下においても大きな臨界電流密度を示す。ピンニング
センターは酸化物超電導組成の超電導相中に、非酸化物
超電導組成の絶縁相を導入する方法などにより形成され
る。本発明では、かかるピンニングセンター含有の酸化
物超電導体の粉末層を耐熱性導体の上に電着方式で形成
して融点未満の温度で焼結することにより、その超電導
特性を損なうことなくバルク化して、酸化物超電導層を
形成するものである。
発明の構成要素の例示
本発明において用いるピンニングセンター含有の酸化物
超電導体については特に限定はない。例えば、ＹＢａ２
Ｃｕ３０ａやＹ ｔ−ｂ Ｂａ ｂ ＣｕＯｃの如き
Ｙ系酸化物超電導体、Ｂａ１−ｄ Ｋ、ｔ ＢｉＯ３の
如きＢａ系酸化物超電導体、Ｎｄ２−ｅ Ｃｅｅ Ｃｕ
０４−ｆの如きＮｄ系酸化物超電導体、Ｂ１２−ｔ Ｐ
ｂｔ ５ｒ２Ｃａ２ Ｃｕ３０ｈやＢｉ２ Ｓｒ ２
Ｃａ＋−ｓ （：ｕ、 ＯＪの如きＢｉ系酸化物超電導
体、その他Ｌａ系酸化物超電導体、ＴＩ系酸化物超電導
体、Ｐｂ系酸化物超電導体等、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Ｏ成分
をＦなどで置換したものなどのいずれも用いつる。
超電導体については特に限定はない。例えば、ＹＢａ２
Ｃｕ３０ａやＹ ｔ−ｂ Ｂａ ｂ ＣｕＯｃの如き
Ｙ系酸化物超電導体、Ｂａ１−ｄ Ｋ、ｔ ＢｉＯ３の
如きＢａ系酸化物超電導体、Ｎｄ２−ｅ Ｃｅｅ Ｃｕ
０４−ｆの如きＮｄ系酸化物超電導体、Ｂ１２−ｔ Ｐ
ｂｔ ５ｒ２Ｃａ２ Ｃｕ３０ｈやＢｉ２ Ｓｒ ２
Ｃａ＋−ｓ （：ｕ、 ＯＪの如きＢｉ系酸化物超電導
体、その他Ｌａ系酸化物超電導体、ＴＩ系酸化物超電導
体、Ｐｂ系酸化物超電導体等、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Ｏ成分
をＦなどで置換したものなどのいずれも用いつる。
ピンニングセンターを含有する酸化物超電導体の形成は
、溶融方式例えば、酸化物超電導体を部分溶融させたの
ち方向層間させるＭＴＧ法＜ＭｅｌｔＴｅｘｔｕｒｅｄ
−Ｇｒｏｉｖｔｈ ）や、酸化物超電導組成の原料粉末
を溶融させたのち急冷し、ついで半溶融温度に加熱して
部分溶融させたのち徐冷するＱＭＧ法（Ｑｕｅｎｃｈ−
ａｎｄ−Ｍｅｌｔ−Ｇｒｏｗｔｈ） 、あるイハ酸化物
超電導体形成用の原料粉末を適当な組成で仮焼後、加熱
溶融させて急冷し、形成された凝固物を粉砕後その粉末
を半溶融温度で部分溶融させて徐冷するＭＰＭＧ法（Ｍ
ｅｌｔ−Ｐｏｉｙｄｅｒｉｎｇ−Ｍｅｌｔ−Ｇｒｏｗｔ
ｈ ）などにより行うことができる。前記のＭＰＭＧ法
においては酸化物超電導体の粉末とピンニングセンター
となる非酸化物超電導体の粉末を混合し、これを仮焼し
てなるものに加熱溶融以下の措置を施す方式などによっ
てもピンニングセンター含有の酸化物超電導体を形成す
ることができる。本発明では、後者の方式を含むＭＰ
ＰｖＩＧ法などにより形成した、ピンニングセンターが
超電導相中に微細な状態で均質に分散しているものが好
ましく用いうる。
、溶融方式例えば、酸化物超電導体を部分溶融させたの
ち方向層間させるＭＴＧ法＜ＭｅｌｔＴｅｘｔｕｒｅｄ
−Ｇｒｏｉｖｔｈ ）や、酸化物超電導組成の原料粉末
を溶融させたのち急冷し、ついで半溶融温度に加熱して
部分溶融させたのち徐冷するＱＭＧ法（Ｑｕｅｎｃｈ−
ａｎｄ−Ｍｅｌｔ−Ｇｒｏｗｔｈ） 、あるイハ酸化物
超電導体形成用の原料粉末を適当な組成で仮焼後、加熱
溶融させて急冷し、形成された凝固物を粉砕後その粉末
を半溶融温度で部分溶融させて徐冷するＭＰＭＧ法（Ｍ
ｅｌｔ−Ｐｏｉｙｄｅｒｉｎｇ−Ｍｅｌｔ−Ｇｒｏｗｔ
ｈ ）などにより行うことができる。前記のＭＰＭＧ法
においては酸化物超電導体の粉末とピンニングセンター
となる非酸化物超電導体の粉末を混合し、これを仮焼し
てなるものに加熱溶融以下の措置を施す方式などによっ
てもピンニングセンター含有の酸化物超電導体を形成す
ることができる。本発明では、後者の方式を含むＭＰ
ＰｖＩＧ法などにより形成した、ピンニングセンターが
超電導相中に微細な状態で均質に分散しているものが好
ましく用いうる。
本発明においては、ピンニングセンター含有の酸化物超
電導体の粉末を用いて電着方式により耐熱性導体の上に
粉末層を形成する。
電導体の粉末を用いて電着方式により耐熱性導体の上に
粉末層を形成する。
電着は適宜な方式で行ってよい。その例としては、アセ
トン等の分散媒中に粒径が１〜ＩＯμ口のピンニングセ
ンター含有の酸化物超電導体の粉末を分散させ、その分
散液中に当該酸化物超電導体の粉末の電着を受ける耐熱
性導体と、その対向電極を浸漬し、その耐熱性導体と対
向電極間に電圧を印加する方式などがあげられる。その
際、耐熱性導体を陽極とするか、陰極とするかは当該酸
化物超電導体の粉末のチャージに応じ決定され、クーロ
ン力に基づいて引力が作用する極とされる。印加電圧の
大きさは適宜に決定され通例、直流電圧で５０〜１００
ＯＶである。電着形成する粉末層の厚さは任意であり、
一般には５００ＥＩｌ以下である。
トン等の分散媒中に粒径が１〜ＩＯμ口のピンニングセ
ンター含有の酸化物超電導体の粉末を分散させ、その分
散液中に当該酸化物超電導体の粉末の電着を受ける耐熱
性導体と、その対向電極を浸漬し、その耐熱性導体と対
向電極間に電圧を印加する方式などがあげられる。その
際、耐熱性導体を陽極とするか、陰極とするかは当該酸
化物超電導体の粉末のチャージに応じ決定され、クーロ
ン力に基づいて引力が作用する極とされる。印加電圧の
大きさは適宜に決定され通例、直流電圧で５０〜１００
ＯＶである。電着形成する粉末層の厚さは任意であり、
一般には５００ＥＩｌ以下である。
なお前記の耐熱性導体は、形成された粉末層と共に焼結
処理に供されるので、その焼結温度に耐え、かつ粉末層
と反応しないものが用いられる。
処理に供されるので、その焼結温度に耐え、かつ粉末層
と反応しないものが用いられる。
一般には銀、金、白金などからなるもの、就中、銀から
なるものが用いられる。耐熱性導体の形態は、板や線材
など、任意である。
なるものが用いられる。耐熱性導体の形態は、板や線材
など、任意である。
耐熱性導体の上に電着形成したピンニングセンター含有
の酸化物超電導体の粉末層は、必要に応じプレス加工に
よる高密度化処理などの中間処理を施したのち、焼結処
理する。
の酸化物超電導体の粉末層は、必要に応じプレス加工に
よる高密度化処理などの中間処理を施したのち、焼結処
理する。
前記の例えば機械プレス方式や静水圧方式等によるプレ
ス処理は、焼結処理により形成される酸化物超電導層に
おけるヒビ割れの予防、ひいては超電導特性の向上に有
効である。その場合、プレス処理による電着形成した粉
末層の高密度化の程度は、酸化物超電導体の結晶密度（
理論値）の６０％以上、就中７５〜９５％の見掛は密度
とすることが適当である。
ス処理は、焼結処理により形成される酸化物超電導層に
おけるヒビ割れの予防、ひいては超電導特性の向上に有
効である。その場合、プレス処理による電着形成した粉
末層の高密度化の程度は、酸化物超電導体の結晶密度（
理論値）の６０％以上、就中７５〜９５％の見掛は密度
とすることが適当である。
必要に応じ耐熱性導体上の電着形成した粉末層に中間処
理を施して得たピンニングセンター含有の酸化物超電導
体からなる粉末層の焼結処理は、耐熱性導体の融点、又
は酸化物超電導体の融点のいずれか低い方の温度未満で
行う。これにより、ピンニングセンター含有の酸化物超
電導体からなる粉末層をその超電導特性を損なわずにバ
ルク化することができ、一体的な酸化物超電導層を形成
することができる。なお焼結条件は酸化物超電導体の種
類等に応じ適宜に決定してよい。−船釣な焼結温度は、
８００〜１２００℃の温度域であって耐熱性導体かつ酸
化物超電導体の融点未満の温度である。また、焼結時間
は通例２００時間以下、就中２〜２０時間であるがこれ
に限定されない。
理を施して得たピンニングセンター含有の酸化物超電導
体からなる粉末層の焼結処理は、耐熱性導体の融点、又
は酸化物超電導体の融点のいずれか低い方の温度未満で
行う。これにより、ピンニングセンター含有の酸化物超
電導体からなる粉末層をその超電導特性を損なわずにバ
ルク化することができ、一体的な酸化物超電導層を形成
することができる。なお焼結条件は酸化物超電導体の種
類等に応じ適宜に決定してよい。−船釣な焼結温度は、
８００〜１２００℃の温度域であって耐熱性導体かつ酸
化物超電導体の融点未満の温度である。また、焼結時間
は通例２００時間以下、就中２〜２０時間であるがこれ
に限定されない。
発明の効果
本発明によれば、ピンニングセンター含有の酸化物超電
導体の粉末を用いて、その超電導特性を損なうことなく
焼結一体化することができ、超電導特性、就中、磁場下
における臨界電流密度に優れる酸化物超電導層を安定に
、かつ効率的に製造することができる。
導体の粉末を用いて、その超電導特性を損なうことなく
焼結一体化することができ、超電導特性、就中、磁場下
における臨界電流密度に優れる酸化物超電導層を安定に
、かつ効率的に製造することができる。
実施例
ＹＢａ２ Ｃｕ３ｏＸの粉末１００部（重量部、以下同
じ〉とＹ ２ Ｂａ ＣｕＯｙの粉末３０部を混合し、
これを仮焼後、その粉砕物を１２００〜１４００℃に加
熱して溶融させたのち銅製金型（常温）にて急冷し、形
成された凝固物を粉砕してその粉末を１１００℃で加熱
処理したのち徐冷してピンニングセンター含有の酸化物
超電導体からなるバルク体を得た。
じ〉とＹ ２ Ｂａ ＣｕＯｙの粉末３０部を混合し、
これを仮焼後、その粉砕物を１２００〜１４００℃に加
熱して溶融させたのち銅製金型（常温）にて急冷し、形
成された凝固物を粉砕してその粉末を１１００℃で加熱
処理したのち徐冷してピンニングセンター含有の酸化物
超電導体からなるバルク体を得た。
前記のバルク体を粉砕して得た粒径１〜ｌｈｍの粉末１
部を０．２％ヨウ素−アセトン溶液１００部中に分散さ
せて分散液を得、その分散液中に厚さ０．２−の銀板を
浸漬し、これに白金板からなる陽極を対向配置してそれ
らの間に５００ｖの直流電圧を印加し、銀板上にビニ／
ユングセンター含有の酸化物超電導体の粉末層を形成し
た。電着形成した粉末層の厚さは約１５０μ−であり、
その見掛は密度は約３ｇ／−であった。
部を０．２％ヨウ素−アセトン溶液１００部中に分散さ
せて分散液を得、その分散液中に厚さ０．２−の銀板を
浸漬し、これに白金板からなる陽極を対向配置してそれ
らの間に５００ｖの直流電圧を印加し、銀板上にビニ／
ユングセンター含有の酸化物超電導体の粉末層を形成し
た。電着形成した粉末層の厚さは約１５０μ−であり、
その見掛は密度は約３ｇ／−であった。
ついで、前記の粉末肩付の銀板をプレス（５００ｋｇ／
ｃｊ）して粉末層を圧縮したのち、それを２００℃／時
間の速度で昇温し、９００〜９５０℃の温度で１２時間
焼結処理して、ヒビ割れのない一体的な酸化物超電導層
を得た。なお、前記の圧縮処理で形成した粉末層の見掛
は密度は５．９ｇ／ｃｊであった。
ｃｊ）して粉末層を圧縮したのち、それを２００℃／時
間の速度で昇温し、９００〜９５０℃の温度で１２時間
焼結処理して、ヒビ割れのない一体的な酸化物超電導層
を得た。なお、前記の圧縮処理で形成した粉末層の見掛
は密度は５．９ｇ／ｃｊであった。
比較例
Ｙ２ＢａＣｕＯｙを含有しないＹ Ｂａ２ ＣＬＩ３０
ｘの粉末を用いたほかは実施例に準じて、ピンニング
センターを含有しない系からなる酸化物超電導層を得た
。
ｘの粉末を用いたほかは実施例に準じて、ピンニング
センターを含有しない系からなる酸化物超電導層を得た
。
評価試験
実施例、比較例で得た酸化物超電導層について下記の超
電導特性を調べた。
電導特性を調べた。
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／ｅｌｌの電圧が出現した
ときの電流値を測定し、それを酸化物超電導体の断面積
で除して算出した。
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／ｅｌｌの電圧が出現した
ときの電流値を測定し、それを酸化物超電導体の断面積
で除して算出した。
結果を表に示した。
［臨界温度］
０．１Ａ／ｃｊ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となる時の温度を調べた。
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となる時の温度を調べた。
［臨界電流密度］
Claims (1)
- １．耐熱性導体の上に電着方式で、ピンニングセンター
を含有する酸化物超電導体の粉末層を形成する工程と、
前記で形成した酸化物超電導体の粉末層を耐熱性導体、
ないし酸化物超電導体の融点未満の温度で焼結処理する
工程を有することを特徴とする酸化物超電導層の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227807A JPH04108662A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 酸化物超電導層の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227807A JPH04108662A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 酸化物超電導層の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04108662A true JPH04108662A (ja) | 1992-04-09 |
Family
ID=16866692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2227807A Pending JPH04108662A (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 酸化物超電導層の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04108662A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8323860B2 (en) | 2009-06-10 | 2012-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device producing method and exposure mask |
| US8958035B2 (en) | 2009-10-12 | 2015-02-17 | Samsung Display Co., Ltd. | Mask for photoaligning an alignement layer, photoalignment method using the same, and liquid crystal display having the photoaligned alignement layer |
-
1990
- 1990-08-28 JP JP2227807A patent/JPH04108662A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8323860B2 (en) | 2009-06-10 | 2012-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device producing method and exposure mask |
| US8958035B2 (en) | 2009-10-12 | 2015-02-17 | Samsung Display Co., Ltd. | Mask for photoaligning an alignement layer, photoalignment method using the same, and liquid crystal display having the photoaligned alignement layer |
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