JPH042611A - 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） 本発明は超電導体の製造法に関する。

（従来の技術） 従来セラミックス超電導体は、セラミックス超電導体用
原料粉を混合し、これを焼成して製造していた。

例えばプラセオジウムとネオジウムを除くイツトリウム
、ホルミウム、エルビウム等の希土類元素、バリウム及
び銅を主成分とし、その比率が原子比で１：２：３にな
る超電導体は、上記元素を含む酸化物、炭酸塩等の化合
物を原子比でｌ：２：３になるように秤量して混合した
後、焼成して製造していた。

（Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆ　Ａｐｐ
ｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ）Ｖｏし２６．１２号（１９
８７年１２月刊）、Ｌ１９５９〜１９６０頁に示される
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の方法で得られた板状超電導体は、超
電導特性における臨界温度は高いが、臨界電流密度が低
く、必ずしもその壕まで実用化されるレベルではなかっ
た。

具体的には、プラセオジウムとネオジウムを除くイツト
リウム、ホルミウム、エルビウム等の希土類化合物、バ
リウム化合物及び銅化合物を主成分とし、この比率を１
：２：３とした酸化物系超電導体は、超電導状態が発現
する温＊　（Ｔ：ゝｅｔ）は９６にで、抵抗が零にｆｘ
　ル温ｆｌ　（Ｔｃｅｒ’　）　ハ９１にと良好でるる
。しかし臨界電流密度（以下Ｊｃとする）が０．９Ａ／
ａｍ”で一般に報告されているレベルに比較し、低いレ
ベルにとどまっている。

なお出湯が印加された場合、そのＪｃＶｉ大幅に低下し
易く１例えば１ｏ−”ｒの弱い［％の印加では１〜１に
、１０−’Ｔでは上〜」−にまで低下する。

まｆｃｌｏ−”Ｔ程度の弱磁場の印加による低下は。

超電導体粒子間の弱結合に起因する。このため９７０℃
以上の高温の焼成が試みられたが、この方法でＦｉ超電
導体中に液相が生成してそれが流出し９組成変動を起こ
すため目的が達せられないという欠点がある。

本発明は上記のような欠点の生じない超電導体の１＃造
法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明−ｉらはプラセオジウムとネオジウムを除くイッ
トリウムなどの希土類元素、バリウム及び鋼を主成分と
する超電導体のＪｃの向上について種々検討した結果、
その組成比を意図的にずらし。

また従来より高温で焼成することにより高いＪｃが得ら
れ、また磁場の印加によるＪｃの低下が防止できること
を見出し２本発明を完成するに至った。

本発明は希土類元素（ただしプラセオジウムとネオジウ
ムを除く）及び／又はイットリウム、バリウム及び銅を
主成分とし、その比率が原子比で１．０８〜１．３５：
２二ｇｇＮ　：　３士０．０８となる割合で秤量して混
合した後、酸素含有気流中で９７０〜１３００℃の温度
で焼成する超電導体の製造法に関する。

本発明において用いられるプラセオジウムとネオジウム
を除く希土類元素及び／又はイットリウム、バリウム並
びに銅は、それぞれ上記に示す成分の酸化物、炭酸塩、
有機酸塩、無機酸塩、有機金属化合物等の形態で用いら
れる。

プラセオジウムとネオジウムを除く希土類元素及び／又
はイツトリウム、バリウム並びに銅の配合割合は、原子
比で１．０８〜１．３５．２−ｏ、ｏｓ　。

３土００８の範囲とされ、この範囲外では高温での焼成
によってＪｃが低下し易く、また磁場依存性が犬きくな
るという欠点が生じる。

焼成条件は、酸素含有気流中で焼成することが必要とさ
れ、酸素を含有しない雰囲気中で焼成すると酸素を含有
する雰囲気中で再焼成しなければならない。酸素含有量
は、１０体積％り上であることが好ましく、２０体積チ
以上であればさらに好ましい。

焼成温度は９７０〜１３００℃の範囲とされ。

９７０℃未満であると焼結はできるが１弱結合が残り易
く好ましくない。甘た１３００℃を越えると粘度が下が
ｐすぎて組成が不均一になる。

（実施例） 以下本発明の詳細な説明する。

実施例１ イットリウム、バリウム及び銅の比率が原子比で１．３
５：２：３となるように、酸化イットリウム（信越化学
工業製、純度９９．９％、干扮し径１．５　ｔｌｍ　）
　１５２−４　ｇ、炭酸バリウム（和光純薬製、純度９
９．９％、平均粒径２μｍ）３９４．７９粉とした。

次に上記の出発原料粉をジルコニア製ポット内にジルコ
ニアポール及びメタノールと共に充填し。

毎分６０回転の条件で６０時時間式混合、粉砕した。乾
燥後、粉砕物をアルミナ焼板にのせ大気中で９５０℃ま
で５０℃／時間の速度で冷却し、ついでアルミナ乳鉢で
粉砕し、平均粒径が１μｍ以下の超電導体粉を得た。

この後肢超電導体粉１００９をジルコニア製ポット内に
ジルコニアボール及び酢酸エチルと共に充填し、毎分７
５回転の条件で２４時時間式混合。

粉砕して該超電導体粉の平均粒径を２５μｍとしたスラ
リーを得た。さらにスラリーにバインダー溶液（中京油
脂製、商品名５Ｅ６０４）を１５９添加して端一に混合
した後乾燥し、平均粒径が１μｍ以下に粗粉砕した成形
粉を得た。

ついで成形粉を直径が４０ｔｒｍＯ金型内に入れ。

１００ＭＰａの圧力でプレス成形後、成形体をイントリ
ア安定化ジルコニア製の焼板にのせ、大気気流中で１０
０℃まで３０分、１００℃から３００℃まで１０時間で
昇温し、この後酸素気流中で９００℃まで１２時間で昇
温し、さらに１０００℃まで５時間かけて昇温し、１０
００℃で１０時間保持した後、５０℃／時間の速度で冷
却して厚さ０．５　ａｏｎの超電導体を得た。

次に得られた超電導体を幅Ｉｎｎに切断した後。

四端子法でＪｃを測定したところ、液体窒素中７７に零
磁場において７５０　Ａ／ａｍ”　、　１０−”　Ｔの
磁場中では５ＱＱＡ／ｃｉ及び１０１Ｔの磁場中では４
０Ａ／ａｍ’であった。

実施例２ イツトリウム：バリウム：銅の比率が原子比で１．０９
：１．９８：３．．０５となるように実施例１と同様の
原料を秤量し、以下実施例１と同様の工程を経て成形体
を得た。

この後、成形体をイツトリア安定化ジルコニア製の焼板
にのせ、以下実施例１と同様の条件で昇温し、最高温度
１０００℃で２０時間保持した後。

５０℃／時間の速度で冷却して厚さ０．５　ｏｎの超電
導体を得た。

以下実施例１と同様に超電導体を幅１肛に切断した後、
四端子法でＪｃを測定したところ、液体窒素中７７に零
磁場において７８０　Ａ／ｃｍ”　、　１０−”ＴＯ磁
場中では５７０Ａ／ａｍ”及び１０−’Ｔの出湯中では
５０　Ａ　／　Ｃｍ”であった。

実施例３ 実施例２のイットリウムをエルビウムに変工。

最高温度９８０℃で２０時間保持して焼成を行った以外
は、実施例２と同様の工程を経て厚さ０．５肛の超電導
体を得た。

以下実施例１と同様に超電導体を幅１ｍｍに切断した後
、四端子法でＪｃを測定したところ、液体窒素中７７に
零磁場において６９０　Ａ／α”、１０−”ＴＯ磁場中
でＦｉ４２０　Ａ／Ｃ！！！２及び１０−’Ｔの磁場中
でＦｉ３０　Ａ／　ｃｍ”でめった。

比較例１ イツトリウム：バリウム：銅の比率が原子比で１：２：
３となるように実施例１と同様の原料を秤量し、以下実
施例１と同様の工程を経て成形体を得た。

この後成形体をイツトリア安定化ジルコニア製の焼板に
のせ、以下実施例１と同様の条件で昇温し、最高温度９
５０℃で１０時間保持した後、５０℃／時間の速度で冷
却して厚さ０．５　ｍｍの超電導体を得た。

以下実施例１と同様に超電導体を幅１ｍｍに切断した後
、四端子法でＪｃを測定したところ、液体窒素中７７に
零磁場において４５０　Ａ／ｃｍ”、　１０−’Ｔの磁
場中で＃：ｔ１ｏｏＡ／ｃｄ及び１０−’Ｔの磁場中で
は１５Ａ／ｃｍ”であった。

比較例２ 最高温度１０２０℃で１０時間保持して焼成を行った以
外は、比較例１と同様の工程を経て厚さ０、５　ｗｎの
超電導体を得た。

以下実施例１と同様に超電導体を幅１■に切断した後、
四端子法でＪｃを測定したところ、液体窒素中７ｒｙ、
ｙｌ零磁場において８０　ｋ／ａｌ！２．１０−”ＴＯ
磁場中では２０Ａ／ａｉ”及び１０−’Ｔの磁場中では
４Ａ／ａｍ”であった。

（発明の効果） 本発明の製造法によって得られる超電導体は。

Ｊｃが高く、磁場が印加された場合でも従来の超電導体
に比較し、Ｊｃの低下が少なく工業的に極めて好適な超
電導体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、希土類元素（ただしプラセオジウムとネオジウムを
   除く）及び／又はイットリウム、バリウム並びに銅を主
   成分とし、その比率が原子比で▲数式、化学式、表等が
   あります▼となる割合 で秤量して混合した後、酸素含有気流中で９７０〜１３
   ００℃の温度で焼成することを特徴とする超電導体の製
   造法。