JPH04319211A - 臨界温度の高い超伝導性酸化物をベースとする材料で線又はテープのような部材を製造する方法並びに該方法によって製造した部材 - Google Patents
臨界温度の高い超伝導性酸化物をベースとする材料で線又はテープのような部材を製造する方法並びに該方法によって製造した部材Info
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- JPH04319211A JPH04319211A JP3347368A JP34736891A JPH04319211A JP H04319211 A JPH04319211 A JP H04319211A JP 3347368 A JP3347368 A JP 3347368A JP 34736891 A JP34736891 A JP 34736891A JP H04319211 A JPH04319211 A JP H04319211A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、臨界温度の高い超伝導
性酸化物をベースとする材料で線又はテープのような部
材を製造する方法に関する。
性酸化物をベースとする材料で線又はテープのような部
材を製造する方法に関する。
【０００２】超伝導性酸化物は著しい異方性を有する化
合物である。即ち、結晶のセルの方向ｃと直交する平面
上の臨界電流密度Ｊｃは、方向ｃで測定した臨界電流密
度より約１００倍大きい。この現象は磁界の存在下で更
に増幅される。この種の材料を電気工芸で使用するため
には、できれば強い磁界、例えば用途に応じて数テスラ
の磁界の作用下で、７７ＫでのＪｃ値が１０４Ａ／ｃｍ
２を超えなければならない。
合物である。即ち、結晶のセルの方向ｃと直交する平面
上の臨界電流密度Ｊｃは、方向ｃで測定した臨界電流密
度より約１００倍大きい。この現象は磁界の存在下で更
に増幅される。この種の材料を電気工芸で使用するため
には、できれば強い磁界、例えば用途に応じて数テスラ
の磁界の作用下で、７７ＫでのＪｃ値が１０４Ａ／ｃｍ
２を超えなければならない。
【０００３】この種の材料は現在、セラミック技術で使
用されている方法（圧縮及び焼結）又はガラス質マトリ
クスの制御された凝固及び結晶化によって製造されてい
る。実際、臨界温度の高い超伝導性酸化物の組成物はガ
ラス化に適していることが知られている。
用されている方法（圧縮及び焼結）又はガラス質マトリ
クスの制御された凝固及び結晶化によって製造されてい
る。実際、臨界温度の高い超伝導性酸化物の組成物はガ
ラス化に適していることが知られている。
【０００４】ガラス質段階を通ると、フッ素含有ガラス
のために開発された技術と類似のガラス技術によって成
形を直接実施できるようになる。例えば、冷却ローラ上
での急冷により化合物Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８のガ
ラス質テープを直接製造する方法が既に開示されている
。
のために開発された技術と類似のガラス技術によって成
形を直接実施できるようになる。例えば、冷却ローラ上
での急冷により化合物Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８のガ
ラス質テープを直接製造する方法が既に開示されている
。
【０００５】しかしながら従来は、明確な組織を有する
材料（ｍａｔｅｒｉａｕｔｅｘｔｕｒｅ）、即ちｃ軸が
共通であり且つ電流伝搬方向と直交しているようなクリ
スタライトで構成された材料でテープ又は線を作ること
は不可能であった。
材料（ｍａｔｅｒｉａｕｔｅｘｔｕｒｅ）、即ちｃ軸が
共通であり且つ電流伝搬方向と直交しているようなクリ
スタライトで構成された材料でテープ又は線を作ること
は不可能であった。
【０００６】本発明の目的は、臨界温度の高い超伝導性
酸化物が明確な組織を有しているような線又はテープの
実現にある。
酸化物が明確な組織を有しているような線又はテープの
実現にある。
【０００７】そこで本発明は、臨界温度の高い超伝導性
酸化物をベースとする材料で線又はテープのような部材
を製造する方法であって、前記材料をガラス質状態にあ
るうちに成形し、次いで２つのステップで結晶化するこ
とからなり、第１のステップでは磁界を作用させながら
ガラス転移温度Ｔｇと結晶化温度Ｔｘとの間の温度Ｔ１
で処理して、前記磁界の作用により互いに平行に配向さ
れたｃ軸を有するサブミクロン大の独立したマイクロク
リスタライトを生成、成長させ、第２のステップでは結
晶化温度に近い温度Ｔ２で処理して、存在している核を
更に成長させると共に前記第１のステップで誘導された
組織を保持せしめることを特徴とする製造方法を提供す
る。
酸化物をベースとする材料で線又はテープのような部材
を製造する方法であって、前記材料をガラス質状態にあ
るうちに成形し、次いで２つのステップで結晶化するこ
とからなり、第１のステップでは磁界を作用させながら
ガラス転移温度Ｔｇと結晶化温度Ｔｘとの間の温度Ｔ１
で処理して、前記磁界の作用により互いに平行に配向さ
れたｃ軸を有するサブミクロン大の独立したマイクロク
リスタライトを生成、成長させ、第２のステップでは結
晶化温度に近い温度Ｔ２で処理して、存在している核を
更に成長させると共に前記第１のステップで誘導された
組織を保持せしめることを特徴とする製造方法を提供す
る。
【０００８】前記第２のステップは前記磁界の存在下又
は不在下で実施し得る。
は不在下で実施し得る。
【０００９】前記磁界はテープの主要面と直角に、又は
線の方向と直角に作用させ、その値は約１〜数テスラに
する。
線の方向と直角に作用させ、その値は約１〜数テスラに
する。
【００１０】ガラス化に適しており且つフッ素含有ガラ
スのために開発された技術と類似のガラス技術によって
成形することができる高温超伝導性組成物は多数存在し
ている。例えば、この種の超伝導性酸化物化合物類であ
って、ランタンをベースとするもの、即ちＬａＳｒＣｕ
Ｏ、イットリウムをベースとするもの、即ちＹＢａ２Ｃ
ｕ３Ｏ７及びＹ２Ｂａ４Ｃｕ８Ｏ１６等、ビスマスをベ
ースとするもの、即ちＢｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８及び
Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０等、タリウムをベース
とするもの、即ちＴｌ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０等か
ら選択できる。
スのために開発された技術と類似のガラス技術によって
成形することができる高温超伝導性組成物は多数存在し
ている。例えば、この種の超伝導性酸化物化合物類であ
って、ランタンをベースとするもの、即ちＬａＳｒＣｕ
Ｏ、イットリウムをベースとするもの、即ちＹＢａ２Ｃ
ｕ３Ｏ７及びＹ２Ｂａ４Ｃｕ８Ｏ１６等、ビスマスをベ
ースとするもの、即ちＢｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８及び
Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０等、タリウムをベース
とするもの、即ちＴｌ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０等か
ら選択できる。
【００１１】また、次の置換化合物ＥｕＢａ２Ｃｕ３Ｏ
７、ＨｏＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、Ｂｉ２−ｘＰｂｘＳｒ２Ｃ
ａＣｕ２Ｏ８及びＢｉ２−ｘＰｂｘＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ３
Ｏ１０［但し０＜ｘ≦０．４］から選択することもでき
る。
７、ＨｏＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、Ｂｉ２−ｘＰｂｘＳｒ２Ｃ
ａＣｕ２Ｏ８及びＢｉ２−ｘＰｂｘＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ３
Ｏ１０［但し０＜ｘ≦０．４］から選択することもでき
る。
【００１２】温度Ｔ１は、ガラス質材料の粘度がマイク
ロクリスタライトを配向させるに十分な低さを有し且つ
核形成−成長現象が十分に大きい速度で生起するような
温度である。
ロクリスタライトを配向させるに十分な低さを有し且つ
核形成−成長現象が十分に大きい速度で生起するような
温度である。
【００１３】磁界に対するｃ軸の配向については、マイ
クロクリスタライトの最強磁化方向が磁界と平行になる
ことが知られている（Ｄ．Ｅ．Ｆａｒｒｅｌｌら、Ｐｈ
ｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ ３６（１９８７）４０２５参照）
。 しかるに、問題の材料の磁化率χのテンソルは２つの主
要値χ（ｃ軸と平行）及びχ（ｃ軸と垂直）によって決
定される。χ（ｃ軸と平行）がχ（ｃ軸と垂直）より大
きければ、モノクリスタライトのｃ軸は総て互いに且つ
磁界の方向に対して平行となる。χ（ｃ軸と平行）がχ
（ｃ軸と垂直）より小さいと、モノクリスタライトのｃ
軸が総て互いに平行であり且つ磁界の方向と直交するこ
とになる。
クロクリスタライトの最強磁化方向が磁界と平行になる
ことが知られている（Ｄ．Ｅ．Ｆａｒｒｅｌｌら、Ｐｈ
ｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ ３６（１９８７）４０２５参照）
。 しかるに、問題の材料の磁化率χのテンソルは２つの主
要値χ（ｃ軸と平行）及びχ（ｃ軸と垂直）によって決
定される。χ（ｃ軸と平行）がχ（ｃ軸と垂直）より大
きければ、モノクリスタライトのｃ軸は総て互いに且つ
磁界の方向に対して平行となる。χ（ｃ軸と平行）がχ
（ｃ軸と垂直）より小さいと、モノクリスタライトのｃ
軸が総て互いに平行であり且つ磁界の方向と直交するこ
とになる。
【００１４】比χ（ｃ軸と平行）／χ（ｃ軸と垂直）は
問題の超伝導性酸化物に依存する。従って、本発明の方
法では、ガラス質前駆体の使用により線又はテープの成
形を簡単に行うことができ、次いで磁界の存在下で核形
成を制御することにより、高温のガラスの比較的低い粘
度に起因して配向が可能である一次クリスタライトを成
長させることができる。これらの一次クリスタライトは
、ガラスの温度Ｔｘに近い温度でクリスタライトの成長
を発展させる第２のステップで完全に結晶化される材料
の強い組織の源となる。
問題の超伝導性酸化物に依存する。従って、本発明の方
法では、ガラス質前駆体の使用により線又はテープの成
形を簡単に行うことができ、次いで磁界の存在下で核形
成を制御することにより、高温のガラスの比較的低い粘
度に起因して配向が可能である一次クリスタライトを成
長させることができる。これらの一次クリスタライトは
、ガラスの温度Ｔｘに近い温度でクリスタライトの成長
を発展させる第２のステップで完全に結晶化される材料
の強い組織の源となる。
【００１５】従って、成形操作及び強い組織を与える操
作は、本発明の方法の実施時に両立し得るようになって
いる。
作は、本発明の方法の実施時に両立し得るようになって
いる。
【００１６】本発明の他の特徴及び利点は、以下の非限
定的実施例の説明で明らかにされよう。
定的実施例の説明で明らかにされよう。
【００１７】２つのローラの間で冷却することにより、
組成Ｂｉ１・６Ｐｂ０・４Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０の
ガラス質材料からなるテープを形成した。このテープは
幅が２センチメートル、厚みが５０マイクロメートルで
ある。ガラス転移温度Ｔｇは５７７Ｋであり、結晶化温
度Ｔｘは７２４Ｋである。この材料では、χ（ｃ軸と平
行）がχ（ｃ軸と垂直）を遥かに上回っている。
組成Ｂｉ１・６Ｐｂ０・４Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０の
ガラス質材料からなるテープを形成した。このテープは
幅が２センチメートル、厚みが５０マイクロメートルで
ある。ガラス転移温度Ｔｇは５７７Ｋであり、結晶化温
度Ｔｘは７２４Ｋである。この材料では、χ（ｃ軸と平
行）がχ（ｃ軸と垂直）を遥かに上回っている。
【００１８】このテープを、温度Ｔ１＝６８０Ｋの開放
管状炉内に通して移動させる。このテープの主要面と直
角に約１テスラの磁界Ｈを作用させる。この第１のステ
ップの間に、ガラス中の核形成−成長プロセスにより一
次クリスタライトを誘発させ、これらの一次クリスタラ
イトを粘稠ガラス中での回転によって配向させる。磁界
Ｈの作用で、ｃ軸は該磁界Ｈの方向と平行になる。
管状炉内に通して移動させる。このテープの主要面と直
角に約１テスラの磁界Ｈを作用させる。この第１のステ
ップの間に、ガラス中の核形成−成長プロセスにより一
次クリスタライトを誘発させ、これらの一次クリスタラ
イトを粘稠ガラス中での回転によって配向させる。磁界
Ｈの作用で、ｃ軸は該磁界Ｈの方向と平行になる。
【００１９】第２のステップでは前記テープを温度Ｔ２
＝７３０Ｋの第２の管状炉内に通して移動させる。クリ
スタライトの初期配向を維持するために、磁界の存在は
この段階でも任意に維持し得るが、これは必須条件では
ない。
＝７３０Ｋの第２の管状炉内に通して移動させる。クリ
スタライトの初期配向を維持するために、磁界の存在は
この段階でも任意に維持し得るが、これは必須条件では
ない。
【００２０】Ｔｘよりやや高い前記温度では核形成が弱
く、存在するクリスタライトが急速に成長する。従って
、テープの材料は強い組織をもつ多結晶材料に変換され
、クリスタライトの平面ＣｕＯ２はテープの平面と平行
、即ちテープに流したい電流と平行になる。
く、存在するクリスタライトが急速に成長する。従って
、テープの材料は強い組織をもつ多結晶材料に変換され
、クリスタライトの平面ＣｕＯ２はテープの平面と平行
、即ちテープに流したい電流と平行になる。
【００２１】以上説明してきた方法は、フッ素含有ガラ
スのプレフォームとして形成したプレフォームの繊維化
（ｆｉｂｒａｇｅ）によって得たガラス線にも同様に適
用できる。
スのプレフォームとして形成したプレフォームの繊維化
（ｆｉｂｒａｇｅ）によって得たガラス線にも同様に適
用できる。
【００２２】用途によっては、テープ（又は線）を、第
１のステップと第２のステップとの間に、この段階でま
だ本質的にガラス質である材料の可撓性を利用すべく温
度ＴｇとＴ１との間の温度Ｔ３で、支持体に巻き付ける
。 これは勿論、支持体が該方法の第２のステップの条件（
温度及び任意的な磁界）に破損を伴わずに耐えることが
できなければ不可能である。
１のステップと第２のステップとの間に、この段階でま
だ本質的にガラス質である材料の可撓性を利用すべく温
度ＴｇとＴ１との間の温度Ｔ３で、支持体に巻き付ける
。 これは勿論、支持体が該方法の第２のステップの条件（
温度及び任意的な磁界）に破損を伴わずに耐えることが
できなければ不可能である。
【００２３】温度Ｔ１及びＴ２での２つのステップにお
ける処理時間が適合し合えば、この方法は連続的に実施
できる。
ける処理時間が適合し合えば、この方法は連続的に実施
できる。
【００２４】勿論、本発明は前記実施例には限定されず
、その範囲内で他の任意の等価手段を使用し得る。
、その範囲内で他の任意の等価手段を使用し得る。
Claims (8)
- 【請求項１】臨界温度の高い超伝導性酸化物をベースと
する材料で線又はテープのような部材を製造する方法で
あって、前記材料をガラス質状態にあるうちに成形し、
次いで２つのステップで結晶化することからなり、第１
のステップでは磁界を作用させながらガラス転移温度Ｔ
ｇと結晶化温度Ｔｘとの間の温度Ｔ１で処理して、前記
磁界の作用により互いに平行に配向されたｃ軸を有する
サブミクロン大の独立したマイクロクリスタライトを発
生させ、第２のステップでは結晶化温度に近い温度Ｔ２
で処理して、存在している核を成長させ前記第１のステ
ップで誘導された組織を保持せしめることを特徴とする
製造方法。 - 【請求項２】前記磁界の値を約１テスラにすることを特
徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記磁界を前記テープの主要面と直角に作
用させることを特徴とする請求項２に記載のテープの製
造方法。 - 【請求項４】前記磁界を前記線の方向と直角に作用させ
ることを特徴とする請求項２に記載の線の製造方法。 - 【請求項５】前記磁界を前記第２のステップの間も維持
しておくことを特徴とする請求項１から４のいずれか一
項に記載の方法。 - 【請求項６】前記第１のステップと第２のステップとの
間に、ＴｇとＴ１との間の温度Ｔ３で、前記部材を最終
的支持体に巻き付けることを特徴とする請求項１から５
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項７】前記超伝導性酸化物を、ランタンをベース
とする超伝導性酸化物化合物ＬａＳｒＣｕＯ、イットリ
ウムをベースとする超伝導性酸化物化合物、例えばＹＢ
ａ２Ｃｕ３Ｏ７及びＹ２Ｂａ４Ｃｕ８Ｏ１６、ビスマス
をベースとする超伝導性酸化物化合物、例えばＢｉ２Ｓ
ｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８及びＢｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１
０、タリウムをベースとする超伝導性酸化物化合物、例
えばＴｌ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０から選択すること
を特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の部
材の製造方法。 - 【請求項８】前記超伝導性酸化物を、ＥｕＢａ２Ｃｕ３
Ｏ７、ＨｏＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、Ｂｉ２−ｘＰｂｘＳｒ２
ＣａＣｕ２Ｏ８及びＢｉ２−ｘＰｂｘＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ
３Ｏ１０［但し０＜ｘ≦０．４］から選択することを特
徴とする請求項７に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9100070A FR2671425B1 (fr) | 1991-01-04 | 1991-01-04 | Procede de fabrication d'un element du genre fil ou ruban en materiau a base d'oxyde supraconducteur a haute temperature critique et element ainsi obtenu. |
| FR9100070 | 1991-01-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319211A true JPH04319211A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=9408457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3347368A Pending JPH04319211A (ja) | 1991-01-04 | 1991-12-27 | 臨界温度の高い超伝導性酸化物をベースとする材料で線又はテープのような部材を製造する方法並びに該方法によって製造した部材 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5276011A (ja) |
| EP (1) | EP0493833B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04319211A (ja) |
| DE (1) | DE69118504T2 (ja) |
| FR (1) | FR2671425B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4420322C2 (de) * | 1994-06-13 | 1997-02-27 | Dresden Ev Inst Festkoerper | YBa¶2¶Cu¶3¶O¶X¶-Hochtemperatur-Supraleiter und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US7000269B2 (en) * | 2003-07-18 | 2006-02-21 | L&P Property Management Company | Adjustable base for supporting adjustable beds of different widths |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0285168B1 (en) * | 1987-04-02 | 1995-02-22 | Sumitomo Electric Industries Limited | Superconducting wire and method of manufacturing the same |
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