JPH0446050A - ビスマス系超伝導セラミックスの製造法 - Google Patents
ビスマス系超伝導セラミックスの製造法Info
- Publication number
- JPH0446050A JPH0446050A JP2015422A JP1542290A JPH0446050A JP H0446050 A JPH0446050 A JP H0446050A JP 2015422 A JP2015422 A JP 2015422A JP 1542290 A JP1542290 A JP 1542290A JP H0446050 A JPH0446050 A JP H0446050A
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- mixture
- bismuth
- firing
- sol
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- Pending
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-
- 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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- 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ｙ
本発明は、１３ｉ系超伝導セラミツクス、特に高温相で
あるＢ ｉ ｚｓ ｒ ｚＣａｚｃ ｕｆｆｏｘの製造
法に関する。
あるＢ ｉ ｚｓ ｒ ｚＣａｚｃ ｕｆｆｏｘの製造
法に関する。
（従来技術とその問題点）
従来Ｂｉ系超超伝導セラミックス、固相反応法によって
作製されている。しかし一般に低温相のＢ ｉ ｚ Ｓ
ｒ Ｚ Ｃａ Ｃｕ ｔ Ｏｘと高温相のｌ３ｔｚＳ
ｒｚＣａｚＣｕ、Ｏｘが共存し、高温相の単相のみを合
成することは困難であり、ｐｂを添加することによって
単相化が可能とされている。
作製されている。しかし一般に低温相のＢ ｉ ｚ Ｓ
ｒ Ｚ Ｃａ Ｃｕ ｔ Ｏｘと高温相のｌ３ｔｚＳ
ｒｚＣａｚＣｕ、Ｏｘが共存し、高温相の単相のみを合
成することは困難であり、ｐｂを添加することによって
単相化が可能とされている。
また、一般のセラミックスの製法に適用されているブル
ーゲル法は、原料の溶液状態で均一に混合するものであ
り、生成物は均質性に秀れているが、Ｂｉ系超超伝導セ
ラミックス原料関しては、例えば金属アルコシト等が検
討されているが、分解、結晶化等がおこり、なかなか均
一にゾル化するものが得られていないというのが現状で
あった。
ーゲル法は、原料の溶液状態で均一に混合するものであ
り、生成物は均質性に秀れているが、Ｂｉ系超超伝導セ
ラミックス原料関しては、例えば金属アルコシト等が検
討されているが、分解、結晶化等がおこり、なかなか均
一にゾル化するものが得られていないというのが現状で
あった。
本発明者等はこれらの点に鑑み検討を重ねた結果、Ｓｒ
、Ｃａ、Ｃｕの酢酸塩の混合体にＢｉアルコキシドを添
加して成る混合ゾルは安定でファイバー化も容易であり
、又室温に冷却することにより容易にゲル化し、このゲ
ルを焼成することによりＢｉ系超超伝導セラミックス製
造することに成功し本発明に到達した。すなわち本発明
は、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの酢酸塩の混合体にＢｉアルコキ
シトを添加して成る混合ゾルをゲル化、焼成して均質な
バルク、ファイバー等の形でＢｉ系超超伝導セラミック
ス得ることに存する。
、Ｃａ、Ｃｕの酢酸塩の混合体にＢｉアルコキシドを添
加して成る混合ゾルは安定でファイバー化も容易であり
、又室温に冷却することにより容易にゲル化し、このゲ
ルを焼成することによりＢｉ系超超伝導セラミックス製
造することに成功し本発明に到達した。すなわち本発明
は、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの酢酸塩の混合体にＢｉアルコキ
シトを添加して成る混合ゾルをゲル化、焼成して均質な
バルク、ファイバー等の形でＢｉ系超超伝導セラミック
ス得ることに存する。
次に、本発明の詳細な説明する。
本発明においては超伝導セラミックスを構成する基本元
素のＢ １１ Ｓ ｒ ＋ Ｃａ ＋ Ｃｕ ＋
の中、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの混合体を先ず形成することが
重要である。基本的にはこれら３種の元素の酢酸塩を均
一に混合すれば良いが、より好ましくは、Ｓｒ、Ｃａ、
Ｃｕの酢酸塩を所望の原子比、特に高温相の場合はほぼ
原子比で２：２：３の割合で混合、水を加え、ｐＨを３
〜５に調整しつつ、５０〜９０℃、好ましくは７０〜８
０℃にて攪拌しながら混合し、加熱濃縮する。
素のＢ １１ Ｓ ｒ ＋ Ｃａ ＋ Ｃｕ ＋
の中、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの混合体を先ず形成することが
重要である。基本的にはこれら３種の元素の酢酸塩を均
一に混合すれば良いが、より好ましくは、Ｓｒ、Ｃａ、
Ｃｕの酢酸塩を所望の原子比、特に高温相の場合はほぼ
原子比で２：２：３の割合で混合、水を加え、ｐＨを３
〜５に調整しつつ、５０〜９０℃、好ましくは７０〜８
０℃にて攪拌しながら混合し、加熱濃縮する。
この混合体は、一部反応をも生じていても良いが、次に
この混合体にＢｉのアルコキシドを添加する。使用し得
るアルコキシドは広い範囲から選択されるが入手の容易
さ、取扱いの容易さ等の観点からＣ５〜、のアルコキサ
イド、特にメトキサイド、エトキサイド、プロポキサイ
ド等が好適に使用される。
この混合体にＢｉのアルコキシドを添加する。使用し得
るアルコキシドは広い範囲から選択されるが入手の容易
さ、取扱いの容易さ等の観点からＣ５〜、のアルコキサ
イド、特にメトキサイド、エトキサイド、プロポキサイ
ド等が好適に使用される。
Ｂｉ−アルコキサイドの添加、混合は、その結果４成分
を均一に含有したゾル体が形成される限り特に制限され
ないが、より好ましくはこの後、Ｂｉ−アルコキサイド
を加えて１／２〜３１５位になるまで５０〜９０℃、好
ましくは８０〜９０℃にて攪拌、反応を進め、高粘性ゾ
ルを作製する。
を均一に含有したゾル体が形成される限り特に制限され
ないが、より好ましくはこの後、Ｂｉ−アルコキサイド
を加えて１／２〜３１５位になるまで５０〜９０℃、好
ましくは８０〜９０℃にて攪拌、反応を進め、高粘性ゾ
ルを作製する。
こうして得られたゾルは、安定で吸湿性もなく、ファイ
バー化も容易である。
バー化も容易である。
このゾルは、室温まで冷却するとゲル化する。
こうして得られるゲルを、焼成して超伝導セラミックス
を作製する。
を作製する。
焼成温度は、８３０〜８５０℃が適当である。
又、焼成時間は、焼成方法により異なる。すなわち、最
初低温相が生成するのだが更に焼成し続けることにより
徐々に高温相の割合が増える。また焼成物を更に粉砕、
成形、焼成する工程を繰返すことにより、高温相の成長
速度がアップする。
初低温相が生成するのだが更に焼成し続けることにより
徐々に高温相の割合が増える。また焼成物を更に粉砕、
成形、焼成する工程を繰返すことにより、高温相の成長
速度がアップする。
また、本発明で重要なことは、本発明の原料ゾルが高粘
性、高安定である為、ドローイング法等によりファイバ
ー状にすることが簡単にできることである。またこのフ
ァイバーをスパイラル状にまいてコイルにもできる他、
ゾルを基板にコーティングしたり、バルク状に成形する
こともできる。
性、高安定である為、ドローイング法等によりファイバ
ー状にすることが簡単にできることである。またこのフ
ァイバーをスパイラル状にまいてコイルにもできる他、
ゾルを基板にコーティングしたり、バルク状に成形する
こともできる。
更にこの様な種々の形状のまま焼成することができる。
ファイバードローイングは５０〜６０℃で行うと、好適
である。
である。
次に本発明を実施例により更に詳細に説明する。
実施例Ｉ
Ｓｒ （ＣＨ，Ｃｏｏ）！ １／２ ＨｚＯＯ，
００５ｍｏ １．Ｃａ （ＣＨｓＣＯＯ）ｚＨｚｏ
Ｏ，００５ｍｏ １． Ｃｕ （ＣＨ３ＣＯＯ
）ｚＨｚｏ ０．０ ０７５ｍｏｆに、ＨｚＯ３０
ｍ１加え、ホットプレート上にて６０〜７０℃に７３０
分攪拌、Ｎ Ｈ４０Ｈ水溶液２．１ ｍ ｌ、氷酢酸４
．０ ｍ ｌでＩ）Ｈを約４に調整しながら７０〜８０
℃でかくはん反応させ、全体量が約１／２になる様に濃
縮混合する。更にＢ ｉ （ＯＣｚＨｓ）ｓ ０．０
０５ｍｏ ｌ、氷酢酸５ｍｌを加えｐ Ｈ４，５になる
よう調整しつつ８０〜９０℃にてかくはん反応させ、高
粘性ゾルを得る。
００５ｍｏ １．Ｃａ （ＣＨｓＣＯＯ）ｚＨｚｏ
Ｏ，００５ｍｏ １． Ｃｕ （ＣＨ３ＣＯＯ
）ｚＨｚｏ ０．０ ０７５ｍｏｆに、ＨｚＯ３０
ｍ１加え、ホットプレート上にて６０〜７０℃に７３０
分攪拌、Ｎ Ｈ４０Ｈ水溶液２．１ ｍ ｌ、氷酢酸４
．０ ｍ ｌでＩ）Ｈを約４に調整しながら７０〜８０
℃でかくはん反応させ、全体量が約１／２になる様に濃
縮混合する。更にＢ ｉ （ＯＣｚＨｓ）ｓ ０．０
０５ｍｏ ｌ、氷酢酸５ｍｌを加えｐ Ｈ４，５になる
よう調整しつつ８０〜９０℃にてかくはん反応させ、高
粘性ゾルを得る。
こうして得られたゾルは安定で吸湿性もなくファイバー
化も容易であるが、５０〜６０を程度の状態でドローイ
ング法により１ｍ以上の長さのファイバー前駆体を作製
した。このファイバー前駆体は数秒でゲル化し、直径１
００μｍ〜３００μｍのゲルファイバーが得られた。得
られたゲルファイバーは非常に安定で空気中に数日放置
しても切れたり結晶化するようなことは全くなかった。
化も容易であるが、５０〜６０を程度の状態でドローイ
ング法により１ｍ以上の長さのファイバー前駆体を作製
した。このファイバー前駆体は数秒でゲル化し、直径１
００μｍ〜３００μｍのゲルファイバーが得られた。得
られたゲルファイバーは非常に安定で空気中に数日放置
しても切れたり結晶化するようなことは全くなかった。
次にゲルファイバーを１０’Ｃ／ｈｒで昇温し８４５℃
、５時間焼成したファイバーのＳＥＭ像を第１図に示す
０表面に亀裂がみられるが空洞は殆んど無く、断面の全
てにわたって中実であることがわかる。８４５℃、５時
間焼成したファイバーを４端子法により電気抵抗を測定
した。結果を第２図に示す。
、５時間焼成したファイバーのＳＥＭ像を第１図に示す
０表面に亀裂がみられるが空洞は殆んど無く、断面の全
てにわたって中実であることがわかる。８４５℃、５時
間焼成したファイバーを４端子法により電気抵抗を測定
した。結果を第２図に示す。
実施例２
実施例１と全く同様にして高粘性ゾルを得、そのまま室
温で冷却しゲルを得る。これを各回粉砕しながら８４５
℃、２４ｈｒ、８４８℃、５０ｈｒ、ｓｓｏ℃、５０ｈ
ｒにて３回繰返し合計１４８ｈｒ焼成したものの各工程
におけるＸＲＤパターンを第３図に示す。８４５℃、２
４ｈｒでは低温相のみであるが、粉砕、成形、焼成工程
をくりかえすことにより高温相が成長、８４５℃、４８
ｈｒで高温相の回折ピーク強度が低温相の回折ピークを
既に上回り、同工程を４回行い合計１４８ｈｒ焼成によ
りほぼ高温和のみの回折ピークとなっている。高温相単
相試料の指数付けしたＸＲＤパターンを第４図に示す。
温で冷却しゲルを得る。これを各回粉砕しながら８４５
℃、２４ｈｒ、８４８℃、５０ｈｒ、ｓｓｏ℃、５０ｈ
ｒにて３回繰返し合計１４８ｈｒ焼成したものの各工程
におけるＸＲＤパターンを第３図に示す。８４５℃、２
４ｈｒでは低温相のみであるが、粉砕、成形、焼成工程
をくりかえすことにより高温相が成長、８４５℃、４８
ｈｒで高温相の回折ピーク強度が低温相の回折ピークを
既に上回り、同工程を４回行い合計１４８ｈｒ焼成によ
りほぼ高温和のみの回折ピークとなっている。高温相単
相試料の指数付けしたＸＲＤパターンを第４図に示す。
＜００１）の回折ピークが強く現れている。
第５図に高温相単相試料のＳＥＭ像を示す。２〜５μｍ
の平板状の粒子が全体に均一に成長していることがわか
る。この試料の電気抵抗を４＠子法で測定した結果を第
６図に示す。室温においても抵抗値は低く、１１０にで
超伝導転移を示し始め、９０にで零抵抗を示した。高温
相の間にＸ線回折では確認できないほどごく少量の低温
相又は他の化合物が存在しているためと考えられる。こ
の試料を液体ちっ素温度に冷却し磁気浮上をさせた写真
を第７図に示す。試料は安定して浮上しており、はぼＢ
ｉ ２Ｓ ｒ ｚｃ ａ ＠ＣｕｆｆＯｘ単一相で不
純物の量が少ないことがわかる。
の平板状の粒子が全体に均一に成長していることがわか
る。この試料の電気抵抗を４＠子法で測定した結果を第
６図に示す。室温においても抵抗値は低く、１１０にで
超伝導転移を示し始め、９０にで零抵抗を示した。高温
相の間にＸ線回折では確認できないほどごく少量の低温
相又は他の化合物が存在しているためと考えられる。こ
の試料を液体ちっ素温度に冷却し磁気浮上をさせた写真
を第７図に示す。試料は安定して浮上しており、はぼＢ
ｉ ２Ｓ ｒ ｚｃ ａ ＠ＣｕｆｆＯｘ単一相で不
純物の量が少ないことがわかる。
発明の効果
本発明により、均質で安定なりｉ系超伝導セラミックス
の前駆体ゾルを得ることができ、これをファイバー状、
コイル状、基板へのコート及びバルク等様々な形状に成
形することが容易である。
の前駆体ゾルを得ることができ、これをファイバー状、
コイル状、基板へのコート及びバルク等様々な形状に成
形することが容易である。
またこの様な形状のまま焼成することができ応用範囲が
広い。
広い。
第１図は、実施例１で作成したファイバーのＳＥＭ像、
第２図は、実施例１で作成したファイバーの電気抵抗、
第３図は、実施例２の焼結試料の各工程におけるＸＲＤ
パターン、第４図は、高温和単相試料の指数付けしたＸ
ＲＤパターン、第５図は、高温相単相試料のＳＥＭ像、
第６図は高温相単相試料の電気抵抗、第７図は高温相単
相試料の磁気浮上写真である。 莞 ２θ（（’ｕｋｑ＞／ｄｅ９ｒｅｅ ／θ ３θ ４θ ２θ（ＣｕｋｏＶｄｅｇｒｅｅ 第 屁 傭 藁 図 ℃＝ツ 手続補正書（方式） ％式％ 事件の表示 平成２年特許願第１５４２２号 発明の名称 ビスマス系超伝導セラミックスの製造法補正をする者
第２図は、実施例１で作成したファイバーの電気抵抗、
第３図は、実施例２の焼結試料の各工程におけるＸＲＤ
パターン、第４図は、高温和単相試料の指数付けしたＸ
ＲＤパターン、第５図は、高温相単相試料のＳＥＭ像、
第６図は高温相単相試料の電気抵抗、第７図は高温相単
相試料の磁気浮上写真である。 莞 ２θ（（’ｕｋｑ＞／ｄｅ９ｒｅｅ ／θ ３θ ４θ ２θ（ＣｕｋｏＶｄｅｇｒｅｅ 第 屁 傭 藁 図 ℃＝ツ 手続補正書（方式） ％式％ 事件の表示 平成２年特許願第１５４２２号 発明の名称 ビスマス系超伝導セラミックスの製造法補正をする者
Claims (2)
- （１）ストロンチウム、カルシウム、銅の酢酸塩の混合
体に、ビスマスアルコキシドを添加して成る混合ゾルを
ゲル化し、更に焼成することを特徴とするビスマス系超
伝導セラミックスの製造法。 - （２）ストロンチウム、カルシウム、銅の酢酸塩の混合
体に、ビスマスアルコキシドを添加して成る混合ゾルを
繊維状に成形し、ゲル化し更に焼成することを特徴とす
る繊維状ビスマス系超伝導セラミックスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015422A JPH0446050A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | ビスマス系超伝導セラミックスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015422A JPH0446050A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | ビスマス系超伝導セラミックスの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446050A true JPH0446050A (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=11888331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015422A Pending JPH0446050A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | ビスマス系超伝導セラミックスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0446050A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0465395A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-03-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導繊維状単結晶およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-01-25 JP JP2015422A patent/JPH0446050A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0465395A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-03-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導繊維状単結晶およびその製造方法 |
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