JPH0450103A - 酸化物超電導材料およびその製造方法 - Google Patents
酸化物超電導材料およびその製造方法Info
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- JPH0450103A JPH0450103A JP2158556A JP15855690A JPH0450103A JP H0450103 A JPH0450103 A JP H0450103A JP 2158556 A JP2158556 A JP 2158556A JP 15855690 A JP15855690 A JP 15855690A JP H0450103 A JPH0450103 A JP H0450103A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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、中間層を有する酸化物超電導材料およびその
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
［従来の技術］
従来、ＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−０（ＲＥはＹ、 Ｌａ、 Ｎ
ｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｇｄ。
ｄ、 Ｓｍ、 Ｅｕ、 Ｇｄ。
Ｄｙ、 Ｈｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、 Ｙｂ、 Ｌｕからな
る群から選ばれた１種以上）系超電導体（以下希土類系
超電導体ともいう） 、 Ｂ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０
系超電導体（以下Ｂｉ系超電導体ともいう） 、Ｔｌ−
Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超電導体（以下Ｔｌ系超電導体
ともいう）などの酸化物超電導体が知られている。
る群から選ばれた１種以上）系超電導体（以下希土類系
超電導体ともいう） 、 Ｂ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０
系超電導体（以下Ｂｉ系超電導体ともいう） 、Ｔｌ−
Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−０系超電導体（以下Ｔｌ系超電導体
ともいう）などの酸化物超電導体が知られている。
酸化物超電導体の製造方法としては、所定の組成を有す
る結晶粉末を合成した後、これを成形し焼結させる方法
がある。他にも、ゾルゲル法、溶融凝固法にて製造する
ことが知られている。
る結晶粉末を合成した後、これを成形し焼結させる方法
がある。他にも、ゾルゲル法、溶融凝固法にて製造する
ことが知られている。
これらの方法により製造された超電導体は、通常多結晶
体であり、それぞれの結晶粒が無秩序な方向に配列し、
かつ粒界に、超電導を示す相思外の粒界相を含んだ組織
となっている。また、粒界相には、非超電導体の結晶相
や非晶質相、さらに多くの場合気孔が含まれている。
体であり、それぞれの結晶粒が無秩序な方向に配列し、
かつ粒界に、超電導を示す相思外の粒界相を含んだ組織
となっている。また、粒界相には、非超電導体の結晶相
や非晶質相、さらに多くの場合気孔が含まれている。
ところが、上記の酸化物超電導体は、結晶粒内で電流が
流れやすい方向が決まっているため、向きが異なる結晶
粒子間の粒界では電流が流れに（いという欠点を有して
いる。さらに粒界相は絶縁層として作用する。このため
、従来の多結晶の酸化物超電導体では、高い臨界電流密
度を示すものが得られていない。
流れやすい方向が決まっているため、向きが異なる結晶
粒子間の粒界では電流が流れに（いという欠点を有して
いる。さらに粒界相は絶縁層として作用する。このため
、従来の多結晶の酸化物超電導体では、高い臨界電流密
度を示すものが得られていない。
そこで、多結晶の超電導体の上述の問題点を解決する目
的で、溶融凝固法の適用が考えられている。溶融凝固法
により製造すると、結晶粒が太き（成長すること、緻密
になり、粒同士の結合が強（なることにより臨界電流密
度が向上する。
的で、溶融凝固法の適用が考えられている。溶融凝固法
により製造すると、結晶粒が太き（成長すること、緻密
になり、粒同士の結合が強（なることにより臨界電流密
度が向上する。
一方、超電導体をマグネットなどの用途に応用しようと
する場合は、線状あるいはテープ状の形状に加工するこ
とが必要である。したがって、線状あるいはテープ状に
加工した酸化物超電導体粉末の成形体を、溶融凝固処理
して、緻密性と配向性を向上させる方法が試みられてい
る。この場合、強度や取扱上の問題から、酸化物自体の
みを線状あるいはテープ状の形態で溶融凝固することは
困難である。このため、線状あるいはテープ状の基体上
に超電導体の多結晶体を形成させて溶融凝固することが
考えられている。
する場合は、線状あるいはテープ状の形状に加工するこ
とが必要である。したがって、線状あるいはテープ状に
加工した酸化物超電導体粉末の成形体を、溶融凝固処理
して、緻密性と配向性を向上させる方法が試みられてい
る。この場合、強度や取扱上の問題から、酸化物自体の
みを線状あるいはテープ状の形態で溶融凝固することは
困難である。このため、線状あるいはテープ状の基体上
に超電導体の多結晶体を形成させて溶融凝固することが
考えられている。
［発明が解決しようとする課題］
このような基体としては、例えば銀や金が考えられる。
しかし、溶融凝固処理をする場合、ＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−
０酸化物超電導体では１０００℃以上の温度で溶融する
必要があり、銀や金は溶解してしまうので使用できない
。また、ハステロイ等の耐熱合金や、テープ状のＺｒＯ
２多結晶体を基体として用いることも考えられるが、こ
の温度では希土類系に限らず超電導体の構成元素と基体
との反応が著しく、特性の良好な超電導体結晶は得られ
ない。
０酸化物超電導体では１０００℃以上の温度で溶融する
必要があり、銀や金は溶解してしまうので使用できない
。また、ハステロイ等の耐熱合金や、テープ状のＺｒＯ
２多結晶体を基体として用いることも考えられるが、こ
の温度では希土類系に限らず超電導体の構成元素と基体
との反応が著しく、特性の良好な超電導体結晶は得られ
ない。
Ｂ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系あるいはＴｌ−Ｂａ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−０系超電導体の場合は、基体として銀あるい
は金を使用することは特性の面からは問題はないが、銀
や金の価格が高いこと、機械的強度が充分でないことな
ど実用的な面からは問題点がある。
ａ−Ｃｕ−０系超電導体の場合は、基体として銀あるい
は金を使用することは特性の面からは問題はないが、銀
や金の価格が高いこと、機械的強度が充分でないことな
ど実用的な面からは問題点がある。
［課題を解決するための手段］
そこで本発明者らは、耐熱合金などの基体上に超電導体
の多結晶体を形成したのち溶融凝固処理して配向性で緻
密な組織を得ることを目的として種々検討した結果、超
電導体構成元素との反応性が低く溶融温度で安定な特定
の化合物を中間層として用いることにより前記目的を達
成することを見いだした。
の多結晶体を形成したのち溶融凝固処理して配向性で緻
密な組織を得ることを目的として種々検討した結果、超
電導体構成元素との反応性が低く溶融温度で安定な特定
の化合物を中間層として用いることにより前記目的を達
成することを見いだした。
本発明は、基体上に、ＡｘＢＯｙ（Ａは、Ｍｇ、 Ｃａ
、Ｓｒ、 Ｂａからなる群から選ばれた１種以上、Ｂは
、Ｓｎ、Ｓｉ、 Ｃｅ、 Ｔｉ、 Ｚｒからなる群から
選ばれた１種以上、 １≦Ｘ≦２．３≦ｙ≦４）の組成
式で表される化合物の中間層を形成し、さらに酸化物超
電導体層を形成したことを特徴とする酸化物超電導材料
を提供するものである。
、Ｓｒ、 Ｂａからなる群から選ばれた１種以上、Ｂは
、Ｓｎ、Ｓｉ、 Ｃｅ、 Ｔｉ、 Ｚｒからなる群から
選ばれた１種以上、 １≦Ｘ≦２．３≦ｙ≦４）の組成
式で表される化合物の中間層を形成し、さらに酸化物超
電導体層を形成したことを特徴とする酸化物超電導材料
を提供するものである。
本発明において、Ａ、ＢＯｙとしては上記の元素の組合
せのものがいずれも好適に使用できるが、酸化物超電導
体として、希土類系超電導体を採用する場合は、１３ａ
ｓｎｏａ、ＢａＺｒ０３、ＢａＴｉＯ３、Ｂａｃｅ’ｓ
、Ｂａ２ＳｉＯ４などＢａを含むものが、超電導体の構
成元素の一つであるので元素の置換反応が生じても実質
的に超電導体内に他のアルカリ土類元素が混入しないの
で超電導特性に悪影響を与えないので好ましい。
せのものがいずれも好適に使用できるが、酸化物超電導
体として、希土類系超電導体を採用する場合は、１３ａ
ｓｎｏａ、ＢａＺｒ０３、ＢａＴｉＯ３、Ｂａｃｅ’ｓ
、Ｂａ２ＳｉＯ４などＢａを含むものが、超電導体の構
成元素の一つであるので元素の置換反応が生じても実質
的に超電導体内に他のアルカリ土類元素が混入しないの
で超電導特性に悪影響を与えないので好ましい。
本発明の超電導材料は、次のような方法で製造するのが
好ましい。先ず、基体上にＡ、ＢＯｙの組成式で表わさ
れる化合物の中間層を形成し、これに酸化物超電導体の
厚膜状成形体を積層する。次に、厚膜を溶融凝固すると
厚膜が緻密化しかつ超電導体結晶の配向性が向上する。
好ましい。先ず、基体上にＡ、ＢＯｙの組成式で表わさ
れる化合物の中間層を形成し、これに酸化物超電導体の
厚膜状成形体を積層する。次に、厚膜を溶融凝固すると
厚膜が緻密化しかつ超電導体結晶の配向性が向上する。
これにより、臨界電流密度の高い超電導体が得られる。
溶融凝固を温度勾配下に行う場合は、緻密性配向性が更
に増大するのでより好ましい。
に増大するのでより好ましい。
厚膜状成形体は、超電導体組成を有する原料粉末を、ド
クターブレード法などで成形することによって得られる
。あるいは基体上に直接スクリーン印刷法などで厚膜を
形成しても良い。
クターブレード法などで成形することによって得られる
。あるいは基体上に直接スクリーン印刷法などで厚膜を
形成しても良い。
あるいは、ＡｘＢＯｙで内面を被覆した金属管中に超電
導体の原料粉を充填し、これを熱処理することによって
も製造することができる。熱処理の前および／または後
で金属管をプレスすることにより超電導体の配向性を向
上させることができる。
導体の原料粉を充填し、これを熱処理することによって
も製造することができる。熱処理の前および／または後
で金属管をプレスすることにより超電導体の配向性を向
上させることができる。
基体の材質としては種々のものが使用できるが、各種の
耐熱合金、セラミックスを使用することが好ましい。
耐熱合金、セラミックスを使用することが好ましい。
中間層としてはＡｘＢＯｙ層のみでも構わないが、さら
に貴金属よりなる第２の中間層を設けると超電導体層を
溶融凝固する際に超電導体層の配向性を高めるので好ま
しい。
に貴金属よりなる第２の中間層を設けると超電導体層を
溶融凝固する際に超電導体層の配向性を高めるので好ま
しい。
超電導体としては、超電導を示す結晶相の内部に非超電
導体の粒子を含んだ組織を有する場合は、この粒子がビ
ン止め中心として作用するので、磁場中においても高い
臨界電流密度を示すことができ好ましい。このような非
超電導体の粒子としては、超電導体結晶との反応性が少
ない点で、本発明中間層と同様に、Ａ、ＢＯｙが好まし
い。ＡｘＢＯｙの粒子は、溶融凝固処理の前に酸化物超
電導体の厚膜中に混合しておく方法により、超電導体結
晶に導入することができる。
導体の粒子を含んだ組織を有する場合は、この粒子がビ
ン止め中心として作用するので、磁場中においても高い
臨界電流密度を示すことができ好ましい。このような非
超電導体の粒子としては、超電導体結晶との反応性が少
ない点で、本発明中間層と同様に、Ａ、ＢＯｙが好まし
い。ＡｘＢＯｙの粒子は、溶融凝固処理の前に酸化物超
電導体の厚膜中に混合しておく方法により、超電導体結
晶に導入することができる。
ＡｘＢＯｙの添加料は、超電導体に対して０．５〜２０
ｗｔ％が好ましい。添加料が０．５ ｗｔ％に満たない
場合は、添加の効果が表われないので好ましくない。添
加量が２０ｗｔ％を超える場合は、材料中の一部にＡ、
ＢＯｙ相が偏析してしまい超電導体の不連続を生じるの
で好ましくない。さらに好ましいＡｘＢＯｙの添加量は
２〜１０ｗｔ％である。
ｗｔ％が好ましい。添加料が０．５ ｗｔ％に満たない
場合は、添加の効果が表われないので好ましくない。添
加量が２０ｗｔ％を超える場合は、材料中の一部にＡ、
ＢＯｙ相が偏析してしまい超電導体の不連続を生じるの
で好ましくない。さらに好ましいＡｘＢＯｙの添加量は
２〜１０ｗｔ％である。
超電導相とＡｘＢＯｙの混合物を超電導相の部分溶融温
度以上に加熱した後、これを冷却して凝固した場合、仕
込時に添加した粒径な保った状態でＡｘＢＯｙ結晶が超
電導相結晶中に取り込まれる。即ち、細かい粒子だけに
選粒した上記Ａ、ＢＯうを用いれば、これと同じ大きさ
の非超電導物質を超電導相結晶中に分散させることがで
きるわけでビン止め力の強化という観点から望ましい。
度以上に加熱した後、これを冷却して凝固した場合、仕
込時に添加した粒径な保った状態でＡｘＢＯｙ結晶が超
電導相結晶中に取り込まれる。即ち、細かい粒子だけに
選粒した上記Ａ、ＢＯうを用いれば、これと同じ大きさ
の非超電導物質を超電導相結晶中に分散させることがで
きるわけでビン止め力の強化という観点から望ましい。
特に０．５μｍ以下の粒子だけを用いた場合は、臨界電
流密度は飛躍的に増大し磁場を印加してもあまり低下し
ない。
流密度は飛躍的に増大し磁場を印加してもあまり低下し
ない。
本発明において、酸化物超電導体は特に限定されず希土
類系、ビスマス系、タリウム系等種々のものが、好適に
適用できる。
類系、ビスマス系、タリウム系等種々のものが、好適に
適用できる。
希土類系超電導体の場合は、溶融凝固した際非超電導体
のＲＥＪａＣｕＯｓ結晶（以下２１１相という。）が凝
固物の組織中に存在してビン止め効果を発現する。超電
導体厚膜の組成として、超電導を示す結晶の組成に対し
て２１１相に富んだ組成を採用する場合は、凝固物中の
２１１相の量が増大し、ビン止め効果が増大するので好
ましい。２１１相に冨んだ組成から希土類系超電導体を
得る場合は、超電導を示すＲＥＢａａＣｕｓＯ，結晶の
配向性も向上するので好ましい。希土類系超電導体にお
いて、希土類元素を２種類以上含む場合は、２１１相の
析出物の粒径な０．５〜数μｍと小さくさせることがで
き、臨界電流密度の大きな材料が得られるのでさらに好
ましい。
のＲＥＪａＣｕＯｓ結晶（以下２１１相という。）が凝
固物の組織中に存在してビン止め効果を発現する。超電
導体厚膜の組成として、超電導を示す結晶の組成に対し
て２１１相に富んだ組成を採用する場合は、凝固物中の
２１１相の量が増大し、ビン止め効果が増大するので好
ましい。２１１相に冨んだ組成から希土類系超電導体を
得る場合は、超電導を示すＲＥＢａａＣｕｓＯ，結晶の
配向性も向上するので好ましい。希土類系超電導体にお
いて、希土類元素を２種類以上含む場合は、２１１相の
析出物の粒径な０．５〜数μｍと小さくさせることがで
き、臨界電流密度の大きな材料が得られるのでさらに好
ましい。
［実施例］
実施例１
厚さ１ｍｍのハステロイを７０ｍｍＸ ５ｍｍに切り呂
し図２に示すＣＶＤ成膜装置を用い、原料にＢａのジピ
バロイルメタン錯体とテトラフェニルスズを使用してハ
ステロイを９００℃に加熱しながら成膜し、ハステロイ
基板上に厚さ０．２μｍのＢａ５ｎＯｓ層を形成した。
し図２に示すＣＶＤ成膜装置を用い、原料にＢａのジピ
バロイルメタン錯体とテトラフェニルスズを使用してハ
ステロイを９００℃に加熱しながら成膜し、ハステロイ
基板上に厚さ０．２μｍのＢａ５ｎＯｓ層を形成した。
一方、Ｙ：Ｈｏ：Ｂａ：Ｃｕの原子比が３：４：８：１
１となるような酸化物の仮焼粉末を作り、これに平均粒
径０，５μｍのＢａ５ｎＯｓを５ｗｔ％加え混合した後
、アクリル系バインダー、界面活性剤（分散剤）、トリ
クロルエチレンを加えペーストを得た。該ペーストをド
クターブレードを用いポリエステルフィルム上に幅１０
０ｍｍ厚さ５０μｍの形状にキャストしてグリーンテー
プを得た。グリーンテープを７０ｍｍＸ ５ｍｍに切り
出し、上記基体のＢａＳｎＯ３を形成した面に重ね、酸
素気流中において９３０℃で１０時間焼成を行った。
１となるような酸化物の仮焼粉末を作り、これに平均粒
径０，５μｍのＢａ５ｎＯｓを５ｗｔ％加え混合した後
、アクリル系バインダー、界面活性剤（分散剤）、トリ
クロルエチレンを加えペーストを得た。該ペーストをド
クターブレードを用いポリエステルフィルム上に幅１０
０ｍｍ厚さ５０μｍの形状にキャストしてグリーンテー
プを得た。グリーンテープを７０ｍｍＸ ５ｍｍに切り
出し、上記基体のＢａＳｎＯ３を形成した面に重ね、酸
素気流中において９３０℃で１０時間焼成を行った。
次に、このテープ状の焼結体の一端を固定し酸素気流下
で最高温度部分が１０８０℃で５０℃／ｃｍの温度勾配
を有する電気炉中を用いて２ｍｍ／ｈの速度でテープの
長さ方向に移動させた。
で最高温度部分が１０８０℃で５０℃／ｃｍの温度勾配
を有する電気炉中を用いて２ｍｍ／ｈの速度でテープの
長さ方向に移動させた。
この結果、ハステロイと超電導体との反応は認められず
、得られた超電導体層の厚さは２０μｍであった。さら
に酸素雰囲気中で７００℃まで加熱し１５℃／ｈで徐冷
し、４５０℃で４０時間保持した。
、得られた超電導体層の厚さは２０μｍであった。さら
に酸素雰囲気中で７００℃まで加熱し１５℃／ｈで徐冷
し、４５０℃で４０時間保持した。
このようにして得た試料を走査型電子顕微鏡およびＸ線
元素分析装置を用いて観察したところ第１図に示したよ
うな板状の超電導体結晶（１２３相）の結晶粒子が層状
に重なり合い、その中に粒径０，５μｍ程度のＢａ５ｎ
Ｏｓ粒子と２１１相の非超電導体結晶粒子が島状に分散
した組織を有していることが確認された。試料の全体に
わたり上記のような良好な組織が認められＢａ５ｎＯｓ
の析出は認められなかった。
元素分析装置を用いて観察したところ第１図に示したよ
うな板状の超電導体結晶（１２３相）の結晶粒子が層状
に重なり合い、その中に粒径０，５μｍ程度のＢａ５ｎ
Ｏｓ粒子と２１１相の非超電導体結晶粒子が島状に分散
した組織を有していることが確認された。試料の全体に
わたり上記のような良好な組織が認められＢａ５ｎＯｓ
の析出は認められなかった。
上記のようにして得た試料から２０ｍｍｘ ２ｍｍの大
きさに試料を切り出し、直流四端子法により臨界温度お
よび、７７に５テスラにおける臨界電流密度を測定した
結果、それぞれ、９２Ｋ、６２００Ａ／ｃｍ２であった
。
きさに試料を切り出し、直流四端子法により臨界温度お
よび、７７に５テスラにおける臨界電流密度を測定した
結果、それぞれ、９２Ｋ、６２００Ａ／ｃｍ２であった
。
比較例１
ハステロイ上にＢａＳｎＯ３の中間層を形成せずに直接
グリーンテープを重ねた以外は実施例１と同様にして試
料を作製したところ、ハステロイと超電導体が反応し図
１に示すような組織は形成できなかった。
グリーンテープを重ねた以外は実施例１と同様にして試
料を作製したところ、ハステロイと超電導体が反応し図
１に示すような組織は形成できなかった。
実施例２
表１に示したＲ１．Ｒ２について、Ｒ１：Ｒ２：Ｂａ：
Ｃｕの原子比が３＋４：８：１１となるような酸化物の
仮焼粉末を作り、これに平均粒径０．３μｍに選粒した
Ｂａ５ｎＯ，を表１に示すように添加し、あるいは添加
せずして実施例１と同様にグリーンテープを得た。Ｂａ
５ｎＯｓを添加する場合は、添加量を５ｗｔ％とした。
Ｃｕの原子比が３＋４：８：１１となるような酸化物の
仮焼粉末を作り、これに平均粒径０．３μｍに選粒した
Ｂａ５ｎＯ，を表１に示すように添加し、あるいは添加
せずして実施例１と同様にグリーンテープを得た。Ｂａ
５ｎＯｓを添加する場合は、添加量を５ｗｔ％とした。
このグリーンテープを、表１に示す組成のＡｘＢＯｙ中
間層を実施例１と同様にして形成したハステロイの中間
層を形成した面に重ねた。そのあとさらに実施例１と同
様な熱処理を行って超電導体を得た。
間層を実施例１と同様にして形成したハステロイの中間
層を形成した面に重ねた。そのあとさらに実施例１と同
様な熱処理を行って超電導体を得た。
実施例１と同様にして測定した臨界温度と、７７に５テ
スラでの臨界電流密度を表１に示す。
スラでの臨界電流密度を表１に示す。
表 １
比較例２
ハステロイ上にＡｘＢＯｙの中間層を形成せずに直接グ
リーンテープを重ねた以外は実施例２と同様にして試料
を作製したところ、いずれもハステロイと超電導体が反
応し図１に示すような組織は形成できなかった。
リーンテープを重ねた以外は実施例２と同様にして試料
を作製したところ、いずれもハステロイと超電導体が反
応し図１に示すような組織は形成できなかった。
実施例３
厚さ１ｍｍのハステロイを１０ｍｍＸ ５０ｍｍの大き
さに切り出し、図２に示すＣＶＤ成膜装置を用い、原料
にテトラフェニルスズ、Ｓｒジピバロイルメタン錯体を
用いて、ハステロイを９５０℃に加熱しながらハステロ
イ基板上に厚さ０．２μｍの５ｒＳｎ０３層を形成した
。
さに切り出し、図２に示すＣＶＤ成膜装置を用い、原料
にテトラフェニルスズ、Ｓｒジピバロイルメタン錯体を
用いて、ハステロイを９５０℃に加熱しながらハステロ
イ基板上に厚さ０．２μｍの５ｒＳｎ０３層を形成した
。
Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕの原子比が２＋２：１：２とな
るような酸化物の仮焼粉末を作り、さらに平均粒径０．
５ｇｍの５ｒＳｎＯａを５ｗｔ％加え混合した。
るような酸化物の仮焼粉末を作り、さらに平均粒径０．
５ｇｍの５ｒＳｎＯａを５ｗｔ％加え混合した。
その粉末をオクチルアルコールと混合した後これを上記
ハステロイ上にスクリーン印刷し乾燥した。これを８９
０℃で２０分溶融し８７０℃まで３時間かけて冷却した
後、室温まで徐冷し、さらに５００°Ｃに加熱し酸素分
圧０．００１気圧の雰囲気中で１０時間保持し急冷した
。
ハステロイ上にスクリーン印刷し乾燥した。これを８９
０℃で２０分溶融し８７０℃まで３時間かけて冷却した
後、室温まで徐冷し、さらに５００°Ｃに加熱し酸素分
圧０．００１気圧の雰囲気中で１０時間保持し急冷した
。
このようにして得た試料の断面を走査型電子顕微鏡およ
びＸ線元素分析装置を用いて観察したところ第１図に示
したような板状の超電導体結晶（２２１２相）の結晶粒
子が層状に重なり合い、その中に粒径０．５μｍ程度の
非超電導体（ＳｒＳｎＯａ）粒子が島状に分散した組織
を有していることが確認された。試料の全体にわたり上
記のような良好な組織が認められた。
びＸ線元素分析装置を用いて観察したところ第１図に示
したような板状の超電導体結晶（２２１２相）の結晶粒
子が層状に重なり合い、その中に粒径０．５μｍ程度の
非超電導体（ＳｒＳｎＯａ）粒子が島状に分散した組織
を有していることが確認された。試料の全体にわたり上
記のような良好な組織が認められた。
実施例１と同様にして測定したところ、この試料の臨界
温度は９０Ｋ、７７に２テスラでの臨界電流密度Ｓは４
５００Ａ／ｃｍ２であった。
温度は９０Ｋ、７７に２テスラでの臨界電流密度Ｓは４
５００Ａ／ｃｍ２であった。
実施例４
ハステロイ上に表３に示すようなＡｘＢＯｙ層を形成し
た以外は実施例３と同様にして超電導材料を得、超電導
特性を測定した結果を表２に示す。
た以外は実施例３と同様にして超電導材料を得、超電導
特性を測定した結果を表２に示す。
表 ２
比較例３
ハステロイ上に中間層を形成させずに直接超電導層を形
成させた以外は実施例３と同様にして試料を作製したと
ころ、臨界温度は７７に以下であった・ 実施例５ 厚さ１ ｍｍのハステロイを１０ｍｍＸ ５０ｍｍの大
きさに切り出し、図２に示すＣＶＤ成膜装置を用い、原
料にテトラフェニルスズ、Ｂａジピバロイルメタン錯体
を用いて、ハステロイを９５０℃に加熱しながらハステ
ロイ基板上に厚さ０．２μｍのＢａＳｎＯ３層を形成し
た。
成させた以外は実施例３と同様にして試料を作製したと
ころ、臨界温度は７７に以下であった・ 実施例５ 厚さ１ ｍｍのハステロイを１０ｍｍＸ ５０ｍｍの大
きさに切り出し、図２に示すＣＶＤ成膜装置を用い、原
料にテトラフェニルスズ、Ｂａジピバロイルメタン錯体
を用いて、ハステロイを９５０℃に加熱しながらハステ
ロイ基板上に厚さ０．２μｍのＢａＳｎＯ３層を形成し
た。
Ｂａ：Ｃａ：Ｃｕの原子比が２：３：４となるようにＢ
ａＣＯ３，ＣａＣ０ａ、 ＣｕＯを秤量、混合し、これ
を電気炉を用いて空気中８８０℃で１０時間焼成した。
ａＣＯ３，ＣａＣ０ａ、 ＣｕＯを秤量、混合し、これ
を電気炉を用いて空気中８８０℃で１０時間焼成した。
この焼成した粉末にＴｌ□０３をＴｌ：Ｂａ：Ｃａ：Ｃ
ｕの原子比が２：２：３：４となるように加え、さらに
平均粒径０．５μｍのＢａ５ｎＯａ粉末を５ｗｔ％加え
混合した。
ｕの原子比が２：２：３：４となるように加え、さらに
平均粒径０．５μｍのＢａ５ｎＯａ粉末を５ｗｔ％加え
混合した。
その粉末をオクチルアルコールと混合した後これを前記
のハステロイのＢａＳｎＯｓ層を形成した面にスクリー
ン印刷し乾燥した。これを内径１６ｍｍφのアルミナ管
中に封入し、９５０℃で５分溶融し室温まで急冷した後
、さらに８９０℃まで加熱し８時間保持し急冷した。
のハステロイのＢａＳｎＯｓ層を形成した面にスクリー
ン印刷し乾燥した。これを内径１６ｍｍφのアルミナ管
中に封入し、９５０℃で５分溶融し室温まで急冷した後
、さらに８９０℃まで加熱し８時間保持し急冷した。
このようにして得た凝固テープの断面を走査型電子顕微
鏡およびＸ線元素分析装置を用いて観察したところ第１
図に示したような板状の超電導体結晶（２２２３相）の
結晶粒子が層状に重なり合い、その中に粒径０．５μｍ
程度の非超電導体（ＢａＳｎＯｓ）粒子が島状に分散し
た組織を有していることが確認された。試料の全体にわ
たり上記のような良好な組織が認められた。
鏡およびＸ線元素分析装置を用いて観察したところ第１
図に示したような板状の超電導体結晶（２２２３相）の
結晶粒子が層状に重なり合い、その中に粒径０．５μｍ
程度の非超電導体（ＢａＳｎＯｓ）粒子が島状に分散し
た組織を有していることが確認された。試料の全体にわ
たり上記のような良好な組織が認められた。
実施例１と同様にして測定したところ、この超電導体の
臨界温度は１２３にで、７７に２テスラでの臨界電流密
度は７２００Ａ／ｃｍ２であった。
臨界温度は１２３にで、７７に２テスラでの臨界電流密
度は７２００Ａ／ｃｍ２であった。
実施例６
ハステロイ上に表２に示すようなＡｘＢＯｙ層を形成し
た以外は実施例５と同様にして超電導材料を得、超電導
特性を測定した結果を表３に示す。
た以外は実施例５と同様にして超電導材料を得、超電導
特性を測定した結果を表３に示す。
表 ３
比較例４
ハステロイ上に中間層を形成させずに直接超電導層を形
成させた以外は実施例４と同様にして試料を作製したと
ころ、臨界温度は７７に以下であった。
成させた以外は実施例４と同様にして試料を作製したと
ころ、臨界温度は７７に以下であった。
［発明の効果コ
本発明の超電導材料は、超電導体との反応性が極めて低
い中間層を介して超電導体層を基体上に作製することに
より、貴金属以外の基体を用いても特性の劣化がない。
い中間層を介して超電導体層を基体上に作製することに
より、貴金属以外の基体を用いても特性の劣化がない。
本発明の超電導体を溶融凝固処理により製造する場合は
、超電導体と基体との反応を防止して、緻密で配向性の
高い、臨界電流密度等の特性の良好な超電導体が得られ
る。
、超電導体と基体との反応を防止して、緻密で配向性の
高い、臨界電流密度等の特性の良好な超電導体が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
図１は、実施例で得られた超電導体の組織を示す模式図
である。
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基体上に、Ａ＿ｘＢＯ＿ｙ（Ａは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａからなる群から選ばれた１種以上、Ｂは、Ｓｎ
、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｒからなる群から選ばれた１種
以上、１≦ｘ≦２、３≦ｙ≦４）の組成式で表される化
合物の中間層を形成し、さらに酸化物超電導体層を形成
したことを特徴とする酸化物超電導材料。 ２、基体上に、Ａ＿ｘＢＯ＿ｙの組成式で表わされる化
合物の中間層を形成し、酸化物超電導体の厚膜状成形体
を積層したあと、厚膜を溶融凝固することを特徴とする
請求項１の酸化物超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158556A JPH0450103A (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 酸化物超電導材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158556A JPH0450103A (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 酸化物超電導材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450103A true JPH0450103A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15674288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158556A Pending JPH0450103A (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 酸化物超電導材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0450103A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000063926A1 (en) * | 1999-04-15 | 2000-10-26 | Fujikura Ltd. | Oxide superconductor, method of manufacture thereof, and base material of oxide superconductor |
| JP2007257872A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Sharp Corp | Ｙｂｃｏ系高温超電導体成膜用複合基材およびｙｂｃｏ系高温超電導体膜の作製方法 |
| JP2011243528A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導線材用テープ基材及び超電導線材 |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP2158556A patent/JPH0450103A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000063926A1 (en) * | 1999-04-15 | 2000-10-26 | Fujikura Ltd. | Oxide superconductor, method of manufacture thereof, and base material of oxide superconductor |
| US6743533B1 (en) | 1999-04-15 | 2004-06-01 | Fujikura Ltd. | Oxide superconductor, manufacturing method thereof, and base substrate therefor |
| JP2007257872A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Sharp Corp | Ｙｂｃｏ系高温超電導体成膜用複合基材およびｙｂｃｏ系高温超電導体膜の作製方法 |
| JP2011243528A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導線材用テープ基材及び超電導線材 |
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