JPH0574232A - 酸化物超伝導体の劣化防止方法 - Google Patents
酸化物超伝導体の劣化防止方法Info
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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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸化物超伝体の水分による劣化を防止する。
【構成】 酸化物超伝導多結晶体の表面に、 600℃以下
で溶融してガラス化するPb-Si-Cd-Bi-O 系ガラス材料を
被覆してガラス質保護膜を形成させる。 【効果】 ガラス保護膜により、水分の侵入による劣化
が防止され、超伝導多結晶体としての特性が長期間保持
される。
で溶融してガラス化するPb-Si-Cd-Bi-O 系ガラス材料を
被覆してガラス質保護膜を形成させる。 【効果】 ガラス保護膜により、水分の侵入による劣化
が防止され、超伝導多結晶体としての特性が長期間保持
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超伝導体の劣化
防止方法に関し、特にH2Oによる酸化物超伝導体の劣化
を防止する方法に関するものである。
防止方法に関し、特にH2Oによる酸化物超伝導体の劣化
を防止する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超伝導体は、臨界温度が高く優れ
た特性を有し、液体窒素温度で使用が可能であるため、
その応用が期待されている。応用の中で酸化物超伝導体
を用いた磁石、磁気シールド、無摩擦軸受け等は酸化物
超伝導体の多結晶体を用いたものである
た特性を有し、液体窒素温度で使用が可能であるため、
その応用が期待されている。応用の中で酸化物超伝導体
を用いた磁石、磁気シールド、無摩擦軸受け等は酸化物
超伝導体の多結晶体を用いたものである
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】酸化物超伝導体は、H2
O に対して弱く、多結晶体の結晶粒界に入り込んだ H2O
と反応しやすく、 H2O、特に水蒸気のある雰囲気で保持
すると超伝導特性が劣化し、臨界温度や臨界電流密度が
低下することが知られている。したがって、この材料を
長期間に亘り、使用することが困難であった。
O に対して弱く、多結晶体の結晶粒界に入り込んだ H2O
と反応しやすく、 H2O、特に水蒸気のある雰囲気で保持
すると超伝導特性が劣化し、臨界温度や臨界電流密度が
低下することが知られている。したがって、この材料を
長期間に亘り、使用することが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、酸化物超
伝導多結晶体の劣化防止方法について種々研究した結
果、酸化物超伝導多結晶体の表面をガラス質で被覆する
ことにより結晶粒界へのH2Oの侵入を防止できることを
見出し、これにより酸化物超伝導体の長期使用が可能と
なった。
伝導多結晶体の劣化防止方法について種々研究した結
果、酸化物超伝導多結晶体の表面をガラス質で被覆する
ことにより結晶粒界へのH2Oの侵入を防止できることを
見出し、これにより酸化物超伝導体の長期使用が可能と
なった。
【０００５】すなわち、本発明の要旨は、酸化物超伝導
体表面に 600℃以下でガラス化する材料を被覆しガラス
化させることを特徴とする酸化物超伝導体の劣化防止方
法にある。
体表面に 600℃以下でガラス化する材料を被覆しガラス
化させることを特徴とする酸化物超伝導体の劣化防止方
法にある。
【０００６】本発明の対象とする酸化物超伝導体は、 T
l-Ba-Ca-Cu-O系、Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O 系、 Bi-Sr-Ca-Cu
-O系、Y-Ba-Cu-O 系等の高臨界温度の化合物をさす。
l-Ba-Ca-Cu-O系、Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O 系、 Bi-Sr-Ca-Cu
-O系、Y-Ba-Cu-O 系等の高臨界温度の化合物をさす。
【０００７】酸化物超伝導多結晶体の製造方法として
は、構成元素を含む原料の混合物を焼成することにより
得られる。粉末原料としては、酸化物、炭酸塩、硝酸
塩、シュウ酸塩等が用いられる。
は、構成元素を含む原料の混合物を焼成することにより
得られる。粉末原料としては、酸化物、炭酸塩、硝酸
塩、シュウ酸塩等が用いられる。
【０００８】酸化物超伝導多結晶体を製造するには、ま
ず、原料粉末を所定の組成に配合し、アルコール、アセ
トン等の液体とともに、ボールミルで混合する。混合粉
末を700〜800 ℃程度の温度で仮焼し、炭酸塩、硝酸
塩、シュウ酸塩等を分解する。得られた仮焼粉末を所望
の形状に成形し、それぞれの化合物が生成する温度で、
焼成する。その温度は、以下の通りである。
ず、原料粉末を所定の組成に配合し、アルコール、アセ
トン等の液体とともに、ボールミルで混合する。混合粉
末を700〜800 ℃程度の温度で仮焼し、炭酸塩、硝酸
塩、シュウ酸塩等を分解する。得られた仮焼粉末を所望
の形状に成形し、それぞれの化合物が生成する温度で、
焼成する。その温度は、以下の通りである。
【０００９】Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O系… 820〜850 ℃ Bi-Sr-Ca-Cu-O 系 … 850〜880 ℃ Y-Ba-Cu-O 系 … 900〜1000℃ Tl-Ba-Ca-Cu-O 系 … 900〜1000℃
【００１０】酸化物超伝導体に被覆する 600℃以下で溶
融するガラスとしては、例えばPb-Si-Cd-Bi-O 系、Pb-B
-Al-Si-O系、B-V-Zn-O 系等のガラス組成物を挙げること
ができる。これらは絶縁性を有し、酸化物超伝導多結晶
膜の保護膜として用いることができる。
融するガラスとしては、例えばPb-Si-Cd-Bi-O 系、Pb-B
-Al-Si-O系、B-V-Zn-O 系等のガラス組成物を挙げること
ができる。これらは絶縁性を有し、酸化物超伝導多結晶
膜の保護膜として用いることができる。
【００１１】その一例として、Pb-Si-Cd-Bi-O 系ガラス
の組成としては、以下に示す組成であればよく、必要で
あれば Cr2O3等の添加物を少量加えてもよい。
の組成としては、以下に示す組成であればよく、必要で
あれば Cr2O3等の添加物を少量加えてもよい。
【００１２】PbO 50〜60重量％ SiO2 15〜30重量％ CdO 5〜15重量％ Bi2O3 5〜15重量％
【００１３】上記組成のガラスは、空気中、 500〜600
℃に加熱することにより、容易に溶融してガラス化す
る。ガラス化する温度が上記の温度より高いと、酸化物
超伝導多結晶体と反応し、超伝導特性に影響を及ぼす。
特に、 PbO、Bi2O3 量が少ないと、ガラス化する温度が
高くなるため好ましくない。
℃に加熱することにより、容易に溶融してガラス化す
る。ガラス化する温度が上記の温度より高いと、酸化物
超伝導多結晶体と反応し、超伝導特性に影響を及ぼす。
特に、 PbO、Bi2O3 量が少ないと、ガラス化する温度が
高くなるため好ましくない。
【００１４】ガラスの被覆方法としては、上記成分の粉
末をペースト状にし、酸化物超伝導多結晶体表面に塗布
する。塗布方法としては、ガラス粉末のペーストを刷毛
により酸化物超伝導多結晶体に塗る方法、ペースト中に
酸化物超伝導多結晶体を浸漬する方法等がある。
末をペースト状にし、酸化物超伝導多結晶体表面に塗布
する。塗布方法としては、ガラス粉末のペーストを刷毛
により酸化物超伝導多結晶体に塗る方法、ペースト中に
酸化物超伝導多結晶体を浸漬する方法等がある。
【００１５】酸化物超伝導多結晶体上のペーストの塗布
厚は、溶融して得られるガラス皮膜の厚さが0.01〜1mm
程度であればよい。ガラス皮膜の厚さが0.01mm以下で
は、酸化物超伝導多結晶体表面に均一に皮膜形成され
ず、下地の酸化物超伝導体が表面に露出する場所が存在
し、その部分から、 H2Oとの反応が進行して酸化物超伝
導多結晶体の劣化が進行する。ガラス皮膜を1mm より厚
くすること実用上不要であり、工業的でない。
厚は、溶融して得られるガラス皮膜の厚さが0.01〜1mm
程度であればよい。ガラス皮膜の厚さが0.01mm以下で
は、酸化物超伝導多結晶体表面に均一に皮膜形成され
ず、下地の酸化物超伝導体が表面に露出する場所が存在
し、その部分から、 H2Oとの反応が進行して酸化物超伝
導多結晶体の劣化が進行する。ガラス皮膜を1mm より厚
くすること実用上不要であり、工業的でない。
【００１６】表面に塗ったペーストの焼成は、 500〜60
0 ℃で 1時間以上行うことにより、下地の酸化物超伝導
多結晶体と反応せず容易にガラス化する、
0 ℃で 1時間以上行うことにより、下地の酸化物超伝導
多結晶体と反応せず容易にガラス化する、
【００１７】
実施例１及び比較例１ Bi2O3 、PbO 、SrCO3 、CaCO3 及び CuOの粉末を、組成
比がBi0.96Pb0.24Sr1. 00Ca1.00Cu1.60Oxになるように配
合し、ボールミル中でエタノールとともに24時間混合
し、乾燥した後、 800℃空気中で12時間仮焼した。この
仮焼粉末を用い、5×2 ×1mm の棒状に成形し、 850℃
で48時間空気中で焼成し、超伝導体とした。
比がBi0.96Pb0.24Sr1. 00Ca1.00Cu1.60Oxになるように配
合し、ボールミル中でエタノールとともに24時間混合
し、乾燥した後、 800℃空気中で12時間仮焼した。この
仮焼粉末を用い、5×2 ×1mm の棒状に成形し、 850℃
で48時間空気中で焼成し、超伝導体とした。
【００１８】この酸化物超伝導多結晶体を、 Pb-Si-Cd-
Bi-Oを主成分とするガラス粉末のペースト中に浸漬し、
120℃で 1時間乾燥した後、 530℃で 1時間焼成した。
Bi-Oを主成分とするガラス粉末のペースト中に浸漬し、
120℃で 1時間乾燥した後、 530℃で 1時間焼成した。
【００１９】得られたガラス被覆酸化物超伝導多結晶体
及び比較のため、ガラスを被覆していないものとを90℃
の水の中に、それぞれ10分、30分、60分浸漬したときの
超伝導特性の変化を測定した。結果を表１に示す。
及び比較のため、ガラスを被覆していないものとを90℃
の水の中に、それぞれ10分、30分、60分浸漬したときの
超伝導特性の変化を測定した。結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例２及び比較例２ Y2O3、BaCO3 及び CuOの粉末を、組成比がBa2Cu3Oxにな
るように配合し、ボールミル中でエタノールとともに24
時間混合し、乾燥後、 800℃空気中で12時間仮焼した。
この仮焼粉末を用い、 5×2 ×1mm の棒状に成形し、 9
00℃で 5時間空気中で焼成し、超伝導体とした。
るように配合し、ボールミル中でエタノールとともに24
時間混合し、乾燥後、 800℃空気中で12時間仮焼した。
この仮焼粉末を用い、 5×2 ×1mm の棒状に成形し、 9
00℃で 5時間空気中で焼成し、超伝導体とした。
【００２２】この酸化物超伝導多結晶体を Pb-Si-Cd-Bi
-Oを主成分とするガラス粉末ペースト中に浸漬し、 120
℃で 1時間乾燥した後、 530℃で 1時間焼成した。
-Oを主成分とするガラス粉末ペースト中に浸漬し、 120
℃で 1時間乾燥した後、 530℃で 1時間焼成した。
【００２３】得られたガラス被覆酸化物超伝導多結晶体
と、比較のため、ガラスを被覆していないものとを、90
℃ の水の中にそれぞれ10分、30分、60分浸漬したとき
の超伝導特性の変化を調べた。調べた結果を表２に示
す。
と、比較のため、ガラスを被覆していないものとを、90
℃ の水の中にそれぞれ10分、30分、60分浸漬したとき
の超伝導特性の変化を調べた。調べた結果を表２に示
す。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】本発明の方法によれば、酸化物超伝導体
が劣化することなく、長期間に亘り、その特性を維持し
て使用することができる。
が劣化することなく、長期間に亘り、その特性を維持し
て使用することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化物超伝導体表面に 600℃以下でガラ
ス化する材料を被覆しガラス化させることを特徴とする
酸化物超伝導体の劣化防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261366A JPH0574232A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 酸化物超伝導体の劣化防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261366A JPH0574232A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 酸化物超伝導体の劣化防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574232A true JPH0574232A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=17360844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3261366A Pending JPH0574232A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 酸化物超伝導体の劣化防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574232A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0769758A (ja) * | 1993-09-06 | 1995-03-14 | Chubu Electric Power Co Inc | 高温超電導体 |
| US5411938A (en) * | 1993-07-30 | 1995-05-02 | University Of Chicago | Sealed glass coating of high temperature ceramic superconductors |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3261366A patent/JPH0574232A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5411938A (en) * | 1993-07-30 | 1995-05-02 | University Of Chicago | Sealed glass coating of high temperature ceramic superconductors |
| JPH0769758A (ja) * | 1993-09-06 | 1995-03-14 | Chubu Electric Power Co Inc | 高温超電導体 |
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