JPH0574549B2 - - Google Patents

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JPH0574549B2
JPH0574549B2 JP62170398A JP17039887A JPH0574549B2 JP H0574549 B2 JPH0574549 B2 JP H0574549B2 JP 62170398 A JP62170398 A JP 62170398A JP 17039887 A JP17039887 A JP 17039887A JP H0574549 B2 JPH0574549 B2 JP H0574549B2
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JP
Japan
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powder
calcined
atm
atmosphere
raw material
Prior art date
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Application number
JP62170398A
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English (en)
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JPS6414160A (en
Inventor
Keisuke Kageyama
Fumiaki Kikui
Yasushi Oonishi
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Proterial Ltd
Original Assignee
Sumitomo Special Metals Co Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting 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)

Description

【発明の詳細な説明】
利用産業分野 この発明は、超電導セラミツクス用原料粉末の
製造方法に係り、特に、斜方晶の低温安定相から
なる仮焼原料粉末を得る超電導セラミツクス用原
料粉末の仮焼方法に関する。 背景技術 従来、BaO−Y2O3−CuO系超電導セラミツク
スを製造するための出発原料の仮焼方法として
は、出発原料として、粒度1μm以下、純度99.9%
以上のBaCO3、Y2O3、CuO粉末を、所要の組成
比に応じて配合、混合した後、大気中で、 900℃〜1000℃の温度にて仮焼されていた。 しかし、前記仮焼方法においては、例えば、容
器内に前記原料粉末を充填して加熱する場合、前
記原料粉末の容器内への充填条件、仮焼条件によ
つて、仮焼粉を形成される結晶組織に変動を生じ
ていた。 また、従来仮焼方法では、大気との接触が不十
分となり易く、仮焼粉に緑色の絶縁体相
(BaCuY2O3相)が生成することがあつた。 さらに、仮焼粉末中に少量のBaCO3が残存す
ることがあり、前記粉末を用いて焼結すると、発
生するCO2ガスにより、焼結体にワレや亀裂の発
生がみられ、緻密な焼結体が得られない問題があ
つた。 また、仮焼温度が1020℃以上になると、CuOは
2CuO〓2Cu+O2の分解反応が起り、また900℃〜
1020℃にて仮焼すると、混合粉末の焼結及び粒成
長が進行する恐れがあるなど、多くの問題があつ
た。 発明の目的 この発明は、かかる現状に鑑み、従来の仮焼方
法における問題を解消し、すぐれた超電導性を有
するBaO−Y2O3−CuO系セラミツクスの製造す
るために最適な斜方晶の低温安定相組織からなる
仮焼原料粉末を得ることができる超電導セラミツ
クス用原料粉末の仮焼方法を目的としている。 発明の概要 この発明は、出発原料として、BaCO3、Y2O3
CuO粉末をを所要量配合混合後、1気圧〜10気圧
のO220vol%以上の雰囲気中で、前記混合粉末を
回動または攪拌させながら870℃〜930℃に5時間
〜15時間保持した後、1℃/分以下にて炉冷する
ことを特徴とする超電導セラミツクス用原料粉末
の仮焼方法である。 発明の好ましい実施態様 この発明において、出発原料粉は、純度99.9%
以上、粒度1.5μm以下が好ましく、かかる性状の
BaCO3、Y2O3、CuOの出発原料粉末を所要の組
成比に配合し混合する。 その後、1気圧〜10気圧のO220vol%以上の雰
囲気中で、870℃〜930℃に5時間〜15時間保持す
る加熱条件にて、前記混合粉末を回動あるいは攪
拌する。 この発明の特徴である回動、攪拌方法は、混合
粉末がO2との接触が充分に確保されれば、公知
のいかなる方法も適用可能である。 この発明における回動方法としては、傾斜型ロ
ータリーキルンを用いて、その上方より前記混合
粉末を投入することにより、前記混合粉末はキル
ン内をO2雰囲気と接触しながら回動、落下させ
て仮焼する方法が利用できる。 また、この発明における攪拌方法としては、
O2ガス送入孔を下方に配設した粉末収容容器内
に、前記混合粉末を収容し、前記O2ガス送入孔
より、容器内の混合粉末内にO220vol%以上のガ
スを吹込むと、前記混合粉末はO2ガスにより攪
拌され、相互接触が密になり、前記加熱条件にて
仮焼する方法を用いてもよい。 限定理由 この発明において、O2雰囲気をO220vol%以上
とする理由は、20vol%未満では、大気中の酸素
量が大きく低下しており、セラミツクス粉から逆
に酸素が失われる場合があり、好ましくないため
である。 また、O220vol%以上の雰囲気における圧力
は、1気圧未満では、セラミツクス粉に十分に酸
素を吸収させることが困難になり、また10気圧を
超えると、圧力装置上特殊なものが必要となり、
実用的ではないため、1気圧〜10気圧に限定す
る。 また、この発明において、回動あるいは攪拌す
る混合粉末の加熱条件は、870℃未満では、十分
なる脱炭酸、仮焼反応が期待できず、1000℃を超
えると、酸化銅が分解し好ましくないため、870
℃〜930℃とする。 また、保持時間は、十分な脱炭酸、仮焼反応を
行なわせるためには、少なくとも1時間以上保持
する必要がある。好ましくは、5〜15時間保持す
るのがよい。 この発明において、出発原料をO2雰囲気中で
特定条件にて、回動あるいは攪拌させながら加熱
後、炉冷する理由は、低温安定相(超電導相)で
ある斜方晶は高温安定相の正方晶より酸素含有量
が多く、このため超電導相へ転移するには酸素を
吸収する必要があるためである。従つて、O2
囲気下でゆつくりと徐冷する必要がある。炉冷と
しては1℃/分以下が好ましい。 発明の効果 この発明方法により、混合原料粉末とO2雰囲
気との強制的接触が十分に行なわれ、O220vol%
以上、かつ高O2分圧雰囲気の使用により、原料
粉末中のBaCO3の分解が完全に行なわれて、CO2
が除去され、生成仮焼粉中には非超電導相は残存
せず、すべて超電導相からなる均一な粉体が得ら
れる。 得られた仮焼粉を所要の粒度に微粉砕した微粉
砕仮焼粉を、x線回析法にて結晶構造を調査した
結果、斜方晶の低温安定組織からなることが分つ
た。 この発明方法により得られた微粉砕仮焼粉を、
O220vol%以上の雰囲気中で、550℃〜600℃で
200Kg/cm2〜2000Kg/cm2の圧力にて加熱焼結した
後、炉冷することにより、焼結体全体が斜方晶の
低温安定相からなるすぐれた超電導性セラミツク
スを得ることができる。 実施例 純度99.9%以上、粒度1.5μm以下のBaCO3、Y2
O3、CuO粉末を、組成比2:1:3のモル比に
て配合して、アルコールを収容したボールミル中
で6時間混合した。 その後、9気圧のO2100vol%雰囲気にて充満
された径100mm×長さ4mの傾斜角度25°の傾斜型
加圧ロータリーキルンを用い、その上方より前記
混合粉末を投入すると、前記混合粉末は下方に回
動しながら落下する。 かかる装置にて、回動落下中に870℃で10時間
保持して加熱した後、0.5℃/分にて炉冷した。 得られた仮焼粉を微粉砕した。得られた粒度
1μm以下の仮焼粉をX線回析法にて結晶構造を測
定した結果、斜方晶からなる低温安定相であるこ
とが分つた。 その後、前記仮焼粉を、寸法径20mm×高さ10mm
の材質SiCのダイスを用いて、5気圧のO2100vol
%雰囲気で590℃に圧力500Kg/cm2にて10時間保持
するホツトプレスを行なつた。 その後、0.5℃/分の冷却速度で冷却して、寸
法径16mm×高さ5.5mmの焼結体を得た。 得られた焼結体をX線回析法及び顕微鏡にて組
織、結晶構造を調査した結果、焼結体は斜方晶の
低温安定相を有し、Tcが89〓でマイスナー効果
を示す超電導セラミツクスが得られた。 比較例 (比較例 1) 実施例1と同条件にて混合した原料粉末を寸法
50mm×50mm×50mm寸法のアルミナ製鉢に充填し、
アルミナ製の落し蓋をした後、870℃で10時間保
持して炉冷した。得られた仮焼粉末は蓋付近の上
部の粉末は黒色、内部の粉末は緑色を呈してお
り、不均一であることが目視でも確認できる。 前記内部の緑色の粉末をガス合析した結果、
CO2成分が多量に残存しており、粉末のX線回析
法からもBa2YCu3O7-x相以外のものであつた。 一方、黒色粉末は粉末X線回析法が Ba2YCu3O7-x相のほぼ単相であることが確認
できた。この緑色粉末のみで実施例1と同じ条件
にて焼結体を作製し、Tcを測定したが絶縁体で
あることが分かつた。 (比較例 2) 実施例と同一の組成比の純度99.9%以上、粒度
1.5μm以下のBaCO3、Y2O3、CuO粉末を混合後、
実施例と同一の傾斜型加圧ロータリーキルンを用
い、実施例と同様に上方より混合粉末を投入し、
混合粉末は下方に回動させながら落下する。前記
装置において、回動落下中に第1表に表す仮焼条
件にて仮焼後、第1表に表す冷却条件に冷却し
た。 得られた仮焼粉を微粉砕し、得られた粒度1μm
以下の仮焼粉をX線回析法にて結晶構造を測定し
た結果を第1表に表す。 その後、前記仮焼粉を実施例と同一の加圧焼結
条件にて、ホツトプレスを行い、0.5℃/分の冷
却条件にて、冷却し、焼結体を得た。 得られた焼結体をX線回析法及び顕微鏡にて組
織、結晶構造を調査した結果を第2表に表し、
Tcも併せて第2表に示す。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 出発原料として、BaCO3、Y2O3、CuO粉末
    を所要量配合混合後、 1気圧〜10気圧のO220vol%以上の雰囲気中
    で、前記混合粉末を回動または攪拌させながら 870℃〜930℃に5時間〜15時間保持した後、 1℃/分以下にて炉冷することを特徴とする超
    電導セラミツクス用原料粉末の仮焼方法。
JP62170398A 1987-07-08 1987-07-08 Precalcination of raw material powder for superconducting ceramic Granted JPS6414160A (en)

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JP62170398A JPS6414160A (en) 1987-07-08 1987-07-08 Precalcination of raw material powder for superconducting ceramic

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JPS6414160A JPS6414160A (en) 1989-01-18
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DE19742304C1 (de) * 1997-09-25 1999-04-29 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von Bi(Pb)SrCaCuO-haltigen Pulvern als Vorprodukt für Hochtemperatursupraleiter und deren Verwendung
JP2013136816A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Fujikura Ltd 超電導薄膜作製用ターゲットの製造方法、超電導薄膜作製用ターゲット、酸化物超電導導体の製造方法

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