JPH10134656A - バルク状酸化物超電導体の製造方法 - Google Patents
バルク状酸化物超電導体の製造方法Info
- Publication number
- JPH10134656A JPH10134656A JP8291495A JP29149596A JPH10134656A JP H10134656 A JPH10134656 A JP H10134656A JP 8291495 A JP8291495 A JP 8291495A JP 29149596 A JP29149596 A JP 29149596A JP H10134656 A JPH10134656 A JP H10134656A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide superconductor
- bulk
- firing
- bulk body
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高密度で、かつ高配向性のバルク状酸化物超電
導体を得ることのできる方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】焼成後、酸化物超電導体を形成する組成の
粉末を室温にて圧縮成型したものを８００〜９００℃の
高温下で圧縮して高密度化をはかり、その後、加圧両面
に拘束板をあてがって二面を拘束状態にして再度８００
〜９００℃の高温下で焼成を行う。
導体を得ることのできる方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】焼成後、酸化物超電導体を形成する組成の
粉末を室温にて圧縮成型したものを８００〜９００℃の
高温下で圧縮して高密度化をはかり、その後、加圧両面
に拘束板をあてがって二面を拘束状態にして再度８００
〜９００℃の高温下で焼成を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はバルク状の酸化物超
電導体に関するもので、特に電流リード、電流ブス、磁
気シールド板等を得ることのできる製造方法に関するも
のである。
電導体に関するもので、特に電流リード、電流ブス、磁
気シールド板等を得ることのできる製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】バルク状の酸化物超電導体を得る方法と
しては、焼成後、酸化物超電導体を形成する組成の粉末
を仮焼したのち粉砕し、その粉末を室温にて圧縮成型し
たものを８００〜９００℃の高温で焼成して通常のバル
ク状酸化物超電導体を得る方法等が知られている。
しては、焼成後、酸化物超電導体を形成する組成の粉末
を仮焼したのち粉砕し、その粉末を室温にて圧縮成型し
たものを８００〜９００℃の高温で焼成して通常のバル
ク状酸化物超電導体を得る方法等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、バルク状の酸
化物超電導体を得るにあたり、室温下でのプレス操作だ
けでは粉末の硬度が高く、また粉末間の摩擦のために、
バルク体としての密度は真密度の５０〜６０％程度のも
のしか得られない。
化物超電導体を得るにあたり、室温下でのプレス操作だ
けでは粉末の硬度が高く、また粉末間の摩擦のために、
バルク体としての密度は真密度の５０〜６０％程度のも
のしか得られない。
【０００４】本発明は、前記した従来技術の欠点を解消
し、高密度で、かつ高配向性のバルク状酸化物超電導体
を得ることのできる方法を提供することを目的としてな
されたものである。
し、高密度で、かつ高配向性のバルク状酸化物超電導体
を得ることのできる方法を提供することを目的としてな
されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要点は、焼成
後、酸化物超電導体を形成する組成の粉末を室温にて圧
縮成型したものを８００〜９００℃の高温下で圧縮して
高密度化をはかり、その後、加圧両面に拘束板をあてが
って二面を拘束状態にして再度８００〜９００℃の高温
下で焼成を行うことにある。
後、酸化物超電導体を形成する組成の粉末を室温にて圧
縮成型したものを８００〜９００℃の高温下で圧縮して
高密度化をはかり、その後、加圧両面に拘束板をあてが
って二面を拘束状態にして再度８００〜９００℃の高温
下で焼成を行うことにある。
【０００６】このようにすることで、焼成体は所期の結
晶相に変成し、結晶体の大きさの違いにより膨脹しよう
とするが、両面が拘束されているために実質的に面に垂
直に一軸加圧効果が与えられ、その方向にＣ軸配向化が
はかられると共に、さらなる高密度化が達成される。
晶相に変成し、結晶体の大きさの違いにより膨脹しよう
とするが、両面が拘束されているために実質的に面に垂
直に一軸加圧効果が与えられ、その方向にＣ軸配向化が
はかられると共に、さらなる高密度化が達成される。
【０００７】高温下での圧縮は可動操作を含むため、装
置並びに操作がやや繁雑になるが、緻密化が目的である
から、温度範囲はさほど厳密なことは要求されず、比較
的粗い制御で行うことができる。
置並びに操作がやや繁雑になるが、緻密化が目的である
から、温度範囲はさほど厳密なことは要求されず、比較
的粗い制御で行うことができる。
【０００８】なお、本発明の方法は、Ｙ系、Ｂｉ系、Ｔ
ｌ系等の多くの酸化物超電導体に適用することができ
る。
ｌ系等の多くの酸化物超電導体に適用することができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。
する。
【００１０】まず、個々の原料粉末を所定の比率となる
ように混合したものを所定の温度で所定の時間仮焼した
後、それを粉砕して所定粒度の粉末とする。次に、その
粉末を所定の圧力で矩形状のバルク体に圧縮成型する。
ように混合したものを所定の温度で所定の時間仮焼した
後、それを粉砕して所定粒度の粉末とする。次に、その
粉末を所定の圧力で矩形状のバルク体に圧縮成型する。
【００１１】次に、図１に示すように、圧縮成型体であ
るバルク体１の広幅な面側に当板３とバルク体１が反応
しないように金属、例えば銀製のシート２を介して当板
３をあてがってバルク体１をプレス機４に配置し、これ
を高温の酸素雰囲気中において所定の圧力で両面を加圧
する。しかるとき、バルク体１は半溶融状態になるた
め、容易に圧縮されて高密度なものと成るので所定の温
度まで冷却させた後、そのバルク体を炉外に取り出して
プレス機４から外される。
るバルク体１の広幅な面側に当板３とバルク体１が反応
しないように金属、例えば銀製のシート２を介して当板
３をあてがってバルク体１をプレス機４に配置し、これ
を高温の酸素雰囲気中において所定の圧力で両面を加圧
する。しかるとき、バルク体１は半溶融状態になるた
め、容易に圧縮されて高密度なものと成るので所定の温
度まで冷却させた後、そのバルク体を炉外に取り出して
プレス機４から外される。
【００１２】次に、得られたバルク体５を図２に示すよ
うに、前記板３と同様の材質からなる拘束板６で挟み、
拘束用ボルト７を締めてバルク体５を固定して、再度加
熱炉内に配置する。そして、今度は温度と時間を精密に
制御して焼成を行う。この焼成の過程で、相結晶の大き
さの差異により拘束軸の方向に圧縮力が作用するので、
バルク体は拘束軸がＣ軸となるように配向化されて行
く。この配向化は超電導バルク体の臨界電流の向上をも
たらすものである。
うに、前記板３と同様の材質からなる拘束板６で挟み、
拘束用ボルト７を締めてバルク体５を固定して、再度加
熱炉内に配置する。そして、今度は温度と時間を精密に
制御して焼成を行う。この焼成の過程で、相結晶の大き
さの差異により拘束軸の方向に圧縮力が作用するので、
バルク体は拘束軸がＣ軸となるように配向化されて行
く。この配向化は超電導バルク体の臨界電流の向上をも
たらすものである。
【００１３】この後、焼成されたバルク体が所定の温度
まで冷却した後、そのバルク体を拘束板６等と共に炉外
に取り出して拘束板６の拘束を解く。
まで冷却した後、そのバルク体を拘束板６等と共に炉外
に取り出して拘束板６の拘束を解く。
【００１４】このようにして酸化物超電導バルク体のユ
ニットが得られるが、このバルク体ユニットはそれ自身
それほど大型のものでなくてよく、このバルク体ユニッ
トを銅、アルミニウム、鉄、ステンレス等の長尺の金属
板で挟んで保持する構造とすることにより、大電流ブス
等とすることができる。
ニットが得られるが、このバルク体ユニットはそれ自身
それほど大型のものでなくてよく、このバルク体ユニッ
トを銅、アルミニウム、鉄、ステンレス等の長尺の金属
板で挟んで保持する構造とすることにより、大電流ブス
等とすることができる。
【００１５】図３は、バルク体ユニットを用いた電流ブ
スの例を示しており、複数のバルク体ユニット８を千鳥
状に二層積層配置したものを二枚の銅製の長尺板９で挟
み、これをボルト・ナット（図示せず）で締め付けて保
持、固定されている。電流は厚み方向に千鳥状に配置さ
れたバルク体ユニット８を橋絡して流れるので、接触抵
抗があったとしても、さほど大きな発熱量とはならな
い。
スの例を示しており、複数のバルク体ユニット８を千鳥
状に二層積層配置したものを二枚の銅製の長尺板９で挟
み、これをボルト・ナット（図示せず）で締め付けて保
持、固定されている。電流は厚み方向に千鳥状に配置さ
れたバルク体ユニット８を橋絡して流れるので、接触抵
抗があったとしても、さほど大きな発熱量とはならな
い。
【００１６】図４は、バルク体ユニット８を用いたシー
ルド板の例で、磁気漏洩を抑えるために厚み方向で境界
が重ならないように、バルク体ユニット８をモザイク状
に配置し、これを大型の金属板（図示せず）で両面から
固定する。
ルド板の例で、磁気漏洩を抑えるために厚み方向で境界
が重ならないように、バルク体ユニット８をモザイク状
に配置し、これを大型の金属板（図示せず）で両面から
固定する。
【００１７】これらの例は、焼成後に複数の焼成体を配
した例であるが、焼成時にバルク体を上記のように配置
して焼成すれば、隣接する境界部分は互いに融着するの
で、焼成後は一体化した長尺または大型製品を得ること
ができる。
した例であるが、焼成時にバルク体を上記のように配置
して焼成すれば、隣接する境界部分は互いに融着するの
で、焼成後は一体化した長尺または大型製品を得ること
ができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例として、酸化物超電導
体の主相がＢｉ−２２２３相のバルクユニットの場合に
ついて説明する。
体の主相がＢｉ−２２２３相のバルクユニットの場合に
ついて説明する。
【００１９】Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕが１．８
５：０．３５：１．９：２：３と成るようにＢｉ
2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＣｕＯを混
合し、その混合粉末を８４０℃で１０時間仮焼した後、
それを粒度３μｍ程度に成るまで粉砕した。その仮焼粉
末を１トン／cm2 の圧力で厚さ８mm、縦横各５０mmの矩
形状にプレス成形した。このプレス体の密度は３．６ｇ
／cm3 程度であった。
５：０．３５：１．９：２：３と成るようにＢｉ
2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＣｕＯを混
合し、その混合粉末を８４０℃で１０時間仮焼した後、
それを粒度３μｍ程度に成るまで粉砕した。その仮焼粉
末を１トン／cm2 の圧力で厚さ８mm、縦横各５０mmの矩
形状にプレス成形した。このプレス体の密度は３．６ｇ
／cm3 程度であった。
【００２０】次に、この矩形状のプレス体の広幅名両面
に厚さ０．１mmの銀シートをあてがい、更にその外側に
アルミナ板をあてがい、全体を８４０℃の空気雰囲気中
におき、２．５kg／cm2 の圧力で両面を加圧した状態で
２時間加熱した後、所定温度まで冷却してプレス体をプ
レス機から外した。得られたプレス体は真密度６．２ｇ
／cm2 に近い６．０ｇ／cm2 まで緻密化され、厚さ５m
m、二辺が５０〜５５mm程度の高密度バルク体となっ
た。
に厚さ０．１mmの銀シートをあてがい、更にその外側に
アルミナ板をあてがい、全体を８４０℃の空気雰囲気中
におき、２．５kg／cm2 の圧力で両面を加圧した状態で
２時間加熱した後、所定温度まで冷却してプレス体をプ
レス機から外した。得られたプレス体は真密度６．２ｇ
／cm2 に近い６．０ｇ／cm2 まで緻密化され、厚さ５m
m、二辺が５０〜５５mm程度の高密度バルク体となっ
た。
【００２１】得られたバルク体の成分についてみると、
Ｂｉ−２２１２相が主相になっており、目的とするＢｉ
−２２２３相は殆どまだ生成されていなかった。
Ｂｉ−２２１２相が主相になっており、目的とするＢｉ
−２２２３相は殆どまだ生成されていなかった。
【００２２】かくして得られた高密度バルク体を同様に
アルミナ製の二枚の拘束板で挟んで固定し、再度加熱炉
内に配置して空気雰囲気中で８４５℃で１００時間加熱
した。得られたバルク体は成分の主相がＢｉ−２２２３
相となっており、拘束軸がＣ軸となるように配向かされ
ていた。
アルミナ製の二枚の拘束板で挟んで固定し、再度加熱炉
内に配置して空気雰囲気中で８４５℃で１００時間加熱
した。得られたバルク体は成分の主相がＢｉ−２２２３
相となっており、拘束軸がＣ軸となるように配向かされ
ていた。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る方法は圧縮成型体を加熱加圧する方法であるか
ら、比較的厚みがあり、整直性のよい高密度、高配向度
の酸化物超電導バルク体を得ることがてき、その応用性
を広げることができる利点がある。
に係る方法は圧縮成型体を加熱加圧する方法であるか
ら、比較的厚みがあり、整直性のよい高密度、高配向度
の酸化物超電導バルク体を得ることがてき、その応用性
を広げることができる利点がある。
【図１】本発明に係る方法の実施形態においてバルク体
をプレスするときの説明図。
をプレスするときの説明図。
【図２】本発明に係る方法の実施形態においてバルク体
を焼成するときの説明図。
を焼成するときの説明図。
【図３】本発明に係る方法によって製造されたバルク体
の応用例を示す説明図。
の応用例を示す説明図。
【図４】本発明に係る方法によって製造されたバルク体
の別の応用例を示す説明図。
の別の応用例を示す説明図。
１ 酸化物超電導体のバルク体 ２ 銀シート ３ 当板 ４ プレス機 ５ バルク体 ６ 拘束板 ７ ボルト ８ バルク体ユニット ９ 銅製の長尺板
Claims (3)
- 【請求項１】焼成後、酸化物超電導体を形成する組成の
粉末を圧縮成型し、その圧縮成型体を高温下で加圧した
後、その対向する二面を拘束した状態で高温下で焼成す
ることを特徴とするバルク状酸化物超伝導体の製造方
法。 - 【請求項２】圧縮成型体の圧縮される二面に銀または銀
合金からなるシートをあてがうことを特徴とする請求項
１に記載の製造方法。 - 【請求項３】焼成後の酸化物超電導体の主相がＢｉ−２
２２３相となる組成の粉末を用いる請求項１または請求
項２に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8291495A JPH10134656A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | バルク状酸化物超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8291495A JPH10134656A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | バルク状酸化物超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10134656A true JPH10134656A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17769620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8291495A Pending JPH10134656A (ja) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | バルク状酸化物超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10134656A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023047739A1 (ja) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 超伝導バルク体、および超伝導バルク体の製造方法 |
-
1996
- 1996-11-01 JP JP8291495A patent/JPH10134656A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023047739A1 (ja) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 超伝導バルク体、および超伝導バルク体の製造方法 |
| JP2023047119A (ja) * | 2021-09-24 | 2023-04-05 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 超伝導バルク体、および超伝導バルク体の製造方法 |
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