JPS63236747A - 酸化物超電導材料 - Google Patents
酸化物超電導材料Info
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- JPS63236747A JPS63236747A JP62069366A JP6936687A JPS63236747A JP S63236747 A JPS63236747 A JP S63236747A JP 62069366 A JP62069366 A JP 62069366A JP 6936687 A JP6936687 A JP 6936687A JP S63236747 A JPS63236747 A JP S63236747A
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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
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、酸化物超電導材料に関する。より詳しくは
、周期律表ｎａ族元素、Ｈａ族元素、銅および酸素を含
むセラミックス系の酸化物超電導材料に関する。
、周期律表ｎａ族元素、Ｈａ族元素、銅および酸素を含
むセラミックス系の酸化物超電導材料に関する。
〈従来の技術〉
従来、超電導材料として、金属系、セラミックス系、有
機物系のものが知られているが、このうちセラミックス
系のものが近年脚光を浴びつつある。このようなセラミ
ックス系の超電導材料としては、層状ベロブストカイト
型（Ｌ２ Ｎｉ ＦＡ型）の構造を有するものが知られ
ており、例えば、（Ｌａ、５ｒ）２Ｃｕ Ｏａ 、また
は（Ｌａ、Ｂａ）２Ｃｕ０４のようなセラミックス系の
酸化物超電導材料については、３０に以上の臨界温度を
示している。
機物系のものが知られているが、このうちセラミックス
系のものが近年脚光を浴びつつある。このようなセラミ
ックス系の超電導材料としては、層状ベロブストカイト
型（Ｌ２ Ｎｉ ＦＡ型）の構造を有するものが知られ
ており、例えば、（Ｌａ、５ｒ）２Ｃｕ Ｏａ 、また
は（Ｌａ、Ｂａ）２Ｃｕ０４のようなセラミックス系の
酸化物超電導材料については、３０に以上の臨界温度を
示している。
さらに、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超電導材料では構造は
明確でないものの９０に以上の臨界温度が得られている
。
明確でないものの９０に以上の臨界温度が得られている
。
〈発明が解決しようとする問題点〉
これらの酸化物超電導材料は、主として原材料成分を含
む金属粉末を焼結することによって得られるものである
から、必然的に多孔質となる。このため、 ■ 電流があまり流れないこと、即ち、電流密度が低い
こと、 ■ 強度が弱く割れ易いこと、 ■ 空孔部に水が入ると、水のＯＨ″″基が材料と反応
して超電導特性が劣化すること、等の問題点を有してい
る。
む金属粉末を焼結することによって得られるものである
から、必然的に多孔質となる。このため、 ■ 電流があまり流れないこと、即ち、電流密度が低い
こと、 ■ 強度が弱く割れ易いこと、 ■ 空孔部に水が入ると、水のＯＨ″″基が材料と反応
して超電導特性が劣化すること、等の問題点を有してい
る。
〈発明の目的〉
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、強
度が強く、安定的な超電導特性を発揮することができる
とともに、臨界電流密度の高い超電導材料を提供するこ
とを目的とする。
度が強く、安定的な超電導特性を発揮することができる
とともに、臨界電流密度の高い超電導材料を提供するこ
とを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するためのこの考案の酸化物超電導材料
としては、周期律表ＩＩａ族元素、ＩＩＩａ族元素、銅
、および酸素を含むセラミックス系の酸化物超電導材料
において、上記各元素と反応しない他の元素類からなる
粒子を含有させて非多孔質としたものである。
としては、周期律表ＩＩａ族元素、ＩＩＩａ族元素、銅
、および酸素を含むセラミックス系の酸化物超電導材料
において、上記各元素と反応しない他の元素類からなる
粒子を含有させて非多孔質としたものである。
上記周期律表Ｉｌａ族元素としては、Ｂ ｅ ｓ Ｍ
ｇ １Ｃａ、５ｒｓＢａ％Ｒａが挙げられる。また周期
律表ＩＩＩａ族元素としては、Ｓｃ、ＹＳＬａ、Ａｃ、
Ｃｏ％Ｐｒｓ Ｎｄｓ Ｐｍ、Ｓｍ、、Ｅｕ−ＧｄｌＴ
ｂ％ｐｙ％ Ｈａｓ Ｅｒ、Ｔｍ５Ｙｂ、Ｌｕが挙げら
れる。
ｇ １Ｃａ、５ｒｓＢａ％Ｒａが挙げられる。また周期
律表ＩＩＩａ族元素としては、Ｓｃ、ＹＳＬａ、Ａｃ、
Ｃｏ％Ｐｒｓ Ｎｄｓ Ｐｍ、Ｓｍ、、Ｅｕ−ＧｄｌＴ
ｂ％ｐｙ％ Ｈａｓ Ｅｒ、Ｔｍ５Ｙｂ、Ｌｕが挙げら
れる。
上記各元素と反応しない他の元素類としては、超電導体
、強磁性物質、常磁性金属物質のうちのいずれかが好ま
しい。また周期律表ｎａ族元素がＢａであり、Ｈａ族元
素がＳｃ％Ｌａ５Ｙのうちのいずれかであることが特に
好ましい。
、強磁性物質、常磁性金属物質のうちのいずれかが好ま
しい。また周期律表ｎａ族元素がＢａであり、Ｈａ族元
素がＳｃ％Ｌａ５Ｙのうちのいずれかであることが特に
好ましい。
く作用〉
上記の構成の酸化物超電導材料は、上記超電導体、強磁
性物質、常磁性金属物質等の他の元素類によって空孔部
が閉塞された非多孔質構造を呈するので、従来の多孔質
の酸化物超電導材料よりも圧縮強度や引張り強度が強く
なるとともに、空孔がないので水分が浸透して超電導特
性が劣化すおそれもない。
性物質、常磁性金属物質等の他の元素類によって空孔部
が閉塞された非多孔質構造を呈するので、従来の多孔質
の酸化物超電導材料よりも圧縮強度や引張り強度が強く
なるとともに、空孔がないので水分が浸透して超電導特
性が劣化すおそれもない。
特に、他の元素類として超電導体を含有させた場合には
、これと酸化物超電導体という２つの異なった特性（例
えばＴｃ５Ｈｃ２、エネルギギャップ等）をもつ物質の
混合体となり、全体としてバルクの超電導体となるので
、断面積、あるいは体積が増えた分だけ電流を多く流す
ことができる。
、これと酸化物超電導体という２つの異なった特性（例
えばＴｃ５Ｈｃ２、エネルギギャップ等）をもつ物質の
混合体となり、全体としてバルクの超電導体となるので
、断面積、あるいは体積が増えた分だけ電流を多く流す
ことができる。
しかも、両超電導体の界面等が磁束をトラップするピン
止め点となり、磁場中に電流を流した時に生じるローレ
ンツ力による磁束流を止めることができ、結果として磁
場中で流し得る臨界電流および臨界電流密度を極めて高
くすることができる。
止め点となり、磁場中に電流を流した時に生じるローレ
ンツ力による磁束流を止めることができ、結果として磁
場中で流し得る臨界電流および臨界電流密度を極めて高
くすることができる。
また、強磁性物質を含有させた場合には、磁束が強磁性
物質に集中し易いことから、やはりこれがピン止め点と
なり、臨界電流密度を高くすることができる。
物質に集中し易いことから、やはりこれがピン止め点と
なり、臨界電流密度を高くすることができる。
さらに、常磁性金属物質を含有させた場合にも、母材と
、常磁性金属物質との界面がピン止め点となるとともに
、当該超電導材料を電磁気的に安定化させることもでき
る。
、常磁性金属物質との界面がピン止め点となるとともに
、当該超電導材料を電磁気的に安定化させることもでき
る。
〈実施例１〉
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０を主成分とする超電導材料を、大気
中において９４０℃で２４時間焼成することにより得ら
れた焼結体を、４００℃にて溶融しているｐｂ溶中に浸
漬Ｃ１空孔部分にｐｂを含浸させて非多孔質の酸化物超
電導材料を得た。
中において９４０℃で２４時間焼成することにより得ら
れた焼結体を、４００℃にて溶融しているｐｂ溶中に浸
漬Ｃ１空孔部分にｐｂを含浸させて非多孔質の酸化物超
電導材料を得た。
この酸化物超電導材料の臨界温度は９０にであり、ｐｂ
を含浸させる前と変化なかったが、臨界電流密度を測定
したところ、含浸前がＩＡ／−であったのに対して、５
０Ａ／−以上であり、５０倍以上になっていることが確
認された。さらに、強度が向上してハンドリング中に壊
れることもなかった。
を含浸させる前と変化なかったが、臨界電流密度を測定
したところ、含浸前がＩＡ／−であったのに対して、５
０Ａ／−以上であり、５０倍以上になっていることが確
認された。さらに、強度が向上してハンドリング中に壊
れることもなかった。
しかも、水分に触れても超電導特性が変化しなかった。
〈実施例２〉
Ｙ２０ｓ 、Ｂａ ＣＯｓ 、Ｃｕ Ｏの粉末、および
Ｆｅの粉末を混合し、９４０℃で２４時間焼成して焼粘
体を得た。この材料はＦｅを含有しない材料に比べて焼
結体の充填率が極めて高く、強度が強かった。さらに、
臨界電流を測定したところ、１００Ａ／−の臨界電流密
度が得られた。
Ｆｅの粉末を混合し、９４０℃で２４時間焼成して焼粘
体を得た。この材料はＦｅを含有しない材料に比べて焼
結体の充填率が極めて高く、強度が強かった。さらに、
臨界電流を測定したところ、１００Ａ／−の臨界電流密
度が得られた。
〈実施例３〉
Ｙ２０ｓ 、Ｂａ ＣＯ３、Ｃｕ Ｏの粉末、およびＡ
ｇの粉末を混合して９４０℃で２４時間焼成して焼結体
を得た。
ｇの粉末を混合して９４０℃で２４時間焼成して焼結体
を得た。
この材料の臨界温度は９２にであり、Ａｇを含有しない
焼結体と同等以上であった。この材料の臨界電流を測定
したところ、２０Ａ／ｍｉであり、１桁以上向上したこ
とが確認された。しかも、電流リード等を容易に付ける
ことができ、超電導が破れても材料が壊れず、常電導抵
抗が極めて小さく、電磁気的に安定であった。
焼結体と同等以上であった。この材料の臨界電流を測定
したところ、２０Ａ／ｍｉであり、１桁以上向上したこ
とが確認された。しかも、電流リード等を容易に付ける
ことができ、超電導が破れても材料が壊れず、常電導抵
抗が極めて小さく、電磁気的に安定であった。
なお、この発明の酸化物超電導材料は、上記実施例に限
定されるものでなく、周期律表ＩＩａ族元素、ｍａ族元
素、銅、および酸素を含む焼結体に、上記各元素と反応
しない他の元素類からなる粒子を含有させて非多孔質と
してあれば、上記実施例以外の元素を組合せて実施する
ことができる。
定されるものでなく、周期律表ＩＩａ族元素、ｍａ族元
素、銅、および酸素を含む焼結体に、上記各元素と反応
しない他の元素類からなる粒子を含有させて非多孔質と
してあれば、上記実施例以外の元素を組合せて実施する
ことができる。
〈発明の効果〉
以上のように、この発明の酸化物超電導材料によれば、
非多孔質であるので、充分な耐圧強度を確保することが
できるとともに、水濡れに対しても安定で、性能が劣化
せず、しかも、臨界電流密度を高くすることができる。
非多孔質であるので、充分な耐圧強度を確保することが
できるとともに、水濡れに対しても安定で、性能が劣化
せず、しかも、臨界電流密度を高くすることができる。
また、空孔部が栓＜、比重が増すために、全体として比
熱が増加し、熱的擾乱に対して温度変化が小さくなり、
熱的安定性が向上する。従って超電導マグネット等の機
器が、非常に使い易く信頼性の高いものになる さらに、酸化物超電導体は半田が付着しにくく金属接合
も困難なため、高い臨界電流を得るための電極の作成が
非常に困難であり、例えば、電流リードや電圧端子とし
て、従来は銀ペースト等の信頼性の低いものを使ってい
たが、本発明によれば超電導物質、強磁性体、常磁性金
属物質等に半田付は等の金属接合を行なうことができる
結果、電極での発熱もなくなり、高い電流密度をとるこ
とができるという効果を奏する。
熱が増加し、熱的擾乱に対して温度変化が小さくなり、
熱的安定性が向上する。従って超電導マグネット等の機
器が、非常に使い易く信頼性の高いものになる さらに、酸化物超電導体は半田が付着しにくく金属接合
も困難なため、高い臨界電流を得るための電極の作成が
非常に困難であり、例えば、電流リードや電圧端子とし
て、従来は銀ペースト等の信頼性の低いものを使ってい
たが、本発明によれば超電導物質、強磁性体、常磁性金
属物質等に半田付は等の金属接合を行なうことができる
結果、電極での発熱もなくなり、高い電流密度をとるこ
とができるという効果を奏する。
Claims (5)
- １．周期律表IIａ族元素、IIIａ族元素、銅、および酸
素を含むセラミックス系の酸化 物超電導材料において、上記各元素と反 応しない他の元素類からなる粒子を含有 させて、非多孔質としたことを特徴とす る酸化物超電導材料。 - ２．他の元素類からなる粒子が超電導物質 である上記特許請求の範囲第１項記載の 酸化物超電導材料。
- ３．他の元素類からなる粒子が強磁性物質である上記特
許請求の範囲第１項記載の酸 化物超電導材料。 - ４．他の元素類からなる粒子が常磁性金属 物質である上記特許請求の範囲第１項記 載の酸化物超電導材料。
- ５．IIａ族元素がＢａであり、IIIａ族元素 がＳｃ、Ｙ、Ｌａのうちのいずれかであ る上記特許請求の範囲第１項記載の酸化 物超電導材料。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62069366A JP2567389B2 (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 酸化物超電導材料 |
| CA000562185A CA1339978C (en) | 1987-03-24 | 1988-03-23 | Ceramic oxide superconductive composite material |
| DE3871833T DE3871833T3 (de) | 1987-03-24 | 1988-03-24 | Supraleitendes Materialgemisch aus Oxidkeramik. |
| EP88104733A EP0284061A3 (en) | 1987-03-24 | 1988-03-24 | Ceramic oxide superconductive composite material |
| EP88104734A EP0284062B2 (en) | 1987-03-24 | 1988-03-24 | Ceramic oxide superconductive composite material |
| US07/994,075 US5262398A (en) | 1987-03-24 | 1992-12-16 | Ceramic oxide superconductive composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62069366A JP2567389B2 (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 酸化物超電導材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63236747A true JPS63236747A (ja) | 1988-10-03 |
| JP2567389B2 JP2567389B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=13400486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62069366A Expired - Lifetime JP2567389B2 (ja) | 1987-03-24 | 1987-03-24 | 酸化物超電導材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567389B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63291857A (ja) * | 1987-05-05 | 1988-11-29 | アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー | 超伝導体 |
| JPS63303849A (ja) * | 1987-06-02 | 1988-12-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | セラミックス超電導体 |
| JPS63310509A (ja) * | 1987-06-11 | 1988-12-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | セラミックス超電導体 |
| JPH01100808A (ja) * | 1987-09-18 | 1989-04-19 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 超伝導体、高Ｔｃ金属酸化物超伝導体及び第２種超伝導体 |
| JPH01153525A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-15 | Tokin Corp | Ａｇ微粒子含有酸素欠損三重構造ペロブスカイト型酸化物超電導体とその製造方法 |
| JPH02256108A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-10-16 | Fmc Corp | 超伝導金属マトリックス複合体とその製法 |
| JPH06321505A (ja) * | 1987-03-27 | 1994-11-22 | Massachusetts Inst Of Technol <Mit> | 超伝導酸化物および超伝導酸化物／金属複合材の作製方法 |
-
1987
- 1987-03-24 JP JP62069366A patent/JP2567389B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06321505A (ja) * | 1987-03-27 | 1994-11-22 | Massachusetts Inst Of Technol <Mit> | 超伝導酸化物および超伝導酸化物／金属複合材の作製方法 |
| JPH09188504A (ja) * | 1987-03-27 | 1997-07-22 | Massachusetts Inst Of Technol <Mit> | 超伝導酸化物および超伝導酸化物／金属複合材 |
| JPS63291857A (ja) * | 1987-05-05 | 1988-11-29 | アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー | 超伝導体 |
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| JPH02256108A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-10-16 | Fmc Corp | 超伝導金属マトリックス複合体とその製法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2567389B2 (ja) | 1996-12-25 |
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