JPH01145364A - 高温超電導セラミックスの製造方法 - Google Patents
高温超電導セラミックスの製造方法Info
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- JPH01145364A JPH01145364A JP62301431A JP30143187A JPH01145364A JP H01145364 A JPH01145364 A JP H01145364A JP 62301431 A JP62301431 A JP 62301431A JP 30143187 A JP30143187 A JP 30143187A JP H01145364 A JPH01145364 A JP H01145364A
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-
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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- 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。
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、高温超電導セラミックスの製造方法に関する
。
。
（従来技術及びその問題点）
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系に代表される稀土類元素−アルカ
リ土贋元素−銅の酸化物からなる成業欠損型層状ペロプ
スカイト構２造を有する高温超電導物質は、交通機関、
重電機器、コンビエータ−１医療機器の多方面への応用
が期待されている。
リ土贋元素−銅の酸化物からなる成業欠損型層状ペロプ
スカイト構２造を有する高温超電導物質は、交通機関、
重電機器、コンビエータ−１医療機器の多方面への応用
が期待されている。
これらの酸化物系高温超電導セラミックスは、液体窒素
のような安価な冷媒で冷却することによっても超電導状
態になるため、液体ヘリウム中でしか超電導状態を示さ
ないＮｂ−Ｔｉ系超電導合金などの代わりに、超電導マ
グネットなどに使えれば、経済的に大きなメリットがあ
る。
のような安価な冷媒で冷却することによっても超電導状
態になるため、液体ヘリウム中でしか超電導状態を示さ
ないＮｂ−Ｔｉ系超電導合金などの代わりに、超電導マ
グネットなどに使えれば、経済的に大きなメリットがあ
る。
しかし、これまで作られてきた超電導セラミツ “
クスは臨界電流密度が数＋Ａ／ｃｄと低く、従来−般的
に使われてきたＮｂ−Ｔｉ系超電導合金の１／２００〜
１／４００に過ぎないという欠点があった。
クスは臨界電流密度が数＋Ａ／ｃｄと低く、従来−般的
に使われてきたＮｂ−Ｔｉ系超電導合金の１／２００〜
１／４００に過ぎないという欠点があった。
また、常電導〜超電導の転移の温度幅が広く急峻さに欠
けているという点も問題であった。
けているという点も問題であった。
これらの問題点の原因の一つとして、超電導セラミック
スが多孔質で密度が小さいことが指摘されている。
スが多孔質で密度が小さいことが指摘されている。
これまで稀土讃元素−アルカリ土頚元素−鰐酸化物系高
温超電導セラミ゛ツクスは、各々の元素の原料化合物と
して酸化物、水酸化物あるいは炭酸塩を用いて、乾式混
合法あるいは湿式混合法で調製した原料粉末を、加圧・
焼結して作られてきた。
温超電導セラミ゛ツクスは、各々の元素の原料化合物と
して酸化物、水酸化物あるいは炭酸塩を用いて、乾式混
合法あるいは湿式混合法で調製した原料粉末を、加圧・
焼結して作られてきた。
乾式混合法は、超電導セラミックスの構成成分の酸化物
あるいは炭酸塩の粉末、例えばＡ８０゜（Ａは稀土類元
素を示す）、ＢｅＯ２（Ｂはアルカリ土類元素を示す）
、ＣｕＯの粉末を出発原料として、ボールミル、措潰機
あるいは乳棒・乳鉢などで粉砕、混合した後に焼結して
、超電導セラミックスの原料粉末を調製す・る方法であ
る。
あるいは炭酸塩の粉末、例えばＡ８０゜（Ａは稀土類元
素を示す）、ＢｅＯ２（Ｂはアルカリ土類元素を示す）
、ＣｕＯの粉末を出発原料として、ボールミル、措潰機
あるいは乳棒・乳鉢などで粉砕、混合した後に焼結して
、超電導セラミックスの原料粉末を調製す・る方法であ
る。
一方、湿式混合法は、乾式法と同様の出発原料に、出発
原料と反応せずかつこれを実質的に溶解しない溶媒を加
えて、機械的に混合する方法である。
原料と反応せずかつこれを実質的に溶解しない溶媒を加
えて、機械的に混合する方法である。
以上いずれの方法を用いて超電導セラミックスの原料粉
末を調製しても、これらを成形、焼結して超電導セラミ
ックスにしたとき、臨界温度が低く、臨界電流密度も小
さいことが問題になっている。
末を調製しても、これらを成形、焼結して超電導セラミ
ックスにしたとき、臨界温度が低く、臨界電流密度も小
さいことが問題になっている。
（問題点解決のための技術的手段）
本発明者等は、主として稀土類元素−アルカリ土類元素
−銅の酸化物からなる酸素欠損型層状ペロプスカイト構
造を有する高温超電導セラミックスを製造する際に、少
なくとも一部のアルカリ土類元素の原料化合物としてア
ルカリ土類元素の過酸化物を用いることにより、上記問
題点が解決出来ることを見出した。
−銅の酸化物からなる酸素欠損型層状ペロプスカイト構
造を有する高温超電導セラミックスを製造する際に、少
なくとも一部のアルカリ土類元素の原料化合物としてア
ルカリ土類元素の過酸化物を用いることにより、上記問
題点が解決出来ることを見出した。
本発明の高温超電導セラミックスの原料粉末の調製法に
ついて以下に説明する。。
ついて以下に説明する。。
まず、本発明における稀土類元素−アルカリ土類元素−
銅の酸化物系高温超電導セラミックスは、次の一般式、
ＡｘＢｙＣｕ３０７−ｚで表され、式中ＡはＳｃ、Ｙ、
Ｌａ、、Ｎｄ５５ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ。
銅の酸化物系高温超電導セラミックスは、次の一般式、
ＡｘＢｙＣｕ３０７−ｚで表され、式中ＡはＳｃ、Ｙ、
Ｌａ、、Ｎｄ５５ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ。
Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒから選択される少なくとも一種類の
稀土類元素、ＢはＳｒ及びＢａから選択される少なくと
も一種顕のアルカリ土類元素を示し、Ｘは０．８より大
きく、１．２より小さく、Ｙは１．６より大きく、２．
４より小さい数値である。
稀土類元素、ＢはＳｒ及びＢａから選択される少なくと
も一種顕のアルカリ土類元素を示し、Ｘは０．８より大
きく、１．２より小さく、Ｙは１．６より大きく、２．
４より小さい数値である。
また本発明における高温超電導セラミックスは、上記−
毀式中の銅の一部を最大５０％まで他の金属、例えばＶ
、ＺｒＳＮｂＳＭｏ％ＨＥＳＴａ。
毀式中の銅の一部を最大５０％まで他の金属、例えばＶ
、ＺｒＳＮｂＳＭｏ％ＨＥＳＴａ。
’ｗ、ｐｂあるいはＢｉで置換されたものも含んでいる
。
。
本発明においては、前記の一般式で表される高温超電導
セラミックスの原料粉末を製造する際に、稀土類元素及
び銅の原料化合物として、稀土類元素及び銅の酸化物、
アルカリ土類元素の原料化合物として、アルカリ土類元
素の過酸化物と酸化物の混合物を用いる。
セラミックスの原料粉末を製造する際に、稀土類元素及
び銅の原料化合物として、稀土類元素及び銅の酸化物、
アルカリ土類元素の原料化合物として、アルカリ土類元
素の過酸化物と酸化物の混合物を用いる。
アルカリ土類元素の原料化合物中におけるアルカリ土類
元素の過酸化物の割合は、５モル％以上であることが好
ましい０例えばアルカリ土類元素がＢａの場合、原料化
合物としてのＢａＯまたは、ＢａＣ０，０５モル％以上
を、Ｂａｄ、に置換する。置換するアルカリ土類元素の
過酸化物の割合が、５モル％より小さいときは、超電導
特性の向上効果が現れない。
元素の過酸化物の割合は、５モル％以上であることが好
ましい０例えばアルカリ土類元素がＢａの場合、原料化
合物としてのＢａＯまたは、ＢａＣ０，０５モル％以上
を、Ｂａｄ、に置換する。置換するアルカリ土類元素の
過酸化物の割合が、５モル％より小さいときは、超電導
特性の向上効果が現れない。
高温超電導セラミックス成分元素の各々の原料化合物を
混合粉砕する方法としては、乾式、湿式法いずれでも良
いが、工業的規模で大量混合粉砕する場合は、湿式法が
操作上安全で好ましい。
混合粉砕する方法としては、乾式、湿式法いずれでも良
いが、工業的規模で大量混合粉砕する場合は、湿式法が
操作上安全で好ましい。
混合粉砕された原料粉末を、７００〜９５０℃で仮焼成
し、この焼成粉末を通常知られた方法で成形した後、７
５０〜９５０℃で焼結させて、高温超電導セラミックス
焼結体が得られる。混合粉砕された原料粉末を、仮焼成
せずにそのまま成形した後焼結させても、高温超電導セ
ラミックス焼結体が得られる。
し、この焼成粉末を通常知られた方法で成形した後、７
５０〜９５０℃で焼結させて、高温超電導セラミックス
焼結体が得られる。混合粉砕された原料粉末を、仮焼成
せずにそのまま成形した後焼結させても、高温超電導セ
ラミックス焼結体が得られる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を示す。
実施例１
酸化イツトリウム（Ｙ意０３）０．５モル、ＢａＯ□０
．５モル、ＢａＣＯ５１，５モル及びＣｕＯ３モルの粉
末をらいかい器を用いて乾式混合した。この混合粉末を
空気中で８２０″Ｃ１２時間仮焼成した。この粉末を１
ｔ ／ｃｄの圧力で成形し、これを９００’Ｃで６時
間加熱して高温超電導セラミックス焼結体を得た。
．５モル、ＢａＣＯ５１，５モル及びＣｕＯ３モルの粉
末をらいかい器を用いて乾式混合した。この混合粉末を
空気中で８２０″Ｃ１２時間仮焼成した。この粉末を１
ｔ ／ｃｄの圧力で成形し、これを９００’Ｃで６時
間加熱して高温超電導セラミックス焼結体を得た。
得られた超電導セラミックス焼結体の臨界温度、臨界電
流密度は下記の通りであった。
流密度は下記の通りであった。
臨界温度 ９５ Ｋ
臨界電流回度 ３２５ Ａ／Ｃ１１１実施例２
アルカリ土類元素の原、糾化合物として、ＢａＯ□１モ
ル、ＢａＣＯ３１モルを用いた以外は、実施例１と同様
に行った。
ル、ＢａＣＯ３１モルを用いた以外は、実施例１と同様
に行った。
得られた超電導セラミックス焼結体の臨界温度、臨界電
流密度は下記の通りであった。
流密度は下記の通りであった。
臨界温度 ・ ９６ Ｋ
臨界電流密度 ３２８ Ａ／ｃ−ｄ
実施例３
アルカリ土類元素の原料化合物として、Ｂａ０゜２モル
を用いた以外は、実施例１と同様に行った。
を用いた以外は、実施例１と同様に行った。
得られた超電導セラミックス焼結体の臨界温度、臨界電
流密度は下記の通りであった。
流密度は下記の通りであった。
臨界温度 ９６ Ｋ
臨界電流回度 ３３０ Ａ／ｃｄ
実施例４〜７
希土類元素の化合物として酸化イツトリウムの代わりに
ネオジウム、エルビウム、サマリウムあるいはユーロピ
ウムの酸化物を用いた以外は、実施例３と同様に行った
。
ネオジウム、エルビウム、サマリウムあるいはユーロピ
ウムの酸化物を用いた以外は、実施例３と同様に行った
。
得られた超電導セラミックス焼結体の臨界温度、臨界電
流密度は下記の通りであった。
流密度は下記の通りであった。
実施例 希土類 臨界 臨界電流番号 元素化
合物 温度 密度 Ｋ Ａ／ａＪ ４ ＮｄｚＯａ ９３ ３１７ｓ Ｅ
ｒａ’ｓ ９ｓ ３２Ｂ６ Ｓｍ、Ｏｓ
９４ ３１５７ ＥｕｚＯｓ ９
３ ３１６比較例１ アルカリ土類元素の原料化合物として、ＢａＣＯ５２モ
ルを用いた以外は、実施例１と同様に行った。
合物 温度 密度 Ｋ Ａ／ａＪ ４ ＮｄｚＯａ ９３ ３１７ｓ Ｅ
ｒａ’ｓ ９ｓ ３２Ｂ６ Ｓｍ、Ｏｓ
９４ ３１５７ ＥｕｚＯｓ ９
３ ３１６比較例１ アルカリ土類元素の原料化合物として、ＢａＣＯ５２モ
ルを用いた以外は、実施例１と同様に行った。
得られた超電導セラミックス焼結体の臨界温度、臨界電
流密度は下記の通りであった。
流密度は下記の通りであった。
臨界温度 ９１ Ｋ
臨界電流密度 ２７１ Ａ／ｄ
特許出願人 宇部興産株式会社
Claims (1)
- 主として稀土類元素−アルカリ土類元素−銅の酸化物
からなる酸素欠損型層状ペロブスカイト構造を有する高
温超電導セラミックスを製造する際に、少なくとも一部
のアルカリ土類元素の原料化合物としてアルカリ土類元
素の過酸化物を用いることを特徴とする高温超電導セラ
ミックスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301431A JPH01145364A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 高温超電導セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301431A JPH01145364A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 高温超電導セラミックスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145364A true JPH01145364A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=17896799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62301431A Pending JPH01145364A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 高温超電導セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145364A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149423A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導粉の製造方法 |
| CN102276255A (zh) * | 2011-06-02 | 2011-12-14 | 西北工业大学 | 一种片状钛酸钡微晶粉体的制备方法 |
| CN102834879A (zh) * | 2010-04-26 | 2012-12-19 | 株式会社藤仓 | 氧化物超导导体及其制造方法 |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP62301431A patent/JPH01145364A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149423A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導粉の製造方法 |
| CN102834879A (zh) * | 2010-04-26 | 2012-12-19 | 株式会社藤仓 | 氧化物超导导体及其制造方法 |
| US8772201B2 (en) | 2010-04-26 | 2014-07-08 | Fujikura Ltd. | Oxide superconducting conductor and method of manufacturing the same |
| CN102276255A (zh) * | 2011-06-02 | 2011-12-14 | 西北工业大学 | 一种片状钛酸钡微晶粉体的制备方法 |
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