JPH01160861A - 超電導セラミクスの異方成長法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高い臨界電流密度を有する超電導セラミクス
の異方成長法に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、送電などの電力分野、磁気浮上列車、核磁気共鳴
装置、物性研究用などの分野において、運転コストの低
い超電導ケーブルが望まれているっ１９８７年になって
非常に高い臨界温度（Ｔｈ）を持った酸化物超電導体が
発見され、液体窒素温度（７７Ｋ）でも超電導性を示す
ようＫなった。この超電導体は、基本組成がＹ　Ｅｈｚ
　Ｑｉ３Ｏ７−δ（δは０〜ｌを中心とした値）で表わ
される酸化物であり、セラミクスとしてはＹ２Ｏ３、ｆ
ｍｃｏ３．　（１１０各原料粉末を混合し、熱処理、粉
砕、成形後再度熱処理を施して作成されている。なおこ
の分野の技術については、例えば雑誌（Ｐｈｙｓ　Ｒｅ
ｖ　Ｌｅｔｔ　５８　（１９８７）　Ｐ９０８〜９１Ｏ
）に記載されている。またこの酸化物結晶は例えば雑誌
（Ｊ、　Ｊ、　Ａ、　Ｐ、　Ｌｅｔｔ、　２６（１９８
７）　Ｌ６４９）に示されているように、構造上極めて
異方性が大きいことが知られている。それに伴い臨界電
流密度（Ｊｃ　）も結晶方位により異方性を示し、Ｃ軸
方向に、平行よりも垂直方向により大きなＪｃが得られ
ることが例えば雑誌（Ｊ、Ｊ、Ａ、Ｐ、　Ｌｅｔｔ、　
２６　（１９８７）　Ｌ　１２４８　）に報告されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、Ｙ　Ｂａ２　Ｃｕ３Ｏ７−δ系超電導セラミクス
の製造法は通常Ｙ２Ｏ３、）ｍｃｏ３．　Ｃｕ。各原料
粉末を所望組成比になる様秤量・混合され、電気炉によ
シ熱処理を施した後粉砕し粉末状にする。その後粉末を
金型に入れプレス成形し、最終的な熱処理を経て焼結さ
せ超電導特性を有するセラミクスを得る。しかしながら
この方法では、得られたセラミクスは個々の結晶粒の結
晶方位がそろい難く低い値のＪｃしか得られない。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、より高い値の臨界電流密度（Ｊｃ）を有する超電導
セラミクスを得る超電導セラミクスの異方成長法を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の超電導セラミクスの異方成長法は、酸化性雰
囲気中における熱処理により超電導性を示す原料物質を
、酸化性雰囲気中で第１熱処理し、これを粉砕して粉砕
物を得、これを酸化性雰囲気中で第２熱処理してＹ　Ｂ
ａ　２　Ｃｕ３Ｏ７−δを得るものにおいて、硫酸バリ
ウムが上記第１熱処理時の原料物質および第２熱処理時
の粉砕物の内の少なくとも一方に、合計０．５重量部以
下含有されていることを特徴とするものである。

〔作用〕

この発明において、硫酸バリウムの含有によりセラミッ
ク結晶粒の成長方位がそろうことにより、より高いＪｃ
値を有する超電導セラミクスが得られる。

〔実施例〕

以下この発明の実施例の超電導セラミクスの異方成長法
を、比較例および従来例と比較しながら具体的に説明す
る。

原料粉末Ｙ２Ｏ３，ＥｌｌＯ０３，ＯｕＯを各原子数比
が１：２：３になる様に秤量し、４時間アルコール中で
湿式ボールミル混合した。混合後泥しようを乾燥しライ
カイ機にて４０分さらに混合し均一混合粉末を得た。そ
の後粉末を高純度アルミナの容器に入れ、９５０°Ｃに
て１５時間酸化性雰囲気中で熱処理を施した後、スタン
プミルにて打砕後ライカイ機にてさらに粗粉砕をおこな
った。粗粉砕粉に対して硫酸バリウム（Ｈａｌｏ４）　
ｆ夫々０（従来例）、０．１（実施例１）、０．３（実
施例２）、０．５（実施例３）、０．７（比較例）重量
部添加含有させ、１０時間アルコール中で湿式ボールミ
ルにて混合・粉砕をおこなった。

ボールミル容器より取り出し乾燥後さらにライカイ機に
て均一に混合し、成形助剤としてのポリビニルアルコー
ル水溶液を添加混合し、顆粒状となし、直径３Ｏｆｉφ
の金型に入れ、ｌ　　／、！の圧力で加圧成形し、厚み
約１．５　Ｍの円板状成形品を得た。成形品を酸素雰囲
気中にて９８０°Ｃの温度で２時間熱処理を施し、外径
約２４器、厚み約Ｉｎの従来例、この発明の実施例およ
び比較例による焼結体を得た。第１図〜第５図は各々、
硫酸バリウム、の添加量が０．０．１　、　０．３　、
　０．５　、　０．７重量部添加含有させ、上記のよう
にして得られた各々、従来例、実施例１．実施例２．実
施例３．比較例による円板表面のＸ線回折パター〉の回
折角度（横軸：２θ）に対する代表的指数面（ｈ、に、
１）のＸ線相対強度比（タテ軸）を示したＸ線回折パタ
ーシ図であり、各図中、０内の数字は指数面を示す。

次に円板状焼結試料を長さ約１５ｆｉ、巾約２ｎの短冊
状に加工し、長手方向にインジウム電極を付け、４端子
法にて超電導特性を測定した。表はその特性であり、抵
抗値の急激低下の始まる温度と抵抗が零になる濡面の中
間温度（Ｔｃｍ）と液体窒素温度での臨界電流密度（Ｊ
ｃ）を示す。

表 第１図〜第５図より明らかな様に硫酸バリウム無添加円
板（従来例）に較べ添加した円板（実施例１〜３．比較
例）はいづれもＣ軸配向した指数面（ｏｏｎ）に係る面
のＸ線相対強度比が大きくなっており円板面に平行に０
面がより成長し易くなったことを示している。それに伴
いＪＣ値も表にみる如く、無添加円板に較べ増加してい
ることが判る。しかしながら硫酸バリウム添加量が０．
７重置部（比較例）になるとその増加効果が殆んどみら
れない。従って結晶配向効果がＪｃ内向上有効に働くの
は、０５重量部以下の範囲に限定される。

他の実施例として原料配合時に前以って上記実施例と同
重量の硫酸バリウムを添加した試料および、原料配合時
に、上記実施例の硫酸バリウムの重量の一部を添加し、
粉砕物に残量を含有させた試料についても同様の結果が
得られた。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、この発明は酸化性雰囲気中におけ
る熱処理により超電導性を示す原料物質を、酸化性雰囲
気中で第１熱処理し、これを粉砕して粉砕物を得、これ
を酸化性雰囲気中で第２熱処理してＹ　Ｂａｚ　０ｕ３
Ｏ？−δを得るものにおいて、硫酸バリウムが上記第１
熱処理時の原料物質および第２熱処理時の粉砕物の内の
少なくとも一方に、合計０．５重量部以下含有されてい
ることを特徴とする方法により、より高い臨界電流密度
（Ｊｃ）を有する超電導セラミクスの異方成長法を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法による円板表面のＸ線回折パターン図、
第２図〜第４図はこの発明の実施例による円板表面のＸ
線回折パター５図、第５図は比較例による円板表面のＸ
線回折パターン図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　酸化性雰囲気中における熱処理により超電導性を示す
   原料物質を、酸化性雰囲気中で第１熱処理し、これを粉
   砕して粉砕物を得、これを酸化性雰囲気中で第２熱処理
   してＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿７＿−＿δを得るものにお
   いて、硫酸バリウムが上記第１熱処理時の原料物質およ
   び第２熱処理時の粉砕物の内の少なくとも一方に、合計
   ０．５重量部以下含有されていることを特徴とする超電
   導セラミクスの異方成長法。