JPH03265516A - イツトリウム系酸化物超電導体の製法 - 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］ 本発明は酸化物超電導体の製法に関する。

［従来の技術］ 第２図は、たとえば１９８９年度春期低温工学・超電導
学会予稿集１２頁に示された溶融（ＱＭＧ）法による酸
化物超電導体の製法の説明図である。

第２図に示されている溶融法では、原料粉末を大気中で
１４００℃（Ｙ２０３＋Ｌ領域）まで急速に加熱したの
ち冷却し、再び１２００℃（２１１＋Ｌ領域）まで加熱
して溶融させたのち、１２３（２１１＋　Ｌ　）領域で
徐冷して超電導体であるＹＢａ２　Ｃｕ３０　　　結晶
を成−ｙ 長させている。なお、１４００℃に加熱するのは、１２
００℃に加熱した際に固相と液相とを均一に分散させる
ためであるが、必須の工程ではない。たとえば、１４０
０℃に加熱するかわりに原料粉末の融点よりも高い温度
で部分的に溶融させたのち、冷却して粉砕し、プレス成
形することによっても前記の均一な分散を達成すること
ができる。しかし、そののちの１２００℃の加熱は必須
の工程である。

［発明が解決しようとする課題］ 前記のような従来の溶融法による酸化物超電導体の製法
では、ＹＢａ２　Ｃｕ３０　　　結晶を溶融および−ｙ 成長させる工程が大気中または酸素雰囲気中で行なわれ
るので、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料の融点が高く高温で
溶融させる必要があり、るつぼ材料との反応が激しくな
ったり、また高価な白金るつぼなどを使用しなければな
らないなどの欠点がある。

本発明は、このような課題を解消するためになされたも
のであり、溶融温度を下げて比較的低温で溶融法により
酸化物超電導体を製造する方法を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、溶融法によるＹ（イツトリウム）系酸化物超
電導体の製法であって、溶融を低酸素分圧の雰囲気中で
行なうことを特徴とするＹ系酸化物超電導体の製法に関
する。

［作　用コ 溶融の際の雰囲気を低酸素分圧にすることにより、原料
の融点を低下させることができる。

［実施例］ 本発明に使用される原料としては、たとえばＲｅＢａ２
　Ｃｕ３０　　　（式中、ＲｅはＹ　％Ｎｄｘ　Ｅｕ、
　Ｇｄｘ　Ｄｙ。

−ｙ ＨＯ％　Ｅｒなどを示す）などで示される、湿式法、共
沈法、ゾル−ゲル法などによって製造される従来から溶
融法に用いられている粉末などが使用される。

本発明においては前記原料が低酸素分圧の雰囲気で溶融
せしめられるため、原料の融点が低下し、従来法よりも
低温で結晶を成長させることができる。

前記低酸素分圧の雰囲気としては、真空、不活性ガス（
Ｎ２　、Ｈｅｓ　Ａｒ）雰囲気などがあげられる。

前記のごとき雰囲気中では、たとえば原料の融点がＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−０系材料では１０５０℃から９５０℃程度
に低下する。

つぎに、本発明の製法を実施する際の好ましい加熱条件
などについて説明する。

まず、原料を前記低酸素分圧の雰囲気中、その融点より
も２０〜１００℃程度高い温度まで２００℃／■ｉｎ程
度以上の昇温速度、またはあらかじめ昇温された電気炉
などに入れて急速に加熱し、２分〜１時間保持して原料
を溶融させる。つぎに、要すれば結晶が成長しはじめる
温度まで５０〜ｂ程度の速度で冷却したのち、１０〜ｂ 速度で徐冷して結晶を成長させる。なお、結晶を成長さ
せる際、一方向に温度勾配をつける、または温度勾配を
有する炉中を一方向に移動させることにより、結晶を配
向させることができる。

このように、前記のごとく原料の融点が低下しているの
で、たとえばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料では９５０℃程
度で溶融させることができ、高価な白金るつぼなどを使
用する必要がなくなる。これは銀の融点（約９６０℃）
以下であるので、Ｙ系銀シース酸化物超電導線材を製造
することが可能になる。

結晶の成長が終了したのち、酸化物に充分酸素をとり込
ませるために大気中または酸素ガス雰囲気などの高酸素
分圧の雰囲気中で１０〜ｂ度の速度で冷却することによ
り超電導体が製造される。

なお、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系材料のばあい、Ｙ／Ｂａ／
Ｃｕの割合を１／２／３からたとえばｌ／２／３＋α（
α〉０、好ましくは１．５〉α〉０）にずらすことによ
りさらに原料の融点を下げることができる。たとえばＹ
Ｂａ２Ｃｕ　　　　Ｏの融点はチッ素ガスの雰囲気３．
３　７−Ｙ 中で約９３０℃になる。

また、原料として、溶融させた際の固相と液相の分散状
態をさらに均一にするために、前記従来法と同様に原料
をＹ２Ｏ３＋Ｌ領域まで急速に加熱したのち急冷し、粉
砕したものや、融点よりも高い温度で部分的に溶融させ
たのち冷却して粉砕し、プレス成形したものを使用して
もよい。

この原料の前処理の際にも、低酸素分圧の雰囲気にする
ことにより原料の融点を下げ、従来よりも低い温度で処
理することができる。

実施例１ 第１図に示す条件で超電導体を製造した。

すなわち、まずＹ２Ｏ３粉末、ＢａＣＯ３粉末およびＣ
ｕＯ粉末（平均粒径はいずれも１０ａｍ以下）を白金る
つぼに入れ、チッ素ガス雰囲気中で、１３００℃（Ｙ２
Ｏ３＋Ｌ領域）の電気炉にさし込んで急速加熱し、３分
間保持したのち、室温下に取り出して急冷した。

ついで、えられた原料を乳鉢で平均粒径が１０ｍ＋以下
になるように粉砕したのちプレス成形を行なった。えら
れた成形品をチッ素ガス雰囲気中、１０００℃（２１１
＋Ｌ領域）まで電気炉で急速加熱し、１０分間保持した
のち、９００℃（１２３（２Ｎ　＋　Ｌ　）領域）まで
５０℃／ｈで徐冷して結晶を成長させ、ついで酸素ガス
フローの高酸素分圧雰囲気中（１気圧の酸素中）で室温
まで１００℃／ｈで冷却し、超電導体を製造した。

なお、原料として８５０〜９５０℃でＩＯ時間程度仮焼
きしたＹＢａ２　Ｃｕ３０　　　からなる粉末を白金る
っ−ｙ ぼに入れ、前記と同様に急熱急冷したものを用いても、
同様の超電導体を製造することができた。

実施例２ 実施例１において原料をプレス成形したかわりに、原料
を銀製のバイブに充填して線引きしたほかは、実施例１
と同じ条件で溶融、結晶成長させ、超電導体を製造した
。

なお、前記実施例１および２では１３００℃に加熱する
前処理を行なったが、この前処理を行なわないばあいは
全プロセスを１０００℃以下で行なうことができる。

［発明の効果コ 以上のように、本発明の方法では溶融を酸素分圧の低い
雰囲気中で行なうため、酸化物の融点が低下して低温で
結晶成長させることができ、るつぼ材との反応をおさえ
ることができる。また、銀シース線材の製造に溶融法を
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製法による加熱条件説明図、第２図は
従来の製法による加熱条件説明図である。 代　　理　　人 大　　岩 増　　雄 明 郵 則 郵

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融法によるイットリウム系酸化物超電導体の製
   法であって、溶融を低酸素分圧の雰囲気中で行なうこと
   を特徴とするイットリウム系酸化物超電導体の製法。