JP2773482B2 - 酸化物超電導材料の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導材料の製造方法Info
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
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-
- 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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｔｌ−Ｂｉ−Ｃａ−
Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系超電導材料を製造する方法に関するも
のである。
Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系超電導材料を製造する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、より高い臨界温度を示す超電導材
料として、セラミック系のもの、すなわち酸化物超電導
材料が注目されている。その中で、Ｔｌ（タリウム）系
は現在知られている超電導材料の中で、１２０Ｋ程度の
最も高い臨界温度を示す材料であり、この材料の実用化
が期待されている。
料として、セラミック系のもの、すなわち酸化物超電導
材料が注目されている。その中で、Ｔｌ（タリウム）系
は現在知られている超電導材料の中で、１２０Ｋ程度の
最も高い臨界温度を示す材料であり、この材料の実用化
が期待されている。
【０００３】このようなＴｌ系超電導材料の中でもＴｌ
−Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系には、組成比がＴｌ
（＋Ｂｉ）：Ｃａ：Ｓｒ：Ｃｕがおよそ１：２：２：３
である１２２３相の超電導相および、その組成比がおよ
そ１：１：２：２である１１２２相の超電導相などが存
在することが知られている。１２２３相の超電導相は、
１１２２相の超電導相よりも高い臨界温度を示す。
−Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系には、組成比がＴｌ
（＋Ｂｉ）：Ｃａ：Ｓｒ：Ｃｕがおよそ１：２：２：３
である１２２３相の超電導相および、その組成比がおよ
そ１：１：２：２である１１２２相の超電導相などが存
在することが知られている。１２２３相の超電導相は、
１１２２相の超電導相よりも高い臨界温度を示す。
【０００４】したがって、高い臨界温度を得るために
は、このような１２２３相となるような配合組成比で各
金属の酸化物または炭酸化物を混合し焼結して製造して
いる。なお、Ｔｌは揮発性の高い元素であるため、超電
導組成比よりも多くの量の配合組成比とするのが一般的
である。
は、このような１２２３相となるような配合組成比で各
金属の酸化物または炭酸化物を混合し焼結して製造して
いる。なお、Ｔｌは揮発性の高い元素であるため、超電
導組成比よりも多くの量の配合組成比とするのが一般的
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような製造方法では、所望の超電導相である１２２
３相の他に１１２２相がかなりの割合で生成することが
知られている。
このような製造方法では、所望の超電導相である１２２
３相の他に１１２２相がかなりの割合で生成することが
知られている。
【０００６】この発明の目的は、高い臨界温度を有する
超電導相をより多く生成させることのできるＴｌ−Ｂｉ
−Ｃａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系超電導材料の製造方法を提供
することにある。
超電導相をより多く生成させることのできるＴｌ−Ｂｉ
−Ｃａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系超電導材料の製造方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の製造方法に従
えば、各元素の配合組成が、Ｔｌ：Ｂｉ：Ｃａ：Ｓｒ：
Ｃｕ＝ａ：ｂ：ｃ：ｄ：２（モル比）と表わしたとき、
１．０＜ａ＜２．０，０．１＜ｂ＜０．６，０．６＜ｃ
＜１．４，１．６＜ｄ＜２．４となる原材料から、臨界
温度が６０Ｋ以上で、（Ｔｌ1 - x ，Ｂｉx ）ＣａU Ｓ
ｒV ＣｕW ＯZ （ここで、ｘ，ｕ，ｖ，ｗおよびｚは、
０．１＜ｘ＜０．５，０．６＜ｕ＜１．４，１．６＜ｖ
＜２．４，１．６＜ｗ＜２．４，および５＜ｚ＜９をそ
れぞれ満たす）の組成で表わされる１１２２相の超電導
相をまず生成させる。
えば、各元素の配合組成が、Ｔｌ：Ｂｉ：Ｃａ：Ｓｒ：
Ｃｕ＝ａ：ｂ：ｃ：ｄ：２（モル比）と表わしたとき、
１．０＜ａ＜２．０，０．１＜ｂ＜０．６，０．６＜ｃ
＜１．４，１．６＜ｄ＜２．４となる原材料から、臨界
温度が６０Ｋ以上で、（Ｔｌ1 - x ，Ｂｉx ）ＣａU Ｓ
ｒV ＣｕW ＯZ （ここで、ｘ，ｕ，ｖ，ｗおよびｚは、
０．１＜ｘ＜０．５，０．６＜ｕ＜１．４，１．６＜ｖ
＜２．４，１．６＜ｗ＜２．４，および５＜ｚ＜９をそ
れぞれ満たす）の組成で表わされる１１２２相の超電導
相をまず生成させる。
【０００８】次に、１１２２相１モルに対し、Ｃａ：Ｃ
ｕ：Ｔｌ＝ｆ：ｇ：ｈ（モル比）（ここで、ｆ，ｇおよ
びｈは、０．８＜ｆ＜１．２，０．８＜ｇ＜１．２およ
び０．１＜ｈ＜１．０を満たす）で表わされる量のＣ
ａ、ＣｕおよびＴｌを添加し、臨界温度１００Ｋ以上
で、（Ｔｌ1 - x ，Ｂｉx ）ＣａU ＳｒV ＣｕW Ｏ
Z （ここで、ｘ，ｕ，ｖ，ｗおよびｚは、０．１＜ｘ＜
０．５，１．６＜ｕ＜２．４，１．６＜ｖ＜２．４，
２．６＜ｗ＜３．４，および７＜ｚ＜１１をそれぞれ満
たす）の組成で表わされる１２２３相の超電導相を生成
させる。
ｕ：Ｔｌ＝ｆ：ｇ：ｈ（モル比）（ここで、ｆ，ｇおよ
びｈは、０．８＜ｆ＜１．２，０．８＜ｇ＜１．２およ
び０．１＜ｈ＜１．０を満たす）で表わされる量のＣ
ａ、ＣｕおよびＴｌを添加し、臨界温度１００Ｋ以上
で、（Ｔｌ1 - x ，Ｂｉx ）ＣａU ＳｒV ＣｕW Ｏ
Z （ここで、ｘ，ｕ，ｖ，ｗおよびｚは、０．１＜ｘ＜
０．５，１．６＜ｕ＜２．４，１．６＜ｖ＜２．４，
２．６＜ｗ＜３．４，および７＜ｚ＜１１をそれぞれ満
たす）の組成で表わされる１２２３相の超電導相を生成
させる。
【０００９】
【作用】この発明の製造方法では、特定の配合組成の原
材料からまず１１２２相の超電導相を生成させ、これに
Ｃａ、ＣｕおよびＴｌを酸化物または炭酸化物の混合
物、あるいは混合物の仮焼粉として添加し、１２２３相
の超電導相を生成させている。この発明の製造方法に従
えば、従来の製造方法に比べ、１２２３相の超電導相を
多くの割合で生成させることができる。したがって、こ
の発明の製造方法に従えば、より高い臨界温度を有する
Ｔｌ系の酸化物超電導材料を製造することができる。
材料からまず１１２２相の超電導相を生成させ、これに
Ｃａ、ＣｕおよびＴｌを酸化物または炭酸化物の混合
物、あるいは混合物の仮焼粉として添加し、１２２３相
の超電導相を生成させている。この発明の製造方法に従
えば、従来の製造方法に比べ、１２２３相の超電導相を
多くの割合で生成させることができる。したがって、こ
の発明の製造方法に従えば、より高い臨界温度を有する
Ｔｌ系の酸化物超電導材料を製造することができる。
【００１０】
【発明の効果】この発明に従えば、高い臨界温度を有す
る１２２３相の超電導相をより多くの割合で生成させる
ことができる。このため、全体として高い臨界温度を有
するＴｌ系の酸化物超電導材料とすることができ、Ｔｌ
系酸化物超電導材料の実用化の可能性を高めることがで
きる。
る１２２３相の超電導相をより多くの割合で生成させる
ことができる。このため、全体として高い臨界温度を有
するＴｌ系の酸化物超電導材料とすることができ、Ｔｌ
系酸化物超電導材料の実用化の可能性を高めることがで
きる。
【００１１】
【実施例】まず、表１の第３列、第４列および第５列に
示したような、Ｓｒ、ＣａおよびＣｕの割合となるよう
に秤量し、これを混合した後ペレット化して、８００℃
で２４時間焼結した。
示したような、Ｓｒ、ＣａおよびＣｕの割合となるよう
に秤量し、これを混合した後ペレット化して、８００℃
で２４時間焼結した。
【００１２】これを粉砕して、第１〜５列で示したよう
な割合になるように、再度秤量し、これを混合した後、
ペレット化してＡｕカプセルに封入して８５０℃で焼結
した。焼結後これを粉砕して粉末化した。これを粉末
とする。
な割合になるように、再度秤量し、これを混合した後、
ペレット化してＡｕカプセルに封入して８５０℃で焼結
した。焼結後これを粉砕して粉末化した。これを粉末
とする。
【００１３】また、上記の粉末とは別に、表１の第６
列および第７列に示したＣａおよびＣｕの割合でそれぞ
れの原料を秤量し、混合後、ペレット化して８００℃で
２４時間焼結した。焼結後これを粉砕して粉末化した。
これを粉末とする。
列および第７列に示したＣａおよびＣｕの割合でそれぞ
れの原料を秤量し、混合後、ペレット化して８００℃で
２４時間焼結した。焼結後これを粉砕して粉末化した。
これを粉末とする。
【００１４】粉末に対し、粉末を表１に示すような
割合となるように添加し、さらにＴｌについては表１の
第８例に示したモル数と同じになるようにＴｌ酸化物粉
末を秤量して混合し、ペレット化した。このペレットを
Ａｕカプセルに封入した後、８８０℃で焼結し、１２２
３相を得た。
割合となるように添加し、さらにＴｌについては表１の
第８例に示したモル数と同じになるようにＴｌ酸化物粉
末を秤量して混合し、ペレット化した。このペレットを
Ａｕカプセルに封入した後、８８０℃で焼結し、１２２
３相を得た。
【００１５】このようにして得られた焼結体の帯磁率の
温度依存性を図１に示す。また得られた焼結体を粉末化
し、Ｘ線回折により分析して得られたＸ線回折パターン
を図２に示す。
温度依存性を図１に示す。また得られた焼結体を粉末化
し、Ｘ線回折により分析して得られたＸ線回折パターン
を図２に示す。
【００１６】図１および図２に示されるように、得られ
た超電導相は、格子定数ａ＝３．８Å，Ｃ＝１５．３Å
で表わされる１２２３相にほぼ単相化されていることが
わかる。図２において、指数づけしたものが１２２３相
のピークを示し、矢印をつけたものが１１２２相のピー
クを示している。
た超電導相は、格子定数ａ＝３．８Å，Ｃ＝１５．３Å
で表わされる１２２３相にほぼ単相化されていることが
わかる。図２において、指数づけしたものが１２２３相
のピークを示し、矢印をつけたものが１１２２相のピー
クを示している。
【００１７】以下、表１に示すNo. ２〜１１の試料につ
いても上記と同様に超電導相を発生し、上記と同様に１
２２３相にほぼ単相化されるという結果が得られた。
いても上記と同様に超電導相を発生し、上記と同様に１
２２３相にほぼ単相化されるという結果が得られた。
【００１８】
【表１】
【００１９】比較として、従来の直接合成法により１２
２３相の超電導相を作製した。ＳｒＣＯ3 ：ＣａＣ
Ｏ3 ：ＣｕＯ＝２：２：３となるように秤量し、混合し
た後、ペレット化して、８００℃で２４時間焼結した。
これを粉砕して、Ｔｌ2 Ｏ3 ：Ｂｉ2 Ｏ3 ：ＳｒＣ
Ｏ3 ：ＣａＣＯ3 ：ＣｕＯ＝１．６：０．４：２：２：
３となるように秤量し、混合した後、ペレット化してＡ
ｕカプセルに封入して８８０℃で焼結した。
２３相の超電導相を作製した。ＳｒＣＯ3 ：ＣａＣ
Ｏ3 ：ＣｕＯ＝２：２：３となるように秤量し、混合し
た後、ペレット化して、８００℃で２４時間焼結した。
これを粉砕して、Ｔｌ2 Ｏ3 ：Ｂｉ2 Ｏ3 ：ＳｒＣ
Ｏ3 ：ＣａＣＯ3 ：ＣｕＯ＝１．６：０．４：２：２：
３となるように秤量し、混合した後、ペレット化してＡ
ｕカプセルに封入して８８０℃で焼結した。
【００２０】このようにして得られた試料のＸ線回折パ
ターンを図３に示す。図３に示されるように、得られた
試料は１２２３相の他、かなりの量の１１２２相が含ま
れていることがわかった。
ターンを図３に示す。図３に示されるように、得られた
試料は１２２３相の他、かなりの量の１１２２相が含ま
れていることがわかった。
【００２１】以上の結果から明らかなように、この発明
に従う製造方法では、高い臨界温度を示す１２２３相を
優先的に生成させることができる。したがって、臨界温
度の高い酸化物超電導材料を製造することができる。
に従う製造方法では、高い臨界温度を示す１２２３相を
優先的に生成させることができる。したがって、臨界温
度の高い酸化物超電導材料を製造することができる。
【図１】この発明に従う実施例で作製された超電導材料
の帯磁率の温度依存性を示す図である。
の帯磁率の温度依存性を示す図である。
【図２】この発明に従う実施例で作製された超電導材料
のＸ線回折パターンを示す図である。
のＸ線回折パターンを示す図である。
【図３】比較例で作製された超電導材料のＸ線回折パタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｔｌ−Ｂｉ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系超
電導材料を製造する方法であって、 各元素の配合組成が、Ｔｌ：Ｂｉ：Ｃａ：Ｓｒ：Ｃｕ＝
ａ：ｂ：ｃ：ｄ：２（モル比）と表わしたとき、１．０
＜ａ＜２．０，０．１＜ｂ＜０．６，０．６＜ｃ＜１．
４，１．６＜ｄ＜２．４となる原材料から、臨界温度が
６０Ｋ以上で、（Ｔｌ1 - x ，Ｂｉx ）ＣａU ＳｒV Ｃ
ｕW ＯZ （ここで、ｘ，ｕ，ｖ，ｗおよびｚは、０．１
＜ｘ＜０．５，０．６＜ｕ＜１．４，１．６＜ｖ＜２．
４，１．６＜ｗ＜２．４，および５＜ｚ＜９をそれぞれ
満たす）の組成で表わされる１１２２相の超電導相を生
成させる工程と、 前記１１２２相１モルに対し、Ｃａ：Ｃｕ：Ｔｌ＝ｆ：
ｇ：ｈ（モル比）（ここで、ｆ，ｇおよびｈは、０．８
＜ｆ＜１．２，０．８＜ｇ＜１．２および０．１＜ｈ＜
１．０を満たす）で表わされる量のＣａ、ＣｕおよびＴ
ｌを添加し、臨界温度１００Ｋ以上で、（Ｔｌ1 - x ，
Ｂｉx ）ＣａU ＳｒV ＣｕW ＯZ （ここで、ｘ，ｕ，
ｖ，ｗおよびｚは、０．１＜ｘ＜０．５，１．６＜ｕ＜
２．４，１．６＜ｖ＜２．４，２．６＜ｗ＜３．４，お
よび７＜ｚ＜１１をそれぞれ満たす）の組成で表わされ
る１２２３相の超電導相を生成させる工程とを備える、
酸化物超電導材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239845A JP2773482B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 酸化物超電導材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3239845A JP2773482B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 酸化物超電導材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578127A JPH0578127A (ja) | 1993-03-30 |
| JP2773482B2 true JP2773482B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=17050728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3239845A Expired - Lifetime JP2773482B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 酸化物超電導材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773482B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3239845A patent/JP2773482B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0578127A (ja) | 1993-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980324 |