JPH01179724A - 酸化物系超電導粉体の製造方法 - Google Patents
酸化物系超電導粉体の製造方法Info
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- JPH01179724A JPH01179724A JP63004057A JP405788A JPH01179724A JP H01179724 A JPH01179724 A JP H01179724A JP 63004057 A JP63004057 A JP 63004057A JP 405788 A JP405788 A JP 405788A JP H01179724 A JPH01179724 A JP H01179724A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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、微細で且つ球状の酸化物系超電導粉体を効率
良く製造する方法に関するものである。
良く製造する方法に関するものである。
アルカリ土金属、希土類元素、銅及び酸素からなる例え
ばYBazCu:+07−+t、La5rzCu。
ばYBazCu:+07−+t、La5rzCu。
07−8等の酸化物系超電導体は、臨界温度(Tc)が
高く、その応用が期待されている。而して前記酸化物系
超電導体は従来、出発原料であるアルカリ土金属(Ba
等)の炭酸塩、希土類元素(Y、La等)の酸化物及び
銅の酸化物を所望組成になる様に秤量した後粉砕しなが
ら混合し、この様にして得られた混合物を予備焼成する
事によって複合酸化物とし、これを粉砕、分級後得られ
た混合粉体を所望の形状に成形して焼結処理する事によ
って製造されていた。
高く、その応用が期待されている。而して前記酸化物系
超電導体は従来、出発原料であるアルカリ土金属(Ba
等)の炭酸塩、希土類元素(Y、La等)の酸化物及び
銅の酸化物を所望組成になる様に秤量した後粉砕しなが
ら混合し、この様にして得られた混合物を予備焼成する
事によって複合酸化物とし、これを粉砕、分級後得られ
た混合粉体を所望の形状に成形して焼結処理する事によ
って製造されていた。
而してこの様にして得られる酸化物系超電導成形体の密
度を高くして、超電導特性を向上させる為には、各粉体
同志の接触面積が大きくて、焼結処理時に粉体相互間で
固相拡散が充分に起こる様、出来るだけ微細で且つ球状
の粉体を用いるのが好ましいものである。
度を高くして、超電導特性を向上させる為には、各粉体
同志の接触面積が大きくて、焼結処理時に粉体相互間で
固相拡散が充分に起こる様、出来るだけ微細で且つ球状
の粉体を用いるのが好ましいものである。
然しなから、従来の機械的な粉砕方法では、この様な微
細な粉体を得る為には、粉砕及び分級を何回も繰り返す
必要があって、工程が非常に複雑になると共に、この様
にして得られた粉体の形状は主に突起状の先端を有する
多角形状であり、球状の粉体を得る事は困難であった。
細な粉体を得る為には、粉砕及び分級を何回も繰り返す
必要があって、工程が非常に複雑になると共に、この様
にして得られた粉体の形状は主に突起状の先端を有する
多角形状であり、球状の粉体を得る事は困難であった。
本発明者等は、この様な問題点を解決する為、鋭意検討
を行なった結果、酸化物系超電導粉体を構成する各々の
原料を溶媒にン容かして溶液とした後、周波数0.7〜
3MHzの超音波振動子にて霧化し、この霧状原料液体
の粒子を所望の粒子径に分級した後、前記霧状原料液体
を0.2気圧以上の酸素分圧を有する酸素雰囲気中で、
700〜1100°Cに加熱して、熱分解する事によっ
て微細で且つ球状の酸化物系超電導体粉体を比較的簡単
に製造出来る事を見出し、先に特許出願を行なった(特
願昭62−245026号参照)。
を行なった結果、酸化物系超電導粉体を構成する各々の
原料を溶媒にン容かして溶液とした後、周波数0.7〜
3MHzの超音波振動子にて霧化し、この霧状原料液体
の粒子を所望の粒子径に分級した後、前記霧状原料液体
を0.2気圧以上の酸素分圧を有する酸素雰囲気中で、
700〜1100°Cに加熱して、熱分解する事によっ
て微細で且つ球状の酸化物系超電導体粉体を比較的簡単
に製造出来る事を見出し、先に特許出願を行なった(特
願昭62−245026号参照)。
而して前記酸化物系超電導粉体の原料溶液としては、空
気よりも酸素分圧が高い状態で熱分解しても爆発等の危
険性が少ない水溶液を用いる事が望ましく、従来は入手
のしやすさ等の点から、アルカリ土金属、希土類元素及
び銅の硝酸塩が出発原料として一般的に用いられていた
。
気よりも酸素分圧が高い状態で熱分解しても爆発等の危
険性が少ない水溶液を用いる事が望ましく、従来は入手
のしやすさ等の点から、アルカリ土金属、希土類元素及
び銅の硝酸塩が出発原料として一般的に用いられていた
。
然しながら、酸化物系超電導粉体の出発原料として、ア
ルカリ土金属、希土類元素及び銅の硝酸塩を用いた場合
は、これら硝酸塩の内、特にアルカリ土金属の水に対す
る溶解度が極めて低く、例えばB a (NCh) 2
におけるBaの溶解度は、水100gに対して0.03
16moj2Lか溶解しなく、YBa2Cu307−X
(0<x<0.5)に換算して0.06mon(水1
00gに対して)が限界であった。この様に希薄な水?
8液を霧化した後、加熱して、熱分解する事によって酸
化物系超電導粉体を製造しようとすると、熱処理に要す
るエネルギーの大部分は水分の加熱、蒸発に費やされ、
エネルギー効率が非常に悪かった。
ルカリ土金属、希土類元素及び銅の硝酸塩を用いた場合
は、これら硝酸塩の内、特にアルカリ土金属の水に対す
る溶解度が極めて低く、例えばB a (NCh) 2
におけるBaの溶解度は、水100gに対して0.03
16moj2Lか溶解しなく、YBa2Cu307−X
(0<x<0.5)に換算して0.06mon(水1
00gに対して)が限界であった。この様に希薄な水?
8液を霧化した後、加熱して、熱分解する事によって酸
化物系超電導粉体を製造しようとすると、熱処理に要す
るエネルギーの大部分は水分の加熱、蒸発に費やされ、
エネルギー効率が非常に悪かった。
又前記硝酸塩を用いた場合は、得られた粉体中に、B
a (NO3) 2、NO3−等の不純物が残留しやす
く、最適な温度条件で製造した場合でも示差熱分析(D
TA/TG)で8%位(at20〜950°C)の重量
変化が見られた。その為この様にして製造した酸化物系
超電導粉体を成形加工後焼結処理する際に、前記不純物
が分解して抜ける為充分に緻密な成形体を得る事が出来
ないと言う問題点もあった。
a (NO3) 2、NO3−等の不純物が残留しやす
く、最適な温度条件で製造した場合でも示差熱分析(D
TA/TG)で8%位(at20〜950°C)の重量
変化が見られた。その為この様にして製造した酸化物系
超電導粉体を成形加工後焼結処理する際に、前記不純物
が分解して抜ける為充分に緻密な成形体を得る事が出来
ないと言う問題点もあった。
本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは、水に対する溶解度が高
い出発原料を用いる事により、水溶液中の原料濃度を高
め、熱処理時のエネルギー効率を向上させると共に、不
純物の混入が無い、微細で且つ球状の酸化物系超電導粉
体を、比較的簡単な工程で製造する方法を提供する事で
ある。
あり、その目的とするところは、水に対する溶解度が高
い出発原料を用いる事により、水溶液中の原料濃度を高
め、熱処理時のエネルギー効率を向上させると共に、不
純物の混入が無い、微細で且つ球状の酸化物系超電導粉
体を、比較的簡単な工程で製造する方法を提供する事で
ある。
本発明者等は、アルカリ土金属、希土類元素及び銅の各
種化合物について、水に対する溶解度を鋭意比較検討し
た結果、これらの過塩素酸塩はいずれも水に対する溶解
度が非常に大きく、例えばBa (Cβ04)2におけ
るBaの溶解度は、水100gに対して0.507mo
fと、Ba(NO3)2の溶解度に比べて約16倍であ
って、YBa2Cu30.−Xに換算して約1mol(
水100gに対して)溶解し、しかも前記過塩素酸塩水
溶液は、水溶液中の不純物が加熱により比較的熱分解し
易いので、得られた酸化物系超電導粉体中に不純物が残
留しない事を見出して、本発明の完成に到ったものであ
る。
種化合物について、水に対する溶解度を鋭意比較検討し
た結果、これらの過塩素酸塩はいずれも水に対する溶解
度が非常に大きく、例えばBa (Cβ04)2におけ
るBaの溶解度は、水100gに対して0.507mo
fと、Ba(NO3)2の溶解度に比べて約16倍であ
って、YBa2Cu30.−Xに換算して約1mol(
水100gに対して)溶解し、しかも前記過塩素酸塩水
溶液は、水溶液中の不純物が加熱により比較的熱分解し
易いので、得られた酸化物系超電導粉体中に不純物が残
留しない事を見出して、本発明の完成に到ったものであ
る。
即ち本発明は、アルカリ土金属、希土類元素、銅及び酸
素からなる酸化物系超電導粉体を製造するにあたり、
(A)出発原料としてアルカリ土金属、希土類元素及
び銅の過塩素酸塩を用い、これらの原料を所望の組成比
となる様に混合して均一な混合水溶液とし、該混合水溶
液を所望の手段により霧化し、この霧状原料液体の粒子
を所望の粒子径に分級し、これを搬送する工程、(B)
前記霧状原料液体を、酸素を含む雰囲気中で、700〜
1100°Cに加熱して酸化物系粉体とする工程、(C
)酸化物系粉体に残存している水分を、冷媒によって冷
却された容器内で回収すると同時に分級し、この様にし
て得られた粉体を撹拌しながら、該粉体に荷電して補集
する工程を経て製造する事を特徴とする酸化物系超電導
粉体の製造方法である。
素からなる酸化物系超電導粉体を製造するにあたり、
(A)出発原料としてアルカリ土金属、希土類元素及
び銅の過塩素酸塩を用い、これらの原料を所望の組成比
となる様に混合して均一な混合水溶液とし、該混合水溶
液を所望の手段により霧化し、この霧状原料液体の粒子
を所望の粒子径に分級し、これを搬送する工程、(B)
前記霧状原料液体を、酸素を含む雰囲気中で、700〜
1100°Cに加熱して酸化物系粉体とする工程、(C
)酸化物系粉体に残存している水分を、冷媒によって冷
却された容器内で回収すると同時に分級し、この様にし
て得られた粉体を撹拌しながら、該粉体に荷電して補集
する工程を経て製造する事を特徴とする酸化物系超電導
粉体の製造方法である。
例えば本発明では、アルカリ土金属、希土類元素及び銅
の過塩素酸塩を所望の組成比となる様に混合して得られ
た混合水溶液に、例えば超音波振動等を加えて霧化する
事により、微細でかつ大きさが比較的均一な霧状粒子を
得ようとするものである。而してその際の周波数が0.
7 M Hz未満であると、粒子径が大きくなると共に
、径のバラツキも大きくなり、又前記周波数が3MHz
を超えると、前記混合液体が超音波振動子の振動に追従
出来なく、霧化が充分に行なわれないので、周波数0.
7〜3MHzの超音波振動子にて霧化する必要がある。
の過塩素酸塩を所望の組成比となる様に混合して得られ
た混合水溶液に、例えば超音波振動等を加えて霧化する
事により、微細でかつ大きさが比較的均一な霧状粒子を
得ようとするものである。而してその際の周波数が0.
7 M Hz未満であると、粒子径が大きくなると共に
、径のバラツキも大きくなり、又前記周波数が3MHz
を超えると、前記混合液体が超音波振動子の振動に追従
出来なく、霧化が充分に行なわれないので、周波数0.
7〜3MHzの超音波振動子にて霧化する必要がある。
この様にして得られた霧状原料液体は、所望の粒子径に
分級された後、酸素ガス等によって加熱炉に搬入され、
加熱及び酸素の作用によって、酸化物系超電導粉体とな
るが、前記霧状原料液体を充分に酸化させて、超電導状
態の発現に最適な組成とする為には、0.2気圧以上の
酸素分圧を有する酸素雰囲気中で加熱する事が好ましい
。又加熱温度は、700°C未満の場合は酸化が不充分
であり、1100”Cを超えると、超電導粉体が一部熔
融するので、’7oo〜1100°Cの範囲内に加熱す
る事が必要である。
分級された後、酸素ガス等によって加熱炉に搬入され、
加熱及び酸素の作用によって、酸化物系超電導粉体とな
るが、前記霧状原料液体を充分に酸化させて、超電導状
態の発現に最適な組成とする為には、0.2気圧以上の
酸素分圧を有する酸素雰囲気中で加熱する事が好ましい
。又加熱温度は、700°C未満の場合は酸化が不充分
であり、1100”Cを超えると、超電導粉体が一部熔
融するので、’7oo〜1100°Cの範囲内に加熱す
る事が必要である。
前記酸化物系超電導粉体は、粉体に残存している水分を
回収した後、荷電して補集するが、その際の電界強度が
不適当であると、粉体が帯電しなくて補集出来なかった
り、或いは収率が低下するので、適当な電界強度により
該粉体に荷電して補集する必要がある。
回収した後、荷電して補集するが、その際の電界強度が
不適当であると、粉体が帯電しなくて補集出来なかった
り、或いは収率が低下するので、適当な電界強度により
該粉体に荷電して補集する必要がある。
尚本発明方法により得られる酸化物系超電導粉体の平均
粒子径は、アルカリ土金属、希土類元素及び銅の過塩素
酸塩の水溶液を所望の組成比となる様に混合して得られ
る混合水溶液の濃度によってコントロールする事が可能
である。即ち粉体は一般に該粉体を構成する単原子が互
いに衝突してくっつき合い、多原子に成長する事によっ
て得られるが、前記混合水溶液の濃度を低くすると、単
位空間中の単原子の量が少なくなって、衝突確率が小さ
くなり、従って平均粒子径が小さい粉体が得られる。従
って、特に微細な粒子径の粉体が要求される場合には、
熱処理時のエネルギー効率を多少犠牲にしても、水溶液
中の原料濃度を低くする等、粉体に要求される品質水準
ならびに生産性の両者を勘案して、最適な原料濃度を選
定する事が望ましい。
粒子径は、アルカリ土金属、希土類元素及び銅の過塩素
酸塩の水溶液を所望の組成比となる様に混合して得られ
る混合水溶液の濃度によってコントロールする事が可能
である。即ち粉体は一般に該粉体を構成する単原子が互
いに衝突してくっつき合い、多原子に成長する事によっ
て得られるが、前記混合水溶液の濃度を低くすると、単
位空間中の単原子の量が少なくなって、衝突確率が小さ
くなり、従って平均粒子径が小さい粉体が得られる。従
って、特に微細な粒子径の粉体が要求される場合には、
熱処理時のエネルギー効率を多少犠牲にしても、水溶液
中の原料濃度を低くする等、粉体に要求される品質水準
ならびに生産性の両者を勘案して、最適な原料濃度を選
定する事が望ましい。
次に本発明の実施態様を図面を用いて具体的に説明する
。第1図は本発明の実施に使用した装置の一例を示す説
明図であって、前記装置は、点線で囲んだ(A)は酸化
物系超電導粉体の液体原料を霧化し、粒子径のそろった
霧状原料液体を作製する工程、(B)は前記霧状原料液
体を酸化物系粉体とする工程、(C)は酸化物系粉体を
脱水して補集する工程ぞ構成されており、前記A、B、
Cの各工程は連続化されているものである。
。第1図は本発明の実施に使用した装置の一例を示す説
明図であって、前記装置は、点線で囲んだ(A)は酸化
物系超電導粉体の液体原料を霧化し、粒子径のそろった
霧状原料液体を作製する工程、(B)は前記霧状原料液
体を酸化物系粉体とする工程、(C)は酸化物系粉体を
脱水して補集する工程ぞ構成されており、前記A、B、
Cの各工程は連続化されているものである。
以下に前記A、B、Cの各工程について詳細に説明する
。
。
A工程において、1は流体搬送用ガスの流量コントロー
ラー、2は水溶液化された酸化物系超電導体の原料、3
は前記原料水溶液2の霧化装置、4は霧化された酸化物
系超電導体の原料、5は前記原料40粒子分級器である
。水溶液化された酸化物系超電導体の出発原料2は、周
波数0.7〜3MHzの超音波振動子よりなる霧化装置
3により霧化され、微細でかつ比較的大きさが均一な霧
状粒子となった後、搬送用ガスにより粒子分級器5に搬
送される。ここで霧化された原料4は、重量差により粒
径分布が更に制御された粒径数μm程度の粒子群からな
る霧状原料6となる。
ラー、2は水溶液化された酸化物系超電導体の原料、3
は前記原料水溶液2の霧化装置、4は霧化された酸化物
系超電導体の原料、5は前記原料40粒子分級器である
。水溶液化された酸化物系超電導体の出発原料2は、周
波数0.7〜3MHzの超音波振動子よりなる霧化装置
3により霧化され、微細でかつ比較的大きさが均一な霧
状粒子となった後、搬送用ガスにより粒子分級器5に搬
送される。ここで霧化された原料4は、重量差により粒
径分布が更に制御された粒径数μm程度の粒子群からな
る霧状原料6となる。
B工程は、A工程で分級された霧状原料6を酸化物系粉
体とする工程で、7は加熱炉、8は該加熱炉7の温度制
御用センサー(熱電対等)、9は水藤気が混和されてい
る酸化物系超電導粉体である。前記霧状原料6は、熱電
対等のセンサー8により700〜1100°Cの範囲内
に温度制御された加熱炉7に、流量コントローラー1に
より流量制御された酸素ガスによって搬入され、加熱及
び酸素の作用によって、酸化物系超電導粉体9となる。
体とする工程で、7は加熱炉、8は該加熱炉7の温度制
御用センサー(熱電対等)、9は水藤気が混和されてい
る酸化物系超電導粉体である。前記霧状原料6は、熱電
対等のセンサー8により700〜1100°Cの範囲内
に温度制御された加熱炉7に、流量コントローラー1に
より流量制御された酸素ガスによって搬入され、加熱及
び酸素の作用によって、酸化物系超電導粉体9となる。
C工程において、10は脱水を目的とした水分補集器で
、これは容器11に入っている冷媒12によって冷却さ
れている。容器15は、水分補集器10で脱水された酸
化物系超電導粉体の補集器である。前記B工程で作製さ
れた水分をかなり含んだ酸化物系超電導粉体9は、冷媒
12によって冷却された水分補集器10に搬入されて、
脱水され、この際水分は該水分補集器10の底部に水1
3として補集される。又前記補集器10では、粒子の重
量差を利用してこれの分級も行なう事が出来る。この様
にして脱水、分級された超電導粉体14は、補集器15
に搬入され、5 K V / c m 〜] OK V
/ c、 mの電界強度により荷電して、補集板16
上に堆積し、補集される。又搬送ガスの酸素ガスは出口
17を通って排出される。
、これは容器11に入っている冷媒12によって冷却さ
れている。容器15は、水分補集器10で脱水された酸
化物系超電導粉体の補集器である。前記B工程で作製さ
れた水分をかなり含んだ酸化物系超電導粉体9は、冷媒
12によって冷却された水分補集器10に搬入されて、
脱水され、この際水分は該水分補集器10の底部に水1
3として補集される。又前記補集器10では、粒子の重
量差を利用してこれの分級も行なう事が出来る。この様
にして脱水、分級された超電導粉体14は、補集器15
に搬入され、5 K V / c m 〜] OK V
/ c、 mの電界強度により荷電して、補集板16
上に堆積し、補集される。又搬送ガスの酸素ガスは出口
17を通って排出される。
〔作用]
本発明の方法Gこおいては、酸化物系超電導粉体を構成
する各々の原料を溶媒に溶かして溶液とした後、周波数
0.7〜3 M Hzの超音波振動子にて霧化し、この
霧状原料液体の粒子を所望の粒子径に分級した後、前記
霧状原料液体を0,2気圧以上の酸素分圧を有する酸素
雰囲気中で加熱して、熱分解する事によって酸化物系超
電導粉体を製造するに際して、出発原料として、水に対
する溶解度が大きいアルカリ土金属、希土類元素及び銅
の過塩素酸塩を用いているので、水溶液中のこれら原料
の濃度を高める事が出来る。従って熱処理時のエネルギ
ー効率が向上すると共に、得られた酸化物系超電導粉体
を脱水して補集する工程での脱水量も減少し、該酸化物
系超電導粉体の合成速度を高める事が可能である。更に
前記過塩素酸塩水溶液は、水溶液中の不純物が比較的熱
分解し易いので、得られた酸化物系超電導粉体中に不純
物が残留しない。即ち高純度で、しかも微細で且つ球状
の酸化物系超電導粉体を、比較的簡単な工程で効率良く
製造する事が可能である。
する各々の原料を溶媒に溶かして溶液とした後、周波数
0.7〜3 M Hzの超音波振動子にて霧化し、この
霧状原料液体の粒子を所望の粒子径に分級した後、前記
霧状原料液体を0,2気圧以上の酸素分圧を有する酸素
雰囲気中で加熱して、熱分解する事によって酸化物系超
電導粉体を製造するに際して、出発原料として、水に対
する溶解度が大きいアルカリ土金属、希土類元素及び銅
の過塩素酸塩を用いているので、水溶液中のこれら原料
の濃度を高める事が出来る。従って熱処理時のエネルギ
ー効率が向上すると共に、得られた酸化物系超電導粉体
を脱水して補集する工程での脱水量も減少し、該酸化物
系超電導粉体の合成速度を高める事が可能である。更に
前記過塩素酸塩水溶液は、水溶液中の不純物が比較的熱
分解し易いので、得られた酸化物系超電導粉体中に不純
物が残留しない。即ち高純度で、しかも微細で且つ球状
の酸化物系超電導粉体を、比較的簡単な工程で効率良く
製造する事が可能である。
〔実施例1〕
次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。第1
図に示した装置を用いて、以下に示す方法により酸化物
系超電導粉体を製造した。出発原料としては、Y、Ba
及びCuの過塩素酸塩即ちY (CI2.−) 3・6
HzO1Ba(Cp、0−)z・3H20及びCu (
Cρ○、)2・6H20をモル比で、Y:Ba:Cu=
1 :2:3となる様に採取し、脱イオン水に混合溶解
して、溶液濃度がY13 a 2Cu zo7−xに換
算して0.8 m o 1 / I!となる様にした混
合溶液を用いた。又流体搬送用ガスは酸素ガスを用い、
流量は3 E / m i nとした。
図に示した装置を用いて、以下に示す方法により酸化物
系超電導粉体を製造した。出発原料としては、Y、Ba
及びCuの過塩素酸塩即ちY (CI2.−) 3・6
HzO1Ba(Cp、0−)z・3H20及びCu (
Cρ○、)2・6H20をモル比で、Y:Ba:Cu=
1 :2:3となる様に採取し、脱イオン水に混合溶解
して、溶液濃度がY13 a 2Cu zo7−xに換
算して0.8 m o 1 / I!となる様にした混
合溶液を用いた。又流体搬送用ガスは酸素ガスを用い、
流量は3 E / m i nとした。
前記各原料の混合溶液を、周波数1.7MHzの超音波
振動子よりなる霧化装置3により微粒子化して、平均粒
径約3.5μmとし、粒子分級器5により5μm以上の
大きい液滴は凝集させて回収し、粒子径5μm未満の液
滴のみを1000°Cに加熱された加熱炉7に搬送した
。次に加熱炉7内で酸化された超電導粉体を水分補集器
10に導入し、ここで脱水及び分級を行なった。尚水分
補集の為の冷媒12には、氷水を用いた。しかる後、こ
の様にして脱水された酸化物系超電導粉体を補集器15
に導入し、7 K V / c mの電界強度により荷
電して補集板16上に堆積させ、補集した。尚この際の
収率は約60%であり、又粉体の合成速度は、従来の方
法(比較例参照)で合成した場合の合成速度を1とする
と、約13であり、生産性が大幅に向上していた。
振動子よりなる霧化装置3により微粒子化して、平均粒
径約3.5μmとし、粒子分級器5により5μm以上の
大きい液滴は凝集させて回収し、粒子径5μm未満の液
滴のみを1000°Cに加熱された加熱炉7に搬送した
。次に加熱炉7内で酸化された超電導粉体を水分補集器
10に導入し、ここで脱水及び分級を行なった。尚水分
補集の為の冷媒12には、氷水を用いた。しかる後、こ
の様にして脱水された酸化物系超電導粉体を補集器15
に導入し、7 K V / c mの電界強度により荷
電して補集板16上に堆積させ、補集した。尚この際の
収率は約60%であり、又粉体の合成速度は、従来の方
法(比較例参照)で合成した場合の合成速度を1とする
と、約13であり、生産性が大幅に向上していた。
前記酸化物系超電導粉体の形状を走査電顕で観察したと
ころ、平均粒径0.9μmのきれいな球状の粉体であり
、不純物は殆ど残留していなかった。
ころ、平均粒径0.9μmのきれいな球状の粉体であり
、不純物は殆ど残留していなかった。
又前記超電導粉体のχ線回折結果は第2図に示す通りで
あって、ペロブスカイト構造を持つYBa2Cu3CL
−xの鋭いピークが観察され、ペロブスカイト構造から
離れたB a (NOs) 2、N Oz−等の不純物
は認められなく、示差熱分析 (DTA/TG)でも、
20〜950°Cの範囲内で1.5%の重量変化しか起
こらなかった。
あって、ペロブスカイト構造を持つYBa2Cu3CL
−xの鋭いピークが観察され、ペロブスカイト構造から
離れたB a (NOs) 2、N Oz−等の不純物
は認められなく、示差熱分析 (DTA/TG)でも、
20〜950°Cの範囲内で1.5%の重量変化しか起
こらなかった。
更に前記超電導粉体について、マイスナー効果及び超電
導特性を測定したところ、マイスナー効果が認められる
と共に、臨界温度(Tc)として90°に、臨界電流密
度(JC)として780A7cm2の値が得られ、従来
の方法で製造された酸化物系超電導粉体よりも、超電導
特性が優れている事が分かった(比較例参照)。
導特性を測定したところ、マイスナー効果が認められる
と共に、臨界温度(Tc)として90°に、臨界電流密
度(JC)として780A7cm2の値が得られ、従来
の方法で製造された酸化物系超電導粉体よりも、超電導
特性が優れている事が分かった(比較例参照)。
出発原料として、Y、Ba及びCuの硝酸塩即ちY (
NO3) ff・6 H2O、Ba (NO,) 2及
びCu (NO*)2 ・3 H2Oを用い、これらを
Y:Ba:Cu−1:2:3となる様に採取勾、脱イオ
ン水に混合溶解して、溶液濃度がYBa2Cu、307
−Xに換算して0.06 m o I!、/ lとなる
様にした混合溶液を用いた以外は実施例1と同様な方法
で酸化物系超電導粉体を製造したところ、平均粒径0.
8μmの粉体が得られたが、Ba (N。
NO3) ff・6 H2O、Ba (NO,) 2及
びCu (NO*)2 ・3 H2Oを用い、これらを
Y:Ba:Cu−1:2:3となる様に採取勾、脱イオ
ン水に混合溶解して、溶液濃度がYBa2Cu、307
−Xに換算して0.06 m o I!、/ lとなる
様にした混合溶液を用いた以外は実施例1と同様な方法
で酸化物系超電導粉体を製造したところ、平均粒径0.
8μmの粉体が得られたが、Ba (N。
3)2等の不純物が残留しており、示差熱分析(DTA
/TC,)で、8%の重量変化(at20〜950°C
)を生じた。更に前記超電導粉体について、超電導特性
を測定したところ臨界温度(T、)として90°に、し
n界電流密度(J、)として600A/cm”の値しか
得られなかった。
/TC,)で、8%の重量変化(at20〜950°C
)を生じた。更に前記超電導粉体について、超電導特性
を測定したところ臨界温度(T、)として90°に、し
n界電流密度(J、)として600A/cm”の値しか
得られなかった。
本発明の方法によれば、微細で且つ球状の酸化物系超電
導粉体を、比較的簡単な工程で、効率良く製造する事が
出来、しかも得られた粉体は不純物の混入が無いので、
この粉体を用いて緻密で超電導特性に優れた超電導成形
体を得る事が出来る等工業上顕著な効果を奏するもので
ある。
導粉体を、比較的簡単な工程で、効率良く製造する事が
出来、しかも得られた粉体は不純物の混入が無いので、
この粉体を用いて緻密で超電導特性に優れた超電導成形
体を得る事が出来る等工業上顕著な効果を奏するもので
ある。
第1回は、本発明の実施に使用する装置の一例を示す説
明図、第2図は前記酸化物系超電導粉体のX線回折結果
の一例を示すチャート図である。 1−流量コントローラー、2−水溶液化された酸化物系
超電導体の原料、3−霧化装置、4−霧化された原料、
5−粒子分級器、6−霧状原料、7−加熱炉、8−温度
制御用センサー、9−酸化物系超電導粉体、1〇−水分
補集器、11−容器、12−冷媒、13−水、14−超
電導粉体、15−補集器、16−補集板、17−出口、
18−モーター、19−撹拌羽根、2〇−電極、21−
アース。 特許出願人 古河電気工業株式会社 YBa2Cu307−X ψ 籾 別 ? 秘 閏 rjl 3 () 汐 ×
明図、第2図は前記酸化物系超電導粉体のX線回折結果
の一例を示すチャート図である。 1−流量コントローラー、2−水溶液化された酸化物系
超電導体の原料、3−霧化装置、4−霧化された原料、
5−粒子分級器、6−霧状原料、7−加熱炉、8−温度
制御用センサー、9−酸化物系超電導粉体、1〇−水分
補集器、11−容器、12−冷媒、13−水、14−超
電導粉体、15−補集器、16−補集板、17−出口、
18−モーター、19−撹拌羽根、2〇−電極、21−
アース。 特許出願人 古河電気工業株式会社 YBa2Cu307−X ψ 籾 別 ? 秘 閏 rjl 3 () 汐 ×
Claims (1)
- アルカリ土金属、希土類元素、銅及び酸素からなる酸
化物系超電導粉体を製造するにあたり、(A)出発原料
としてアルカリ土金属、希土類元素及び銅の過塩素酸塩
を用い、これらの原料を所望の組成比となる様に混合し
て均一な混合水溶液とし、該混合水溶液を所望の手段に
より霧化し、この霧状原料液体の粒子を所望の粒子径に
分級し、これを搬送する工程、(B)前記霧状原料液体
を、酸素を含む雰囲気中で、700〜1100℃に加熱
して酸化物系粉体とする工程、(C)酸化物系粉体に残
存している水分を、冷媒によって冷却された容器内で回
収すると同時に分級し、この様にして得られた粉体を撹
拌しながら、荷電して補集する工程を経て製造する事を
特徴とする酸化物系超電導粉体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63004057A JPH01179724A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | 酸化物系超電導粉体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63004057A JPH01179724A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | 酸化物系超電導粉体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01179724A true JPH01179724A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=11574243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63004057A Pending JPH01179724A (ja) | 1988-01-12 | 1988-01-12 | 酸化物系超電導粉体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01179724A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH077192A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-01-10 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物微粒子積層膜の製法 |
US5395821A (en) * | 1992-10-30 | 1995-03-07 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Method of producing Pb-stabilized superconductor precursors and method of producing superconductor articles therefrom |
WO1995009449A1 (en) * | 1993-09-27 | 1995-04-06 | Arthur D. Little, Inc. | Small particle electrodes by aerosol process |
US6338809B1 (en) * | 1997-02-24 | 2002-01-15 | Superior Micropowders Llc | Aerosol method and apparatus, particulate products, and electronic devices made therefrom |
-
1988
- 1988-01-12 JP JP63004057A patent/JPH01179724A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5395821A (en) * | 1992-10-30 | 1995-03-07 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Method of producing Pb-stabilized superconductor precursors and method of producing superconductor articles therefrom |
JPH077192A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-01-10 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物微粒子積層膜の製法 |
WO1995009449A1 (en) * | 1993-09-27 | 1995-04-06 | Arthur D. Little, Inc. | Small particle electrodes by aerosol process |
US5589300A (en) * | 1993-09-27 | 1996-12-31 | Arthur D. Little, Inc. | Small particle electrodes by aerosol process |
US6338809B1 (en) * | 1997-02-24 | 2002-01-15 | Superior Micropowders Llc | Aerosol method and apparatus, particulate products, and electronic devices made therefrom |
US6635348B1 (en) | 1997-02-24 | 2003-10-21 | Superior Micropowders Llc | Aerosol method and apparatus, particulate products, and electronic devices made therefrom |
US7128852B2 (en) | 1997-02-24 | 2006-10-31 | Cabot Corporation | Aerosol method and apparatus, particulate products, and electronic devices made therefrom |
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