[發(fā)明專利]鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法和超導(dǎo)線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680001232.2
• 申請日: 2006-03-09
• 公開（公告）號: CN101061555A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 綾井直樹
• 申請（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01B12/10
• 分類號: H01B12/10;H01B13/00;C01G1/00;C01G29/00
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 梁曉廣;陸錦華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法和超導(dǎo)線，更特別地，本發(fā)明涉及能夠獲得高臨界電流密度的鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法和含有用該方法制造的鉍基氧化物超導(dǎo)體的超導(dǎo)線。

背景技術(shù)

近來，氧化物超導(dǎo)體作為顯示高臨界溫度的超導(dǎo)體而備受注目。在這些氧化物超導(dǎo)體中，顯示高臨界溫度的鉍基氧化物超導(dǎo)體的實用化尤其受到期待。

110K(開爾文)、80K和10K是鉍基氧化物超導(dǎo)體已知的臨界溫度。

顯示出110K臨界溫度的鉍基氧化物超導(dǎo)體在Bi-Sr-Ca-Cu組成或者部分Bi被Pb取代的(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu組成中具有2223組成(其組成中Bi原子數(shù)、Sr原子數(shù)、Ca原子數(shù)和Cu原子數(shù)的原子比基本為2∶2∶2∶3，或者Bi原子和Pb原子的總數(shù)、Sr原子數(shù)、Ca原子數(shù)和Cu原子數(shù)的原子比基本為2∶2∶2∶3)(這種鉍基氧化物超導(dǎo)體在下文也稱為“2223相”)。

顯示出80K臨界溫度的鉍基氧化物超導(dǎo)體在Bi-Sr-Ca-Cu組成或者部分Bi被Pb取代的(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu組成中具有2212組成(其組成中Bi原子數(shù)、Sr原子數(shù)、Ca原子數(shù)和Cu原子數(shù)的原子比基本為2∶2∶1∶2，或者Bi原子和Pb原子的總數(shù)、Sr原子數(shù)、Ca原子數(shù)和Cu原子數(shù)的原子比基本為2∶2∶1∶2)(這種鉍基氧化物超導(dǎo)體在下文也稱為“2212相”)。

鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法可以是，例如通過將原料填充在金屬套管中，并對金屬管套進行塑性加工和熱處理。這種方法優(yōu)選用于制造例如長的超導(dǎo)線。同樣已知的是，按照這種方法，通過進行精確的塑性加工以及多次重復(fù)塑性加工和熱處理可以提高鉍基氧化物超導(dǎo)體的臨界電流密度。

例如，日本專利特開平04-212215號(專利文獻1)公開了一種制造臨界電流密度和臨界電流都優(yōu)良的鉍基氧化物超導(dǎo)體的方法，其能夠促進形成顯示110K臨界溫度和具有2223組成的鉍基氧化物超導(dǎo)體。

專利文獻1中公開的方法的步驟包括：通過將具有主體為2212相和部分形成2223相的鉍基氧化物超導(dǎo)體以及非超導(dǎo)體互相混合制備原料粉末，將該原料粉碎，并隨后將其填充進金屬套管中，并在金屬套管中進行塑性加工和熱處理。

專利文獻1：日本專利特開平04-212215號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題

然而在專利文獻1公開的方法中，在進行熱處理步驟時2223相可隨機生長，從而使2223相的晶體取向雜亂無序。當(dāng)2223相的晶體取向雜亂無序時，晶體結(jié)構(gòu)尺寸過小，難以獲得高的臨界電流密度。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠獲得高臨界電流密度的鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法和含有用這種方法制造的鉍基氧化物超導(dǎo)體的超導(dǎo)線。

解決問題的方法

本發(fā)明涉及一種含有2223相的鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法，該2223相在Bi-Sr-Ca-Cu或者(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu組成中具有2223組成，所述方法包括第一步將含有2212相、臨界溫度至多為70K的原料填充進金屬套管中，該相在Bi-Sr-Ca-Cu或者(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu組成中具有2212組成，第二步對填充原料的金屬套管進行塑性加工，和第三步對填充原料的金屬套管進行熱處理。

在本發(fā)明的鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法中，Bi-Sr-Ca-Cu或者(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu組成中具有2223組成的2223相在原料中的含量優(yōu)選為不超過原料的5質(zhì)量％。

在本發(fā)明鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法中，Bi-Sr-Ca-Cu或者(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu組成中具有2223組成的2223相可在第三步中從填充進金屬套管的原料的外側(cè)到內(nèi)側(cè)順次形成。

在本發(fā)明鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法中，原料中所含的非超導(dǎo)體平均粒徑優(yōu)選不超過5μm。

本發(fā)明還涉及一種超導(dǎo)線，其含有通過上述鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法制造的鉍基氧化物超導(dǎo)體。

在本發(fā)明的超導(dǎo)線中，鉍基氧化物超導(dǎo)體2223相的取向無序角優(yōu)選地不超過8.5°。

發(fā)明效果

依照本發(fā)明，可以提供一種能夠獲得高臨界電流密度的鉍基氧化物超導(dǎo)體的制造方法和含有由該方法制造的鉍基氧化物超導(dǎo)體的超導(dǎo)線。

附圖說明

圖1是示出原料中含氧量的化學(xué)計量與臨界溫度之間的關(guān)系的圖。

具體實施方式