アモルファス錯体法により合成した希土類酸化物微粉末の焼結プロセスと焼結体の物性

非晶络合法合成稀土氧化物细粉的烧结工艺及烧结体物理性能

• 批准号: 06241248
• 负责人: 永井 宏
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06241248/
• 关键词: 錯体重合法; 酸化物高温超伝導体; 臨界電流密度; 磁束線ピン止め力

酸化物超伝導体YBa_2Cu_3O_yの輸送臨界電流密度J_cや磁束線ピン止め力F_Pの上昇にはAgの添加が有効であることが知られている。この理由はAgが試料中の空孔を埋めるように分布し、Weak Linkの問題が改善される、さらに試料の粒子配向性および焼結度がよくなるためであると考えられている。しかしながら、各元素の酸化物あるいは炭酸塩の空気中における固相反応により合成するという通常の固相法では、焼結中にAgが均一に分散せず、凝集してしまう傾向があった。この点を改善するために我々は以前にMG(メカニカルグラインディング)法を試み、ある程度の成果を得たが、MG中に反応容器より不純物が試料中に混入するという欠点があった。アモルファス錯体法の一方法である錯体重合法は、目標とするセラミックスと同じ元素組成を持つ複合高分子錯体を前駆体として出発し、その後の熱処理によって所望の組成を持ったセラミックスを合成するというもので、不純物の混入なしに構成元素が均一に混合された物質を合成できるという特徴を持っている。YBa_2Cu_3O_yとAgのコンポジット超伝導体の作製にアモルファス錯体法を適用したところ、かなり微細な前駆体粉末を得ることができた。AgはYBa_2Cu_3O_yマトリックス中には固溶せず金属AgまたはAg_2Oの形で存在する。前駆体粉末の焼結体をSEMで観察したところ、結晶粒は小さくなっていたが、空孔が目立った。F_Pは通常の固相反応法による試料よりも高い値を示したが、MG法による試料よりは低かった。これは焼結前の粉末が微細であるため、焼結が進行していないためであると考えられた。最適の焼結法を見出すことが今後の課題であると考えられる。

众所周知，添加Ag对于氧化物超导体YBA_2CU_3O_Y，临界电流密度J_C和磁通线引脚停止力f_p有效。原因之所以被认为是因为AG分布成填充样品中的孔，改善了弱连接的问题，并改善了样品的粒子排列和烧结。但是，在正常的固相法中，该方法是由每个元素或碳酸盐空气中的固体反应合成的，Ag在烧结过程中倾向于均匀分散，并倾向于聚集。为了改善这一点，我们以前尝试过MG（机械磨）方法并取得了一些结果，但是有一个缺点，即在MG期间，来自反应容器的样品中混合了杂质。复杂的假设是无定形战斗定律的一种方法，它偏离了与靶陶瓷相同的元素组成的复合材料复合物，并通过随后的热处理与所需的组成合成陶瓷。如果不掺入杂质，则可以均匀合成组成元素。当将无定形复合物方法应用于YBA_2CU_3O_Y和AG之间的复合超导体的产生时，获得了相当细的前体粉末。 Ag以金属AG或AG_2O的形式存在，而无需凝固YBA_2CU_3O_Y矩阵。当在SEM中观察到前体粉末的烧结体时，晶粒较小，但孔很明显。 F_P显示的值高于正常的固相反应，但通过MG方法低于样品。这被认为是因为烧结之前的粉末很好，烧结也没有进展。找到最佳的烧结方法被认为是未来的问题。

项目成果

S.Katsuyama,H.Izumida,K.Majima,H.Nagai: "Effective pinning centers for flux lines in oxide supercondeuctors with YBCO structure." Physica C. 222. 317-323 (1994)

S.Katsuyama，H.Izumida，K.Majima，H.Nagai：“具有 YBCO 结构的氧化物超导体磁通线的有效钉扎中心。”