[发明专利]铋基氧化物超导体的制造方法和超导线

说明书

技术领域

本发明涉及铋基氧化物超导体的制造方法和超导线，更特别地，本发明涉及能够获得高临界电流密度的铋基氧化物超导体的制造方法和含有用该方法制造的铋基氧化物超导体的超导线。

背景技术

近来，氧化物超导体作为显示高临界温度的超导体而备受注目。在这些氧化物超导体中，显示高临界温度的铋基氧化物超导体的实用化尤其受到期待。

110K(开尔文)、80K和10K是铋基氧化物超导体已知的临界温度。

显示出110K临界温度的铋基氧化物超导体在Bi-Sr-Ca-Cu组成或者部分Bi被Pb取代的(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu组成中具有2223组成(其组成中Bi原子数、Sr原子数、Ca原子数和Cu原子数的原子比基本为2∶2∶2∶3，或者Bi原子和Pb原子的总数、Sr原子数、Ca原子数和Cu原子数的原子比基本为2∶2∶2∶3)(这种铋基氧化物超导体在下文也称为“2223相”)。

显示出80K临界温度的铋基氧化物超导体在Bi-Sr-Ca-Cu组成或者部分Bi被Pb取代的(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu组成中具有2212组成(其组成中Bi原子数、Sr原子数、Ca原子数和Cu原子数的原子比基本为2∶2∶1∶2，或者Bi原子和Pb原子的总数、Sr原子数、Ca原子数和Cu原子数的原子比基本为2∶2∶1∶2)(这种铋基氧化物超导体在下文也称为“2212相”)。

铋基氧化物超导体的制造方法可以是，例如通过将原料填充在金属套管中，并对金属管套进行塑性加工和热处理。这种方法优选用于制造例如长的超导线。同样已知的是，按照这种方法，通过进行精确的塑性加工以及多次重复塑性加工和热处理可以提高铋基氧化物超导体的临界电流密度。

例如，日本专利特开平04-212215号(专利文献1)公开了一种制造临界电流密度和临界电流都优良的铋基氧化物超导体的方法，其能够促进形成显示110K临界温度和具有2223组成的铋基氧化物超导体。

专利文献1中公开的方法的步骤包括：通过将具有主体为2212相和部分形成2223相的铋基氧化物超导体以及非超导体互相混合制备原料粉末，将该原料粉碎，并随后将其填充进金属套管中，并在金属套管中进行塑性加工和热处理。

专利文献1：日本专利特开平04-212215号。

发明内容

本发明解决的问题

然而在专利文献1公开的方法中，在进行热处理步骤时2223相可随机生长，从而使2223相的晶体取向杂乱无序。当2223相的晶体取向杂乱无序时，晶体结构尺寸过小，难以获得高的临界电流密度。

因此，本发明的目的是提供一种能够获得高临界电流密度的铋基氧化物超导体的制造方法和含有用这种方法制造的铋基氧化物超导体的超导线。

解决问题的方法

本发明涉及一种含有2223相的铋基氧化物超导体的制造方法，该2223相在Bi-Sr-Ca-Cu或者(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu组成中具有2223组成，所述方法包括第一步将含有2212相、临界温度至多为70K的原料填充进金属套管中，该相在Bi-Sr-Ca-Cu或者(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu组成中具有2212组成，第二步对填充原料的金属套管进行塑性加工，和第三步对填充原料的金属套管进行热处理。

在本发明的铋基氧化物超导体的制造方法中，Bi-Sr-Ca-Cu或者(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu组成中具有2223组成的2223相在原料中的含量优选为不超过原料的5质量％。

在本发明铋基氧化物超导体的制造方法中，Bi-Sr-Ca-Cu或者(Bi，Pb)-Sr-Ca-Cu组成中具有2223组成的2223相可在第三步中从填充进金属套管的原料的外侧到内侧顺次形成。

在本发明铋基氧化物超导体的制造方法中，原料中所含的非超导体平均粒径优选不超过5μm。

本发明还涉及一种超导线，其含有通过上述铋基氧化物超导体的制造方法制造的铋基氧化物超导体。

在本发明的超导线中，铋基氧化物超导体2223相的取向无序角优选地不超过8.5°。

发明效果

依照本发明，可以提供一种能够获得高临界电流密度的铋基氧化物超导体的制造方法和含有由该方法制造的铋基氧化物超导体的超导线。

附图说明

图1是示出原料中含氧量的化学计量与临界温度之间的关系的图。

具体实施方式