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氧化物超導(dǎo)體用組合物、氧化物超導(dǎo)線材以及氧化物超導(dǎo)線材的制造方法_2

文檔序號:9291775閱讀:來源:國知局
。若RE為Y,則容易 控制超導(dǎo)體的組成。
[0033] 本實施方式涉及的氧化物超導(dǎo)體用組合物的RE成分,由不含酮基的碳原子數(shù)為 3~8的羧酸的RE鹽的1種以上構(gòu)成。這里,優(yōu)選RE鹽是丙酸的RE鹽,并且優(yōu)選是在釔鹽 中不含氟原子的丙酸釔。
[0034] 在衍生RE鹽的丙酸的碳原子數(shù)比3小的情況下,不能得到充分的溶解性,不能得 到均勻的氧化物超導(dǎo)厚膜。另外,在碳原子數(shù)比8大的情況下,由于預(yù)煅燒熱處理時的C02 氣體產(chǎn)生量增加,因此,涂敷膜容易飛散,難以得到高性能的氧化物超導(dǎo)厚膜。
[0035] 本實施方式涉及的氧化物超導(dǎo)體用組合物的Ba成分是用(CF3C00)2Ba?nH20 (n為 〇或可取的水合數(shù))來表示的三氟乙酸鋇,通常利用酐或一水合物得到。雖然以往已知使用 三氟乙酸鹽作為氧化物超導(dǎo)體的前驅(qū)體化合物,但是,其優(yōu)點在于,不經(jīng)由對氧化物超導(dǎo)體 的轉(zhuǎn)化溫度高的鋇的碳酸鹽。最高效地得到該效果的情況是使用Ba成分作為三氟乙酸鹽 的情況。若不是在Ba成分而是在RE成分中使用三氟乙酸鹽,則不能取得本發(fā)明的效果,若 在Cu成分中使用三氟乙酸鹽,則不能取得后述溶解性的提高效果。
[0036] 本實施方式涉及的氧化物超導(dǎo)體用組合物中含有的Cu成分由選自碳原子數(shù)為 6~16的支鏈飽和脂肪族羧酸的銅鹽及碳原子數(shù)為6~16的脂環(huán)族羧酸的銅鹽中的1種 以上構(gòu)成。該銅鹽用L22Cu卞氏0〇/是碳原子數(shù)為6~16的支鏈飽和脂肪族羧酸殘基或碳 原子數(shù)為6~16 ?脂環(huán)族羧酸殘基,并且p為0或可取的水合數(shù))來表示,通常利用無水 化合物或1~2水合物得到。作為衍生該銅鹽的碳原子數(shù)為6~16的支鏈飽和脂肪族羧 酸,可例舉2-乙基己烷酸、異壬酸、新葵酸等,作為使衍生該銅鹽的碳原子數(shù)為6~16的脂 環(huán)族羧酸的銅鹽衍生的物質(zhì),可例舉環(huán)己烷羧酸、甲基環(huán)己烷羧酸、環(huán)烷酸等。雖然在這些 羧酸中,環(huán)烷酸等天然物由來的物質(zhì)有時含有在本發(fā)明中規(guī)定的碳原子數(shù)以外的物質(zhì)或沒 有支鏈或脂環(huán)基的物質(zhì)作為成分,但是在本發(fā)明中,不管有無這些成分,通常能夠直接使用 在市場中銷售的物品。
[0037] 在此,氧化物超導(dǎo)體用組合物含有Y-丙酸、Ba-TFA、Cu-2-乙基己烷酸,作為不含 酮基的碳原子數(shù)為3~8的羧酸的RE鹽。
[0038] 作為上述銅鹽,新葵酸銅、2-乙基己烷酸銅、異壬酸銅等合成羧酸的銅鹽由于性能 和質(zhì)量穩(wěn)定,因此是優(yōu)選的。另外新葵酸銅、2-乙基己烷酸銅、異壬酸銅、環(huán)烷酸銅由于其自 身的對有機溶劑的溶解性良好,并且也存在使本發(fā)明涉及的RE鹽及鋇鹽的溶解性提高的 效果,因此是優(yōu)選的。
[0039] 在本實施方式涉及的氧化物超導(dǎo)體用組合物中,所述RE成分、Ba成分及Cu成分 的含量優(yōu)選合計為10~60重量%,更優(yōu)選為30~50重量%,作為摩爾濃度(3成分的合 計),優(yōu)選為〇. 5~2. 0摩爾/L,更優(yōu)選為0. 7~1. 5摩爾/L。
[0040] 另外,在本發(fā)明的氧化物超導(dǎo)體用組合物中,含有上述RE成分、Ba成分及Cu成分, 以使得RE、Ba及Cu的摩爾比為Y:Ba:Cu= 1:a:3時a〈2的范圍內(nèi)的Ba摩爾比。在這種 情況下,為了得到較高的臨界電流密度Jc及臨界電流值Ic,優(yōu)選原料溶液中的Ba摩爾比處 于1. 0彡a彡1. 8的范圍內(nèi),更優(yōu)選的是原料溶液中的Ba摩爾比處于1. 3彡a彡1. 7的范 圍。
[0041] 由此,能夠抑制Ba的偏析,其結(jié)果是抑制了在晶界的Ba基雜質(zhì)的析出。由此,通 過抑制裂紋的產(chǎn)生并且提高了晶粒間的電耦合性,使用MOD法形成超導(dǎo)膜,從而能夠容易 地制造具有更均勻并且厚膜的超導(dǎo)特性優(yōu)異的帶狀氧化物超導(dǎo)體的氧化物超導(dǎo)線材。
[0042] 另外,對于本實施方式涉及的氧化物超導(dǎo)體用組合物中的有機溶劑,若使上述的 RE成分、Ba成分及Cu成分中的至少RE成分溶解,則不特別地限定。具體而言,為了得到所 期望的涂敷性能、溶解性、粘度、溶解穩(wěn)定性等性能,可任意選擇有機溶劑,也可以混合2種 以上來使用。
[0043] 作為該有機溶劑,可以例舉醇類溶劑、二元醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑、脂肪族 或脂環(huán)族烴類溶劑、芳香族烴類溶劑、具有氰基的烴類溶劑、鹵化芳香族烴類溶劑、以及其 他溶劑等。
[0044] 作為醇類溶劑可以列舉:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-丁醇、異丁醇、2-丁醇、叔丁 醇、戊醇、異戊醇、2-戊醇、新戊醇、叔戊醇、己醇、2-己醇、庚醇、2-庚醇、辛醇、2 -乙基己 醇、2-辛醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、環(huán)庚醇、甲基環(huán)戊醇、甲基環(huán)己醇、甲基環(huán)庚醇、苯甲醇、乙二醇 單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、三甘 醇單甲醚、三甘醇單乙醚、2-(N,N-二甲基氨基)乙醇、3 (N,N-二甲基氨基)丙醇等。
[0045] 作為二元醇類溶劑可以列舉:乙二醇、丙二醇、1,2- 丁二醇、1,3- 丁二醇、1,4- 丁 二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、異戊二烯乙二醇(3-甲醇-1,3-丁二醇)、1,2-己二醇、1, 6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,2-辛二醇、辛二醇(2-甲基-1,3-己二醇)、2_ 丁 基-2-乙基-1,3-丙二醇、2, 5-二甲基-2, 5-己二醇、1,2-環(huán)己二醇、1,4_環(huán)己二醇、1, 4-環(huán)己烷二甲醇。
[0046] 作為酮類溶劑可以例舉:丙酮、甲基乙基酮、甲基異丙基酮,甲基丁基酮、甲基異丁 基酮、甲基正戊基甲酮、甲基己基甲酮、乙基丁基甲酮、二乙基酮、二丙基甲酮、二異丁基甲 酮、甲基正戊基甲酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮等。
[0047] 作為酯類溶劑可以列舉:甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、 乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸叔丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸叔戊酯、乙酸 苯酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸異丙酯、丙酸丁酯、丙酸異丁酯、丙酸仲丁酯、丙酸叔丁酯、 丙酸戊酯、丙酸異戊酯、丙酸叔戊酯、丙酸苯酯、2-乙基己酸甲酯、2-乙基己酸乙酯、2-乙基 己酸丙酯、2-乙基己酸異丙酯、2-乙基己酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙 氧基丙酸甲酯、甲氧基丙酸乙酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚 乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單異丙醚乙酸酯、乙二醇單丁 醚乙酸酯、乙二醇單仲丁醚乙酸酯、乙二醇單異丁醚乙酸酯、乙二醇單叔丁醚乙酸酯、丙二 醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、丙二醇單異丙醚乙酸酯、丙 二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單仲丁醚乙酸酯、丙二醇單異丁醚乙酸酯、丙二醇單叔丁醚乙酸 酯、丁二醇單甲醚乙酸酯、丁二醇單乙醚乙酸酯、丁二醇單丙醚乙酸酯、丁二醇單異丙醚乙 酸酯、丁二醇單丁醚乙酸酯、丁二醇單仲丁醚乙酸酯、丁二醇單異丁醚乙酸酯、丁二醇單叔 丁醚乙酸酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、氧代丁酸甲酯、氧代丁酸乙酯、y-內(nèi)酯、丙二酸 二甲酯、丁二酸二甲酯、丙二醇二乙酸酯、S-內(nèi)酯等。
[0048] 作為醚類溶劑可以列舉:四氫呋喃、四氫吡喃、嗎啉、乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲 醚、二丙二醇二甲基醚、三甘醇二甲基醚、二丁基醚、二乙基醚、二氧六環(huán)等。
[0049] 作為脂肪族或脂環(huán)族烴類溶劑可以例舉:戊烷、己烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、二甲基 環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、庚烷、辛烷、十氫化萘、溶劑石腦油、松節(jié)油、D-檸檬烯、蒎烯、石油精、 SWAS0L#310 (科斯莫松山石油公司)、S0LVESS0#100 (埃克森化學(xué)公司)等。
[0050] 作為芳香族烴類溶劑可以列舉:苯、甲苯、乙苯、二甲苯、均三甲苯、二乙苯、異丙 苯、異丁基苯、甲基異丙基苯、四氫化萘等。
[0051 ] 作為具有氰基的烴類溶劑可以列舉:氰化甲烷、1-氰基丙烷、1-氰基丁烷、1-氰基 己烷、氰基環(huán)己烷、苯甲腈、1,3-二氰基丙烷、1,4-二氰基丁烷、1,6-二氰基己烷、1,4-二氰 基環(huán)己烷、1,4-二氰基苯等。
[0052] 作為鹵化芳香族烴類溶劑可以列舉:四氯化碳、三氯甲烷、三氯乙烯、二氯甲烷等。
[0053] 作為其他有機溶劑可以列舉:N_甲基-2-吡咯烷酮、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、苯 胺、三乙胺、吡啶等。
[0054] 作為上述有機溶劑,沸點為80°C以上的由于可以提供均勻的涂敷性,因此是優(yōu)選 的。另外,由于醇類溶劑對各種各樣的基材的可濕性良好,因此優(yōu)選。尤其是優(yōu)選1-丁 醇、異丁醇、2-丁醇、叔丁醇、正戊醇、異戊醇、2-戊醇、新戊醇、叔戊醇、己醇、2-己醇、庚醇、 2_庚醇、辛醇、2-乙基己醇、2-辛醇、乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二甘醇 單甲醚等碳數(shù)為4~8的醇類溶劑。
[0055] 氧化物超導(dǎo)體用組合物中的有機溶劑
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