半溶融ー空冷ー焼結によるBi系超伝導相の生成と配向性
Bi-2223高温超伝導体の高Jc化のためには、2223相の結晶配向することが 必要である。前報において半溶融ー焼結により、Bi-2212相からBi-2223相の生
成と配向性を調べたが、今回は半溶融ー空冷ー焼結におけるBi-2201相からBi-
2223相の生成成と配向性について検討した。原料粉末をBi1.8Pb
0.4Sr1.9Ca2.1Cu3.4Oy
組成になるように混合、仮焼、粉砕を行い、圧粉成形により2×3×15
mmのバル試料を作製した。これらの試料をAg板上に乗せ875℃、1時間半溶融後、
室温まで空冷した。その後、再び840℃で種々時間焼結した。得られた試料の結
晶構造、顕微鏡組織、結晶配向性及び各相の生成量をＸ線回折、帯磁率測定、
SEM、EDSにより解析した。その結果、875℃で半溶融後室温まで空冷した試料で
はｃ軸配向したBi-2201相、(Sr,Ca)2CuO3、(Sr,Ca)Cu
O2が表面層に存在した.その後の焼結時間の増加によるBi-2201相と
(Sr,Ca)2CuO3、(Sr,Ca)CuO2の固相反応に
より、 Bi-2201→Bi-2212→Bi-2223相の生成する過程を観察すると、Bi-2201相
がｃ軸配向していれば次に生成したBi-2212相とBi-2223相も配向することがわ
かった。また、ｃ軸配向した表面層の厚さはBi-2201相の場合は薄く、焼結時間
の増加にしたがいｃ軸配向したBi-2212相、Bi-2223相の表面層の厚さはしだい
に増加することがわかった。