The formation ａｎｄ texture of Bi-2223 phase with Ag2O, MgO and B2O3 addition after partial-melting and solidification in high magnetic fields
秋田大学工学資源学部,東北大金研A,東北大学低温センターB
永田明彦,魯小葉,渡辺和雄,野島勉,菅原和久,鎌田真一
酸化物超伝導体のバルク材作製プロセスのなかで溶融プロセスは、緻密な試料が得られる、結晶配向の制御が可能であるなどの利点があり、Bi系超伝導体の高Jc化のためにきわめて有利であると期待される。我々はこれまでにBi-2223相の生成と配向性を溶融状態から凝固・焼結して調べたが、ｃ軸配向した超伝導相（Bi-2201、Bi-2212、Bi-2223）の組織は薄く表面層（<100μm）にしか存在しないことを明らかにした。ここでは強磁場中での半溶融・凝固後のB2O3、MgO、Ag2O添加したBi超伝導相の生成と配向性を検討した。 原料粉末をBi1.8Pb0.4Sr1.9Ca2.1Cu3.5Ox組成にそれぞれ0.05wt%B2O3、5wt%MgO、5wt%Ag2O添加し、圧粉成形により外径10mm、高さ10mmの円柱状試料を作製した。これらの円柱状試料をAg容器に挿入し、超電導マグネットに組み込まれた電気炉中に表面が印加磁場Haと垂直になるように配置し、大気中8Ｔの強磁場中で 870〜880℃で１時間の半溶融後、840℃まで0.5〜5℃/hの冷却速度で凝固し、さらに室温まで炉冷した。その後、強磁場で半溶融・凝固した円柱状試料を大気中0磁場で840℃40時間焼結した。表面の配向性を避けるため、本研究ですべて試料の底面から約2mm層を研磨した。これらの試料のＸ線回折、SEM、EDS、VSMによりBi-2223相の生成と配向性について解析した。