(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料の混合粉末を仮焼する工程の後、粉砕する工程を経て酸化物超電導粉末を形成し、前記酸化物超電導粉末に５００〜５０００ＭＨｚのマイクロウェーブのうち前記酸化物超電導粉末の表面に吸着した水分および炭酸ガスならびに前記水分および炭酸ガスに起因して前記酸化物超電導粉末の表面で生成した不純物が吸収しやすい周波数を照射して前記不純物を除去し、前記酸化物超電導粉末の表面を浄化する工程を経て、前記酸化物超電導粉末を金属パイプに充填するか圧粉成形して成形体とする工程の後、前記成形体に対して酸化物超電導結晶同士を接合させる熱処理を施す工程を有する酸化物超電導導体の製造方法。
【請求項２】
前記マイクロウェーブ照射は、超電導線材を形成するための金属パイプに充填する工程の直前に行うことを特徴とする請求項１記載の酸化物超電導導体の製造方法。
【請求項３】
前記マイクロウェーブ照射は、超電導焼結体を形成するための、圧粉成形して成形体とする工程の直前に行うことを特徴とする請求項１記載の酸化物超電導導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化物超電導粉末の処理方法に係り、特に、超電導線材又は超電導導体に用いる酸化物超電導粉末の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
酸化物超電導体は、通常、超電導体を構成する元素の酸化物或いは炭酸塩を固相状態で混合し、電気炉等を用いた焼成によって合成する方法（固相反応法）、又は超電導体を構成する元素の金属アルコキシド等を共沈させたものを電気炉等の焼成によって合成する方法（共沈法）等により製作される。
【０００３】
更に、合成した酸化物超電導体を適宜粉砕することによって酸化物超電導粉末（単に超電導粉末という場合もある）にしている。酸化物超電導線材を製造する方法の代表的なものとして、金属被覆法（Powder-in-tube method）がある。この方法は、上記した酸化物超電導粉末を適当なサイズの金属パイプ（通常、Ａｇパイプを用いる）に充填したものに伸線加工又は圧延加工を施した後、所定の線材形状（成形体）に加工し、最後に前記成形体に対して酸化物超電導結晶同士を接合させる熱処理（以下、単に熱処理という）を施す工程で作られる。なお、必要に応じ、繰り返し機械的加工及び熱処理が施される。
【０００４】
この他の酸化物超電導線材或いは酸化物超電導導体の製造方法は、酸化物超電導粉末に適当量の有機バインダ及び有機溶剤を添加或いは混合したスラリー（懸濁液）にＡｇテープ等の金属基材を浸漬させ、これを塗布する方法（ディップコート法）、酸化物超電導粉末を圧粉成形（ＣＩＰ：Cold Isostatic Press）法等で処理し、これに対して熱処理を施すことにより線材又は導体を製造している。
【０００５】
酸化物超電導線材においては、Ｎｂ3 Ｓｎを用いた線材よりも高温（８００〜９００℃）で且つ酸素雰囲気中で熱処理することが多いため、超電導体との反応性を考慮して、通常、複合金属にはＡｇやＡｇ合金が用いられる。また、長尺線材等の場合、線材同士が接触していると熱処理中に融着するため、線材間に適当な間隔を開けて粗に巻いたり、セラミックスペーパ（例えば、アルミナペーパ）やセラミックスファイバ編組（例えば、アルミナファイバ、ガラスファイバ等の編組）等の耐熱材料をスペーサとして線材間に巻き込む等の対策が施される。
【０００６】
現在、酸化物超電導線材を用いたもの（例えば、コイル等）は、線材を巻いてから熱処理を行う手法（いわゆるワインド  アンド  リアクト法）によって作製されることが多い。しかし、熱処理条件が厳しいため、通常の有機物系絶縁材料を用いることができず、セラミックスペーパ或いはセラミックスファイバ編組等の耐熱絶縁材料を用いている。また、酸化物超電導焼結体を用いたもの（例えば、電流リード等）では、成形体両端部に電極としてＡｇペースト塗布やＡｇシートを巻き付け、熱処理を施すことにより、超電導体の焼結と電極の接合（酸化物超電導体と電極部の電気的接合）を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の酸化物超電導体によると、電流を流し易い結晶面と流し難い結晶軸方向があり、その結晶構造からも二次元性が非常に強い。また、超電導体は基本的に多結晶体で利用することが多いため、結晶同士の接合性（電流を流し易い結晶面同志の接合性）は超電導特性を左右する重要なファクタとなる。一般に、酸化物超電導体は構造元素数が４〜７（酸素元素を含む）と多く、単相化がたいへん難しいため、通常、或る程度の末反応相等の不純物を含んでいる。これらの不純物は、結晶粒界に偏析しやすく、超電導結晶同士の接合性を低下させ、超電導電流を阻害する要因になる。
【０００８】
更に、Ａｇシース法に代表される金属被覆法により作製した酸化物超電導線材では、一般に、超電導特性は線材の長手方向でばらつくことが多く、バッチ毎の再現性も良いとは言えない。また、例えばＢｉ（ビスマス）−Ｐｂ（鉛）−Ｓｒ（ストロンチウム）−Ｃａ（カルシウム）−Ｃｕ（銅）−Ｏ（酸素）系超電導体のＡｇシーステープにおいては、熱処理中にテープ線材の数カ所で火膨れを起こすことがあり、熱処理後のハンドリングや超電導特性に悪影響を及ぼしている。これらの原因として、金属パイプ（Ａｇパイプ等）に充填する超電導粉末中の不純物が指摘されている。
【０００９】
酸化物焼結体を用いた導体の場合も、超電導粉末中に不純物が存在するため、熱処理後の焼結体の嵩密度が低く、超電導結晶同士の接合性の低下、発生したガスによるクラック等を生じることがある。
超電導粉末中の不純物には、上記した末反応相のほか、粉末保管中に空気中の水分や炭酸ガスが粉末の表面に吸着したり、粉末表面部分で反応して生成する場合もある。粉末中の不純物は、超電導線材の熱処理中に結晶粒界に偏析して超電導特性のばらつきや再現性の低下を招いたり、高温でガスを発生して線材を火膨れさせることが懸念されている。そこで、粉末中の不純物の軽減を目的として、一般には、超電導粉末を作製する際に、仮焼と粉砕を繰り返し行ったり、使用直前に電気炉等を用いて２００〜８００℃の再仮焼を行ったりしている。
【００１０】
しかし、超電導粉末及び不純物は酸化物であるため、一般に熱伝導性が悪く、加熱されている表面と内部の間に相当の温度差を生じ、加熱が不均一になり易い。均一に加熱しようとすれば、長時間をかけて徐々に昇温する必要があり、非効率的である。また、長時間にわたって高温を保持しようとすれば、不純物相の近傍で超電導体の組成ずれが大きくなり、別の不純物反応相を生成し、結果的に不純物量が軽減されない等の不都合も生じる。
【００１１】
そこで本発明は、熱処理後も健全な酸化物超電導線材又は導体を作製すことのできる酸化物超電導導体の製造方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、原料の混合粉末を仮焼する工程の後、粉砕する工程を経て酸化物超電導粉末を形成し、前記酸化物超電導粉末に５００〜５０００ＭＨｚのマイクロウェーブのうち前記酸化物超電導粉末の表面に吸着した水分および炭酸ガスならびに前記水分および炭酸ガスに起因して前記酸化物超電導粉末の表面で生成した不純物が吸収しやすい周波数を照射して前記不純物を除去し、前記酸化物超電導粉末の表面を浄化する工程を経て、前記酸化物超電導粉末を金属パイプに充填するか圧粉成形して成形体とする工程の後、前記成形体に対して酸化物超電導結晶同士を接合させる熱処理を施す工程を有する酸化物超電導導体の製造方法にしている。
【００１３】
この方法によれば、マイクロウェーブの照射によって超電導粉末の表面に吸着した水分および炭酸ガスならびに該水分および炭酸ガスに起因して該粉末の表面で生成した不純物にエネルギーが吸収され、これにより前記不純物が除去される。したがって、熱処理における超電導粉末の焼結性や超電導結晶同士の接合性が向上し、酸化物超電導導体の超電導特性が向上する。前記マイクロウェーブ照射は、超電導線材を形成するための金属パイプに充填する工程の直前に行うのが適している。
【００１４】
この方法によれば、熱処理後の超電導特性のばらつきが軽減され、再現性が向上する。また、火膨れの発生を無くすことができる。前記マイクロウェーブ照射は、超電導焼結体を形成するための、圧粉成形して成形体とする工程の直前に行うことが適している。この方法によれば、熱処理後の嵩密度が向上し、超電導結晶同士の接合性が向上し、臨界電流密度特性が向上する。また、不純物からのガス発生が無くなり、熱処理によるクラックの発生を抑制でき、焼結体の機械的強度が向上する。
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
本発明においては、金属被覆法により作製する線材に用いる酸化物超電導粉末に対しては金属パイプに充填する工程の直前に、また、焼結体を利用した酸化物超電導導体に用いる酸化物超電導粉末に対しては圧粉成形する工程の直前に、５００ＭＨｚ〜５０００ＭＨｚのマイクロウェーブのうち酸化物超電導粉末の表面に吸着した水分および炭酸ガスならびに前記水分および炭酸ガスに起因して該粉末の表面で生成した不純物が吸収しやすい周波数を照射して超電導粉末表面の不純物を効果的に除去し、粉末の表面の清浄化を図っている。この処理により、熱処理における超電導結晶同士の接合性を向上させることが可能になる。
【００１６】
そして、酸化物超電導線材の場合、本発明により不純物を除去した超電導粉末を用いたことにより、熱処理後の超電導特性のばらつきが軽減され、再現性が向上する。更に、線材熱処理における火膨れを無くすことができる。
また、焼結体を利用した酸化物超電導導体の場合、本発明により不純物を除去した超電導粉末を用いたことにより、熱処理後の嵩密度が向上し、超電導結晶同士の接合性が向上する結果、臨界電流密度特性の向上が可能になる。更に、不純物からのガス発生が無くなるため、熱処理によるクラックの発生を抑制でき、嵩密度の向上と併せて焼結体の機械的強度を向上させることができる。
【００１７】
次に、マイクロウェーブの周波数を５００ＭＨｚ〜５０００ＭＨｚに設定した理由について、以下に説明する。
ここで、物質の比抵抗をσ、誘電率をε、誘電体損失角をｔａｎδ、印加する電界の強さをＥ、周波数をｆとすると、その物質に吸収されて熱に変わる高周波エネルギーＰは次式で表される。
【００１８】
Ｐ＝σＥ2 ＋ｆＥ2 εｔａｎδ×１０-12 ／１．８（Ｗ）    ・・・（１）
（ここで、σＥ2 ：ジュール熱、ｆＥ2 εｔａｎδ×１０-12 ／１．８：誘電体損失）
物質が導電性金属の場合、（１）式は次式のようになる。
Ｐｍ≒σＥ2                                     ・・・（２）
また、物質が非導電性の場合には次のようになる。
【００１９】
Ｐｉ≒ｆＥ2 εｔａｎδ×１０-12 ／１．８        ・・・（３）
この様に、物質が非導電性であれば、（３）式から明らかなように、加えるマイクロウェーブの電界Ｅ及び周波数ｆが大きく、被加熱物の誘電体損失角ｔａｎδが大きいほど効率良くエネルギーが吸収される。
一方、電波が物質の内部に浸透する度合いは、その電波が１／ｅ（但し、ｅは自然対数の底）に減衰する深さＤをもって表される。
【００２０】
0003749570.tif 000002
（但し、λ：波長、εr ：比誘電率）
（４）式から明らかなように、λが小さいほど、又、εr 及びｔａｎδが大きいほどマイクロウェーブの浸透する深さは浅くなるので、均一な加熱を得るためには、周波数ｆは５００ＭＨｚ〜５０００ＭＨｚの範囲が適している。
【００２１】
ここで、マイクロウェーブを用いた場合の利点について列挙する。
（ａ）いかなる形状のものでも加熱を均一にできる。
（ｂ）加熱速度が速くなり、加熱効率を高めることができる。
（ｃ）加熱速度を正確に制御することができる。
（ｄ）加熱したいもの以外のものを加熱することがない。つまり、導電体に対してはマイクロウェーブが反射され、殆ど吸収されないのに対し、非導電体（＝誘電体）には吸収される。超電導体は導電体であるのに対し、不純物は概して誘電体である。したがって、超電導体は加熱されず、不純物のみが加熱される。
（ｅ）装置が簡単で、取り扱いが容易である。
（ｆ）騒音や熱気等を発生せず、良好な作業環境を保つことができる。
（ｇ）加熱室を清潔にできる。
【００２２】
このような特長を備える結果、不純物相の近傍で超電導体と別の不純物反応相が生成されることがなく、また、粉末のような嵩高い形状であってもマイクロウェーブのエネルギーが均質に作用する。
なお、本発明の対象となる超電導体は、Ｙ（イットリウム）−Ｂａ（バリウム）−Ｃｕ−Ｏ系、Ｌｎ−Ｂａ（バリウム）−Ｃｕ−Ｏ系（Ｌｎはランタン系元素）、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｔｉ（チタン）−Ｐｂ−Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｈｇ（水銀）−Ｂａ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系等の既知の全ての酸化物超電導体である。
【００２３】
一方、酸化物超電導線材では、その被覆或いは複合する金属として、▲１▼Ａｇ及びＡｇ合金、▲２▼Ａｇ及びＡｇ合金の外側に設けた組成の異なるＡｇ合金の被覆（或いは他の金属、酸化物、金属と酸化物の複合体の配置）の被覆、▲３▼Ａｇ及びＡｇ合金の内部に設けた組成の異なるＡｇ合金の被覆（或いは他の金属、酸化物、金属と酸化物の複合体の配置）等を用いることができる。
【００２４】
或いは、▲１▼Ａｕ及びＡｕ合金、▲２▼Ａｕ及びＡｕ合金の外側に設けた組成の異なるＡｕ合金の被覆（或いは他の金属、酸化物、金属と酸化物の複合体の配置）の被覆、▲３▼Ａｕ及びＡｕ合金の内部に設けた組成の異なるＡｕ合金の被覆（或いは他の金属、酸化物、金属と酸化物の複合体の配置）等を用いることができる。
更に、本発明が適用できる超電導線材の導体構造としては、単芯構造、多芯構造、単層構造、多層構造、或いはこれらの組み合わせ、更には複合化による構造にすることができる。
【００２５】
また、超電導線材の導体形状としては、丸状、テープ状、パイプ状、これらの積層又は複合形状にすることができる。
【００２６】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．６：０．４：２：２：３になるように、Ｂｉ２Ｏ３（三酸化ビスマス）、ＰｂＯ（酸化鉛）、ＳｒＣＯ３（炭酸ストロンチウム）、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）、ＣｕＯ（酸化第二銅）を秤量し、乾式ボールミルにより混合した。混合した粉末を高純度アルミナ製のるつぼに入れ、電気炉を用いて空気中で８００℃×２０時間の仮焼をした後、乳鉢を用いて粉砕した。この仮焼・粉砕の工程を２回繰り返した。このようにして作製した粉末３０ｇを１ヶ月間大気中に放置した後、３等分した。この内の１つは粉末のまま（試料１Ａ）とし、他の１つは電気炉を用いて５００℃×３時間加熱して試料１Ｂとし、残る１つは周波数２４５０ＭＨｚ、出力５００Ｗ、時間２０分のマイクロウェーブ照射の処理を施して試料１Ｃを得た。
【００２７】
このような３種類の粉末を夫々外径６ｍｍ、内径４ｍｍのＡｇパイプに充填した後、引き抜きによって外径１ｍｍまで冷間加工し、更に、厚さ０．１２ｍｍ、幅３ｍｍのテープ状に冷間圧延した。こうして得た３種類の超電導テープを各々約２ｍの長さで１本づつ切り出し、これを外径６０ｍｍの高純度アルミナ製のボビンに約１０ｍｍのピッチでソレノイド状に巻いた後、大気中で８４０℃×５０時間の熱処理を施した。
【００２８】
この熱処理後のＡｇシーステープの外観を観察したところ、表１に示す結果が得られた。
【００２９】
【表１】
0003749570.tif 000003
【００３０】
表１に示されるように、試料１Ａを充填した超電導体テープは全長にわたってパイプ状になるほどの大きさの火膨れが生じていた。また、試料１Ｂを充填した超電導テープは所々（例えば、１０ヵ所）に長さ５ｍｍ程度の火膨れが発生していた。更に、本発明による処理を施した試料１Ｃを充填した超電導テープは全長にわたって火膨れは見られなかった。
【００３１】
以上のように、実施例１によれば、金属パイプ（Ａｇパイプ）に充填する直前の超電導粉末にマイクロウェーブを照射することにより、Ａｇシース（Ｂｉ、Ｐｂ）２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ超電導テープが火膨れすることなく行えることがわかる。この結果、超電導特性を向上させることができる。
（実施例２）
Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：１：２になるように、Ｂｉ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＣｕＯを秤量し、乾式ボールミルにより混合した。混合した粉末を高純度アルミナ製のるつぼに入れ、電気炉を用いて空気中で８１０℃×１０時間の仮焼をした後、乳鉢を用いて粉砕した。この仮焼・粉砕の工程を２回繰り返した。このようにして作製した粉末３０ｇを１ヶ月間大気中に放置した後、３等分した。この内の１つは粉末のまま（試料２Ａ）とし、他の１つは電気炉を用いて５００℃×３時間加熱して試料２Ｂとし、残る１つは周波数２４５０ＭＨｚ、出力５００Ｗ、時間２５分のマイクロウェーブ照射の処理を施して試料２Ｃを得た。
【００３２】
このような３種類の粉末を夫々外径６ｍｍ、内径５ｍｍのＡｇ（０．０１５ｗｔ％）−Ｍｇ（０．０１５ｗｔ％）−Ｎｉ合金のパイプに充填した後、引き抜きによって外径１ｍｍまで冷間加工した。こうして得られた丸線を２ｍの長さで１９本を切り出し、六角形状に束ねた後、外径６ｍｍ、内径５．２ｍｍ、長さ２ｍのＡｇ（０．０１５ｗｔ％）−Ｍｇ（０．０１５ｗｔ％）−Ｎｉ合金のパイプに組み込んだ。組み込んだ３本の１９芯線を夫々引き抜きによって外径１ｍｍまで冷間加工した。この伸線加工による外径１ｍｍの丸線に対し、圧延機を用いて厚さ０．１２ｍｍ、幅３ｍｍのテープ状に冷間加工した。このとき、３本のテープの横断面を観察したところ、形状や酸化物コア比等が３つの試料間で全く同等であることを確認した。加工した各々のテープから約２ｍの長さで各１本づつ切り出し、外径６０ｍｍの高純度アルミナ製のボビンに約１０ｍｍのピッチでソレノイド状に巻いた後、電気炉を用いてＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ系超電導線材に特徴的な部分溶融−徐冷熱処理（室温から８８４℃までを３００℃／ｈの速度で昇温し、８８４℃で１０分間保持した後、８８４℃から８３４℃を５℃／ｈの速度で徐冷、８３４℃で１ｈ保持後炉冷した）を行った。
【００３３】
以上のような熱処理後のＡｇシース１９芯テープの外観を観察した。この結果、試料２Ａを充填した超電導テープは全長の約半分の長さでパイプ状になるほどの火膨れ状態であった。また、試料２Ｂを充填した超電導テープは所々（例えば、１０ヵ所）に長さ３ｍｍ程度の火膨れが発生していた。更に、本発明による処理を施した試料２Ｃを充填した超電導テープは全長にわたって火膨れは見られなかった。以上の結果を示したのが表２である。
【００３４】
【表２】
0003749570.tif 000004
【００３５】
次に、各１９芯のテープに間隔が２０ｃｍになるように夫々１１個のＡｇリード線をはんだ付けし、粉末処理条件による超電導特性への影響を調べた。この超電導特性の評価は、はんだ付けしたリード線の内、両端を電流リードとし、他の９個を電圧リードとして液体ヘリウム（４．２Ｋ）中で四端子法により行った。評価内容は、各電圧リード間の臨界電流値（Ｉｃ）を測定し、Ｉｃ値とそのばらつきを調べた（このとき、Ｉｃのしきい値は１μＶ／ｃｍにした）。こうして評価した結果が表３である。
【００３６】
【表３】
0003749570.tif 000005
【００３７】
以上のように、実施例２によれば、金属パイプ（Ａｇ−Ｍｇ−Ｎｉ合金パイプ）に充填する直前の超電導粉末にマイクロウェーブを照射することにより、Ａｇ合金シースＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ超電導１９芯テープが火膨れすることなく熱処理を行えることがわかる。この結果、超電導特性が向上し、そのばらつきを小さくすることができる。
【００３８】
（実施例３）
Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：１：２になるように、Ｂｉ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＣｕＯを秤量し、乾式ボールミルにより混合した。混合した粉末を高純度アルミナ製のるつぼに入れ、電気炉を用いて空気中で８１０℃×１０時間の仮焼をした後、乳鉢を用いて粉砕した。この仮焼・粉砕の工程を２回繰り返した。このようにして作製した粉末３０ｇを１ヶ月間大気中に放置した後、３等分した。この内の１つは粉末のまま（試料３Ａ）とし、他の１つは電気炉を用いて５００℃×３時間加熱して試料３Ｂとし、残る１つは周波数２４５０ＭＨｚ、出力５００Ｗ、時間２５分のマイクロウェーブ照射の処理を施して試料３Ｃを得た。
【００３９】
次に、これらの粉末（試料３Ａ〜３Ｃ）から熱処理中にどのようなガスが放出されるか否かを調査するため、ガスクロマトグラフ分析計を用いて９００℃まで昇温する過程で放出されるガス種の同定と定量分析を行った。得られた結果（粉末１ｇ当たりに発生したガスの質量μｇ）は表４の如くであった。
【００４０】
【表４】
0003749570.tif 000006
【００４１】
実施例３によれば、表４から明らかなように、金属被覆法により作製した線材が熱処理中に火膨れを生じる原因は、粉末から発生する水蒸気（Ｈ２Ｏ）と炭酸ガス（ＣＯ２）であることがわかる。また、マイクロウェーブ照射を行ったことにより発生するＨ２ＯとＣＯ２量が大幅に減少することも確認できた。
（実施例４）
Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．６：０．４：２：２：３になるように、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＣｕＯを秤量し、乾式ボールミルにより混合した。混合した粉末を高純度アルミナ製のるつぼに入れ、電気炉を用いて空気中で８００℃×２０時間の仮焼をした後、乳鉢を用いて粉砕した。この仮焼・粉砕の工程を２回繰り返した。このようにして作製した粉末３０ｇを１ヶ月間大気中に放置した後、３等分した。この内の１つは粉末のまま（試料４Ａ）とし、他の１つは電気炉を用いて５００℃×３時間加熱して試料４Ｂとし、残る１つは周波数２４５０ＭＨｚ、出力５００Ｗ、時間２０分のマイクロウェーブ照射の処理を施して試料４Ｃを得た。
【００４２】
このような３種類の粉末を夫々外径８ｍｍ、長さ１００ｍｍの棒状にＣＩＰ（Cold Isostatic Press）成形した。これらの試料に電気炉を用い、空気中で８４０℃×１００時間の熱処理を施したところ、試料４Ａを用いた焼結体試料は大きく３つに折れており、焼結体の作製には適さないことがわかった。
次に、超電導特性を調べるため、焼結体試料に電流リード及び電圧リードが接続できるようにＡｇペーストを塗布し、電気炉を用いて４００℃×２時間加熱した。このとき、電流リードは焼結体試料両端部に設け、電圧リードは焼結体試料中央部に間隔２０ｍｍになるように設けた。超電導特性は、液体窒素中（７７Ｋ）、外部磁界無しの状態で通常の四端子法により臨界電流密度（Ｊｃ）の測定を行った。
【００４３】
この結果、試料４Ｂは８００Ａ／ｃｍ2 、試料４Ｃは１５００Ａ／ｃｍ2 であり、試料４Ｃを用いた方が良好な超電導特性が得られることがわかった。
更に、焼結の度合いを調べるため、顕微鏡を用いて表面を観察した後、アルキメデス法により嵩密度を測定した。表面観察において、試料４Ａでは熱処理で折れた箇所が見られた他、肉眼によっても大きなクラックが観察された。試料４Ｂでは、試料４Ａほどではないものの、所々にクラックが観察された。しかし、本発明による試料４Ｃでは目立つ様なクラックは観察されなかった。嵩密度の測定では、試料４Ｂが４．８ｇ／ｃｍ3 、相対密度が７３％であったのに対し、試料４Ｃは５．５ｇ／ｃｍ3 、相対密度が８３％であり、試料４Ｃの方が焼結の度合いが高く、緻密になることがわかった。
【００４４】
また、焼結体の機械的強さを評価するため、３点曲げ試験を行った。このとき、３点の間隔は２５ｍｍづつになるようにした。この結果、試料４Ｂは２００ｇ重で破断し、試料４Ｃは５００ｇ重で破断したことから、試料４Ｃの方が高い機械的強さを有することが確かめられた。
更に、熱処理後の焼結体の不純物相の有無を確認するため、焼結体試料の一部を粉砕してＸ線回折（ＸＲＤ）を測定した。試料４Ａ，４Ｂからは不純物相の存在を示す回折ピークが確認されたが、試料４Ｃでは超電導相のほぼ単相であることがわかった（ＸＲＤでは体積分率１０％以下では殆ど検出できないので、ここでは「ほぼ単相」という表現を用いた）。実施例４における結果を示したのが表５である。
【００４５】
【表５】
0003749570.tif 000007
【００４６】
実施例４においては、表５から明らかなように、マイクロウェーブ照射を施したことにより、超電導特性が高く、機械的強さの高い高性能の超電導導体を得ることができる。
なお、上記した超電導導体或いは超電導線材を用い、コイル、給電用導体、送電用導体、磁気シールド体を構成することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明は、酸化物超電導粉末に対し、５００ＭＨｚ〜５０００ＭＨｚのマイクロウェーブのうち酸化物超電導粉末の表面に吸着した水分および炭酸ガスならびに前記水分および炭酸ガスに起因して該粉末の表面で生成した不純物が吸収しやすい周波数を照射するようにしたので、酸化物超電導粉末表面の不純物にエネルギーが吸収され、前記不純物が除去され、熱処理における不純物からのガス発生が無くなるとともに酸化物超電導結晶同士の接合性が向上し、酸化物超電導導体の超電導特性が向上する。