一年多来，氧化物陶瓷高温超导不断取得突破。现在Y₁Ba₂Cu₃O_y（钇钡铜氧）陶瓷在90 K下具有稳定的超导性质已确认无疑。因此，液氮温度下超导的实用，便取决于如何把这种较脆的氧化物陶瓷加工成线材、带材、薄膜等。下面介绍新涌现出来的超导材料三种加工方法。

拉伸加烧结制造多芯线

现在使用的线材加工方法，多系把Y₁Ba₂Cu₃O_y粉末填入Ag管（套管）中，然后通过拉伸将其拉制成细的线材。所用的高温超导材料芯线也都是一根单线。但是，作为实用的线材，也应该和金属线材一样，即把许多极细的超导芯线，装入在稳定性材料之中。因为如果不是多芯线，将使稳定性降低，因面临界电流密度Jc不可能很大。

最近，日本科技厅金属材料研究所筑波分所，用传统拉伸法的拉模制成高温超导的多芯线。最新的结果，已能把7组每组36根共252根的超导材料芯线，装入于稳定性材料银的外壳中，每根芯线的直径为10微米左右。制造的过程是先把Y₂O₃、BaCO₃、CuO等原料粉末，按Y：Ba：Cu成1：2：3的比例混合。然后进行焙烧、粉碎，再重复进行一遍，以制成Y₁Ba₂Cu₃O_y粉末。在第二次焙烧后慢慢冷却，使Y₁Ba₂Cu₃O的结晶构造成超导相的斜方晶格。

把这种粉末充填入外径6毫米、内径4毫米的Ag套管中。先用带沟槽的滚辊将其轧细成外径4毫米，然后用普通的拉模，分几次拉丝，直到外径细到9.5毫米。加工中的关键在于要使Ag套管的硬度约为Hv=80 ~ 90。如果稳定化退火后的Ag过软，则由于同超导材料硬度不相称，将使拉丝的效率降低。

拉丝中如因加工硬化而使Ag套管硬度超过Hv=80 ~ 90，则应把拉伸的线材在大气中进行1小时150°C的热处理。

下一步把36根拉伸成直径0.5毫米的线材，装入外径6毫米的银套管中，再次进行拉伸到直径为1毫米。这样的线材再一次在大气中进行1小时150℃的热处理。然后把7股这样内有36根芯线的线材再装入直径6毫米的银套管中，再把它拉伸到直径为0.7 ~ 0.8毫米的线材，便可得到有252根芯线的多芯线，整个过程总共要分40 ~ 50次进行拉伸。拉伸中可用菜籽油作为润滑油。

这种多芯线在拉伸后，再把超导材料粉末进行烧结，便算制成。但该研究所还未进行烧结。这是因为Ag套管厚的部分竟厚达150 ~ 200微米。而为了使Y₁Ba₂Cu₃O_y中的Y最为合适，需要使O在高温下通过Ag套管进行扩散。可是，像现在这样过厚的Ag管壁，O无法顺利通过。所以，正在想用腐蚀法使Ag管壁削薄。

用熔化法制造超导材料取得成功

将超导材料粉末装进Ag套管中，然后进行烧结固化的烧结法（固相反应法），作为把陶瓷粉末制成线材的加工方法，还需要进一步下功夫。这是因为烧结体有气孔，电流难以通过，使临界电流密度Jc减小。

解决这一问题的方法之一，就是使用把超导材料熔化再凝固的熔化法。这是住友电气工业大阪研究所使用的方法，是充分发挥93 K下超导作用的技术。因为熔化法先熔化然后再凝固，所以容易成形成各种形状，而且也容易使材料致密，能够提高Jc。

所用原料Y₂O₃、BaCO₃、CuO可按两种比例进行配方，即按Y：Ba：Cu成1：2：3使其成为Y₁Ba₂Cu₃O_y，或成0.4：0.6：1使其成为Y_0.4Ba_0.6Cu₁O_x。按规定比例混合，并把粉末压制成块，然后在大气中在900°C下焙烧12小时，使其成为Y-Ba-Cu-O化合物。这一化合物放入白金坩埚，加热到1300°C使其熔化，使这种熔化状态在氧气气氛下保持在1300°C 1小时，然后以每分钟约降低2°C的冷却速度使其冷却到凝固温度T₁，T₁处于850 ~ 1100°C的范围内。到达T₁时再保持一定时间，然后慢慢地冷却到室温。在实际工作中，可认为T₁为1050°或950℃。

关于其超导性质，对成分为Y_0.4Ba_0.6CuO_x的，在90 K附近显示出零电阻的超导特性。可是，对成分为Y₁Ba₂Cu₃O_y的，在液氮沸点77 K以上温度时并不显示出零电阻，即不具有超导特性。现在，关于Y₁Ba₂Cu₃O_y化合物成超导相的看法虽已成为定论，可是在熔化法时尽管它的成分比例合乎要求，但也不见得就能获得超导相。这是因为从状态图上可以看到由于包晶反应将产生相分离，因而也许将析出其他相，所以才失去超导特性。

Y_0.4Ba_0.6CuO_x在熔化后于T₁=950°C下保持14小时，在93 K时将获得Jc=261安/厘米²。

还对冷却到室温后进行热处理的作用进行了探讨，说明不进行热处理也有良好性能。

对Y_0.4Ba_0.6CuO_x的凝固组织进行了观察，看到在长度约100微米左右的针状晶粒之间，填满了粒径2 ~ 3微米微细晶粒群。无论大的针状晶粒、还是小的微细晶粒，超导相Y₁Ba₂Cu₃O_y和绝缘相Y₂Ba₁Cu₁O_z都各占一半。今后的任务就是如何提高超导相的比例。

用等离子溅射法制成厚膜

在制造带状超导体时，如果能在带基上形成超导材料覆膜，就比用烧结法容易。掌握了覆膜制造法的关键，也可以用以制造超导微电子器件。

日本钢管的钢铁研究所和东海大学工学院合作，开发成功了这种方法。它通过等离子喷溅方法制成厚100微米左右的超导材料厚膜，并确认了具有超导性能。等离子溅射法（低压等离子溅射法）系在电极之间燃起电弧形成高温区，将原料粉末供给高温区使其熔化，在等离子流吹射下附于带基上。

它也是用Y₂O₃、BaCO₃、CuO粉末作为原料，按一定比例混合使其成为Y_0.3Ba_0.7CuO_x，然后经过烧结，再进行粉碎。所获得的Y-Ba-Cu-O化合物粉末的粒径为44 ~ 105微米。

等离子溅射法加热功率为24.6千瓦，氧气气氛的氧分压为60壬=8000帕，但实际中将析出气体，故使氧分压为5200帕。使用镍铬合金奈伊莫里克（74.3Ni-19.4Cr-2.7Ti-1.3 Fe）作为带基。粉末的供给速度为每分钟15.4克。

基板（带基）可以是室温，也可以加热到650°C，原料粉末经等离子溅射，制成了膜厚为30 ~ 100微米的覆膜。这样覆膜加热到900℃进行热处理，然后慢慢冷却。经过900°C 30分钟热处理的，显示出优良性能，临界温度Tc为90.5 K。就是温度比Tc高时，正常的电阻也比未经这样热处理的小。还把这种覆膜取下使其成粉末状，测定其磁特性说明，确实存在表示其抗磁性的迈斯纳效应。Jc约为530安/厘米²。

基板材料以奈伊莫里克最好。因为这种基板同Y-Ba-Cu-O层之间会形成非常薄的反应层，增加基板同Y-Ba-Cu-O层的结合力，而且只有Ni会向Y-Ba-Cu-O层作些微扩散。可是用不锈钢SUS304作为基板时，Fe会往Y-Ba-Cu-O层内扩散，结果使超导性能恶化。