Способ получения сверхпроводящего волокна на основе куприта иттрия и бария

 

Изобретение относится к способам получения сверхпроводящего волокна на основе куприта иттрия и бария и может быть использовано для изготовления сверхпроводящих проводов с целью повышения гибкости волокна и критической плотности тока Для этого волокно из карбоксилированной целлюлозы выдерживают в водном растворе, содержащем ацетаты меди, бария и иттрия с концентрациями 0,12-0,13 гэкв/л, 0,080-0,085 г-экв/л и 0,060-0,065 гэкв/л соответственно, Волокно сушат, нагревают в парогазовой смеси продуктов пиролиза до 450-600°С и проводят термическую обработку в токе воздуха. Величина критической плотности тока сверхпроводящего волокна 1С 6,9- Ю2 - 5 -103 при температуре 77 К. Предельный радиус упругого изгиба Rc 0,2-0,5 мм. 1 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4735581/26 (22) 24.07.89 (46) 07.06.92, Бюл. ¹ 21 (71) Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР и Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им, В. И. Ленина (72) И. А. Башмаков, Б. Б. Бойко, Ф, Н. Капуцкий, А. Т. Матвеев, В. П. Новиков, Л. В.

Соловьева и Т, Ф. Тихонова (53) 546.0.537.312,62(088.8) (56) Gof H. Horiba 1, Critical aurrent density of

supercenducting filamenf in the Y — Ва — Cu — 0

system produced By the suspension spinning

methed trrough liguid-phase sintering, Supercond. Sci and Technol, 1989, V. 1, № 6, р. 307-311. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ CBEPXllPQBQДЯЩЕГО ВОЛОКНА НА ОСНОВЕ КУПРИТА

ИТТРИЯ И БАРИЯ

Изобретение относится к способам получения неорганических материалов, содержащих редкоземельные элементы, а именно к способам сверхпроводящего волокна на основе куприта иттрия и бария, и может быть использовано для изготовления сверхпроводящих проводов.

Целью изобретения является повышение гибкости волокна и критической плотности тока, Пример. Карбоксилированную целлюлозу получают действием на целлюлозу, взятую в виде вискозных нитей толщиной 10 мкм, оксида азота (И) при 40 С и давлении

2-3 атм. Карбоксилированную целлюлозу промывают водой для удаления сорбиро„„SLJ„„1738757 Al (я)5 С 01 F 17/00, С 01 6 3/00, С 04 В 35/00 (57) Изобретение относится к способам получения сверхпроводящего волокна на основе куприта иттрия и бария и может быть использовано для изготовления сверхпроводящих проводов с целью повышения гибкости волокна и критической плотности тока. Для этого волокно из карбоксилированной целлюлозы выдерживают в водном растворе, содержащем ацетаты меди, бария и иттрия с концентрациями 0,12 — 0,13 гэкв/л, 0,080-0,085 г-экв/л и 0,060-0,065 гэкв/л соответственно, Волокно сушат, нагревают в парогазовой смеси продуктов пиролиза до 450 — 600 С и проводят термическую обработку в токе воздуха. Величина критической плотности тока сверхпроводящего волокна lc = 6,9 102 — 5 10 при температуре 77 К. Предельный радиус упругого изгиба R = 0,2 — 0,5 мм. 1 табл, ванных оксидов азота, после чего выдерживают в течение 10 — 15 мин.

Карбоксилцеллюлозу выдерживают в течение 10 — 12 ч в водном растворе, содержащем 0,12 r-экв/л ацетата меди, 0,08 гэкв/л ацетата бария и 0,06 г-экв/л ацетата иттрия. При этом образуется смешанная соль указанных металлов с монокарбоксилцеллюлозой, Полученное металлополимерное волокно сушат, наматывают на каркас, загружают в кварцевую пробирку, снабженную клапаном Бюнзена, препятствующим попаданию в пробирку воздуха и обеспечивающим выход газообразных продуктов пиролиза, и нагревают до 450 С со скоростью 3 град/мин, Затем клапан отсоединяют и продолжают

1738757

Концентрация ацетатов, г-экв/л

Т, С, нагрева в парогазовой смеси

¹¹ п,п

Ic, A/cM

77К

Си

Тс,К

Ва

Rc см

0,082

0,082

0,082

0,082

0,082

0,115

0,120

0,120

0,130

0,135

500

0,063

0,063

0,063

0,063

0,063

92

92

92

1,0

0,3

0,2

0,2

0,2

7 10

1,0 10

3,8 10

0,125

0,125

0,125

0,125

0,125

0,125

0,125

0,125

0,125

0,125

О, 125

0,063

0,063

0,063

0,063

0,055

0,060

0,065

0,063

0,063

0,063

0,063

92

92

92

92

88

92

92

6

8

11

12

13

14

16

Прототип

650

0,075

0,080

0,085

0,090

0,082

0,082

0,082

0,082

0,082

0,082

0,082

8,0

8,0 10

1,2 10

6,9 1(Р

8.10

8,5 10

7,0 10

7,0 10

6,8 10

0,5

0,5

0,6

0,8

0,5

0,5

0,5

0,80,3

0,3

0,4

2,0 вычислено нагревать пробирку с образцом в токе воздуха до 870 С с той же скорсотью. При

870 С проводят выдержку в течение 7 ч, а затем охлаждают в токе кислорода со скоро. стью 40 град/мин. Образец был исследован на электронном микроскопе и показал хорошее качество. Спеченная из волокна керамика имела текстуру, а температура сверхпроводящего перехода составила Тс =

92 К, величина критической плотности тока

Iñ в нулевом магнитном поле при 77 К 5 10

Аlсм, предельный радиус упругого изгиба

Rc волокна толщиной 5 мкм 2 мм.

В таблице представлены экспериментальные результаты зависимости величин критической плотности тока (Ic) и критического радиуса изгиба волокна Rc от концентрации раствора ацетатов элементов, в котором проводят выдерживание волокна из карбоксилированной целлюлозы и температуры нагрева полученной гибридной волокнистой композиции в парогазовой смеси продуктов пиролиза, Как следует из представленных результатов, оптимальные концентрации ацетатов меди, бария и иттрия равны соответственно

0,12-0,13 г-экв/л, 0,080-0,085 г-экв/л и

0,060 — 0,065 г-экв/л, а оптимальная темпе5

25 ратура нагрева полученной гибкой волокнистой композиции в парогазовой смеси продуктов пиролиза равна 450 — 600OC.

В оптимальных диапазонах заявленных параметров плотность критического тока в

1,1 — 7,8 раза превышает талевую для прототипа, а критический радиус изгиба не превышает 0,6 мм, что в 3,3 раза меньше, чем в прототипе.

Формула изобретения

Способ получения сверхпроводящего волокна на основе куприта иттрия и бария, включающий образование гибкой волокнистой композиции и ее термическую обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения гибкости волокна и критической плотности тока, образование гибкой волокнистой композиции ведут выдерживанием волокна из карбоксилированной целлюлозы в водном растворе, содержащем ацетаты меди, бария и иттрия 0,12 — 0,13 г-экв/л, 0,080 — 0,085 г-экв/л и 0,060 — 0,065 г-экв/л соответственно, а перед термической обработкой дополнительно проводят нагрев до

450-600 С в парогазовой смеси продуктов пиролиза.

Характеристики синтезированного волокна УВа СазОх