Способ изготовления высокотемпературных сверхпроводников

 

Использование: в технике изготовления высокотемпературных сверхпроводников, 8 первую очередь четырехкомпонентных систем типа Ba-Y-Cu-O. Сущность изобретения: с целью увеличения критического тока и критической температуры сверхпроводимости изготавливаемой сверхпроводящей керамики мелкодисперсный порошок из компонентов керамики помещают в матрицу из позолоченной окиси циркония, матрицу герметизируют, прикладывают к ней давление через рабочее тело, выполненное из материала с высокими значениями коэффициентов температурного расширения и теплоемкости, помещают комплект инструмента в печь, нагревают до температуры, соответствующей температуре синтеза керамики , и выдерживают гТри этой температуре . 1 ил.

,, Ц „„1749055 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. tsi)s В 30 В 15/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2 (21) 4699430/27 . ния: с целью увеличения крйтического тока (22) 14.04.89 .. и критической температуры сверхпроводи(46) 23.07.92. Бюл. I¹ 27;: мости изготавливаемой сверхпроводящей (75) А.Н.Ивлев и О,В.Чечель керамики мелкодисперсный порошок иэ (56) G.S.Grader, H,M,О" Bryan; 1НМ.Phodes компонентов керамики помещают в матри"Iinproved Press Forging of Ва УСи О цуизпозолоченнойокисициркония,матриSuperconductor" //AppI. Phys, Lett, 1988, v. цу герметизируют, прикладывают к ней

52, К 21, р. 1831-1833. давление через рабочее тело, выполненное из материала с высокими значениями коэф{54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЦICOKO- . фицйентов температурного расширения и

ТЕМПЕРАТУР И ЫХ CB Е РХПРО ВОДНИКОВ:теплоемкости, помещают комплект инстру(57)Использование: втехнике изготовления, мента в печь, нагревают до температуры, высокотемпературныхсверхпроводников,в соответствующей температуре синтеза кепервую очередь четырехкомпонентных сис- рамики, и выдерживают йри этой температем типа Ва-У-Си-О. Сущность изобрете- туре. 1 ил.

Изобретение относится к технике поп- ности прикладйваемого давления и несинхучения высокотемпературных сверхпровод-. ронности операций прессовки и отжига. ников, а именно четырехкомпонентных . Цель изобретения — повйшение качест- .

Ъ систем типа Ва-У вЂ” Cu-O.. ва изготавливаемых сверхпроводников за счет увеличения критического тока и крити- ФЬ

Известен способ изготовления высоко-. ческой температуры сверхпроводимости, Ч() температурных сверхпроводников, заклю- Поставленная цель достигается тем, что 0 чающийся в синтезе мелкодисперснаго ..в способе изготовления высокотемператур- Щ порошкаизкомпонентовсверхороводящей ных сверхпроводников, заключающемся в (у( керамики(например, BaFz, У20э, CuO), бри- синтезе мелкодисперсного порошка из кетировании образца из порошка в атмос- компонентов сверхпроводящей керамики,:, фере кислорода, помещении образца между прикладывании давления к порошку, помеупором и толкателем иэ окиси циркония, щенному между упором и толкателем, имеснабженныхнакладкамииэзблотой фольги, ющйми накладки из окиси циркония, ! прессовке под одноосевым давлением при покрытые золотой фольгой, При одновреодновременном внешнем нагреве и после- менном нагреве порошка упор и толкатель дующем отжиге образца в атмосфере кисло- помещают в матрицу с боковыми стенками рода. Недостатком известного способа . из позолоченной окиси циркония. Матрицу является низкое качество изготавливаемых . repìeòèçèðóþò. Давление прикладывают сверхпроводников вследствие неизотроп- через рабочее тело, выполненное из мате1749055 риала с высокими значениями коэффициен- вом и охлаждением получается высокооритой температурного расширения и теплоем- ентирования с однородной тетрагональной кости, Нагрев порбшка осуществляют путем структурой сверхпроводящая керамика. обпомещения комплекта инструмента в печь, ладающая высокими значениями критиченагревапечидотемпературы,соответству- 5 ского тока и критической температуры ющей температуре синтеза керамики, и сверхпроводимости. последующей выдержки при этой темпера- П р и и е р. Смесь порошков BaFz 7,00 r, УгОз 2,46 r, CuO 4,74 г) брикетируют и помеНачертежепоказаноустройстводляре- щают в матрицу, Собирают устройство, исализации способа. 10 пользуя в качестве рабочего тела медь. и

Способ осуществляют следующим об- помещают его в печь. Медленно в течение

6 ч повышают температуру до 1000 С, Мелкодисперсный порошок изготавли- при этом давление на образец составляет вают по обычной методике из компонентов 27 МПа, Затем в течение 1 ч снижают темпесверхпроводящей керамики (например, 15 ратуру до комнатной. Полученный керамиBaFz, У Оз, CuO). Затем порошок 1 насыпа- . ческий образец отжигают в атмосфере . ют в устройство, состоящее из корпуса 2(см. кислорода в течение 1 ч при давлении 1 атм чертеж), матрицы 3, толкателя 4, упора 5. и температуре 400 С. В результате перепатрона 6, рабочего тела 7, подвижного упо- численных действий получается сверхпрора 8 и контргайки 9. Матрицу и толкатель 20 водящая керамика состава У Ва СазОт. изготавливают из окиси циркония ZrOz и Измеренные значения критической темпепокрывают золотом поверхностй, контакти- ратуры и критического тока составляют сорующие с порошком, благодаря чему при ответственно 91 К и 10 кА/см, прессовке удается получить тетрагональ- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ную структуру приповерхностного слоя 25 .. Способ изготовления высокотемпера. сверхпроводника, обеспечивающее высо- турных сверхпроводников. заключающийся кое значение критического тока сверхпро- в синтезе мелкодисперсного порошка из водимости и критической температуры. 8 компонентов сверхпроводящей керамики, качестве рабочего tene придают матери- прикладйввнии давления к порошку,. помеал c высокими значениями коэффициентов 30 щенному между упором и толкателем, иметемпературного расширения и теплоемко- ющими накладки иэ окиси циркония, сти,например, медь, Остальные детали уст- покрытые золотой фольгой, при одновре-. ройства изготавливают из стали. менном-нагреве порошка, о т л и ч а ю щ и й8 соприкосновение с порошком приво- с я тем, что, с целью повышения качества дят элементы передачи усилия — матрицу, 35 изготавливаемыхсверхпроводниковзасчет толкатель, рабочее тело и упор; помещают увеличения критического тока и критиче устройство в печь и медленно нагревают до ской температуры сверхпроводимости, температуры около 1000 С. При этом обес- упор и толкатель помещают в матрицу с печивается постепенное и синхронное на- боковыми стенками из позолоченной окиси растание давления и температуры. 40 циркония, матрицу герметизируют, давлеТемпературу поддерживают в течение 6 ч. ние прикладывают через рабочее тело, выМатериал рабочего. тела выбирают таким, полненное из материала с высокими, чтобы обеспечить при этой температуре .значениями коэффициентов температурнодавление на образец 25-30 МПа. После го расширения и теплоемкости, а нагрев поэтого медленно в течение 1 ч снижают тем- 45 рошка осуществляют путем помещения .пературу. Полученный таким образом хера- комплекта инструмента с порошком в печь. мический образец отжигают в атмосфере нагрева печидотемпературы; соответству-" кислорода aòå÷åíèå1ч при давлении1 атм ющей температуре синтеза керамики, и. и температуре 400 С. В результате-всесто- последующей выдержки при этой темпера-роннего сжатия с программируемым нагре- 50 туре.

1749055

Составитель О. Чечель .

Техред M.Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор Т. Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина. 101

Заказ 2555 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5