CS271520B1 - Method of superconductor preparation with critical temperature above 30k - Google Patents
Method of superconductor preparation with critical temperature above 30k Download PDFInfo
- Publication number
- CS271520B1 CS271520B1 CS874699A CS469987A CS271520B1 CS 271520 B1 CS271520 B1 CS 271520B1 CS 874699 A CS874699 A CS 874699A CS 469987 A CS469987 A CS 469987A CS 271520 B1 CS271520 B1 CS 271520B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- alloy
- superconductor
- preparation
- melt
- elements
- Prior art date
Links
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 14
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 13
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 12
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 12
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000048 melt cooling Methods 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- -1 wire Substances 0.000 description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- UZFMKSXYXFSTAP-UHFFFAOYSA-N barium yttrium Chemical compound [Y].[Ba] UZFMKSXYXFSTAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
Vynález sa týká spósobu přípravy supravodiče s kritickou teplotou nad 30 K.
Technicky využitelné supravodiče sa pripravujú hlavně v tvare drůtov (NbTi jednofila mentárne alebo mnoho’ filamentárne) alebo v tvare pások (např. Nb^Sn, NB^Ge). Technológia přípravy spočívá hlavně v technologickom spracování taveniny za studená např. pretláčaním taveniny cez matricu alebo tvárněním (válcováním a ťahaním). Takto připravené supravodiče dosahujú niekolkokilometrovú dlžku a zhotovujú sa z nich hlavně supravodivé magnety. Tep loty přechodu zo supravodivého do normálního stavu, kritické teploty, pře vyššie popísa né supravodiče dosahujú hodnůt do 23 K.
Začiatkom roku 1986 boli laboratorně připravené supravodiče vo formě tzv. keramických diskov na báze vzácných zemin.
Spůsob přípravy spočívá v sintrovaní oxidov vzácných zemin, bária a médi na vzduchu alebo v kyslíkovej atmosféře. Hlavnými nevýhodami tohto spósobu přípravy je vysoký podiel drahých surovin (až 50 %) a výsledný produkt vo formě sintrovaného supravodiče je menej vhodný pře prax aj ked kritická teplota nad 30 К je pre využitie v technickej praxi velmi atraktívna.
Odlišný spůsob přípravy supravodičov je použitý v čs. autorskom osvědčení Č. (PV 4040-87), ktorý spočívá v přípravě taveniny na báze vzácných zemin. Z taveniny sa tvárněním za studená a dalším tepelným spracovaním pripravujú supravodiče s kritickou teplotou nad 30 K. Takto připravené supravodiče můžu byť využité všade tam, kde sa nevyžaduje vyso ká prúdová zaťažitelnosť vzhladom na malý podiel supravodivej fázy.
Uvedené nedostatky rieši spůsob přípravy supravodiča s kritickou teplotou nad 30 К podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že zliatina všeobecného vzorca (Re - D)x M1.x kde Re znamená prvok zo skupiny vzácných zemin alebo prvok 3a podskupiny periodickej tabulky prvkov ako 2» Sc:
znamená prvok 2a podskupiny periodickej tabulky prvkov;
M je kov a x. hodnota v rozmedzí 10^ až 5.101 sa z roztaveného stavu za súčasného tvarovania, najma vo formě pásky, drůtu alebo prášku schladzuje rýchlosťou vačšou než 10^ Ks1. Tavenina sa ochladzuje vystřelením na chladený rotujúci kovový disk alebo válec, alebo medzi chladené kovové platné.
Po schladnutí taveniny vznikne zliatina, ktorá je žíhaná pri teplotách 600 К až 900 К v atmosféře obsahujúcej kyslík až do vytvorenia oxidovej vrstvy s koncentráclou. prvkov Re, D, M odpovedajúcou supravodivej fáze.
Popísaným spůsobom sa vytvoří supravodič vo formě pásky, fólie, drůtu, připadne práš ku s 50 % až 99,9 0 podielom kovu. Z hladiska nákladov a technických parametrov je najvhcdnejšie za kov voliť med s 95 % podielom v zliatine.
Hlavně výhody spůsobu přípravy supravodiča podlá vynálezu: vytvořený supravodič s kritickou teplotou nad 30 К je v tvare použitelnom pře technickú prax/páska, folia, drůt, prášok);
prúdové zaťaženie supravodiča je minimálně lOkrát vyššie v porovnání so supravodiČom připraveným oxidáciou zliatiny vo formě doštičky alebo hranola.
Predmet vynálezu je demonstrovaný na nasledujúcich príkladoch:
Příklad 1
Příprava navážky (uvádzané v hmotnostných percentách):
| 3 | % | La | lantán |
| 2 | % | Ba | bárium |
| 95 | % | Cu | med |
Chemická čistota prvkov je minimálně 3N (tj. 99,9 %) w Příprava zliatiny:
Tavenina sa vytvoří tavením navážky v inertnej atmosféře (spektrálné čistý argon) při tla ku 0,03 MPa a teplota 1430 К po dobu 5 minút pomocou indukčného ohřevu. Potom následuje * odliatie do medenej kokily a ochladenie na izbovú teplotu. Tým vzniká predzliatina, ktorá sa následné nataví indukčným ohrevom (teplota 1450 K) v atmosféře spektrálné čistého argó nu a vystřelí cez trysku na povrch rotujúceho kovového disku. V takomto usporiadaní je rýchlosť chladenia taveniny vačšia než 103 К s~^. V závislosti od rozmerov trysky vznikne zliatina vo formě pásky, šířky jednotiek až desiatok mm, hrůbky 25 - 60 ^im a dfíky desiatok metrov.
Tvorba supravodivej vrstvy: .
Zliatina sa umiestni v žíhacej peci a žíhá sa na vzduchu při teplote 600 К po dobu 6 hodin .
Teplota přechodu do supravodivého stavu je 31 K.
Příklad 2 '
Příprava navážky (uvádzané v hmotnostných percentách):
| 3 | % | La | lantán |
| 2 | % | Ba | bárium |
| 95 | % | Cu | med |
Chemická čistota prvkov je minimálně 3N (tj. 99,9 %)
Příprava zliatiny:
Tavenina sa vytvoří tavením navážky v inertnej atmosféře (spektrálné čistý argon) při tla ku 0,03 MPa a teplote 1430 К po dobu 5 minút pomocou indukčného ohřevu. Potom následuje odliatie do medenej kokily a ochladenie na izbovú teplotu. Tým vzniká predzliatina, ktorá sa následné nataví indukčným ohrevom (teplota 1450 K) v atmosféře spektrálné čistého argó nu a vystřelí cez trysku na povrch rotujúceho kovového disku. V takomto usporiadaní je rýchlosť chladenia taveniny váčšia než 103 К s“^. V závislosti od rozmerov trysky vznikne zliatina vo formě pásky šířky jednotiek až desiatok mm, hrubky 25 - 60 (um a dTžky desiatok metrov.
Tvorba supravodivej vrstvy:
Zliatina sa umiestni v žíhacej peci v atmosféře spektrálné čistého kyslíka pri teplote 600 К po dobu 2 hodin. ·
Teplota přechodu do supravodivého stavu je 36 K.
I
Příklad 3
Příprava navážky (uvádzané v hmotnostných percentách):
| 3 | % | Sm | samárium |
| 2 | % | Ba | bárium |
| 95 | % | Cu | meó |
Chemická čistota prvkov je minimálně 3N (tj. 99,9 %).
Příprava zliatiny:
Tavenina sa vytvoří tavením navážky v inertnej atmosféře (spektrálné čistý argon) při tla ku 0,03 MPa a teplote 1430 К po dobu 5 minút pomocou indukčného ohřevu. Potom následuje odliatie do medenej kokily a ochladenie na izbovú teplotu. Tým vzniká predzldatina, ktorá sa následné nataví indukčným ohrevom (teplota 1450 K) v atmosféře spektrálné čistého argó nu a vystřelí cez trysku na povrch rotujúceho kovového disku. V takomto usporiadaní je rýchlosť chladenia taveniny váčšia než 10*5 К s“2. V závislosti od rozmerov trysky vznikne zliatina vo formě pásky, šířky jednotiek až desiatok mm, hrůbky 25 - 60 jjm a dížky desiatok metrov.
Tvorba supravodivej vrstvy: ’
Zliatina sa umiestni v žíhacej peci v atmosféře spektrálné čistého kyslíka při teplote
800 К po dobu 2 hodin.
Teplota přechodu do supravodivého stavu je 63 K.
Příklad 4
| Příprava navážky (uvádzané | v hmotnostných percentách) |
| 3 % Y | ytrium |
| 2 % Ba | bárium |
| 95 % Cu | meó |
Chemická čistota prvkov je minimálně 3N (tj. 99,9 %).
Příprava zliatiny:
Tavenina sa vytvoří tavením navážky v inertnej atmosféře (spektrálné čistý argon) pri tla ku 0,03 MPa a teplote 1430 К po dobu 5 minút pomocou indukčného ohřevu. Potom následuje odliatie do medenej kokily a ochladenie na izbovú teplotu. Tým vzniká predzliatina, ktorá sa následné nataví indukčným ohrevom (teplota 1450 K) v atmosféře spektrálné čistého argó nu a vystřelí cez trysku na povrch rotujúceho kovového disku. V takomto usporiadaní je *· rychlost chladenia taveniny váčšia než 10^ К s”2. V závislosti od rozmerov trysky vznikne zliatina vo formě pásky šířky jednotiek až desiatok mm, hrůbky 25 - 60 $im a dl’žky desiatok metrov.
Tvorba supravodivej vrstvy:
Zliatina sa umiestni v žíhacej peci v atmosféře spektrálné čistého kyslíka při teplote 900 К po dobu 3 hodin. '
Teplota přechodu do supravodivého stavu je 07 K.
CS 271520 01
Příklad 5
Příprava navážky (uvádzané v hmotnostných percentách):
% Y % Ba % Cu ytrium bárium med
Chemická čistota prvkov je minimálně 3N (tj. 99,9 %).
Příprava zliatiny:
Tavenina sa vytvoří tavením navážky v inertnej atmosféře (spektrálné Čistý argon) při tla ku 0,03 MPa a teplote 1430 К po dobu 5 minút pomocou indukčného ohřevu. Potom následuje odliatie do medenej kokily a ochladenie na izbovú teplotu. Tým vzniká predzliatina, ktorá sa následné nataví indukčným ohrevom (teplota 1450 K) v atmosféře spektrálné čistého argonu a vystřelí cez trysku na povrch rotujúceho kovového disku. V takomto usporiadaní je rýchlosť chladenia taveniny váčšia než 103 К s^. V závislosti od rozmerov trysky vznikne zliatina vo formě pásky, šířky jednotiek až desiatok mm, hrůbky 25 - 60 um a dl’žky desiatok metrov.
Tvorba supravodivej vrstvy:
Zliatina sa umiestni v žíhacej peci a žíhá na vzduchu při teplote 650 К po dobu 2 hodin a následné sa žíhá v spektrálné čistom kyslíku při teplote 850 К po dobu 3 hodin.
Teplota přechodu do supravodivého stavu je 91 K.
Příklad 6
Příprava navážky (uvádzané v hmotnostných percentách):
| 2 | % | Y | уtriům |
| 1 | % | Sc | skandlum |
| 2 | % | Ba | bárium |
| 9$ | % | Cu | med |
Chemická čistota prvkov je minimálně 3N (tj. 99,9 %).
Příprava zliatiny:
Tavenina sa vytvoří tavením navážky v inertnej atmosféře (spektrálné čistý argon) pri tlaku 0,03 MPa a teplote 1430 K, po dobu 5 minút pomocou indukčného ohřevu. Potom následuje odliatie do medenej kokily a ochladenie na izbovú teplotu. Tým vznikne predzliatina, ktorá sa následné nataví indukčným ohrevom (teplota 1450 K) v atmosféře spektrálné čistého argonu a vystřelí sa cez trysku na povrch rotujúceho kovového disku. V takomto usporia daní je rýchlosť chladenia taveniny váčšia než 103 К s'1. V závislosti od rozmerov trysky vznikne zliatina vo formě pásky, šířky jednotiek až desiatok mm, hrůbky 25 až 60 £jm a dl’žky desiatok metrov.
Tvorba supravodivej vrstvy:
Zliatina sa umiestni v žíhacej peci v atmosféře spektrálné čistého kyslíka při teplote
850 К po dobu 3 hodin.
Teplota přechodu do supravodivého stavu je 87 K.
Claims (2)
1, Spósob přípravy supravodiče s kritickou teplotou nad 30 K, vyznačujúci sa tým, Že zlia tina všeobecného vzorca (Re - D\ Ml-x kde (Re) znamená prvok zo skupiny prvkov vzácných zemin alebo prvok (3a) podskupiny periodickej tabulky prvkov, ako yttrium (Y), skandium (Sc), (0) znamená prvok (2a) pod: ; .skupiny periodickej tabulky prvkov, (M) je kov, s výhodou mečí, (X) je hodnota v rozmedč.zí:104 al 5.10”1, sa z roztaveného stavu za súčasného tvarovania, najma vo formě pás• i ky, drótu alebo prášku, ochlaďzuje rýchlosťou vačšou než 1θ\s’^ , potom sa žíhá při teplotách 600 к až 900 К v atmosféře obsahujúcej kyslík, až do vytvorenia oxidovej vrstvy s koncentráciou prvkov (Re, D, M) odpovedájúcou supravodivej fáze.
2. Spósob přípravy supravodiča podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že sa tavenina ochlaďzu- je vystřelením na chladený rotujúci kovový disk, alebo válec, alebo medzi chladené kovové platné. ·
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS874699A CS271520B1 (en) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | Method of superconductor preparation with critical temperature above 30k |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS874699A CS271520B1 (en) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | Method of superconductor preparation with critical temperature above 30k |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS469987A1 CS469987A1 (en) | 1990-03-14 |
| CS271520B1 true CS271520B1 (en) | 1990-10-12 |
Family
ID=5390349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS874699A CS271520B1 (en) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | Method of superconductor preparation with critical temperature above 30k |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS271520B1 (sk) |
-
1987
- 1987-06-24 CS CS874699A patent/CS271520B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS469987A1 (en) | 1990-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2674979B2 (ja) | 超伝導体の製造方法 | |
| EP0286289B1 (en) | A method of preparing a superconducting oxide and superconducting oxide metal composites | |
| JPH01211813A (ja) | 超電導線材の製造方法 | |
| US4975416A (en) | Method of producing superconducting ceramic wire | |
| US4861751A (en) | Production of high temperature superconducting materials | |
| EP0303249B1 (en) | Method of manufacturing oxide superconductor, and method of manufacturing composite oxide powder which is the precursor of the oxide superconductor | |
| EP0285169B1 (en) | Superconductor and method of manufacturing the same | |
| KR910009198B1 (ko) | 초전도 성형체의 제조방법 | |
| DE4234310A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Formteiles eines Hochtemperatursupraleiters | |
| US5545610A (en) | Oxide-based superconductor, a process for preparing the same and a wire material of comprising the same | |
| JP2589084B2 (ja) | 酸化物系超電導線材又はテープの製造方法 | |
| CA1330702C (en) | Method of producing long functional oxide objects | |
| JPS63225413A (ja) | 化合物超伝導線の製造方法 | |
| US5346883A (en) | Method of manufacturing superconductive products | |
| JPH0534287B2 (sk) | ||
| JPH01169820A (ja) | 酸化物系超電導線条体の製造方法 | |
| JPH05208898A (ja) | 高温超伝導部材の製造方法 | |
| JPH01281612A (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JPH04296408A (ja) | 酸化物超電導線材及びその製造方法 | |
| JPH0714818B2 (ja) | 超電導繊維状結晶およびその製造方法 | |
| JPS63179032A (ja) | 超伝導材料用合金及びその製造方法 | |
| JPH012220A (ja) | セラミックス超電導線材の製造方法 | |
| JPH02109218A (ja) | 酸化物超電導線材の製造方法 | |
| JPH0197324A (ja) | 複合酸化物系超電導体の製造方法 | |
| JPH01204314A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 |