Способ получения высокотемпературного висмутсодержащего сверхпроводника

(и) ОПИ к патен БРЕТЕ едераци 2 емитет Рессийскей Федерации патентам и товарным знакам АНИЕ ИЗ Российско и(71) Филиал Института энергетических проблем химической физики АН СССР; Отделение Института )реической физики АН СССР(73) Институт химической физики в Черноголовке (56) Йа 3 ифеа М, КавагаЬЙ 3, аваЫ Т.еа Ьайевв о а 110 К вцрегсоткЬсЬщ ржаве в Ье В-Ь-Са-Сц-О зуава//Зарапеве 3 оцтпа 1 о 1 АррЫ Вуасв, г 8, Н 6 Л пе, 1989. риИЗ,.(4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВИСМУТСОДЕРЖАЩЕГО СВЕРХПРОВОДНИКА(57) Использование: в технологии получения высо. котемпературных сверхпроводников Сущностьизобретения: нитраты висмута кальция стронция имеди смешивают с акриламидом, проводят спонтанную сополимеризацию при температуре 2060 ОС. Полученный металлосодержащий сополимер выдерживают при температуре 845 - 855 ОС,Характеристики сверхпроводника: Т = 110 К объем диамагнитноэкранированной фазы 100961790146 3Изобретение относится к способам получения высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), конкретно к способуполучения висмутсодержащего ВТСП, и может найти применение в технологии получения ВТСП.Наиболее близким к предлагаемому по. технической сущности является способ получения ВТСП керамики, содержащей В (И 1),из водного раствора нитратов В 1 (1 И), Са (И)Яг (И) и Со (И) а молярйом соотношении1:1:1:2, который гомьгенизирован добавкойконцентрированной азотной кислоты 13.После высушйвания порошкообразнуюсмесь нитратов прокаливали при 500 ОС 2 чна воздухе до получения порошка смеси оксидов. Оксидный порошок далее измельча:ли; прокаливали при 860 С 10 ч на воздухе.повторно перетирали и прессовали в дискидиаметром 25 мм. Полученные диски прокаливали на воздухе при 860 - 870 С в течение900 ч. Недостатком данного метода является чрезмерная длительность стадии термообработки; что эйачительно снижаетпроизводительность процесса и увеличивает энергозатраты, Целью изобретения является повышение производительности.получения висмутсодержащего ВТСП.Это достигается тем, что нитраты исходных компонентов смешивают с акриламидом, спонтанно Сополймериэуют притемпературе 20 - 60 С, проводят предварительную термообработку, полученный полуфабрикат измельчают, прессуют иподвергают основной термообработке при845-855 С в течение 55-65 ч,Известно, что ААм-комплексы нитратовнекоторых металлов, в т,ч. В (И 1) и Са (И)способны к спонтанной полимеризации исополимеризации в концентрированныхводных растворах, Содержавшаяся приэтом в системе вода удерживается в образующемся полимере. Кроме того, спонтаннаясополимеризация возможна и в случае смеси ААм-комплексов нитратов В 1 (1 И), Са (И),Зг(И), РЬ (И) и Сц (И), При этом найдено, чтопроцесс полимеризации начинается немедленно после образования смеси комплексов, проводймого простым смешиваниемААм и кристаллогидратов нитратов металлов. Вода. удерживается в образующемсясополимере.Экспериментально найдено, что нижний предел температуры (20 ОС) определяется эффективностью сополимеризации и,следовательно, резким снижением производительности процесса. Верхний температурный предел (60 С) определяется термической деградацией нитратных группв ААм-комплексах,В качестве ААм-комплексов нитратовметаллов взяты мономеры на основе В 1 (И),5 Са(И), Зй(1), РЬ(11)й Со(1)с цельюполучения ВТСП состава ВгСагЗггРЬо,з 4 СцзОзо.Экспериментально найдено, что обработку полученного металлосодержащего сополимера следует проводить в 3 этапа:10 1 этап - выжигание органической фазы- 25 ч при 800 С.2 этап - размол получаемой смеси оксидов, прессование таблеток (диаметр 10 мм,Ь = 12 мм).15 3 этап - основной синтез - термообработка в течение 60 ч на воздухе при 845855 С с последующим охлаждением постандартной схеме, Получаемые при этомобразцы ВТСП во всех без исключения слу 20 чаях однофазны (фаза 2,2,2,3 с Т, - 110 К).Объем диамагнитно экранированной фазысоставляет 100;П р и м е р. В ампулу вносят предварительно измельченные 1,37 г ААм, 0,500 г25 В(ИОз)з 5 НгО, 0,058 г РЬ(МОз)г, 0,244 гСа(ИОз)г 4 НгО, 0,216 г Яг(ИОз)г 0374 гСо(МОз)г ЗНгО и перемешивают стеклян-ной палочкой для появления в системе воды,что свидетельствует об образовании,ААмкомплексов нитратов металлов, Перемешивание продолжают до" достиженияпрозрачного раствора, Полученный составвыдерживают при 20 С в течение 48 ч, Получают 2,76 г металлосодержащего сопали 35 мера. Синтезированный сополимервыдерживают 2 ч при 800 ОС в атмосферевоздуха, оставшуюся в результате выжигания органической фазы смесь оксидов металлов размельчают й прессуют в таблетки40 диаметром 10 мм и Ь = 1,5 мм. Таблеткиподвергают основной термообработке при850 С в течение 60 ч. Получают однофазныйВТСП с Т, = 110 К и объемом диамагнитноэкранированной фазы 100;(,45Остальные примеры конкретного выполнения способа приведены в таблице.Технологические особенности предлагаемого способа по сравнению с базовым50 объектом, принятым за прототип, обеспечивают следующие преимущества:- увеличение производительности процесса получения однофазного ВТСП на основе В(И 1) с Т, = 110 К в 8 - 10 раз,- ввиду сокращения времени термообработки в 6 - 8 раз уменьшаются энергозатраты на проведение процесса.1790146 Условия полученные и основные свойства ВТСП на основе В (1 П) с целью повышения пр процесса при сохранен риала, нитраты исходн смешивают с акрилам спонтанную сополимери мых комплексов при т 60 С, а основную термо при температуре 845- 55-65 ч,оставитель С. Пашковаехред М,Моргентал актор Н. Козлова 43 КорректоРМ. Керецман Тираж Подписн НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аз 13-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 роизводств Формула изобретенияСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО 8 ИСМУГСОДЕРЖАЩЕГО СВЕРХПРОВОДНИКА, включающий смешивание нитратов висмута, кальция, стронция и меди в заданном соотношении, предварительную термообработку. измельчение, прессбвание и основную термообработку, отличающийся тем, что,оизводительности ии свойств. матеых компонентов идом, проводят зацию получаеемпературе 20 обработку ведут 855 С в течение