Способ получения высокотемпературных керамических сверхпроводников

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(22) 07.06 ВВ (46) 30.11.93 Бюл. Мя 43-44 (71) Обнинский институт атомной энергетики; МГУ им.М.ВЛомоносова (72) Волков АЮКривошеин АА; Пелевин АВ. Шабатин В.П.; Мощалков В.В.; Третьяков ЮД (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ (57) Изобретение относится к технологии высокотемпературных сверхпроводящих керамик и может быть использовано в энергетике, электротехнической, радиоэлектронной промышленностях в частности при создании переключателей, токонесущих элементов и других устройств. Для обеспечения ориентировки поликристаллов и увеличения критической плотности тока в продольном направлении порошков,. состоящий из монокристаллических пластинчатых частиц, засыпали в емкость (матрицу пресс-формы) при температуре ниже температуры перехода в сверхпроводящее состояние при одновременном воздействии однородного постоянного магнитного поля напряженностью от 1 до 10 кЭ, в этих условиях проводили предварительное прессование при удельном давлении от 5 до 20 МПа, затем образец окончательно прессовали при комнатной температуре и термообрабатывапи. Критическая плотность тока при 77 К для массивного образца тВа Сц О в продольном и поперечном на 2 Э 7-Хправлениях составила 20 и 12 А/см соответствен 2но максимальная кажущаяся плотность 5/5 г/см. 4 илИзабр 8 тение Отнаситгд .81(над огии.Высокотемпературных (. Ве,(грсвадяцихкерамик и может быть использовано в знергетике, злектротехнической, радисзлектроннай прсмыоЛен(Оста(, В частности поисОздании переключателей,Оканесущихэлементов и других сверхпроводящих устройств.Цель изобретения - увегИчение критич 8 скОЙ платносги тОКВ массивнаГО ОбразЦа,ДЛЯ ЭТОГО ПОРОШОК, СОСТОЯЩИЙ ИЗ МОНОкристаллических частиц, засыпали В емкбсть (В матрицу пресс-формы) Г ритемператуое ниже темп 8 ратуры п 808 ХОда В 1 гсверхпроводящее состояние при одновременном воздействии однородного пастоянногс магнитного поля напряженностьс отДО 10 кЭ, в Этих условиях проводили пред"варитедьное пресссвание при удедьном ,.давлении от 5 до 20 МПа, Затем Образецокончательно прессовали при комнатнойтемпературе и термаабрабатывали,На Фиг,1 показана пресс-Форма с засыпкой порошка сверхпроводящего саста- Ва, на фиГ.2 изображен ОбразеЦотпрессованный из такого парашка., В катааам дастиГВВтся ОдинакОВО 8 Вправленноеориентирование 8"О монокгИ("таддическихЧЯстиц. Пресс-Форма Ъиг,1 ОД;-.ржит матриЦу 1 Г ресс-фаамы., пуансон: Плечики 3 сотверстиями для болтового соединения марАцы и пуансона - засыпку парашка сверхпрОВОДЯц 81 О состава 4 цифрОйобозначена Ориентира .Очная манакристаллическая частица поссна цосой 6 - :аи р а В л е н и 8 с и д а в ы х д и н и й:" да а о д ч О Г г"постоянного магнитного па(я, Йа фиг,2приведены 1.,51 апд и 1,"5(гаг - Обозначениятока и сопротивления В папса 8 чном л пса"дальном направлениях соответственна.ПОрошак сверхпООВ(ДЯЦего составаУВагС(3 О 7-х, пгредставл 8 Кы; пластикчзтыми монокристаллами (0,6 + 0,2;.км,;.",;,;,78 ЗИРУОт МВТОДОМ ГВЬЕОДО(раЗНО"; Реа(ЦИИ 3СМЕСИ и КОДНЫХ ОКСИ Ов ,. Пасла(ЧЗИ;размадам гОлу енноо спе.а, М"-.,и.Г,.пОесс-формы 1, вьпол-Внн и;. Не., н,. наго материала (титан) -с: , ":;,;:-.,- В:,.:. иастат с жидким азатом, В ка;па,- - : ,дтОднородное пастОяннае ."айаг.: д,Оа (; ",епри помощл аксидно-бари-":Вь пас-, сянн,х,магнитов) напряжеОсть;:;. ат . ла 1 О к.". (Вразличных апь;тах;. Г араша св-;.ОхпоВ;."ЩВГО состава 4 засыпают в ,а;Оицу сав.-.мерно па Глошади дна, и, Оп:.;,аясь на дО матрицы, сн образует слой. Частицы порошка 5 при переходе в сверхпроводящее состаЯни 8, благодаря оздейсвию ОднОроДОО магнитного паля, ориентируются одинаковым образом из условия минимального проникновения в них магнитного поля ,плоскость аб параллельна силовым линиям С), Пуансон 2 охлаждают до 77 К, вдвигают В матрицу и стягивают их болтами через отверстия Ддя болтового соединения в плечиках 3), достигал закрепления ориентации дстиц в процессе предварительного прессования при удельном давлении от 5 до 20 МПВ и Времени выдержки под давлением от 20 до 300 с. Получают призматические ОГВзць размерами От 2 А 2 Х 30 мм) ДО .:,".10;.20 мм;, котоаые извлекают из раз.=. - .р ой матрицы поесс-Формы при комнат-;нс температуре и проводят окончательное прессавание при атой температуре давлением 500 МПа при времени выдержки под Давлением 60 ч, Спекание образцов права.Оят при температуре 925-96 ООС в течение 3-5 ч с последующим охлаждением в токе кислорода со скоростью 2-10 С/мин.Полученные паликристаллические образцы и.8 От кажущуюся плотность От 4,0 до 5,5 г/см и арлентированную структуру, что идлОстаируют фиг.3 и фиГ,4, Гр 8 дстаВляющие заьисимасти сопротивления от темпеаатуаы, полученные па 4-х зснДОваму методу,Благодаря ориентированной структуре па(икристалла,массивного образца) удаетя существенна повысить критическую плотность тока в его градальнам направлении ( "г 77 к: 20 А/см ) по сравн 8 нию с пОпО 2речным направлением (1 с 77( = 12 А/см ), Вг та же время, керамлка, полученная по способу-постотипу, не обладает ориентированн Ой сОуктООГ и в силу зто Га 8 ГО критическая пдатноОть тока (при аналОГлч- НЬХ Т 8 ХНОДОГИЧВСКИХ ПВРамеТЬах) ЗВВВДОМО-в гд ":.:": 20 А/ч 5 Е. Захаас; - -1 Д Зибосв И,Г 1, иГ= 6 - у .- ов О д я ш а я к 8 р а м и к аО-Д б+(Пааблемыаысакатемп 8 атурной Гроеадимасти, ":. 987, Свердловск, ч,1, с,12 ьр 1 р,-,рв,9 б 7 51 ф 23 р 1954 -д ",с,":о(, Формула изобретенияСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХХ КЕ РАМИЧ Е СКИХ СВ Е РХПРОВОДНИКОВ, включающий засыпку порошка сверхпроводящего состава в емкость, воздействие на него постоянным магнитным полем при температуре ниже температуры перехода в сверхпроводящее состояние, извлечение порошка из емкости, прессование и термообработку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения ориентации поликристаллов и увеличения критической плотности тока в продольном направлении, используют порошок из монокристаллических частиц, засыпку производят при температуре ниже температуры перехода в сверхпроводящее состояние .при одновременном воздействии однородного постоянного магнитного поля и пол 10 ученную ориентацию частиц закрепляютпредварительной подпрессовкой.. Пап акаэ 3336 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Сост Техр тель Д.ИваноМ.Моргентал