BE683279A

BE683279A -

Info

Publication number: BE683279A
Application number: BE654299A
Authority: BE
Priority date: 1965-06-28
Filing date: 1964-10-13
Publication date: 1966-12-01
Also published as: US3429032A

Description


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  Il 1.1" ",:"'ndt)(..tf't1)"'3 et 1,eiir proc0d\ de fsti r 1 " ' t ' "tl Il 

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 EMI2.1 
 la présente invention procure des bande superconduc- trices (constituées de fils ou de rubans)capab.'s de porter des courants intenses. 



   Il est connu que des métaux choisis oit à   l'état   pur, 
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 soit contenant de préférence de petites addi'.i,ons d'alliage , sont capables d'agir avec d'autres métaux- et de former des   superconducteurs   capables de porter des courants intenses. 
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 Spëoifiquecieut, les métaux niobium, tantale, tol^not,m et vanadium peuvent subir des réactions ou faire partie   d'alliages   
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 avec de l'étain, de l'aluminium }du silicium ou du ;.1:iur. i.>ur forcer des composés ou des alliages superconducteurs'.-1s Liia lb 3 Sn , qui ont de grandes aptitudes pour transporter ..u cocu- rant.En plus, cia comprend ordinairement que ces a3..iaew 5 ":,.r,:pa. . ses peuvent âtre améliorés"'en alliant d'abord le métal de É ;; . ri c'eat-a-dire le niobium, le tantale , le technetium ou ..o W ;

   vanadium à une quantité mineure d'un métal dissous ayant un diamètre d'atome plus grand d'au moins 0,29 angstroms que le diamètre de l'atome du métal de base. 



   Parmi les matières mentionnées ci-dessus, on a   trouvé.   que le niobium constitue un métal debase extrêmement   précieux        en raison des alliages   superconducteurs   supérieurs qu'il forme Par exemple, de petits pourcentages , s'élevant en général à plus de un pour cent en poids d'un métal   dissous   ,peuvent être ajoutés au niobium constituant le métal de base, pour augmen- ter effectivement son aptitude à porter a courant.

   On a 
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 trouvé que 1 x additions de zirconium 4.ùa±<nt les plus avc,1,- , 

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 2&5.;ù.T..2à- ::?" -:-.-,'.r? "1±flt ".les. pa" #;;>:;.ip,lL le- Zàl'C011iàX, 0:4', à.: ±1#"4,=>-> :1 .i<iz g'a..ntit.Jr 'i ..ri,X'< '<'environ 0 pour Te:ù"> c.'.. l:oi-...': ::rq> 1.. =r;,, qu&r.':c q'.t..v-lahtc rapport rep'ese:': *." ':':r:;-ul bZr. z .j. -;,j miii- j, .or.t :;!.;..""w...;""....", ¯¯ ¯ ..":¯,-......t' 2 ... J..it.,:;J v, . .. ,. a"";1:3;.7 i.ic,=;. :::(;.:.la'b:ï.(:. Le r.:O')1U::. qui perte le xt>lut4 ui#.; ;;¯ià..yr= r4;xctlc>; joit avec l'ôì<in ,5>ii avec ltlu:'.inium pr ::.i!.- >:: contact du r:ioi;àuz. <ivcc 1 t w.n ou l'nu- tre de' T.?c "?ux ;ml:#>.ax à l'état ce ,:ajcur ou 11tr1t àiijaiàe. 



  On a oons't.f's''' <:=<-i;1 , .'i.uis u:t .i;rt;.,in nue les ocKouition.j de iobiu it < 'ét;i.i: das lesquelles le rayj-,ox.i niobium et G.# ' '41air: ;>'aj;proclie de >t.iis à un, c'c#;-à-- hire lib±n, ont dec . jjripriôtôv uuperconàuctrices supérieures. 



  Par conzéq.ae>:t, c<#t a11io.±0 a été fabriqué soue différentes forces, r'r:h..'i'é\::'e:,.tnt 601.46 forme de fila, en vue de produire des dijpot'fs t(;le u: dcn 61cctro-al;.J.ltG aupùrcvr..luct'-'I,Il'G 7, C}1:'i.1J 1=:,j,;,; .;;:.l. :.' ..:. =àci; i;cil.leurli pou- obv;i:à' 1.l fil sup<;rconuct'''r .1- aon c r,tii,>< i:t .canoiuc ?j;;i>inté ##'''..u' 1.:¯:.;ui.> un !; ::J;..i ,1<, >:#1; ciiôiri à l'a,: :ii.#<, a&.'.l::'3us&u:.t.... :àJî.àuz ûu i ' :,;: &llif<; de hiobiun, 1: =ri:- 'i+r# ';.- t=iìi de 1.#li##± SBt.àu capbiM du ce co'.biï.ur nvec le :r:,.5vÍ.l 1;##.>i. <;û ,lt; ;"vn.C'l" ;1VUC lui un 'illifi;e uurcrcJi;à1=a- 1 - '.' ,t;:li:ià.l pr'-;:c<.'.'...'.:).t q-<c l'or. j:;at utiliser . "  '" ' "' " . -iilrB'lJ ..É i18XËU '"':'1oncu* * ën ih4it le . .;   .i<# ' f#.i #>"-. , 7 eàlum x ,\: vf1r,ù.ii -1(iht dot} ..É=.:.:;i iii.tr:.;;;.ni:ti f i.

   P\..'4'!, 1 u niincr t<i6 l'ru \3- -, .-;.," .. <' = ... lù> :.-..tt.icrus di:;:> ..:t.;<; z.ùnti<r<,±cs préoô.. 



  .><...... -t ?':;.:' .'-li"'Br let capacité de porter lu cJ=r;s;z finale .K'..'. "'ilj <tbt6ï4'., Le 4 Il de balie ou nl',, i puut <:.,.,iiio Strc -Jiu ;;x. ci% avec l'un des mtnux appartunant u groupe o&n.prertfHtt 11.hi.il., 11 a.lu:::inium, le silicium ou le énll1tlm , 

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 : :0cr le nù>pss,! uperconducte'Àr. Cn a trouva a1ntenant t"'o 8,rocnâucters qui contiennent un soluté additionnel 
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 peuvent voir leur capacité de transporter du courant, fortement: 
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 ru;ceâ.tt:. en iex soumettant à un.prog=ane de traitement qui 
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 provoque la formation d'une seconde{hase précipitée. 
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  La invention procure une bande superconductrice améliorée (sous forate de fil ou de ruban) composée d'un premier 
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 métal et d'un second métal capable de réagir avec le premier 
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 métal pour iorner un alliage xup;rconducteur , et Co:.tw:a:. aussi du zirconium en une quantité qui peut rller jusque- 2i' du premier Notai , le sirconiun étant mis '3n rén.ctior. .,i, , matière non métallique pour former une phase en parti' : dans cette bande superconductrice , qui joue le rôle de :. passade du flux. Le premier métal préfère est le r.io w... le second métal prefure est l'étain ; et les corps non  . :,.' - ques préférde sont l'oxygène , l'azote et le carbone. lutz des 3up;rconductrioas perfectionnées sont préparées per . amëlioration du procédé connu de préparation de bander ce c. 



  ;;:zre,c:tta ,wlior:tit consistant a. exécuter le pr<:Jcc:';f:1... de formation de bandes et/ou le traitement thermique de 1. bande danz une atmosphère ,lui contient i.e corps non iôti:,ii- que. Le ter::.e "atii>5'phàre" eat utilisé ici pour cr.predrt: . préparations dans lesquelles la source de la xatbéra n-3r, "4#a:. lique n-it ir. gaz t<u une substance solide ei:r4Li.;.B autour .11,: In l,4,krà;ie suprconductriee Jà serrée cantre elle, L'effet a'U1nt[.\!u:x de 1'oxyj?;nù peut se conatatur en S30 
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 !',1".!:'m, '',t; duài,;it* '1t en j,i.s.t.3 iE.'jlt:.a::tr4 lea (lU1i..til,1iI C3ir ".a pr.;!'\{r6"e:'a courba 30, tag,96tB<,ù l abàoiàses au 1>G'at" ; , ',,!e porl'1clr±Ù d'oxygène , ot expri::,::.4..

   (If. ordonnées le cou... 
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 rant critique lj,ur 4G kilognui3i3 , en u:;:pèro6, indique loa résultats obtenue dana l'essai d'échantillon dtt fil cùnaitu 

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 de sept "'.:-i,dJ 1';ii; d iù.m tr dt 0,003 mil qui sont soumis =.Ci<.' r,1;::.#- .;.:. ï's: f: ,. tu: : d' <au pendant 20 secondes à ayoaC.. ":'go;. '5'Vd.... - tur de vapeur d'eau par passage en bull.' !.-::':W0':'P ?'>%a# ' 1. ,I,,riture ambiante.

   Après >...tst avec 1 ' -2=...>;i;? ", 1 ,ie cr.56 une oouch9 riche en oxy- céi:e à ?,= v.:< -.:t:, > < .il et cet oxygène diffuse acuité 1.,::'1: 4 ur réagir avec le métal soluté et Âr C:.r#..: : e : .1spera6e. le fil ôtait de niobium i .:Z'"'..$:2rsya j ...> ; èe zirconium et il avait été plonge dr"z l'Ai#1: .'' '. 'J'L'....;.....:n1u à l'atmosphère humide d'argon, De 1: -3iui 3, on ;;.r1; facilement que des quantités d' 1 cxygn": ""'.:J r::.: j! envi' l' :' .' 2,4 sont avantageuses pour élever la 1enaitl d 2o.r''.n{: critique du fil.

   Des quantités plus grande,- d,' ;xû :;ï ontntre-indiqu6es en raison de la dégradation des pc1rÁétb phyaiques , en particulier di fait que la Na'cibre dc-Yi- ;.t 1=;: .iie , ce qui rend le fil trop difficile asanipul'r ...an. qu'aise casse, 
La   tempéra bure   et la durée d'exposition du fil à l'oxygène dépendent de la presion partielle de l'oxygèneprésent. 



  Par exemple, au lieu d'utiliser une atmosphère saturée d'eau telle que de l'argon, on pourrait utiliser une atmosphère d'oxygène pur et, dans ce cas, on pourrait mettre la quantité voulue d'oxygène sur le fil par une exposition de 15 à 20 secondes à 400 C. seulement. 



     1,' effet   de l'oxygène sur le fil de niobium qui ne con- tient pas d'addition de zirconium ou d'un autre métal soluté est   montra ,   comme l'indique le   courbe 31,   comme   négligeable     puisqu'aucune     @   de phase secondaire n'est formée pour jouer le rôle de uit de   passage   du   flux.   

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 non 
On remarquera que des   substances/métalliques   autres que l'oxygène peuvent être utilisées pour se combiner avec le métal soluté pour former une seconde phase. Spécifiquement, des matières telles que l'azote et le carbone sont également effi- caces.

   Une bande de niobium de 1/2 pouce de large, avec une épaisseur de   0,0003   pouce, et contenant 1 pour cent de zir-   conium   dissous a été soumise à une atmosphère d'azote à la suite d'une plongée dans   l'étaih   pendant un temps suffisant pour mettre dans la bande   0,1  pour cent d'azote.

   Une pièce de la bande qui n'avait pas été nitrurée avait une densité critique . de 50 ampères tandis qu'une bande semblable , après   ni@@@   tion, avait une densité de courant oritique de 200   @     @   
On a trouvé qu'une substance isolante qui cède   @@@   métallique, par exemple de l'oxygène aux températures   @   quelles on fait réagir le fil, assurera l'obtention de proprié- tés électriques et magnétiques maximales pour le fil.

   Par   simple,   un fil de verre de quartz isolant qui est traité avec   @   phosphate hydraté, par exemple du phosphate d'aluminium kydrans avant le traitement thermique du fil , fournit de l'oxygène qui réagit avec les métaux solutés dans le métal de base et forme une dispersion en particules qui joue le rôle de piège pour le flux. Un piégeage du flux permet au fil de porter des courants électriques plus intenses que ce ne serait possible autrement. Il est possible aussi de uraiter thermiquement le fil non isolé dans une atmosphère qui con- tient une quantité petite mais efficace d'oxygène ,pour obtenir les réactions désirées. 



   Le tableau suivant montre le courant critique porté par les fils rectilignes composés d'un alliage de niobium avec un pour cent de zirconium et consistant structurellement 

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 en 7 brins tordue d'un diamètre de 3 mils chacun. 



   TABLEAU I 
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<tb> Courant <SEP> critique <SEP> à
<tb> 
 
 EMI7.2 
 2Q,ampères , Type d'isoleffiont 
 EMI7.3 
 
<tb> 70 <SEP> Fil <SEP> de <SEP> verre <SEP> au <SEP> quartz <SEP> '
<tb> 
<tb> 170 <SEP> Fil <SEP> de <SEP> verre <SEP> au <SEP> quartz <SEP> et
<tb> phosphate <SEP> d'aluminium
<tb> 
 Do ce   tableau,   on peut voir facilement que l'emploi 
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 d'uno substance qui fournit une certaine quantité d'ox:,;no bNdl10re du ±890n importante la capacité de portor du courant, critiquet du fil suporcoiiducteurs Dans les pricesous qui ont été ddorits, on fait ré:aGir le fil avec le corps non métallique   $par   exemple do   l'oxygène,   de l'une des façons   décrites   précédemment pour augmenter   l'aptitude'   du fil à   porter   du courant.

   Cette réaction   @     @   que 
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 lisée de préférence après/le métal de base ait été revêtu 4,6taiti et avent que l'on entreprenne une autre 6tl1P; qu('Liinque du   processus.

Claims

REVENDICATION Bande superoonduotrioe perfectionnée (constituée de fils ou de rubans), caractérisée en ce qu'elle est composée d'un premier métal et d'un second métal capable de réagir avec le premier métal pour former un alliage superoonduateur, et en ce qu'elle contient aussi du zirconium en une proportion allant jusqu'à 25% du premier métal, le ziroonium étant mis à réagir aveo un corps non métallique pour former une phase constituée de particules dans la bande superconductrice, cette phase fournissant des pointa de passage du flux.