CS271586B1 - Solder for superconductor's electric contact formation - Google Patents
Solder for superconductor's electric contact formation Download PDFInfo
- Publication number
- CS271586B1 CS271586B1 CS881428A CS142888A CS271586B1 CS 271586 B1 CS271586 B1 CS 271586B1 CS 881428 A CS881428 A CS 881428A CS 142888 A CS142888 A CS 142888A CS 271586 B1 CS271586 B1 CS 271586B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- solder
- superconductor
- indium
- contacts
- electric contact
- Prior art date
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical class [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- -1 dyeprosiem Chemical compound 0.000 claims description 2
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Ba+2] CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910002480 Cu-O Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCYXDPQRKFQCSQ-UHFFFAOYSA-N [Nd].[Sm] Chemical compound [Nd].[Sm] WCYXDPQRKFQCSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
Vynález ee týká pájky pro vytvoření elektrického kontaktu supravodiče na bázi oxidů mědi, barya a/nebo etroncia a oxidu nejméně jednoho prvku ze skupiny tvořené lanthanem, cerem, praseodymem, neodymem samariem, europiem, gadoliniem, terbiem, dysprosiem, holmiem, ytterbiem, уttriem a skandiem.
Materiály na bázi oxidů mědi, barya a/nebo stroncia a oxidu nejméně jednoho prvku ze ekupiny tvořené lanthanem, cerem, praseodymem, neodymem, samariem, europiem, gadoliniem, terbiem, dysprosiem, holmiem, ytterbiem, yttriem a skandiem představují nový druh supravodičů, který umožňuje dosáhnout oproti dříve známým supravodivým materiálům podstatně vyěěí kritické teploty. Příkladem je materiál Ϊ-Ba-Cu-O, který je možno udržovat v supravodivém stavu při teplotě kapalného dusíku. Jedním z problémů, které je nutno řeěit při výzkumu, měření vlastností a při praktickém využití těchto supravodičů je zhotovení kontaktů, a to jak mezi supravodiči, tak mezi supravodičem a normálním vodičem. Na tyto kontakty je kladena řada požadavků. Zejména je třeba dosáhnout nízkého přechodového odporu, co nejvyšší proudové zatížitelnosti a zároveň pevného a spolehlivého uchycení, odolného také proti poškození, například při mechanické manipulaci. U supravodičů na bázi uvedených materiálů jsou kontakty dosud zhotovovány pájením indiem nebo lepením s použitím lepidel obsahujících stříbro. V některých případech se pro supravodivé monokrystaly používá navařování zlatých drátků. Přestože lze uvedenými metodami kontakt zhotovit, mají řadu nevýhod. Navařováním zlatých drátků se získají pouze bodové kontakty, které nejsou vhodné pro větší přívody proudu. Lepení je ve srovnání в pájením pracnější a proudová zatížitelnost kontaktů je nižší. Pájení indiem se provádí zpravidla ultrazvukem nebo vtíráním, roztavené indium však poměrně špatně smáčí povrch supravodiče. Navíc při zahřívání na teplotu tání india, zejména opakovaném, se zpravidla v okolí kontaktu zvyšuje přechodový odpor supravodiče.
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje pájka podle vynálezu, určená pro vytvoření elektrického kontaktu supravodiče ne bázi oxidů mědi, barya a/nebo stroncia a oxidu nejméně jednoho prvku ze skupiny tvořené lanthanem, cerem, praseodymem, neodymem, samariem, europiem, gadoliniem, terbiem, dysprosiem, holmiem, ytterbiem, yttriem a skandiem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pájka sestává z 50 až 95 % hmot, india a 5 až 50 % hmot, galia.
Pájka se připraví smícháním výchozích komponent ve zvoleném poměru a zahřátím nad teplotu tání india 157 °C a po promíchání v kapalném stavu při této teplotě se nechá zatuhnout. Takto zhotovená pájka je vhodná pro připájení kontaktů ultrazvukem i vtíráním. Je pravděpodobné, že bude použitelná i na další supravodiče na bázi jiných, nově vyvíjených materiálů. Vzhledem к tomu, že s rostoucím obsahem galia klesá teplota tání, volí se složení pájky podle podmínek použití. Například pájky e vyšší teplotou tání jsou vhodné pro trvanlivé a mechanicky namáhané kontakty, pájky s nízkými teplotami tání jsou výhodné pro rozebíratelné kontakty, používané například při kontrolních měřeních.
Pájka podle vynálezu má oproti pájkám dosavadním řadu výhod. Nižší teplota tání pájky zjednodušuje pájení ultrazvukem a vtíráním a výhodou také je, že při jejím použití není nebezpečí narušení supravodivých vlastností materiálů supravodiče v okolí kontaktu například difusními procesy, které probíhají při zahřátí na vyšší teploty. Pájení při snížené teplotě je dále méně pracné a umožňuje poměrně snadné zhotovování rozebíratelných kontaktů, zejména při výzkumu a kontrolních měřeních.
Způsob přípravy pájky podle vynálezu a její použití jsou blíže osvětleny v následujících příkladech.
CS 271536 B1
Příklad 1
Pájka podle vynálezu byla připravena smícháním 5 hmot. % galia a 95 hmot· % india. Směs byla zahřáta na 160 °C, v roztaveném stavu při této teplotě důkladně promíchána a dále ochlazena na pokojovou teplotu. Takto připravená pájka byla použita ke zhotovení kontaktu mezi vzorkem supravodivého materiálu Y-Ba-Cu-0 tvaru hranolu o rozměrech 24x4x2 mm a měděným páskovým vodičem. Stejné kontakty byly pro srovnání připájena čistým indiem. I při nízkém obsahu galia u pájky podle tohoto příkladu bylo zaznamenáno zřetelné snížení bodu tání na hodnoty v intervalu (solidus-likvidus) e 120 až 130 °C. Pro praktické zhotovení kontaktů touto pájkou bylo využito poznatku, že velmi dobrá smáčivost byla zaznamenána již při pracovní teplotě 120 °C, zatímco stejné použití india vyžadovalo teplotu přibližně 150 °C,
Příklad 2
Jiný vzorek pájky podle vynálezu byl připraven smícháním 40 hmot. % galia a 60 hmot. % india. Obdobně jako v předchozím příkladu byla po roztavení obou složek tavenina promíchána a ochlazena na pokojovou teplotu· Vyrobená pájka byla použita na zhotovení rozebíratelných kontaktů mezi vzorkem supravodivého materiálu Y-Ba-Cu-0 tvaru hranolu o rozměrech 14x2x1 mm a měděným drátkem v zařízení pro měření elektrických parametrů supravodičů. Pro porovnání bylo opět použito také pájení indiem· U tohoto vzorku pájky podle vynálezu byla zjištěna teplota tání v intervalu 16 až 60 °C a velmi dobrá smáčivost při pokojové teplotě· Zatímco při pájení indiem byl zaznamenán kontaktní odpor ЗЛ mm* a proudová zatížitelnost kontaktu v tekutém dusíku 0,2 A.mm*, 9 u pájky podle vynálezu byly tyto parametry zlepšeny na 0,2 až 1Л mm u kontaktního odporu a 0,5 A.mm u proudové zatížitelnosti. Pájení bylo provedeno stíráním za použití ultrazvuku· Pájka podle vynálezu v tomto případě umožňuje snadné pájení bez ohřevu při pokojové teplotě, například s použitím přítlačných rozebíratelných kontaktů, přičemž při nízkých teplotách existence supravodivosti zatuhne.
Obdobně jsou připravována i další složení pájky.
Claims (1)
- Pájka pro vytvoření elektrického konstaktu supravodiče na bázi oxidů mědi, barya a/nebo stroncia a oxidu nejména jednoho prvku ze skupiny tvořené lathanem t cerem, praseodymem, neodymem, samariem, europiem, gadoliniem, terbiem, dyeprosiem, holmiem, ytterbiem, yttriem a kandiem, vyznačující se tím, že sestává z 50 až 95 % I hmot· india a 5 až 50 % hmot, galia·
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS881428A CS271586B1 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Solder for superconductor's electric contact formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS881428A CS271586B1 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Solder for superconductor's electric contact formation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS142888A1 CS142888A1 (en) | 1990-02-12 |
| CS271586B1 true CS271586B1 (en) | 1990-10-12 |
Family
ID=5348633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS881428A CS271586B1 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Solder for superconductor's electric contact formation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS271586B1 (cs) |
-
1988
- 1988-03-04 CS CS881428A patent/CS271586B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS142888A1 (en) | 1990-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4966142A (en) | Method for electrically joining superconductors to themselves, to normal conductors, and to semi-conductors | |
| EP0371410B2 (en) | Joining of high-temperature oxide superconductors | |
| US6911892B2 (en) | Alloy type thermal fuse and fuse element thereof | |
| JP4112884B2 (ja) | 超電導部材 | |
| CS271586B1 (en) | Solder for superconductor's electric contact formation | |
| Kawashima et al. | New series of oxide superconductors, BSr2Can− 1CunO2n+ 3 (n= 3∼ 5), prepared at high pressure | |
| US5098656A (en) | Alloys for electrically joining superconductors to themselves, to normal conductors, and to semi-conductors | |
| JP2567389B2 (ja) | 酸化物超電導材料 | |
| JP4612311B2 (ja) | 酸化物超電導体電流リード | |
| JP2505802B2 (ja) | セラミックス系超電導材の接続方法 | |
| JPH0997637A (ja) | 酸化物超電導体と金属端子との接合部およびその形成方法 | |
| JPS63284767A (ja) | 超電導線の接続構造 | |
| JPH0982446A (ja) | 超電導線材の超電導接続方法 | |
| JP2936329B2 (ja) | 導電物質を付設した酸化物系超伝導体 | |
| JPH06648B2 (ja) | 溶融可能な超電導体及びその製造法 | |
| JPS63238993A (ja) | 超電導半田 | |
| JP3668510B2 (ja) | Ｂｉ系酸化物超電導体の製造方法 | |
| JPS63257125A (ja) | 超伝導線材およびその作製方法 | |
| JP7127463B2 (ja) | 酸化物超電導バルク導体 | |
| JP2549684B2 (ja) | 酸化物系超電導線の接続方法 | |
| JPH0249367A (ja) | セラミックス製超電導体と常電導体との接続構造体 | |
| Xingjiang et al. | Stability and doping of infinite-layer compound (Ca1− x Sr x) CuO2 at ambient pressure | |
| SU1756940A1 (ru) | Паста дл соединени элементов силовых схем полупроводниковых преобразователей | |
| JPS63257191A (ja) | セラミツクス系超電導材の接続方法 | |
| JP2000252115A (ja) | 酸化物超電導体と常電導体との接合方法 |