CS272082B1 - Method of superconductive material treatment - Google Patents

Method of superconductive material treatment Download PDF

Info

Publication number
CS272082B1
CS272082B1 CS881429A CS142988A CS272082B1 CS 272082 B1 CS272082 B1 CS 272082B1 CS 881429 A CS881429 A CS 881429A CS 142988 A CS142988 A CS 142988A CS 272082 B1 CS272082 B1 CS 272082B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
superconducting
powder
silver
temperature
oxide
Prior art date
Application number
CS881429A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS142988A1 (en
Inventor
Vaclav Ing Csc Landa
Vladimir Ing Csc Plechacek
Zdenek Ing Csc Blazek
Original Assignee
Landa Vaclav
Plechacek Vladimir
Blazek Zdenek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Landa Vaclav, Plechacek Vladimir, Blazek Zdenek filed Critical Landa Vaclav
Priority to CS881429A priority Critical patent/CS272082B1/en
Publication of CS142988A1 publication Critical patent/CS142988A1/en
Publication of CS272082B1 publication Critical patent/CS272082B1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

způsob zpracováni supravodivého materiálu na bázi oxidů mědi/ barya a/nebo stronda a oxidu nejméně jednoho prvku ze skupiny tvořené lanthanem, carem/ praseodymam/ neodymem/ samariem, europiem, gadoliniem; terbiem, dysproslsm, holmlem, thullsm, yttsrbiam,' yttriem a akandlem. Způsob spoěivá v tom, že se eintrovaný supravodivý materiál rozemele na prášek; přidá ee 1 až 80 % hmot. práěkového stříbra nebo sloučeniny stříbra; která se zahřátlm rozloží, např, oxid etřibrný a ziekaná směs se zahřívá při teplotách 850 až 1 000 °C.a method for treating a superconducting material based on copper / barium oxides and / or stronda and oxide of at least one element of lanthanum, carem / praseodymium / neodymium / samarium, europium, gadolinium; terbiem, dysproslsm, holmlem, thullsm, yttsrbiam, 'yttriem and akandle. The method of saving in the fact that it is superconducting grinding the material; ee 1 to 80 wt. of silver powder or silver compounds; which gets warmed up decompose, e.g. the mixture is heated at 850 ° C up to 1000 ° C.

Description

Vynález se týká způsobu zpracováni supravodivého Materiálu na bázi oxidů módi, barya a/anebo stroncia a oxidu nejméně jednoho prvku zs skupiny tvořené lanthanem, care·, praseodymem; neodymea, samariem, europiem, gadoliniem/ terbiem, dysprosiem; holmiem; ytterbiem/ yttriem a skandiemThe invention relates to a process for the treatment of a superconducting material based on oxides of modi, barium and / or strontium and an oxide of at least one element from the group consisting of lanthanum, care, praseodymium; neodymium, samarium, europium, gadolinium / terbium, dysprosium; holmium; ytterbiem / yttriem a scandiem

Materiály na bázi oxidů Médi, barya a/anebo stroncia a oxidu nejméně jednoho prvku ze skupiny tvořené lanthanem, cerem; prameodymem/ neodymem, samariem, europisa, gadoliniem, terbiem, dysprosiem, holmiem, ytterbiem, yttriem a skandiem představuji v současné době nový druh supravodičů/ nazývaných také vysokoteplotní/ umožňujících dosáhnout oproti dřivé známým supravodivým materiálům podstatně vyšší kritické teploty· Příkladem je Materiál Y-Ba-Cu-O/ ktorý je aožno udržovat v supravodivém stavu již při teplotě kapalného dusíku. Supravodivý stav těchto materiálů vykazuje rovnoěž silný Meissnerův jev, projevující se mino jiné odpuzováním magnetu od eupravodiče, Miniaturní permanentní magnet je například nadnášen nad supravodivým Materiálen ve tvaru destičky nebo plochého disku/ tablety. Meissnerův jev ee zároveň používá jako důkaz existence supravodivého stavu vzorků. Uvedené Materiály se většinou připravuji způsobem založeným na keramické technologii z výchozích práškových sloučenin. V případě YBagCu^O? jsou to oxidy YgOg, a CuO. čisté prášky oxidů se promlel v příslušném poměru kationtů a vzniklá směs se kalcinuje při teplotě asi 900 °C na vzduch nebo v proudu kyslíku po dobu několika hodin. Po slinováni za studená následuje žíháni v proudu kysliku při 900 až 1 000 °C opět po dobu několika hodin. Následuje chladnuti rychlosti asi 200 °C/hod, Další úpravy postupu, např. přidáváni přisad jiných prvků do výše uvedeného supravodivého materiálu, nepřinášejí významnější výhody nebo zlepšení vlastnosti Materiálu. SpolečnýM znakem stávejicích způsobů výroby je, že zetiM neumožňuji zhotovit supravodivé materiály vhodné pro použití v technické praxi. Výše popisovaného způsobu výroby bez přidávání přisad se využívá pro výrobu laboratorních a demonstračních vzorků/ pro známé technické aplikace supravodičů však tento způsob nevyhovuje. Pro technická supravodivá zařízení jsou v praxi nedostatečné zejména malá stálost supravodivých a mechanických vlastnosti, nízká odolnost proti poškození a některé další parametry. Dosud známé úpravy uvedeného zpfieobu výroby, při kterých jeou používány přísady jiných prvků/ vedly ke zlepšení např, mechanické odolnosti proti poškození; zároveň však docházelo k nežádoucímu snižováni kritické teploty a Meisjnerova jevu; nebo? je narušována struktury supravodivé fáze/ čímž se ztrácí hlavni výhoda vysokoteplotních supravodičů.Oxide-based materials Copper, barium and / or strontium and oxides of at least one element from the group consisting of lanthanum, cerium; prameodymium / neodymium, samarium, europisa, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, ytterbium, yttrium and scandium. Ba-Cu-O / which can be maintained in a superconducting state even at the temperature of liquid nitrogen. The superconducting state of these materials also shows a strong Meissner effect, manifested, among other things, by the repulsion of the magnet from the superconductor. He also uses the Meissner effect ee as evidence for the existence of a superconducting state of the samples. Said Materials are usually prepared in a manner based on ceramic technology from the starting powder compounds. In the case of YBagCu ^ O? they are oxides of YgOg, and CuO. The pure oxide powders were ground in the appropriate cation ratio and the resulting mixture was calcined at a temperature of about 900 ° C in air or in a stream of oxygen for several hours. Cold sintering is followed by annealing in an oxygen stream at 900 to 1000 ° C again for several hours. This is followed by cooling at a rate of about 200 ° C / hour. Further modifications of the process, e.g. the addition of additives of other elements to the above-mentioned superconducting material, do not bring significant advantages or improvements in the properties of the Material. A common feature of existing production methods is that zetiM do not allow the production of superconducting materials suitable for use in technical practice. The above-described method of production without the addition of additives is used for the production of laboratory and demonstration samples / for known technical applications of superconductors, however, this method is not suitable. In practice, low stability of superconducting and mechanical properties, low resistance to damage and some other parameters are insufficient for technical superconducting devices. Previously known modifications of said production method, in which additives of other elements are used / have led to an improvement of e.g. mechanical resistance to damage; at the same time, however, there was an undesirable decrease in the critical temperature and the Meisjner effect; or? the structure of the superconducting phase is disrupted / thus losing the main advantage of high-temperature superconductors.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob zpracování supravodivého materiálu na bázi oxidů mědi, barya a/nebo etroncie a oxidu nejméně jednoho prvku ze<akupiny tvořené lanthanem, cerem; praseodymem/ neodymem, samariem/ auropiem, gadoliniem, terbiem, dysprosiem, holniem; ytterbiem/ yttriem a skandiem podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se eintrovaný supravodivý materiál rozemele na práěek, k tomuto prášku ee přidá práškové stříbro nebo sloučenina stříbra, které se zahřátim rozloží, a výhodou oxid stříbrný, v množství 1 až 80 % hmotnostních/ promisi se a získaná směs se po slisováni postupně zahřívá až na teplotu 850 až 1 000 °C/ na této teplotě se ponechá 10 minut ež 15 hodin; načež ee nechá vychladnout,This disadvantage is largely eliminated by a process for the treatment of a superconducting material based on oxides of copper, barium and / or etronium and an oxide of at least one element from the group consisting of lanthanum, cerium; praseodymium / neodymium, samarium / auropia, gadolinium, terbium, dysprosium, holnium; ytterbium / yttrium and scandium according to the invention. The object of the invention is to grind the incorporated superconducting material into a powder, to which powder is added powdered silver or a silver compound which decomposes on heating, and preferably silver oxide, in an amount of 1 to 80% by weight / premixed and the mixture obtained is after compression it is gradually heated to a temperature of 850 to 1000 ° C / left at this temperature for 10 minutes to 15 hours; after which it is allowed to cool,

Způaab zpracováni supravodivého materiálu podle vynálezu má řadu výhod. Umožňuje zejména vyrábět supravodivé materiály s vyššímu užitnými vlastnostmi. Zhotovené materiály mají vysoké hodnoty kritických teplot a vykazují Meissnerův jev obdobně jako čisté materiály bez přisad; přičemž zároveň mají zlepšenou odolnost proti poškození a opotřebení, jakož i časovou stálost supravodivých vlastnosti. Důsledkem toho je značné snížení zmetkovitosti a usnadněni mechanického opracováni. Tyto výhody jsou značným přínosem pro výrobu technických supravodičů. Přes uvedené výhody se nezvyšuje technická obtížnost výroby oproti stávejícím způsobům a ve většině případů může být použito známých dosavadních výrobních zařízeni.The method of processing the superconducting material according to the invention has a number of advantages. In particular, it enables the production of superconducting materials with higher utility properties. The materials produced have high values of critical temperatures and show the Meissner effect similarly to pure materials without additives; while at the same time having improved resistance to damage and wear, as well as time stability of superconducting properties. The result is a significant reduction in scrap and facilitated machining. These advantages are a significant benefit for the production of technical superconductors. Despite these advantages, the technical difficulty of production does not increase compared to existing methods, and in most cases known prior art production equipment can be used.

Způaob zpracováni podle vynálezu je blíže oevětlen v následujících příkladech.The process according to the invention is explained in more detail in the following examples.

CS 272 082 Bl 2CS 272 082 Bl 2

Příklad 1Example 1

Supravodivý keramický materiál YBa2Cu307, což je ortorombická modifikace; byl rozdrcen a rozemlet na střední velikost zrna pod 10 ^um a důkladně promíchán s přidaným Ag20. Po tepelném rozkladu oxidu stříbrného Ag2O a úniku kyslíku bylo ve zbylém materiálu zjištěno 50 hmot· % Ag. Vzniklý práěek byl slisován de tablet o průměru 16 mm a výšce 2 mm. Tablety byly ohřátý v proudu kyslíku na teplotu 920 °C, na které byly ponechány po dobu 1 hod·, načež byly zvolna ochlazeny v peci stále v atmosféře proudícího kyslíku. Takto sssintrované tablety byly podrobeny rentgenové difrakční analýze. Ta ukázala, že vzniklý materiál obsahuje supravodivou ortorombickou fázi YBa2Cu307 beze stopy nssupravodivé fáze tetragonálni, a dále že obsahuje nezreagované stříbro. Vzorky byly při teplotě varu kapalného dusíku, tj. při 77 K,‘ supravodivé a vykazovaly Meiesnerův jev, který se projevoval nadnášením permanentního magnetu SmCOg o rozměrech 3 x 3 x 3 mm ve vzduchu nad tabletou.Superconducting ceramic material YBa 2 Cu 3 0 7 , which is an orthorhombic modification; was crushed and ground to a mean grain size below 10 .mu.m and mixed thoroughly with the added Ag 2 O. After thermal decomposition of the silver oxide Ag 2 O and leakage of oxygen, 50% by weight of Ag was found in the remaining material. The resulting powder was compressed into tablets with a diameter of 16 mm and a height of 2 mm. The tablets were heated in a stream of oxygen to 920 ° C, where they were left for 1 hour, after which they were slowly cooled in an oven still in a flowing oxygen atmosphere. The sintered tablets were subjected to X-ray diffraction analysis. This showed that the resulting material contained a superconducting orthorhombic phase YBa 2 Cu 3 0 7 without a trace of a superconducting tetragonal phase, and further that it contained unreacted silver. The samples were superconducting at the boiling point of liquid nitrogen, i.e. at 77 K, and showed a Meiesner effect, which was manifested by the floating of a permanent magnet SmCO g measuring 3 x 3 x 3 mm in the air above the tablet.

Přiklad 2Example 2

Stejným způsobem jako v přikladu 1 byly zhotoveny tablety stejných rozměrů s obsahem Ag 1 a 5 hmot· % a ohřátý na teplotu 920 °C, na níž byly udržovány 15 hodin. Tablety opět vykazovaly při 77 K Meiesnerův jev· Rentgenovou difrakční analýzou bylo opět zjištěno; že materiál.obsahuje supravodivou ortorombickou fázi Y.Ba2Cu307 beze stopy tetragonální fáze·In the same manner as in Example 1, tablets of the same dimensions were prepared with an Ag content of 1 and 5% by weight and heated to a temperature of 920 ° C, where they were kept for 15 hours. The tablets again showed a Meiesner effect at 77 K. · It was again detected by X-ray diffraction analysis; that the material.contains a superconducting orthorhombic phase Y.Ba 2 Cu 3 0 7 without a trace of tetragonal phase ·

Příklad 3Example 3

Stejným způsobem a ve stejných rozměrech jako v příkladu 1 byl vyroben vzorek o obsahu 30 % hmot· Po ohřevu byl na teplotě 1 OOO °C držen 10 minut v proudícím kyslíku. Oalší vzorek stejných rozměrů; ale s obsahem 80.% hmot. Ag byl ohřát v proudícím kyslíku na 890 °C a udržován na této teplotě 1 hodinu. Oba vzorky po ochlazení opět vykazovaly Meiesnerův jev. Obdobně byly zhotoveny i další vzorky supravodivého materiálu s příměsemi 1 až 80 % hmot, stříbra.In the same manner and in the same dimensions as in Example 1, a sample with a content of 30% by weight was produced. After heating, it was kept at a temperature of 1000 ° C for 10 minutes in flowing oxygen. Another sample of the same dimensions; but with a content of 80% by weight. The Ag was heated in flowing oxygen to 890 ° C and maintained at this temperature for 1 hour. Both samples again showed the Meiesner effect after cooling. Similarly, other samples of superconducting material were made with admixtures of 1 to 80% by weight, silver.

Způsob zpracováni podle vynálezu lze realizovat na běžných zařízeních; známých z práškové 'metalurgie. Rozemletí na prášek je vzhledem ke křehkosti supravodivého materiálu poměrně snadné a s výhodou se provádí po hrubém rozdrceni např· v kulovém nebo třecím mlýnu· 3ako přísady lze použit mj· běžně dostupného práškového oxidu stříbrného. Lisováni po promiseni směsi se provádi zpravidla za studená v obvyklých lisovacích nástrojích. Může být použito různých lisovacích tlaků, přičemž pro uspokojivé výsledky postačuji např. hodnoty 0,5 GPs. Ohřev a tepelné zpracování ee provádí např. v elektrických odporových pecích/ s výhodou v atmosféře proudícího kyslíku a s pomalým chlazením, např. rychlostí 100 ΐς/hod.The processing method according to the invention can be carried out on conventional equipment; known from powder 'metallurgy. Due to the brittleness of the superconducting material, grinding into a powder is relatively easy and is preferably carried out after coarse grinding, for example in a ball or friction mill. The pressing after mixing of the mixture is generally carried out cold in the usual pressing tools. Different pressing pressures can be used, with values of 0.5 GPs being sufficient for satisfactory results. The heating and heat treatment ee is carried out, for example, in electric resistance furnaces / preferably in an atmosphere of flowing oxygen and with slow cooling, for example at a rate of 100 ΐς / hour.

Způsob podle vynálezu lze využít při výrobě supravodivých materiálů.The process according to the invention can be used in the production of superconducting materials.

Claims (1)

Způsob zpracováni supravodivého materiálu na bázi oxidů mědi, barya a/nebo stroncia a oxidu nejméně jednoho prvku ze skupiny tvořené lanthanam, cerem, praseodymem, neodymem, samariem, europiem, gadoliniem/ terbiem, dysprosiem,* holmiem, erbiem thuliem, yttsrbiem; yttriem a skandiem, vyznačený tim, že se sintrovaný supravodivý materiál rozemele na práěek, k tonuto prášku se přidá práškové stříbro nebo sloučenina stříbra, která se zahřátí» rozloží; s výhodou oxid stříbrný, v množství 1 až 80 % hmotnostních, promisi se a získaná směs se po slisování postupně zahřívá až na teplotu 850 až 1 OOO eC, na této teplotě se ponechá 10 minut až 15 hodin; načež se nechá vychladnout.Process for the treatment of a superconducting material based on oxides of copper, barium and / or strontium and an oxide of at least one element from the group consisting of lanthanam, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium / terbium, dysprosium, holmium, erbium thulium, yttsrbium; yttrium and scandium, characterized in that the sintered superconducting material is ground to a powder, silver powder or a silver compound is added to this powder, which decomposes on heating; preferably silver oxide, in an amount of 1-80% by weight, blended and the resulting mixture was gradually heated after compression to a temperature of 850 to 1 OOO e C, at this temperature for 10 minutes to 15 hours; after which it is allowed to cool.
CS881429A 1988-03-04 1988-03-04 Method of superconductive material treatment CS272082B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS881429A CS272082B1 (en) 1988-03-04 1988-03-04 Method of superconductive material treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS881429A CS272082B1 (en) 1988-03-04 1988-03-04 Method of superconductive material treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS142988A1 CS142988A1 (en) 1990-04-11
CS272082B1 true CS272082B1 (en) 1991-01-15

Family

ID=5348645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS881429A CS272082B1 (en) 1988-03-04 1988-03-04 Method of superconductive material treatment

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS272082B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS142988A1 (en) 1990-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910002312B1 (en) Superconductor composition and the manufacturing method
CA1339692C (en) Melt-produced high temperature superconductor and processes for making same
US5306700A (en) Dense melt-based ceramic superconductors
EP0495677B1 (en) Oxide superconducting material and process for producing the same
Kim et al. Microstructure, microhardness, and superconductivity of CeO2-added Y–Ba–Cu–O superconductors
Gubser et al. Superconducting phase transitions in the La-M-Cu-O layered perovskite system, M= La, Ba, Sr, and Pb
EP0364494A4 (en) Improved process for making 90 k superconductors
US5317008A (en) Method of manufacturing bismuth type oxide superconductor
US4943557A (en) Method of making a high density YBa Cu3 Ox superconductor material
EP0493007A1 (en) Rare earth oxide superconducting material and process for producing the same
JP2533108B2 (en) Superconducting material
CS272082B1 (en) Method of superconductive material treatment
US4983571A (en) Method of producing YBa2 Cu3 O6+x superconductors with high transition temperatures
US5084439A (en) Meltable high temperature Tb-R-Ba-Cu-O superconductor
US5270292A (en) Method for the formation of high temperature semiconductors
US5968878A (en) Oxide superconductor and method of producing same
KR940007596B1 (en) Manufacturing method of superconducting ceramic
US5418214A (en) Cuprate-titanate superconductor and method for making
GB2223489A (en) Oriented polycrystal superconductor
JP2677882B2 (en) Method for producing bismuth oxide superconductor
JP2698689B2 (en) Oxide superconducting material and manufacturing method thereof
JPS63315566A (en) Perovskite type oxide superconducting material having high jc and tc
JPH06271317A (en) Rare-earth based superconductive material and production thereof
WO1988009555A1 (en) Improved process for making 90 k superconductors
Yoshizawa et al. Improvement of Water-Resistivity of High-T c Superconductor by Ag 2 O Addition