CZ306776B6 - Způsob přípravy vysokoteplotních supravodivých velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené - Google Patents
Způsob přípravy vysokoteplotních supravodivých velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306776B6 CZ306776B6 CZ2008-579A CZ2008579A CZ306776B6 CZ 306776 B6 CZ306776 B6 CZ 306776B6 CZ 2008579 A CZ2008579 A CZ 2008579A CZ 306776 B6 CZ306776 B6 CZ 306776B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- powder
- tube
- silver
- molar ratio
- superconducting
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 238
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 192
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 132
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 129
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 88
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 88
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 84
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 77
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 52
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 42
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 37
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 32
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 27
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 26
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims description 15
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 7
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 52
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 20
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 82
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 71
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 48
- 239000012154 double-distilled water Substances 0.000 description 23
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 8
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Substances OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000002464 physical blending Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 5-aminoisoindole-1,3-dione Chemical compound NC1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 PXRKCOCTEMYUEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229940054334 silver cation Drugs 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003836 solid-state method Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021521 yttrium barium copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/20—Permanent superconducting devices
- H10N60/203—Permanent superconducting devices comprising high-Tc ceramic materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Předkládaný vynález poskytuje postup přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu schopných dodávání stejnosměrného proudu více než 200 A při 77 K, alespoň po dobu 2 až 4 hodin bez jakéhokoliv podstatného tepelného zatížení, do kryochladiče bez kryogenního chladiva a dalších supravodivých magnetových systémů. Supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi jsou připraveny ze zlepšeného vysokoteplotního supravodivého (HTS) materiálu kuperátu [(Bi,Pb).sub.2.n.Sr.sub.2.n.Ca.sub.2.n.Cu.sub.3.n.O.sub.10+x.n.] na bázi bismutu ve tvaru trubky a tyče s oběma koncovými kovovými kontakty. Pro výrobu takového vodiče postup zahrnuje úpravu supravodivého materiálu homogenním přidáním stříbra, krok počátečního slinování do velké trubky, následovaný drcením na prášek, krok tvarování uvedeného prášku z původně slinuté trubky do trubek a tyčí různé velikosti, krok vytvoření kovových kontaktů perforovanou stříbrnou fólií vloženou mezi dvě kovová rozprašováním nanesená stříbra na obou koncových částech uvedených trubek a tyčí, následovaný závěrečným krokem společného slinování. Ve vodičích elektrického proudu získaných podle těchto aspektů je možné stabilně vést elektrický proud více než 200 A, nutný pro buzení supravodivých magnetických systémů.
Description
Oblast vynálezu
Předkládaný vynález se týká postupu přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi a supravodivých velkokapacitních vodičů tímto postupem vyrobených. Předkládaný vynález se týká zejména postupu přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi ze zlepšeného vysokoteplotního supravodivého (HTS) materiálu kuperátu [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O|0+x] na bázi bismutu a vysokoteplotních supravodivých velkokapacitních vodičů elektrického proudu tímto vyrobených. Předkládaný vynález se týká zvláště přípravy vysokoteplotního supravodivého velkokapacitního materiálu (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oi0+x[(Bi,Pb)-2223] a způsobu přípravy trubkových a tyčových vodičů elektrického proudu různých velikostí, které mají být používány, když se dodává stejnosměrný proud více než 500 A při 77 K, alespoň po dobu 2 až 4 hodin bez podstatného tepelného zatížení do kryochladiče bez kryogenního chladivá a dalších supravodivých magnetových systémů.
Dosavadní stav techniky
Použití HTS velkokapacitních nebo kovových kompozitních vodičů elektrického proudu místo běžných vodičů elektrického proudu nabízí ve většině supravodivých elektrických zařízení možnost snížit tepelné zatížení (v důsledku odporového zahřívání a vedení tepla) o 1/10. Snížení tepelného zatížení je důsledkem nulových odporových ztrát a velmi nízké tepelné vodivosti HTS materiálů. Obzvláště u zařízení jako kryochladič bez kryogenního chladivá a další supravodivé magnetové systémy, které vyžadují velmi nízké výkonové ztráty nebo nízké tepelné zatížení při přenosu elektrického proudu, jsou velkokapacitní trubkové/tyčové vodiče místo kovových kompozitních vodičů první volbou díky jejich mnohem nižší tepelné vodivosti.
Důležitost vysokého přenosového elektrického proudu a nízkého měrného odporu kontaktů je v těchto zařízeních zásadní. Ideální jsou velkokapacitní trubkové/tyčové vodiče mající přenosový elektrický proud minimálně 200 A a přechodový odpor maximálně v rozmezí mikroohmů při 77 K. Kromě důležitosti vysokého přenosového elektrického proudu a nízkého měrného odporu kontaktů je také zásadní důležitost pevnosti v lomu.
Vodiče elektrického proudu jsou potřebné pro přenesení energie mezi kryogenním zařízením umístěným uvnitř kryostatu a zdrojem proudu nebo napájením umístěným při teplotě místnosti (RT). Běžné vodiče elektrického proudu používají jak (i) tradiční obyčejné kovové vodiče z dobrých vodičů, jako je Cu (ve formě tenké trubky nebo drátu), tak i (ii) supravodiče s nízkým Tc zalité v mědi. Obyčejné kovové vodiče zavádějí tepelný můstek do kryostatu jako následek vedení tepla z vnějšího vodiče a odporového zahřívání v samotném vodiči. Na druhou stranu, ačkoliv supravodiče s nízkým Tc zalité v mědi byly považovány za lepší volbu díky jejich nulovému odporu a vysoké kapacitě přenosu elektrického proudu (~ 105 A/cm2), bohužel kvůli jejich nízkým provozním teplotám (~ 4,2 K, tj. vyžadujícím konstantní průtok kapalného He), tyto materiály nemohou vždy nahradit Cu. Nástup vysokoteplotních supravodičů (HTS) následovaný neustálými snahami v technice, učinily tyto materiály využitím jejich vysokého Tc a vlastností nízké tepelné vodivosti vhodné pro jejich první skutečnou velkovýrobu HTS ve formě vodičů elektrického proudu. To nastalo, protože může být použita ještě menší proudová hustota v HTS materiálech pro poskytnutí podstatného snížení (~ 1/10) nežádoucího tepla vedeného do kryogenního prostředí, s krátkou dobou návratnosti pro relativně nízké investice. Pro vyrábění těchto HTS vodičů elektrického proudu existují dvě základní technologie: (i) kovové matricové supravodivé kompozitní vodiče (obvykle slitina Ag/Ag pokrytý supravodivý materiál) a (ii) velkoka
- 1 CZ 306776 B6 pacitní trubkové a tyčové vodiče (koncept zavedený F. J. Mumfordem, Cryogenics, sv. 29, str. 206, 1989). Obě byly vyvinuty s důkladnými a náležitými výrobními zpracováními s cílem, že jsou nabízeny pro podnikání v průmyslovém měřítku, s ohledem na jejich vlastní výhody a nevýhody. Například téměř o řádovou hodnotu vyšší kritická proudová hustota (Jc) získaná u kovových matricových supravodivých kompozitních vodičů než pro velkokapacitní trubkové/tyčové vodiče elektrického proudu, ale tepelný můstek je na stejné úrovni jako ten vodiče z Cu v důsledku vysoké tepelné vodivosti Ag povlaku. Zatímco naproti tomu velkokapacitní trubkové/tyčové vodiče elektrického proudu ačkoliv mají nevýhodu, že mají nižší hodnotu Jc, ale současně mají výhodu velmi nízké tepelné vodivosti ve srovnání s kovovým Cu a Ag. Nicméně oba typy vodičů jsou používány v kryogenních systémech a v oblasti magnetického stínění a omezovačů poruchových proudů.
Všechna výše uvedená využití HTS vodičů pro použití s vysokým elektrickým proudem (> 1000 A) se stanou neúčinná, jestliže přechodový odpor (Rc) spojení obyčejných kovových vodičů vedoucích vysoké elektrické proudy do těchto vodičů je v řádu 10“5 až 106 ohmu. Tento problém přechodového odporu se stane vážnější, když jsou HTS vodiče elektrického proudu ve formě velkokapacitních trubek/tyčí. Aby se využily velkokapacitní vodiče elektrického proudu v jejich optimu, Rc by mělo být nižší než 10”6 ohm pro požadované elektrické proudy 200 až 1000 A při užitečném teplotním rozmezí: 77 K až 4 K. Do jisté míry se velkokapacitní vodiče elektrického proudu s nízkým tepelným zatížením v řádu 0,1 až 0,01 W, nulovým odporem a Rc ~ 10 7 až 10x stávají první úspornou, účinnou a nízkoztrátovou volbou pro použití jako supravodivé magnetové systémy s uzavřeným okruhem, zavedené pro vysoké elektrické proudy v kiloampérech, vedením chlazené magnety pro MRI, nej významnější urychlovače, které používají supravodivé magnety, jako jsou CERN LHC, v HTS zařízeních, která pracují při 20 až 30 K, např. HTS transformátory.
Problém získání velkokapacitních HTS vodičů elektrického proudu a s dosažením těchto hodnot Jc a Rc byl řešen po částech několika způsoby, jako je použití různých: základních složení, způsobů pro smíchání surovin hlavních prvků pro získání výchozího smíchaného prášku, kroků kalcinace/slinování, zahřívací atmosféry a způsobů vyrábění obou koncových kontaktů.
Může být učiněn odkaz na popis P. F. Herrmanna v Handbook of Applied Superconductivity, sv. I, část D.10, vyd. B.Seeber, str. 801, 1998) kde uvnitř je určeno, že mezi oběma nej užitečnějšími a nejůčinnějšími YBCO a BPSCCO trubkovými/tyčovými vodiči (jak Bi-2212 s nízkým Tc, tak Bi-2223 s vysokým Tc) je charakteristika BPSCCO vodiče v téměř všech aspektech lepší než YBCCO vodiče v důsledku jeho nižší tepelné vodivosti a snadno dosažitelného dobrého Jc v užitečných rozsazích. V ještě dalším popise od P. F. Herrmanna v IEEE Transition Applied Superconductivity, sv. 3, str. 876, 1993, je zjištěno, že ve srovnání s Bi-2212 velkokapacitním vodičem je charakteristika Bi-2223 ještě lepší v důsledku jeho vysokého Tc a poněkud nižší tepelné vodivosti. Způsob popsaný v těchto odkazech je příprava kalcinovaného prášku z postupu v pevné fázi, který začíná s oxidy v poměru kovů Bi:Pb:Sr:Ca:Cu = 1,8:0,4:2:2,2:2, izolisování za studená kalcinovaného prášku do trubek/tyčí a slinování.
Existovaly zprávy (zápisy, protokoly) o nižších hodnotách Jc 1 A až 2,2 A/mm2 při 77 K v nulovém poli pro Bi-2223 trubkové vodiče. A nižší hodnoty Jc se přičítají špatné kvalitě konečného výrobku.
Existovalo několik dalších publikací o Bi-2223 velkokapacitních trubkových/tyčových vodičích elektrického proudu od různých skupin [D. U. Gubser a kolektiv, IEEE, Trans. Magn., sv. 27, str. 1854 (1991); Μ. T. G. vander Laan a kolektiv, Adv. Cry. Eng., sv. 37, str. 1517 (1992); K. Watanabe a kolektiv, Japn. J. Appl. Phys., sv. 32, str. L488 (1993); M. Takahashi a kolektiv, Adv. Cryo. Eng., sv. 39, str. 343 (1994), M. Satoh a kolektiv, Advance in Cryogenic Engineering, Plenům Press, New York, sv. 44, str. 405 (1998) využívajících různé způsoby: běžnou pevnou fázi a zpracování chemikáliemi, jako je společné vysrážení, sol-gel, zahřívání roztoků dusičnanů atd. pro přípravu kalcinovaného prášku, izolisování za studená pro trubky/tyče, slinování za parciální
-2CZ 306776 B6 ho tlaku kyslíku a způsob dodatečného slinování pro koncové kontakty. Avšak získané hodnoty Rc nebyly dostatečně nízké a také získané hodnoty Jc nebyly přijatelně vysoké. Kromě toho údaje nebyly úplně reprodukovatelné.
Y. Yamada v Bismuth Based High-Temperature Superconductors, vyd. H. Maeda a T. Togano, str. 277 (1996), také použil běžný postup v pevné fázi pro přípravu kalcinovaného prášku z výchozích oxidů/uhličitanů atd. s 99,9% čistotou, majících (Bi,Pb):Sr:Ca:Cu v poměru 2:2:2:3, izolisováním za studená pro trubkové/tyčové vodiče, ale navrhl postup, ve které je krok izolisování za studená přidán během slinování, vytváří koncové kontakty z plazmové rozprašováním nanesené jediné vrstvy stříbra před závěrečným slinováním, a používá parciálního tlaku kyslíku ze slinovací atmosféry, a je učeno, že Jc může být podle tohoto postupu zvýšena. Zaznamenali Jc přesahující 1000 A/cm2 a byl dosažen přechodový odpor jen 0,02 až 0,1? ohm při 77 K v nulovém poli.
Byl učiněn odkaz na patent US 6 216 333, kde je popsán způsob zahrnující izolisování za studená syntetického kalcinovaného prášku Bi—2223 do pelety/trubičky/tyče, přidání dvou pomocných izolisování za studená raději než jednoho, jako ve výše uvedeném způsobu během slinování, pro koncové kontakty; jednu vrstvu vytvořenou buď navinutím stříbrné fólie, nebo rozprašováním/vypařováním stříbra nebo nanesením stříbrné pasty, následováno dodatečným slinováním a použitím vzduchu jako slinovací atmosféry, a je učeno, že podle tohoto postupu Jc může být dále zvýšena a Rc může být sníženo. Pak zaznamenává vyšší hodnoty Jc, tj. minimálně 2000 A/cm2 a měrný odpor kontaktů maximálně 0,05? ohm cm2 při 77 K a nulovém magnetickém poli.
Všechny výše uvedené pevné fáze a zpracování chemikáliemi: jako jsou způsoby společného vysrážení a sol-gelu a zahřívání roztoku dusičnanů, mají podobná omezení ve výrobě prekurzorového prášku ve velkém množství s požadovanou homogenitou, což vede k nehomogennímu konečnému výrobku, což vážně ovlivňuje jeho spolehlivost a následná použití.
Například reakční technika v pevné fázi používající fyzické smíchání výchozích materiálů hlavních prvků má několik nevýhod, zvláště pro oxidové systémy s více složkami, jako je (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x, v důsledku přenosových omezení a odlišného zacházení atd., navíc k velmi dlouhým celkovým dobám tepelného zpracování od 250 do 350 hodin.
Na druhou stranu způsoby společného vysrážení, sol-gelu s použitím chemického smíchání hlavních prvků, ačkoliv slouží pro snížení velikosti částic stejných složek (což vede ke kratším časům zahřívání) použitých ve způsobu v pevné fázi, bohužel oba způsoby vedou k podobným problémům tvoření uhličitanu v důsledku použití kyseliny šťavelové v prvním jmenovaném způsobu a kyseliny citrónové nebo octové ve druhém způsobu.
Další je způsob začlenění nežádoucích příměsí (legovací látky/přísady), ačkoliv velmi dobře známý, jenže byl vyzkoušen na vzorcích malých pelet s Bi-2223. Různé druhy těchto legovacích látek/přísad jsou: Li, Mg, Sb, Ni, V, Ba, Pt, Au, Ag atd. [Kroger a kolektiv, patent US 5 395 821, Iino a kol., patent US 5 108 985; C. W. Chu a kol., Phys. Rev. Lett.; sv. 40, str. 8840 (1989); S. Kambe a kol.; Supercond. Sci. Technol., sv. 11, str. 1061 (1998); patent US 6 209 190; A. Maqsood a kol.; J. Mater. Sci., sv. 27, str. 5330 (1992); I. H. Gul a kol.; Physica C., sv. 432, str. 71 (2005); S. Jin a kol., Phys. Rev., sv. B37, str. 7850, (1988); T. E. Jones a kol.; Phys. Rev; sv. B41, str. 7197, (1990); T. Matsushita, Supercond. Sci. Technol., sv. 7, str. 222, (1994), J. C. Grivel a R. Flukiger, Physica C, sv. 229, str. 177, (1994) a H. Comer, a kol., Supercond. Sci. Technol., sv. 7, str. 284, 1994)] a bylo zjištěno, že zlepšují Jc. Pak zaznamenání zvýšení u Jcv případě okolnosti legovacích látek a také v případě okolnosti přísad. Avšak snížení u Rc je zaznamenáno obvykle v případě přísad. Dále mezi všemi výše uvedenými přísadami ušlechtilých kovů a Mg atd. je zaznamenáno určité množství Ag, které má být nejen neškodlivé pro HTS, ale také nejúčinnější pro zlepšení Jc a současně pro snížení Rc. [(T. D. Dzhafarov a kolektiv, J. Alloys Comp., sv. 221, str. 246 (1995); T. Matsushita a kolektiv, Supercond. Sci. Technol., sv. 7, str.
-3 CZ 306776 B6
222, 1994)]. To je proto, že Ag snižuje teplotu tání Bi-2223 materiálu, čímž zlepšuje slinování a usnadňuje požadované vytvoření fáze Bi-2223, zaplňuje hranice zm/prázdné prostory a funguje jako paralelní vodivý okruh, čímž se zlepšuje Jc a snižuje přechodový odpor.
Yamada a kolektiv v Supercond. Sci. Technol. sv. 4, str. 165(1991) zaznamenal zlepšení u Jc pro 2,5 až 50 cm dlouhé vzorky Bi-2223 pásek s přidaným Ag, založené na prospěšné roli přísady stříbra.
V jiném odkazu: Bismuth-Based High-Temperature superconductors, vyd. H. Maeda a T. Togano; str. 253 (1996), Michishita a kolektiv zaznamenali trojnásobné zvětšení kritického elektrického proudu (Ic) a o tři řádové hodnoty nižší měrný odpor (Re) při přidání 10 % hmotn. stříbra. Ačkoliv získaný Ic 177 A je přijatelně dobrý, bohužel získaný Rc v řádu 10“5 - 10 6 ohm-cm2 při 77 K v nulovém poli je stále vysoký. Kromě toho tyto záznamy jsou o Bi-2212 tyčových vodičích elektrického proudu s nízkým Tc.
Přesto, že byly mnohé studie o Bi-2223 supravodivém materiálu s přidaným stříbrem prováděny na vzorcích malých pelet a několik studií na páscích, bohužel tento problém není ještě vyřešen pro velkokapacitní vodiče elektrického proudu. Kromě toho u obou těchto způsobů bylo Ag přidáno do kalcinovaného prášku, který je obvykle připraven podle způsobu v pevné fázi. Tento způsob má nevýhodu vyrobení nejen surového a nehomogenního kalcinovaného prášku, ale také má nevýhodu nerovnoměrného smíchání Ag, což ovlivňuje supravodivost konečného výrobku.
Nevýhody výše uvedeného postupu mohou být zlepšeny použitím techniky rozpouštění, která zajišťuje rovnoměrné smíchání hlavních prvků v atomovém měřítku. Tyto způsoby jsou způsoby lyofilizace [patent US 5 523 285] a sušení rozprašováním [Van a kolektiv, Supercond. Sci. Technol., sv. 9, str. 843 (1996); Bruneel a kolektiv, Supercond. Sci. Technol., sv. 11, str. 88 (1998)], které zajišťují rovnoměrné smíchání hlavních prvků v atomovém měřítku. Avšak mezi těmito dvěma má dříve jmenovaný způsob, který je složitý a mimořádně citlivý na koncentraci dusičnanového iontu a pH roztoku, nevýhodu výroby hygroskopického smíchaného prášku, jestliže je pH mimo úzké rozmezí (0,3 až 0,7). Na druhou stranu druhý způsob je jednoduchý a není citlivý na pH.
Může být učiněn odkaz na S. N. Ekbote a kolektiv v Bull. Mater. Sci, sv. 24, str. 603 (2001), kde je popsán způsob zhotovení Bi-2223 velkokapacitních trubkových vodičů elektrického proudu s přidáním stříbra (od 0 do 2 5 % hmotn.) ve výchozím roztoku suroviny mající Bi:Pb:Sr:Ca:Cu v poměru 1,84:0,4:2,2:2:3. Způsob sušení rozprašováním pro výchozí smíchaný prášek a vícenásobná zahřívání při různých teplotách s pomocnými mletími pro přípravu kalcinovaného prášku. Izolisování za studená pro vytvoření trubek. Jak počáteční, tak závěrečné slinování do trubky stejného rozměru: L = 200 mm, O.D. = 30 mm a I.D. = 28 mm, s jedním pomocným drcením a mletím v kulovém mlýnu. Způsob dodatečného slinování využívající na vzduchu schnoucí stříbrnou pastu ovinutou stříbrnou fólií (dvě vrstvy) pro oba koncové kontakty. Je učeno, že tímto postupem může být vyráběn chemicky homogenní kalcinovaný prášek. Pak se zaznamenává maximální přenosový elektrický proud (minimálně 120 Amp) a nejnižší přechodový odpor v rozmezí 10”5 až 10 6 ohm ~ pro trubkové vodiče s přidanými 10 % hmotn. Ag při 77 K v nulovém poli. Ačkoliv byl kalcinovaný prášek homogenní, získané hodnoty přechodového odporu výsledných trubkových vodičů elektrického proudu bohužel nejsou dostatečně nízké. Tento způsob má nevýhodu tvoření nepříliš dobrých kontaktů.
Dále ačkoliv jsou čisté Bi-2223 velkokapacitní trubkové vodiče elektrického proudu se schopností vedení elektrického proudu v rozsahu od 35 do 1500 A (kritická proudová hustota Jc se mění od 500 do 850 A/cm2) a přechodovým odporem v řádu 10”6 ohm při 77 K ve vnitřním poli komerčně dostupné od několika společností po celém světě, jako CAN Superconductors/Marke Těch International lne., Sumitomo Heavy Indus. Ltd., Kobe Steel, Fuj i Electric, Kyushu Electric, Mitsubishi a Showa Electric wire and cable a jiné, pro použití, jako jsou LTS magnety a SMĚS, nicméně nebyly zaznamenány žádné údaje týkající se mechanických vlastností, jako je pevnost
-4CZ 306776 B6 v lomu (?), která je jeden z velmi důležitých a rozhodujících parametrů vedle elektrických vlastností Jc a Rc, zvláště pro použití těchto velkých velkokapacitních vodičů vyrobených z křehkých HTS materiálů.
Ve způsobech ze stavu techniky je pro získání Bi-2223 velkokapacitních vodičů elektrického proudu používán supravodivý materiál neupravený stříbrem, čistota použitých surovin je 99,9 % nebo více, složení (Bi, Pb) : Sr: Ca: Cu v molámím poměru 2:2:2:3, což zřídka vede k požadovanému jednorázovému Bi-2223 materiálu, je používán obecně velmi dlouhý (celkově 250 až 350 hodin zahřívání) postup v pevné fázi. Je používán nákladný způsob s dodatečným společným slinováním jedné nebo dvou vrstev rozprašovaného/odpařeného stříbra pro oba koncové kontakty, který obvykle vede k přechodovému odporu v rozmezí mikroohmů. Jako zahřívací atmosféra je používán parciální tlak kyslíku. To nejen zvyšuje celkovou cenu výrobku, ale také brání reprodukovatelnosti údajů (kvůli nehomogennímu konečnému výrobku v důsledku výchozího chemicky nehomogenního prášku) zvláště získaných z tohoto velkého velkokapacitního slinutého konečného výrobku. Proto zde existuje jednoznačná potřeba poskytnout zlepšený postup přípravy Bi2223 hmoty vhodné pro vyrábění levných vodičů vysokého elektrického proudu.
Ze způsobů ze stavu techniky je jasné, že pro získání Bi-2223 velkokapacitních vodičů elektrického proudu je používán supravodivý materiál neupravený stříbrem, čistota použitých surovin je 99,9 % nebo více, je používáno složení (Bi,Pb):Sr:Ca:Cu v molámím poměru 2:2:2:3, což zřídka vede k požadovanému jednorázovému Bi-2223 materiálu, je používán obecně velmi dlouhý (200 až 300 hodin) postup v pevné fázi, který zahrnuje fyzické smíchání surovin pro získání výchozího prášku pro přípravu kalcinovaného prášku jako prekurzoru pro supravodivý materiál. Tato technika a jiné techniky, jako společné vysrážení, sol-gel, nevedou k chemicky homogennímu prášku. Je používán způsob s dodatečným společným slinováním jedné nebo dvou vrstev rozprašovaného/odpařeného stříbra pro oba koncové kontakty a parciální tlak kyslíku jako zahřívací atmosféra. To nejen zvyšuje celkovou cenu výrobku, ale také brání reprodukovatelnosti údajů (kvůli nehomogennímu konečnému výrobku v důsledku výchozího chemicky nehomogenního prášku) zvláště získaných z tohoto velkého velkokapacitního slinutého konečného výrobku. Proto zde existuje jednoznačná potřeba poskytnout zlepšený postup přípravy Bi-2223 hmoty vhodné pro vyrábění levných vodičů vysokého elektrického proudu.
Z dosavadního známého stavu techniky, jak je podrobně popsán výše, je jasné, že zde existuje jednoznačná potřeba vyvinout postup přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené.
Podstata vynálezu
Hlavním předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout postup přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené, který odstraňuje nevýhody, které jsou podrobně popsány výše.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout postup přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi ze zlepšeného vysokoteplotního supravodivého (HTS) kuperátu [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oio+x] na bázi bismutu a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené, který odstraňuje nevýhody, které jsou podrobně popsány výše.
Ještě dalším předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout zlepšený postup vyvinutí vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu různých velikostí vhodných pro kryochladič bez kryogenního chladivá a další supravodivé magnetové systémy, které potřebují být buzeny stejnosměrným proudem více než 200 A.
-5 CZ 306776 B6
Ještě dalším předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout způsob přípravy HTS vodičů elektrického proudu se sníženým měrným odporem kontaktů, zvýšeným přenosovým elektrickým proudem a zvýšenou pevností v lomu samotného HTS tvořícího vodič elektrického proudu.
A ještě dalším předmětem předkládaného vynálezu je získat chemicky smíchaný výchozí prášek ze základních surovin včetně stříbra přímo ve fázi surovin pro získání homogenity v atomovém měřítku v jediném kroku ve velkém množství použitím způsobu sušení rozprašováním, který může být zřídka dosažen způsoby ze stavu techniky. Tímto se nejen může zlepšit kvalita supravodivého materiálu, ale také se může zkrátit celkové trvání celého postupu.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je použít základní složení: Bi174_i 84 Pb0>?4 o,4o Srijg5_2,o, Caij97_2,2 Cu3 0-3.3, která vedou k jednorázovému Bi-2223 materiálu.
Ještě dalším předmětem předkládaného vynálezu je slinovat nejprve postupem nezahrnujícím více kroků potřebných pro vytvoření trubek/tyčí různé velikosti.
A ještě dalším předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout všechna tepelná zpracování na vzduchu spíše než při nízkém parciálním tlaku kyslíku, což může dále snížit náklady.
Jiným předmětem předkládaného vynálezu je použít levné a snadno dostupné suroviny (s čistotou 98 %) spíše než nákladnější suroviny s 99,9% čistotou používané ve způsobech ze stavu techniky.
V jiném předmětu předkládaného vynálezu je použit postup s levnými společně slinutými třemi vrstvami a nízkým přechodovým odporem pro elektrodové kontakty.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout postup přípravy zlepšených Bi-2223 trubkových vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi.
Ještě dalším předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout způsob přípravy zlepšených Bi2223 tyčových vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi.
Jiným předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout velkokapacitní vodič elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi, jako je stejnosměrný přenosový elektrický proud více než 200 A, měrný odpor koncových kontaktů maximálně 1 ?ohm-cm2 a pevnost v lomu minimálně 100 MPa.
V předkládaném vynálezu je zde poskytnutý postup přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi ze zlepšeného vysokoteplotního supravodivého (HTS) kuperátu [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x] na bázi bismutu a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené. V tom je uvedený vodič elektrického proudu z [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oi0+x supravodivého materiálu ve tvaru trubky nebo tyče s oběma koncovými stříbrnými kovovými kontakty. Pro vyrábění takového vodiče postup zahrnoval úpravu supravodivého materiálu homogenním přidáním stříbra do výchozí suroviny, krok počátečního slinování do velké trubky následovaný drcením na prášek, krok tvarování uvedeného prášku z původně slinuté trubky do trubek a tyčí různé velikosti, krok vytvoření kovových kontaktů perforovanou stříbrnou fólií vloženou mezi dvě kovová rozprašováním nanesená stříbra na obou koncových částech uvedených trubek a tyčí, následovaný závěrečným krokem společného slinování. Ve vodičích elektrického proudu získaných podle těchto aspektů je možné stabilně vést elektrický proud více než 200 A, nutný pro buzení supravodivých magnetových systémů.
V předkládaném vynálezu je zde poskytnutý zlepšený postup, kde přidáním stříbra do výchozí suroviny má získaný [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x [(Bi,Pb)—2223] velkokapacitní vodič elektrického
-6CZ 306776 B6 proudu zlepšené vlastnosti, jako je zvýšení kritické proudové hustoty, snížení přechodového odporu a zvýšení pevnosti v lomu.
V předkládaném vynálezu je první krok získat chemicky smíchaný výchozí prášek ze surovin z hlavních prvků a z přídavného stříbra pro získání homogenity v atomovém měřítku v jediném kroku ve velkém množství použitím způsobu sušení rozprašováním, což může být zřídka dosaženo způsobem v pevném stavu ze stavu techniky fyzického smíchání jednotlivých surovin dokonce i po několika pomocných mletích. Tímto se nejen může zlepšit kvalita supravodivého materiálu, ale také se může zkrátit celkové trvání celého postupu. Dále ve zpracování materiálu pro přípravu velkokapacitních vodičů elektrického proudu je prováděno počáteční slinování kalcinovaného prášku do jediné trubky o velké velikosti jak pro výsledné trubky, tak i tyče a vytváří se třívrstvé stříbrné kovové kontakty z perforované stříbrné fólie vložené mezi dvě kovové rozprašováním nanesené stříbrné vrstvy.
V předkládaném vynálezu je poskytnutý postup přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi ze zlepšeného vysokoteplotního supravodivého (HTS) kuperátu [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x] na bázi bismutu a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené, zahrnující: krok připravení jednotlivých roztoků kovových kationtů Bi, Pb, Sr, Ca a Cu a smíchání tak získaného roztoku, krok přidání roztoku stříbrných kationtů do uvedeného smíchaného roztoku, krok sušení rozprašováním uvedeného výsledného roztoku kovových kationtů pro získání výchozího prášku, krok kalcinování uvedeného rozprašováním usušeného prášku pro získání homogenního prekurzorového kalcinovaného prášku pro slinování, krok izolisování za studená uvedeného homogenního kalcinovaného prášku do tvaru trubek, následovaný následným počátečním slinováním, krok drcení a smíchání uvedené původně slinuté trubky pro získání homogenního práškového materiálu z původně slinuté supravodivé trubky, krok izolisování za studená uvedeného homogenního původně slinutého supravodivého práškového materiálu do výsledných trubek a/nebo tyčí různé velikosti, krok vytvoření drážek na obou koncích uvedených trubek/tyčí, krok vytvořené stříbrných kontaktů a krok konečného společného slinování uvedené sestavy trubky/tyče a stříbrných kontaktů, čímž se získává velkokapacitní vodič elektrického proudu.
Obdobně předkládaný vynález poskytuje postup přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi, který zahrnuje:
(i) připravení jednotlivých vodných roztoků dusičnanů Bi, Pb, Sr, Ca a Cu a pak smísení roztoků dohromady pro vytvoření jediného roztoku;
(ii) přidání stříbra ve formě vodného roztoku dusičnanu stříbrného do jediného roztoku (i) pro získání výsledného dusičnanového roztoku;
(iii) sušení rozprašováním výsledného dusičnanového roztoku získaného v kroku (ii) pro získání rozprašováním usušeného prášku;
(iv) kalcinování rozprašováním usušeného prášku pro získání homogenního kalcinovaného prášku;
(v) izolisování za studená (CIP) kalcinovaného prášku do velké trubky o délce až do 500 mm, vnějším průměru až do 150 mm a tloušťce stěny v rozmezí 2 až 10 mm;
(ví) počáteční slinování za studená izostaticky lisované trubky z kroku (v);
(vii) mletí původně slinuté vysokoteplotní supravodivé (HTS) trubky na prášek a smíchání pro získání homogenního prášku z původně slinuté trubky;
-7CZ 306776 B6 (vili) izolisování za studená (CIP) uvedeného homogenního prášku z původně slinuté trubky získaného v kroku (vii) do výsledných trubek a tyčí;
(ix) vytvoření drážek na obou koncích uvedených trubek a tyčí;
(x) vytvoření kovových kontaktů, například třívrstvých, na obou koncových drážkách;
(xi) konečné společné slinování sestavy trubky/tyče a stříbrných kontaktů.
V provedení předkládaného vynálezu mají dusičnany Bi, Pb, Sr, Ca, Cu a Ag 98% čistotu.
V jiném provedení předkládaného vynálezu jsou dusičnany Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru v rozmezí 1,74 až 1,84:0,34 až 0,4:1,83 až 2,0:1,97 až 2,2:3,0 až 3,13.
V ještě jiném provedení předkládaného vynálezu je dusičnan stříbrný v molámím poměru v rozmezí 0,6 až 1,8.
V ještě jiném provedení předkládaného vynálezu vysokoteplotní supravodič je (Bi,Pb)-2223 s přidaným stříbrem.
V dalším provedení předkládaného vynálezu je kalcinace výchozího rozprašováním usušeného prášku obsahujícího Ag prováděna při teplotě v řádu 800 °C ± 10 °C na vzduchu po dobu v řádu jedné hodiny pro získání prekurzorového prášku pro slinování.
V jiném provedení předkládaného vynálezu je izolisování za studená kalcinovaného prášku do velké trubky prováděno za tlaku v rozmezí 100 až 300 MPa.
V ještě jiném provedení předkládaného vynálezu je velikost trubky, získané ze za studená izostaticky lisovaného kalcinovaného prášku, o délce v řádu 430 mm, vnějším průměru v řádu 50 mm a tloušťce stěny v rozmezí 2 až 3 mm.
V ještě jiném provedení předkládaného vynálezu je počáteční slinování za studená izostaticky lisované trubky prováděno při teplotě v rozmezí 830 až 850 °C na vzduchu po dobu v rozmezí 60 až 100 hodin.
V ještě jiném provedení předkládaného vynálezu je mletí původně slinuté vysokoteplotní supravodivé (HTS) trubky na prášek a smíchání prováděno známými způsoby.
V dalším provedení předkládaného vynálezu je izolisování za studená (CIP) původně slinuté trubky do výsledných trubek/tyčí, v tomto pořadí, prováděno za tlaku v rozmezí 200 až 400 MPa.
V ještě dalším provedení předkládaného vynálezu vytvoření kovových kontaktů na obou koncových částech uvedené trubky nebo tyče sestává z vytvoření drážek na obou koncích supravodiče, nanesení první stříbrné vrstvy rozprašovací pistolí na kovy, navinutí perforované stříbrné fólie na uvedenou stříbrnou vrstvu, nanesení druhé stříbrné vrstvy rozprašovací pistolí na kovy na uvedenou perforovanou stříbrnou fólii; společného slinování uvedené kombinace první stříbrné vrstvy, navinuté stříbrné fólie a druhé stříbrné vrstvy při teplotě v rozmezí 830 až 850 °C na vzduchu po dobu v rozmezí 100 až 150 hodin, pro získání vodiče elektrického proudu.
Obdobně předkládaný vynález poskytuje supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu, vhodné pro kryochladiče bez kryogenního chladivá a další supravodivé magnetové systémy, vyrobené postupem popsaným v tomto dokumentu výše.
-8CZ 306776 B6
V provedení předkládaného vynálezu je kritická proudová hustota (Jc) supravodivých velkokapacitních trubkových a tyčových vodičů elektrického proudu v rozmezí 366 až 1166 A/cm2 při 77 K ve vnitřním poli.
V jiném provedení předkládaného vynálezu je měrný odpor kontaktů supravodivých velkokapacitních trubkových a tyčových vodičů elektrického proudu v rozmezí 0,010 až 0,039? ohm cm2 při 77 K ve vnitřním poli.
V ještě jiném provedení předkládaného vynálezu je pevnost v lomu supravodivých velkokapacitních trubkových a tyčových vodičů elektrického proudu v rozmezí 122 až 170 MPa.
A v ještě jiném provedení předkládaného vynálezu jsou kontakty vysokoteplotních supravodivých (HTS) vodičů elektrického proudu schopné vedení stejnosměrného elektrického proudu více než 200 A, alespoň po dobu 2 až 4 hodin bez přidání jakéhokoliv tepelného zatížení pro kryogenní chladivo užívané pro chlazení HTS.
V dále ještě jiném provedení předkládaného vynálezu je reprodukovatelnost supravodivých velkokapacitních vodičů elektrického proudu, vhodných pro kryochladiče bez kryogenního chladivá a další supravodivé magnetové systémy, v řádu více než 60 % při 160 až 250 hodinách celkového trvání zahřívání.
V dalším provedení předkládaného vynálezu je výsledný vysokoteplotní supravodivý velkokapacitní vodič elektrického proudu dutá válcová trubka o vnějším průměru (O.D.) v rozmezí 10 až 35 mm, délce v rozmezí 100 až 400 mm a tloušťce stěny v rozmezí 2 až 3 mm.
V ještě dalším provedení předkládaného vynálezu je výsledný vysokoteplotní supravodivý vodič elektrického proudu pevná tyč o průměru v rozmezí 2 až 10 mm a délce v rozmezí 100 až 200 mm.
V předkládaném vynálezu je poskytnutý postup přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi ze zlepšeného vysokoteplotního supravodivého (HTS) kuperátu [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x] na bázi bismutu a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené. Postup zahrnuje připravení prekurzorového prášku vysokoteplotního supravodiče [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oi0+x[(Bi,Pb)-2223] s přidáním Ag ze způsobu sušení rozprašováním s okamžitou kalcinací při teplotě 800 ± 10°C na vzduchu po dobu jedné hodiny, tvarování kalcinovaného prášku do trubky dlouhé až 500 mm (O.D. ~ 50 mm), slinování uvedené trubky při teplotách od 830 do 850 °C na vzduchu po dobu 60 až 100 hodin, mletí uvedené původně slinuté trubky na prášek, tvarování uvedeného mletého prášku z původně slinuté trubky do výsledné trubky nebo tyče, vytvoření drážek na obou koncích uvedené výsledně trubky nebo tyče, vytvoření stříbrného kovového kontaktu na uvedených drážkách, nakonec společné slinování uvedené sestavy trubky nebo tyče a kovového kontaktu při teplotách od 830 do 850 °C na vzduchu po dobu 100 až 150 hodin, mající za následek vodiče elektrického proudu mající vlastnosti, jako jsou: Jc v rozmezí 366 až 1166 A/cm2, měrný odpor kontaktů v rozmezí 0,010 až 0,039? ohm.cm2 při 77 K. a ve vnitřním poli a pevnost v lomu v rozmezí 122 až 170 MPa.
Vysokoteplotní supravodič (HTS) (Bi,Pb)-2223 má být používán jako vodič elektrického proudu.
V případě těchto HTS jsou vybrána složení: Bi] 74_i 34 Pbo,34_o,4 Srj 83 2,o Cai,97_2,2 Cu3 o_3 3, pro získání jednorázového Bi—2223 supravodivého materiálu.
Novost postupu z předkládaného vynálezu přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi ze zlepšeného vysokoteplotního supravodivého (HTS) kuperátu [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu301o+x] na bázi bismutu a supravodivých velkokapacitních vodičů elektrického proudu tímto vyrobených spočívá ve zlepšení mate
-9CZ 306776 B6 riálových vlastností, jako je zvýšení kritické proudové hustoty, zvýšení pevnosti v lomu a snížení přechodového odporu. Dále je zde zkrácení celkového výrobního času asi o 100 hodin.
Novost postupu z předkládaného vynálezu přípravy vysokoteplotních supravodivých (HTS) velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi ze zlepšeného vysokoteplotního supravodivého (HTS) kuperátu [(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ol0+x] na bázi bismutu a supravodivých velkokapacitních vodičů elektrického proudu tímto vyrobených, byla dosažena nezřejmými vynálezeckými kroky:
1. úpravy supravodivého materiálu homogenním přidáním stříbra do samotné výchozí suroviny;
2. počátečního slinování jediné velké trubky místo několika menších trubek, mající za následek zvýšenou homogenitu a zkrácení celkové doby výroby, zvláště zkrácení doby slinování;
3. třívrstvých koncových kontaktů spíše než jednovrstvého nebo dvouvrstvého kontaktu.
Tak byly nezřejmými vynálezeckými kroky úpravy základního (Bi,Pb)—2223 materiálu přidáním stříbra v atomovém měřítku a následujícími jednoduchými/minimálními kroky, jak je podrobně popsáno v tomto dokumentu výše, dosaženy nové parametry.
Objasnění výkresů
Na obrázku 1 (a) a (b) výkresu doprovázejících tento popis jsou ukázány (a) hotový trubkový HTS vodič elektrického proudu a (b) hotový tyčový HTS vodič elektrického proudu.
Obrázek 2 výkresů ukazuje diagram nastavení pro měření kritické proudové hustoty vodiče elektrického proudu podle provedení předkládaného vynálezu.
Obrázek 3 výkresů ukazuje diagram nastavení pro měření měrného odporu kontaktu elektrodové části vodičů elektrického proudu podle provedení předkládaného vynálezu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Na obrázku l(a) a (b) výkresů doprovázejících tento popis jsou ukázány (a) hotový trubkový HTS vodič elektrického proudu a (b) hotový tyčový HTS vodič elektrického proudu. Na tomto obrázku vztahová značka 1 označuje (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x supravodič; a značka 2 označuje: stříbrnou kovovou elektrodovou část.
Kritická proudová hustota (Jc) a měrný odpor kontaktů trubkových/tyčových vodičů elektrického proudu s přidaným stříbrem, připravených postupem z předkládaného vynálezu popsaným v tomto dokumentu výše, byly změřeny způsobem se čtyřmi svorkami, jak je ilustrováno na obrázcích 2 a 3 výkresů doprovázejících tento popis. Všechny čtyři svorky vytvořené na elektrodové části 2 supravodiče 1 byly ze stříbra. Vnější svorky (části elektrod) byly proudové svorky a vnitřní dvě svorky byly napěťové svorky.
Obrázek 2 výkresů ukazuje diagram nastavení pro měření kritické proudové hustoty vodiče elektrického proudu podle provedení předkládaného vynálezu, kde vztahová značka 2 je stříbrná kovová elektrodová část a vztahová značka 1 je (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu301o+x supravodič.
Obrázek 3 výkresů ukazuje diagram nastavení pro měření měrného odporu kontaktů elektrodové části vodičů elektrického proudu podle provedení předkládaného vynálezu, kde vztahová značka 2 je stříbrná kovová elektrodová část a vztahová značka 1 je (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x supravodič.
- 10CZ 306776 B6
Ve způsobu se čtyřmi zkouškami pro napěťové odbočky byla použita na vzduchu schnoucí stříbrná pasta a připojovací měděné kabely byly připájeny přímo k supravodiči blízko u proudového kontaktu. Přesnost měření byla asi ± 10 %. Měření, byla za teploty vzorků 77 K a 4,2 K.
Dále byla měřena pevnost v lomu (o) na kroužcích o šířce 3 až 5 mm odříznutých z nakonec slinutých trubek a kruhových kotoučích o tloušťce 3 až 5 mm odříznutých z tyčí.
Následující příklady jsou dány prostřednictvím ilustrace, a tedy by neměly být chápány pro omezení rozsahu předkládaného vynálezu.
Příklad 1
Prekurzorový prášek bez stříbra byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán čistý prekurzorový prášek pro slinování.
Čistý kalcinovaný prášek byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu.
Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána čistá trubka o délce = 320 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 25 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání čistého (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu o délce = 320 mm. Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,204 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 158 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 375 A/cm2 a pevnost v lomu byla 98 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 2
Prekurzorový prášek bez stříbra byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán čistý prekurzorový prášek pro slinování.
Čistý kalcinovaný prášek byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak
- 11 CZ 306776 B6 byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu.
Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána čistá trubka o délce = 320 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 25 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání čistého (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu o délce = 320 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,036 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 2500 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 3
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 0,6. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molárním poměru 0,6. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 0,6.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 0,6 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molárním poměru 0,6 o délce = 320 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 25 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molárním poměru 0,6 o délce = 320 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,052 pohm-cm2. V této době byl kritický elektrický proud (Ic) 226 A. Jestliže se přepočetl tento původní elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 537 A/cm2 a pevnost v lomu byla 132 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
- 12CZ 306776 B6
Příklad 4
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 0,6. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 0,6. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 0,6.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 0,6 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molámím poměru 0,6 o délce - 320 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 25 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 0,6 o délce = 320 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,005 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 5320 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 5
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 320 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 25 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
- 13 CZ 306776 B6
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 320 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,037 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 299 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 712 A/cm2 a pevnost v lomu byla 145 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 6
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molárním poměru 1,2 o délce = 320 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 25 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinutá perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molárním poměru 1,2 o délce = 320 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,0031 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 7530 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 7
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molárním poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molárním poměru 1,8. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,8. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,8.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,8 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového mate
- 14CZ 306776 B6 riálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molámím poměru 1,8 o délce = 320 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 25 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 1,8 o délce = 320 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,039 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 258 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 615 A/cm2 a pevnost v lomu byla 138 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 8
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molárním poměru 1,8. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,8. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,8.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,8 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molámím poměru 1,8 o délce = 320 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 25 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 1,8 o délce = 320 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,004 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 6300 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 9
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,74:0,34:1,83:1,97:3,13 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným
- 15 CZ 306776 B6 přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molárním poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm, vnějším průměru = 30,8 mm a vnitřním průměru = 28,8 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 20 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,027 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 595 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 633 A/cm2 a pevnost v lomu byla 153 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 10
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molárním poměru 1,74:0,34:1,83:1,97:3,13 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm, vnějším průměru = 30,8 mm a vnitřním průměru = 28,8 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 20 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,0022 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 6170 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
- 16CZ 306776 B6
Příklad 11
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm, vnějším průměru = 30,8 mm a vnitřním průměru = 28,8 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 20 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,023 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 650 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 691 A/cm2 a pevnost v lomu byla 160 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 12
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm, vnějším průměru - 30,8 mm a vnitřním průměru = 28,8 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 20 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
- 17CZ 306776 B6
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K. v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,001 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 7234 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 13
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molárním poměru 1,84:0,4:2,0:2,2:3,0 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molárním poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické pecí již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molárním poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s Ag v molárním poměru 1,2 o délce = 220 mm, vnějším průměru = 30,8 mm a vnitřním průměru = 28,8 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 20 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molárním poměru 1,2 o délce = 200 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,025 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 555 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 590 A/cm2 a pevnost v lomu byla 155 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 14
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,4:2,0:2,2:3,0 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molárním poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po
- 18 CZ 306776 B6 dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka mající Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 220 mm, vnějším průměru = 30,8 mm a vnitřním průměru = 28,8 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 20 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidáním Ag v molámím poměru 1,2 o délce = 200 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,0012 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 5946 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 15
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molárním poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s přidaným Ag (molámí poměr 1,2) o délce = 120 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 10 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molámí poměr 1,2) o délce = 120 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,035 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 299 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 712 A/cm2 a pevnost v lomu byla 147 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 16
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový
- 19CZ 306776 B6 roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molárním poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molárním poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s přidaným Ag (molární poměr 1,2) o délce = 120 mm, vnějším průměru = 12,4 mm a vnitřním průměru = 10,0 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 10 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molární poměr 1,2) o délce = 120 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K. v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,003 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 7530 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 17
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molárním poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molárním poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molárním poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molárním poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána trubka s přidaným Ag (molární poměr 1,2) o délce = 400 mm, vnějším průměru = 35,0 mm a vnitřním průměru = 33,0 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 40 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je trubka se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molární poměr 1,2) o délce = 400 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,033 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 750 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná
-20CZ 306776 B6
Jc byla 702 A/cm2 a pevnost v lomu byla 170 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 18
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána tyč o délce = 100 m a průměru = 2 mm. Na obou koncích této tyče byly vytvořeny zářezy dlouhé 5 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je tyč se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)~2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molámí poměr 1,2) o délce = 100 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této tyče při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,01 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 35 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 1166 A/cm2 a pevnost v lomu byla 128 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 19
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána tyč o délce = 120 mm a průměru = 4 mm. Na obou koncích této tyče byly vytvořeny zářezy dlouhé 10 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
-21 CZ 306776 B6
Tato celá sestava, to je tyč se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 tyčového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molámí poměr 1,2) o délce = 120 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této tyče při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,01 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 138 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jcbyla 1150 A/cm2 a pevnost v lomu byla 122 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 20
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molárním poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána tyč o délce = 120 mm a průměru = 4 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 10 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je tyč se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molámí poměr 1,2) o délce = 120 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,0015 pohm-cm2. V této době byla kritická proudová hustota (Jc) 10750 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 21
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molárním poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molárním poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získá-22CZ 306776 B6 na tyč o délce = 150 mm a průměru = 7 mm. Na obou koncích této tyče byly vytvořeny zářezy dlouhé 10 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je tyč se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 tyčového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molámí poměr 1,2) o délce = 150 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této tyče při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,018 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 192 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 505 A/cm2 a pevnost v lomu byla 125 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 22
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
Tento prekurzorový prášek s Ag v molárním poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána tyč o délce = 150 mm a průměru = 7 mm. Na obou koncích této trubky byly vytvořeny zářezy dlouhé 10 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je tyč se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 trubkového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molámí poměr 1,2) o délce = 150 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této trubky při 4,2 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,0016 pohm-cm2. V této době byla teoretická proudová hustota (Jc) 6315 A/cm2. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
Příklad 23
Prekurzorový prášek se stříbrem byl připraven odvážením dusičnanového prášku každé suroviny z hlavních prvků Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 a přídavného Ag v molámím poměru 1,2. Ty byly rozpuštěny ve dvakrát destilované vodě. Tento dusičnanový roztok byl vysušen rozprašováním pro získání homogenního výchozího prášku s rovnoměrným přidáním Ag v molámím poměru 1,2. Tento prášek byl pak okamžitě kalcinován na vzduchu po dobu 1 hodiny v elektrické peci již nastavené na 800 °C. Tím byl získán prekurzorový prášek pro slinování s Ag v molámím poměru 1,2.
-23 CZ 306776 B6
Tento prekurzorový prášek s Ag v molámím poměru 1,2 byl za studená izostaticky lisován (CIP) za tlaku 300 MPa do tvaru trubky, která byla 430 mm dlouhá s vnějším průměrem 50 mm a vnitřním průměrem 47 mm. Pak byla tato trubka slinovaná zpočátku při 830 °C na vzduchu po dobu 80 hodin, následováno drcením a smícháním pro získání původně slinutého práškového materiálu. Pak byla izolisováním za studená tohoto původně slinutého prášku za tlaku 400 MPa získána tyč o délce = 200 mm a průměru = 9 mm. Na obou koncích této tyče byly vytvořeny zářezy dlouhé 10 mm. Následně byla rozprašovací pistolí na kovy nanesena první vrstva stříbra. Dále byla okolo první stříbrné vrstvy nanesené rozprašováním kovů ovinuta perforovaná stříbrná fólie. Poté, co byla stříbrná fólie zcela ovinuta, za zanechání malé neovinuté části pro vytvoření vnějších kontaktů, byla nanesena rozprašováním kovů další stříbrná vrstva.
Tato celá sestava, to je tyč se stříbrným kontaktem na obou koncích, byla nakonec slinovaná na vzduchu po dobu 100 hodin pro získání (Bi,Pb)-2223 tyčového vodiče elektrického proudu s přidaným Ag (molámí poměr 1,2) o délce = 200 mm.
Byl měřen měrný odpor kontaktů této tyče při 77 K v nulovém magnetickém poli a dosažená hodnota byla 0,021 pohm-cm2. V této době byl naměřený kritický elektrický proud (Ic) 230 A. Jestliže se přepočetl tento kritický elektrický proud na kritickou proudovou hustotu (Jc), získaná Jc byla 366 A/cm2 a pevnost v lomu byla 130 MPa. Získané výsledky jsou ukázány v tabulce 1.
V tabulce-1 níže jsou dány shromážděné údaje z výše zaznamenaných příkladů. Porovnávací údaje ukazují kritickou proudovou hustotu, měrný odpor kontaktů při 77 K ve vnitřním poli a pevnost v lomu (σ) různých (Bi,Pb)—2223 trubkových/tyčových vodičů elektrického proudu a také jasně zdůrazňují výslednou novost zmenšení měrného odporu kontaktů a zlepšení jak u Jc, tak u σ, v důsledku nezřejmého vynálezeckého kroku úpravy supravodivého materiálu homogenním přidáním stříbra do samotné výchozí suroviny.
Tabulka-1
| č. vzorku | Složení Bi :Pb:Sr:Ca:Cu | Ag molární poměr | Tvar | Velikost (délka x vnějSí průměr x vnitřní průměr) ιπη | Teplota měření (K) | Kritická proudová hustota (A/cm21 | Měrný odpor kontaktů (pohmcm2) | Pevnost v lomu (MPa) |
| 1. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 0 | trubka | 320x12,4x10,0 | 77 | 375 | 0,204 | 98 |
| 2. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 0 | trubka | 320x12,4x10,0 | 4,2 | 2500 | 0,036 | |
| 3. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 0,6 | trubka | 320x12,4x10,0 | 77 | 537 | 0,052 | 132 |
| 4. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 0,6 | trubka | 320x12,4x10,0 | 4,2 | 5320 | 0,005 | |
| 5. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | trubka | 320x12,4x10,0 | 77 | 712 | 0,037 | 145 |
| 6. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | trubka | 320x12,4x10,0 | 4,2 | 7530 | 0,0031 | |
| 7. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,8 | trubka | 320x12,4x10,0 | 77 | 615 | 0,039 | 138 |
| 8. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,8 | trubka | 320x12,4x10,0 | 4,2 | 6300 | 0,004 | |
| 9. | 1,74:0,34:1,83:1,97:3,13 | 1,2 | trubka | 220x30,8x28,8 | 77 | 633 | 0,027 | 153 |
-24CZ 306776 B6
| 10. | 1,74:0,34:1,83:1,97:3,13 | 1,2 | trubka | 220x30,8x28,8 | 4,2 | 6170 | 0,0022 | |
| 11. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | trubka | 220x30,8x28,8 | 77 | 691 | 0,023 | 160 |
| 12. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | trubka | 220x30,8x28,8 | 4,2 | 7234 | 0,0010 | |
| 13 . | 1,84:0,4:2,0:2,2:3,0 | 1,2 | trubka | 220x30,8x28,8 | 77 | 590 | 0,025 | 155 |
| 14. | 1,84:0,4:2,0:2,2:3,0 | 1,2 | trubka | 220x30,8x28,8 | 4,2 | 5946 | 0,0012 | |
| 15. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | trubka | 120x12,4x10,0 | 77 | 712 | 0,035 | 147 |
| 16. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | trubka | 120x12,4x10,0 | 4,2 | 7530 | 0,0030 | |
| 17. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | trubka | 400x35,0x33,0 | 77 | 702 | 0,033 | 170 |
| 18. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | tyč | 100x2 | 77 | 1166 | 0,010 | 128 |
| 19. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | tyč | 120x4 | 77 | 1150 | 0,010 | 122 |
| 20. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | tyč | 120x4 | 4,2 | 10750 | 0,0015 | |
| 21. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | tyč | 150x7 | 77 | 505 | 0,018 | 125 |
| 22. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | tyč | 150x7 | 4,2 | 6351 | 0,0016 | |
| 23. | 1,84:0,35:1,91:2,05:3,05 | 1,2 | tyč | 200x9 | 77 | 366 | 0,021 | 130 |
Hlavní výhody předkládaného vynálezu jsou:
1. Zlepšená kvalita základního materiálu nejen přidáním stříbra, ale také jeho rovnoměrným smícháním v atomovém měřítku.
2. Vodiče pro přiměřeně dobré hodnoty lc ~ 500 A (při 77 K ve vnitřním poli), které jsou srovnatelné s lc z komerčních vodičů a jsou mnohem větší než 200 A nutných pro buzení kryochladiče bez kryogenního chladivá a jakéhokoliv dalšího supravodivého magnetového systému.
3. Vodiče pro zmenšení měrného odporu kontaktů o řádovou hodnotu, čímž se vytváří mnohem nižší odvod tepla ve srovnání s komerčními vodiči elektrického proudu.
4. Vodiče pro přiměřeně dobrou pevnost v lomu z rozmezí 122 až 170 MPa, když je porovnána se zaznamenanými hodnotami pro Bi-2212 tyčové vzorky, je tato hodnota mnohem vyšší než 35 MPa pro vzorky z lití taveniny a je blízko 172 MPa pro vzorky z letmé zóny.
5. Zkracuje celkový výrobní čas a také celkový rozsah trvání tepelného zpracování z 250 až 350 hodin na 160 až 250 hodin.
6. Tepelná zpracování mohou být prováděna na vzduchu raději než za parciálního tlaku kyslíku.
7. Ukazuje spolehlivé a reprodukovatelné údaje více než 60 %.
Podle vynálezu popsaného výše v tomto dokumentu jsou možná další provedení vynálezu ve světle v tomto dokumentu učiněného popisu. Je zamýšleno, že tento popis, příklady a doprovodné výkresy budou interpretovány jako ilustrativní a nikoliv v omezujícím smyslu, se skutečným rozsahem a podstatou vynálezu, které jsou vyjádřeny následujícími patentovými nároky.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob přípravy vysokoteplotního supravodivého velkokapacitního vodiče elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi, vyznačující se tím, že uvedený postup zahrnuje:(i) připravení jednotlivých vodných roztoků dusičnanů Bi, Pb, Sr, Ca a Cu v molámím poměru v rozmezí 1,74 až 1,84:0,34 až 0,4:1,83 až 2,0:1,97 až 2,2:3,0 až 3,13 a pak smíchání roztoků dohromady pro vytvoření jediného roztoku;(ii) přidání stříbra v molámím poměru 0,6 až 1,8 ve formě vodného roztoku dusičnanu stříbrného do jediného roztoku (i) pro získání výsledného dusičnanového roztoku;(iii) sušení rozprašováním výsledného dusičnanového roztoku získaného v kroku (ii) pro získání rozprašováním usušeného prášku;(iv) kalcinování rozprašováním usušeného prášku pro získání homogenního kalcinovaného prášku;(v) izolisování za studená kalcinovaného prášku do trubky o velké velikosti o délce až do 500 mm, vnějším průměru až do 150 mm a tloušťce stěny v rozmezí 2 až 10 mm;(ví) počáteční slinování za studená izostaticky lisované trubky z kroku (v);(vii) mletí původně slinuté vysokoteplotní supravodivé trubky na prášek a smíchání pro získání homogenního prášku z původně slinuté trubky;(viii) izolisování za studená uvedeného homogenního prášku z původně slinuté trubky získaného v kroku (vii) do finálních trubek a tyčí;(ix) vytvoření drážek na obou koncích finálních trubek/tyčí z kroku (viii);(x) vytvoření třívrstvého stříbrného kovového kontaktu na obou koncových drážkách získaných v kroku (ix);a (xi) společné slinování sestavy trubek/tyčí z kroku (ix) a kombinování třívrstvých stříbrných kovových kontaktů z kroku (x), přičemž vysokoteplotní supravodivé velkokapacitní vodiče/vedení mají kritickou proudovou hustotu (Jc) v rozmezí 366 až 1166 A/cm2 při 77 K. ve vnitřním poli, měrný odpor kontaktů v rozsahu 0,010 až 0,039 Íohm-cm2 při 77 K ve vnitřním poli a zlomovou pevnost v rozmezí 122 až 170 MPa.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kalcinování na začátku rozprašováním usušeného prášku obsahujícího Ag je prováděno při teplotě řádově 800 °C ± 10 °C na vzduchu po dobu řádově jedné hodiny pro získání výchozího prášku pro slinování.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že izolisování za studenákalcinovaného prášku do trubky je prováděno při tlaku v rozmezí 100 až 300 MPa.-26CZ 306776 B6
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že počáteční slinování trubky získané izostatickým lisováním za studená kalcinovaného prášku se provádí při teplotě v rozmezí od 830 do 850 °C na vzduchu po dobu v rozmezí od 60 do 100 hodin.
- 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že izolisování za studená (CIP) počátečního slinovaného trubkového prášku do finálních trubek a tyčí, příslušně, se provede při tlaku v rozmezí od 200 do 400 MPa.
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vytváření kovových kontaktů na obou koncových částech uvedené trubky nebo tyče sestává z vytvoření drážek na obou koncích supravodiče, nanášením první stříbrné vrstvy stříkací pistolí na kovy, navíjení perforované stříbrné fólie na uvedenou stříbrnou vrstvu, nanášení druhé stříbrné vrstvy stříkací pistolí na kovy na uvedenou perforovanou stříbrnou fólii; společné slinování uvedené kombinace první stříbrné vrstvy, navinuté stříbrné fólie a druhé stříbrné vrstvy při teplotě v rozmezí od 830 do 850 °C na vzduchu po dobu v rozmezí 100 až 150 hodin, pro získání vodiče elektrického proudu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IN640DE2006 | 2006-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008579A3 CZ2008579A3 (cs) | 2009-03-25 |
| CZ306776B6 true CZ306776B6 (cs) | 2017-07-07 |
Family
ID=37307480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2008-579A CZ306776B6 (cs) | 2006-03-10 | 2006-08-03 | Způsob přípravy vysokoteplotních supravodivých velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7722918B2 (cs) |
| JP (1) | JP5226658B2 (cs) |
| CZ (1) | CZ306776B6 (cs) |
| DE (1) | DE112006003792B4 (cs) |
| WO (1) | WO2007105226A1 (cs) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112007003312B4 (de) * | 2007-01-31 | 2019-02-07 | Council Of Scientific & Industrial Research | Verfahren zur Verbindung oxidischer supraleitender Rohre mit einer supraleitenden Verbindungsstelle |
| JP5399040B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2014-01-29 | カウンスィル オブ サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ | 酸化物超電導ロッドの製造方法 |
| CN100584519C (zh) * | 2008-05-05 | 2010-01-27 | 西北有色金属研究院 | 一种Bi-2212/Ag超导带材的制备方法 |
| KR101247263B1 (ko) * | 2011-11-14 | 2013-03-25 | 삼성전자주식회사 | 탈부착형 전류 도입선 유닛 및 이를 채용한 초전도 자석 장치 |
| CN103354130B (zh) * | 2013-05-15 | 2016-01-20 | 中国科学院电工研究所 | 一种铁基超导导线的制备方法 |
| CN104140083B (zh) * | 2014-07-28 | 2016-02-10 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | Sr4Bi6Se13基超导材料及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140234A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-02-26 | Agency Of Ind Science & Technol | エチレングリコ−ルの製造方法 |
| WO2002072471A2 (de) * | 2001-03-13 | 2002-09-19 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur herstellung von multinären metalloxidpulvern in einem pulsationsreaktor |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR8804615A (pt) * | 1987-09-11 | 1989-04-18 | Grace W R & Co | Processo de producao de um solido ceramico supercondutor constituido por oxidos metalicos;composicao oxido metalica; e particulas esferoidais |
| US5108985A (en) | 1989-11-27 | 1992-04-28 | Kyocera Corporation | Bi-Pb-Sr-Ca-Cu oxide superconductor containing alkali metal and process for preparation thereof |
| JP3032653B2 (ja) * | 1992-10-23 | 2000-04-17 | 住友重機械工業株式会社 | 酸化物高温超電導体電流リード |
| US5395821A (en) | 1992-10-30 | 1995-03-07 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Method of producing Pb-stabilized superconductor precursors and method of producing superconductor articles therefrom |
| US5523285A (en) | 1994-09-30 | 1996-06-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Rapid formation of phase-clean 110 K (Bi-2223) powders derived via freeze-drying process |
| US6209190B1 (en) | 1996-05-03 | 2001-04-03 | The Korea Institute Of Machinery & Materials | Production of MgO dispersed Bi-2223 superconductor |
| US6216333B1 (en) | 1997-02-28 | 2001-04-17 | Dowa Mining Co., Ltd. | Oxide superconductor current lead and method of manufacturing the same |
| EP0960955A1 (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-01 | Universiteit Gent | Method and apparatus for flame spraying to form a tough coating |
| US6359540B1 (en) * | 1998-09-09 | 2002-03-19 | Darren Michael Spiller | Superconducting leads |
| GR1004365B (el) * | 2002-07-10 | 2003-10-20 | �.�.-������� �������� ������������ ��������� ��������� ��� ��������� | Μεθοδος παρασκευης υπερκαθαρων λεπτοκρυσταλλικων υπεραγωγιμων κεραμικων κονεων με αυξημενη παραγωγικοτητα |
| US7792560B2 (en) * | 2004-03-31 | 2010-09-07 | Council Of Scientific And Industrial Research | Process for the preparation of low contact resistant contact on a high transition temperature superconductors |
-
2006
- 2006-08-03 JP JP2009500004A patent/JP5226658B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-08-03 DE DE112006003792T patent/DE112006003792B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2006-08-03 WO PCT/IN2006/000279 patent/WO2007105226A1/en active Application Filing
- 2006-08-03 CZ CZ2008-579A patent/CZ306776B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2006-08-17 US US11/506,967 patent/US7722918B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140234A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-02-26 | Agency Of Ind Science & Technol | エチレングリコ−ルの製造方法 |
| WO2002072471A2 (de) * | 2001-03-13 | 2002-09-19 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur herstellung von multinären metalloxidpulvern in einem pulsationsreaktor |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| XP002407264 VAN DRIESSCHE I ET AL: "Rapid formation of the Bi2-xPbxSr2Ca2Cu3Oy high Tc-phase, using spray-dried nitrate precursor powders" MATERIALS RESEARCH BULLETIN ELSEVIER USA, Vol. 31, No. 8, Srpen 1996, pages 979-992 * |
| XP002407265 Physica C Netherlands, vol. 217, no. 3-4, 20. 11. 1993, pages 360-366 * |
| XP002407266 VAN DRIESSCHE I ET AL: "A statistical Plackett-Burman design of the thermal process in the synthesis of the Bi-2223 HTSC" SUPERCONDUCTOR SCIENCE & TECHNOLOGY IOP PUBLISHING UK, Vol. 9, No. 10, Ríjen 1996, pages 843-848 * |
| XP009074811 Bulletin of Materials Science Indian Acad. Sci India, vol. 24, no. 6, Prosinec 2001, pages 603-609, ISSN: 0250-4707 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2007105226A1 (en) | 2007-09-20 |
| DE112006003792B4 (de) | 2011-07-07 |
| US7722918B2 (en) | 2010-05-25 |
| CZ2008579A3 (cs) | 2009-03-25 |
| JP5226658B2 (ja) | 2013-07-03 |
| DE112006003792T5 (de) | 2009-01-02 |
| US20070213227A1 (en) | 2007-09-13 |
| JP2009529778A (ja) | 2009-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2754564B2 (ja) | 超電導性複合体の製造方法 | |
| US5063200A (en) | Ceramic superconductor article | |
| CZ306776B6 (cs) | Způsob přípravy vysokoteplotních supravodivých velkokapacitních vodičů elektrického proudu se zlepšenými vlastnostmi a supravodivé velkokapacitní vodiče elektrického proudu tímto vyrobené | |
| JP4055375B2 (ja) | 超電導線材とその作製方法及びそれを用いた超電導マグネット | |
| JPH09129438A (ja) | 酸化物超電導コイル及びその製造方法 | |
| EP1018171A1 (en) | Ceramic/metal and a15/metal superconducting composite materials exploiting superconducting proximity effect | |
| JP2004192934A (ja) | 超電導線材およびその製法 | |
| JP3521182B2 (ja) | 酸化物超電導線材及び超電導装置 | |
| US8304372B2 (en) | Process for joining oxide superconducting tubes with a superconducting joint | |
| CA2339246A1 (en) | Protected superconducting component and method for producing the same | |
| US5273959A (en) | Alloy for HTSC composite conductors made of Au-Ag-Pd | |
| JP7277721B2 (ja) | 酸化物超電導バルク導体、及び、その製造方法 | |
| JP2005217039A (ja) | 酸化物超電導体通電素子 | |
| JP5399040B2 (ja) | 酸化物超電導ロッドの製造方法 | |
| JP2727565B2 (ja) | 超電導体の製造方法 | |
| JP3313908B2 (ja) | Ｂｉ系超伝導材料、これを有するＢｉ系超伝導線材及び該超伝導線材の製造方法 | |
| JP2779210B2 (ja) | 電流リード用導体 | |
| JP3313907B2 (ja) | Ｂｉ系超伝導材料、これを有するＢｉ系超伝導線材及び該超伝導線材の製造方法 | |
| JP3548368B2 (ja) | 酸化物超電導電流リード及びその製造方法 | |
| JP2828631B2 (ja) | 超電導物質の製造方法 | |
| JP3450488B2 (ja) | ホウ素を含有する金属酸化物超伝導線材 | |
| JPH05114313A (ja) | 超電導限流線及びその製造方法 | |
| Wang et al. | Performance of 1KA Class HTS Current Leads Made of Bi2223 Rods | |
| Samanta | Processing and Superconducting Properties of YBa2Cu3O7-X+ Ag2O Microcomposite for Fabrication of High Tc, Flexible Wire | |
| JPH04296408A (ja) | 酸化物超電導線材及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20190803 |