DE10137969A1 - Superconducting material based on cuprate material, used e.g. in the production of superconducting cables, contains lithium cations, magnesium cations and/or nickel cations - Google Patents

Superconducting material based on cuprate material, used e.g. in the production of superconducting cables, contains lithium cations, magnesium cations and/or nickel cations

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    • H10N60/855Ceramic materials
    • H10N60/857Ceramic materials comprising copper oxide

Abstract

Superconducting material based on cuprate material contains lithium cations, magnesium cations and/or nickel cations. Preferably the cuprate material is a rare earth barium cuprate material or bismuth (lead)-rare earth copper oxide material. The material is in powered form. The material contains 0.1-0.4 wt.% Mg, 0.03-0.15 wt.% Mg and/or 0.01-0.05 wt.% Li.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf supraleitendes Material basierend auf Cuprat, des Lithium-, Magnesium- und/oder Nickelionen enthält. The invention relates to superconducting material based on cuprate, lithium, magnesium and / or Contains nickel ions.

Der Begriff "supraleitfähiges Material auf Basis von Cupratmaterial" bezeichnet in dieser Erfindung all jene oxidischen Keramiken, die CuO enthalten, bei ausreichend tiefer Temperatur supraleitende Eigenschaften aufweisen und unter geeigneten Bedingungen zu Halbzeug weiterverarbeitet werden können, z. B. zur Bildung von insbesondere schmelztexturierten Formkörpern, in Schichtform, auf Bändern oder Substraten aufgebracht, als Draht, in "powder-in-tube-"-Form oder als Target in Beschichtungsverfahren. The term "superconducting material based on Cuprate material "in this invention means all of those oxidic ceramics containing CuO at a sufficiently deeper level Have temperature superconducting properties and below suitable conditions to be processed into semi-finished products can, e.g. B. to form in particular melt-textured moldings, in layer form, on tapes or substrates applied, as wire, in "powder-in-tube -" form or as Target in coating processes.

Supraleitende Körper, z. B. schmelztexturierte Formkörper, können beispielsweise für kryomagnetische Anwendungen bei höheren äußeren Magnetfeldern eingesetzt werden. Beispielsweise kann es sich um Bauteile in Elektromotoren handeln. In Abhängigkeit von der Stärke des äußeren Magnetfeldes wurde beobachtet, daß die kritische Stromdichte um so stärker abfällt, je größer das äußere Magnetfeld ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, supraleitfähiges Material auf Basis von Cupratmaterial anzugeben, das zu Formkörpern mit einer erhöhten kritischen Stromdichte bei Anwesenheit äußerer Magnetfelder weiterverarbeitet werden kann. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Material auf Basis von Cuprat gelöst. Superconducting bodies, e.g. B. melt textured Shaped bodies, for example, for cryomagnetic applications can be used for higher external magnetic fields. For example, it can be components in electric motors act. Depending on the strength of the external magnetic field it was observed that the critical current density the stronger drops, the larger the external magnetic field is. Task of The present invention is based on superconducting material To specify the basis of cuprate material that forms with molded articles an increased critical current density when present external magnetic fields can be processed. This Task is based on the material according to the invention solved by Cuprat.

Das erfindungsgemäße supraleitfähige Material auf Basis von Cupratmaterial ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an Lithium-, Magnesium- und/oder Nickel-Kationen. Üblicherweise liegt das Lithium, Magnesium bzw. Nickel in Form des Oxids vor. Bevorzugt ist Material, welches 0,006 bis 0,8 Gew.-% Nickel und/oder 0,002 bzw. 0,2 Gew.-% Magnesium, und/oder 0,006 bis 0,06 Gew.-% Lithium enthält. Bevorzugt sind 0,1 bis 0,4 Gew.-% Nickel, und/oder 0,03 bis 0,15 Gew.-% Magnesium und/oder 0,01 bis 0,05 Gew.-% Lithium enthalten. The superconductive material according to the invention based on Cuprate material is characterized by a content of Lithium, magnesium and / or nickel cations. Usually is the lithium, magnesium or nickel in the form of the oxide in front. Preferred material is 0.006 to 0.8 wt .-% Nickel and / or 0.002 or 0.2% by weight of magnesium, and / or Contains 0.006 to 0.06% by weight of lithium. 0.1 to are preferred 0.4% by weight of nickel, and / or 0.03 to 0.15% by weight of magnesium and / or contain 0.01 to 0.05% by weight of lithium.

Das erfindungsgemäße Material liegt bevorzugt partikelförmig vor, so daß es zu Halbzeug oder anderen Körpern weitrverarbeitet werden kann, vorzugsweise zu schmelztexturierten Formkörpern. Es ist bevorzugt pulverförmig. The material according to the invention is preferably in particulate form before so that it becomes semi-finished or other bodies can be further processed, preferably to melt-textured Moldings. It is preferably in powder form.

Generell weisen Körper auf Basis von Cupratmaterial mit dem erfindungsgemäßen Gehalt an Lithium-, Magnesium- und/oder Nickelgehalt die Vorteile der Erfindung auf. Bevorzugtes Cupratmaterial ist Cupratmaterial vom Seltenerdmetall- Erdalkalimetall-Cuprat-Typ, sowie Cupratmaterial des Bismut(Blei)-Erdalkalimetall-Kupferoxid-Typs. Diese Materialien sind an sich bekannt; gut geeignete Materialien wurden eingangs bereits genannt. Brauchbar ist Bismut-Strontium- Calcium-Cuprat mit einem Atomverhältnis von 2 : 2 : 1 : 2 und 2 : 2 : 2 : 3, wobei bei dem letzteren ein Teil des Bismuts durch Blei ersetzt werden kann. Auch die Wismut-Strontium-Calcium- Cuprate mit Abwandlungen in der Stöchiometrie der vorgenannten Atomverhältnisse sind natürlich brauchbar. In general, bodies based on cuprate material also have the content of lithium, magnesium and / or Nickel content the advantages of the invention. preferred Cuprate material is cuprate material made from rare earth Alkaline earth metal cuprate type, as well as cuprate material of the Bismuth (lead) -Erdalkalimetall-copper-oxide type. These materials are known per se; well suited materials already mentioned at the beginning. Bismuth strontium Calcium cuprate with an atomic ratio of 2: 2: 1: 2 and 2: 2: 2: 3, with the latter part of the bismuth Lead can be replaced. The bismuth strontium calcium Cuprates with variations in the stoichiometry of the the aforementioned atomic ratios are of course usable.

Supraleitendes Cupratmaterial als Basis ist an sich bekannt. Superconducting cuprate material as a basis is in itself known.

Beispielsweise gut brauchbar sind Seltenerdmetall- Erdalkalimetall-Cuprate, wie sie in der WO 88/05029 beschrieben werden, insbesondere YBa2Cu3O7-x ("YBCO"); Bismut(Blei)-Erdalkalimetall-Cuprate, wie Bismut-Strontium- Calcium-Cuprate und Bismut-Blei-Strontium-Calcium-Cuprate, insbesondere vom 2212-Typ (Bi : Sr : Ca : Cu = 2 : 2 : 1 : 2) und vom 2223-Typ (Bi : Sr : Ca : Cu = 2 : 2 : 2 : 3), wobei hier ein Teil des Bi durch Blei ersetzt sein kann. Bi-haltige Cuprate werden z. B. beschrieben in: EP-A 0 336 450, DE-OS 37 39 886, EP-A 0 330 214, EP-A 0 332 291 und EP-A 0 330 305. For example, rare earth, alkaline earth metal cuprates as described in WO 88/05029 are particularly useful, in particular YBa 2 Cu 3 O 7-x ("YBCO"); Bismuth (lead) alkaline earth metal cuprates, such as bismuth strontium calcium cuprates and bismuth lead strontium calcium cuprates, in particular of the 2212 type (Bi: Sr: Ca: Cu = 2: 2: 1: 2) and of the 2223 type (Bi: Sr: Ca: Cu = 2: 2: 2: 3), where part of the Bi can be replaced by lead. Bi-containing cuprates are e.g. B. described in: EP-A 0 336 450, DE-OS 37 39 886, EP-A 0 330 214, EP-A 0 332 291 and EP-A 0 330 305.

Besonders bevorzugt ist Material, das die Formel aufweist

REnAEm(Cu1-xMx)3O7+ Δ

worin RE für eines oder mehrere der Elemente Y (dieses Element ist bevorzugt), La, Nd oder andere Lanthanidenmetalle steht, AE Barium bedeutet, das partiell durch Sr und/oder Ca ersetzt sein kann, M für Li, Mg oder Ni steht und 0,0002 < x < 2.10-2 sowie -0,8 < Δ < 0,2 ist. Weiterhin gilt 1 < n < 1,5 und 2 > m > 1,5. Bevorzugt ist 0,0005 < x < 0,01. Ein Teil (bis zu 50 Atom %) des Li, Mg bzw. Ni kann durch Zink ersetzt sein.
Material which has the formula is particularly preferred

RE n AE m (Cu 1-x M x ) 3 O 7+ Δ

wherein RE stands for one or more of the elements Y (this element is preferred), La, Nd or other lanthanide metals, AE means barium, which can be partially replaced by Sr and / or Ca, M stands for Li, Mg or Ni and 0 , 0002 <x <2.10 -2 and -0.8 <Δ <0.2. 1 <n <1.5 and 2>m> 1.5 also apply. 0.0005 <x <0.01 is preferred. A part (up to 50 atom%) of the Li, Mg or Ni can be replaced by zinc.

Besonders bevorzugt steht AE für Yttrium und AE für Barium (d. h., es handelt sich um Yttrium-Barium-Cuprat). AE particularly preferably stands for yttrium and AE for Barium (i.e. it is yttrium barium cuprate).

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das erfindungsgemäße Pulver eine Korngrößenverteilung aufweist, bei welchem 90% aller Partikel einen Durchmesser unterhalb von 35 µm aufweisen. It has proven beneficial if that Powder according to the invention has a grain size distribution which 90% of all particles have a diameter below Have 35 microns.

Das vorzugsweise bereits die Lithium-, Magnesium- bzw. Nickel-Kationen enthaltende YBa2Cu3O7-x-Pulver kann in an sich bekannter Weise in Formkörper umgewandelt werden. Dabei wird es üblicherweise verpreßt und geformt, d. h., es erfährt eine kompaktierende Formgebung. The YBa 2 Cu 3 O 7-x powder, which preferably already contains the lithium, magnesium or nickel cations, can be converted into moldings in a manner known per se. It is usually pressed and shaped, ie it is compacted.

Das Pulver kann in an sich bekannter Weise durch Vermischen von Yttriumoxid, Bariumoxid, Kupferoxid, Magnesiumoxid, Lithiumoxid und/oder Nickeloxid oder deren Vorläufern erzeugt werden. Gewöhnlich verwendet man das Yttrium in Form des Yttriumoxids, das Kupfer in Form des Kupferoxids und das Barium in Form des Bariumcarbonats. Magnesiumoxid bzw. Lithiumoxid kann auch aus zersetztem Carbonat in situ erzeugt werden. Die Überführung der Rohmaterialien (Metalloxide oder Carbonate) in supraleitendes Pulver ist bekannt. The powder can be carried out in a manner known per se Mixing of yttrium oxide, barium oxide, copper oxide, magnesium oxide, Lithium oxide and / or nickel oxide or their precursors produced become. Yttrium is usually used in the form of Yttrium oxide, the copper in the form of the copper oxide and the Barium in the form of barium carbonate. Magnesium oxide or Lithium oxide can also be generated from decomposed carbonate in situ become. The transfer of raw materials (metal oxides or Carbonates) in superconducting powder is known.

In der deutschen Patentschrift DE 42 16 545 C1 ist ein solches Verfahren offenbart. Das Material wird einer mehrstufigen Temperaturbehandlung bis auf eine Aufheiztemperatur von 950°C erwärmt und dann wieder abgekühlt. In the German patent DE 42 16 545 C1 is a such method disclosed. The material becomes one multi-stage temperature treatment up to a heating temperature of Heated 950 ° C and then cooled again.

Bevorzugte schmelztexturierte Formkörper können dann hergestellt werden, indem man das erfindungsgemäße Pulver mit dem gewünschten Fluxpinning-Zusatz vermischt, das Pulver gegebenenfalls vermahlt, um die gewünschte Korngröße zu erreichen, und es dann einer Temperaturbehandlung unterzieht. Zweckmäßig wird hierzu das Pulvermaterial zu Grünlingen uniaxial gepreßt. Anschließend erfolgt die Schmelztexturierung. Preferred melt-textured moldings can then are produced by using the powder according to the invention mixed the desired fluxpinning additive, the powder optionally ground to the desired grain size reach, and then subjected to a temperature treatment. For this purpose, the powder material expediently becomes green compacts uniaxially pressed. Then the melt texturing takes place.

Es lassen sich verschiedenartige Körper erzeugen, beispielsweise Formkörper, insbesondere durch Schmelztexturieren. Die internationale Patentanmeldung WO 97/06567 offenbart eine Yttriumbariumcuprat-Mischung, die sich besonders für die Herstellung schmelzprozessierter Hochtemperatursupraleiter mit hoher Levitationskraft eignet. Wichtig bei jener Mischung ist, daß weniger als 0,6 Gew.-% freies, nicht in der Yttriumbariumcuprat-Phase gebundenes Kupferoxid sowie weniger als 0,1 Gew.-% Kohlenstoff enthalten sind. Beim Schmelztexturierverfahren werden Zusätze beigegeben, welche "Pinning"-Zentren bilden oder ihre Bildung fördern. Diese Zentren ermöglichen eine Erhöhung der kritischen Stromdichte im Supraleiter. Als "Fluxpinning" fördernde Zusätze sind beispielsweise Y2BaCuO5, Y2O3, PtO2, Ag2O, CeO2, SnO2, ZrO2, BaCeO3 und BaTiO3. Diese Zusätze können in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-% zugesetzt werden. Dabei ist das Yttriumbariumcuprat-Pulver als 100 Gew.-% gesetzt. Platinoxid beispielsweise wird zweckmäßig in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% zugesetzt. Various types of bodies can be produced, for example shaped bodies, in particular by melt texturing. International patent application WO 97/06567 discloses a yttrium barium cuprate mixture which is particularly suitable for the production of melt-processed high-temperature superconductors with high levitation force. It is important with this mixture that less than 0.6% by weight of free copper oxide which is not bound in the yttrium barium cuprate phase and less than 0.1% by weight of carbon are present. In the melt texturing process, additives are added which form "pinning" centers or promote their formation. These centers enable the critical current density in the superconductor to be increased. Examples of additives which promote fluxpinning are Y 2 BaCuO 5 , Y 2 O 3 , PtO 2 , Ag 2 O, CeO 2 , SnO 2 , ZrO 2 , BaCeO 3 and BaTiO 3 . These additives can be added in an amount of 0.1 to 50% by weight. The yttrium barium cuprate powder is set at 100% by weight. Platinum oxide, for example, is expediently added in an amount of 0.5 to 5% by weight.

Andere Körper sind beispielsweise Dünnschichten, siehe DE-OS 38 26 924 (Abscheidung aus homogener Lösung), Dickschichten in Bandform oder Drahtform mit Zwischenschicht durch Calcinierung einer auf den Träger aufgebrachten Vorläufer-Phase (EP-A 0 339 801), Schichtabscheidung durch PVD- Verfahren (EP-A 0 299 870), CVD-Verfahren (EP-A 0 388 754), Draht in Form einer keramikpulvergefüllten Metallröhre (powder-in-tube-Technik), DE-OS 37 31 266. Other bodies are, for example, thin layers, see DE-OS 38 26 924 (separation from homogeneous solution), Thick layers in tape form or wire form with an intermediate layer by calcining one applied to the support Precursor phase (EP-A 0 339 801), layer deposition by PVD Process (EP-A 0 299 870), CVD process (EP-A 0 388 754), Wire in the form of a ceramic powder-filled metal tube (powder-in-tube technology), DE-OS 37 31 266.

Einen Glaskeramik-Formkörper offenbart die EP-A 0 375 134, einen aus der Schmelze erstarrten Gußkörper die EP-A 0 362 492. A glass ceramic molded body discloses the EP-A 0 375 134, a solidified from the melt Cast body EP-A 0 362 492.

Ihre Erzeugung ist möglich durch elektrophoretische Abscheidung, durch "dip coating", durch Flüssigphasenepitaxie, Sprühpyrolyse, Sputtern, Laserablation, Metallverdampfung oder CVD-Verfahren. Einige besonders gut geeignete Methoden sind in den eingangs genannten Schriften erläutert. Eine andere Form, in welcher die supraleitfähigen Körper vorliegenden können, ist das "Pulver im Rohr" (powder-in-tube). Hierbei liegt das Material in Pulverform innerhalb eines Metallröhrchens (beispielsweise aus Silber) vor. Es handelt sich um flexible, drahtähnliche Gebilde. Their generation is possible through electrophoretic Deposition, by "dip coating", by liquid phase epitaxy, Spray pyrolysis, sputtering, laser ablation, metal evaporation or CVD process. Some particularly well-suited methods are explained in the writings mentioned at the beginning. A other form in which the superconducting body can be present is the "powder in the tube" (powder-in-tube). The material in powder form is within one Metal tube (for example made of silver). It is a matter of flexible, wire-like structures.

Die Formkörper, die mit dem erfindungsgemäßen Material hergestellt werden können, besonders die durch Schmelztexturierung erzeugten, weisen als Vorteil eine wesentlich höhere und über einen großen Bereich konstante kritische Stromdichte auf als zum Vergleich hergestellte Körper an entsprechende Kationen, wenn auf die Körper ein äußeres Magnetfeld wirkt. Dies wird auf die Li-, Mg- bzw. Ni-Kationen zurückgeführt. Die höhere kritische Stromdichte macht sich bereits bei geringen Feldstärken, beispielsweise im Bereich von 0 bis 1 Tesla bemerkbar. Die erfindungsgemäßen Körper weisen im Bereich der Feldstärke von 0 bis 5 Tesla, vorzugsweise 0,1 bis 4 Tesla des äußeren Magnetfeldes eine annähernd konstante Stromdichte auf einem sehr hohen Niveau auf. Die Levitationskraft ist sehr hoch. Es hat sich bei Reihenversuchen herausgestellt, daß ein weiterer Vorteil der Anwesenheit der genannten Kationen in einer sehr viel geringeren Streuung in den Eigenschaften der einzelnen Proben liegt (Levitationskraft, Remanenzinduktion, Stromdichte) liegt. The moldings with the material according to the invention can be produced, especially by Melt texture generated, have the advantage of a much higher and constant critical current density over a wide range to bodies produced as for comparison to corresponding ones Cations when an external magnetic field acts on the body. This is attributed to the Li, Mg and Ni cations. The higher critical current density is already contributing low field strengths, for example in the range from 0 to 1 Tesla noticeable. The bodies of the invention have in Field strength range from 0 to 5 Tesla, preferably 0.1 to 4 Tesla of the external magnetic field an approximately constant Current density at a very high level. The levitation force is very high. It has been used in series tests pointed out that another advantage of the presence of the cations mentioned in a much smaller scatter in the properties of the individual samples (Levitation force, remanence induction, current density).

Aufgrund der erhöhten konstanten kritischen Stromdichte bei Anwesenheit eines äußeren magnetischen Feldes, sei es im Bereich von 0 bis 5 Tesla oder vorzugsweise von 0,1 bis 4 Tesla, eignen sich die Körper sehr gut für die industrielle Anwendung. Das Material eignet sich beispielsweise generell für die Herstellung von Stromzuführungen, stromleitende Kabel oder zur Anwendung für Pole in Elektromotoren. Because of the increased constant critical current density in the presence of an external magnetic field, be it in the Range from 0 to 5 Tesla or preferably from 0.1 to 4 Tesla, the bodies are very suitable for industrial Application. The material is generally suitable, for example for the production of power supplies, power-conducting cables or for use with poles in electric motors.

Material vom 2-2-1-2-Typ eignet sich beispielsweise für die Herstellung von Kurzschlußstrombegrenzern, Hochfeldmagneten und Stromzuführungen. Material vom 2-2-2-3-Typ eignet sich beispielsweise für die Herstellung von Stromtransportkabeln, Transformatoren, SMES (Supraleitende Magnetische Energie-Speicher), Wicklungen für Elektromotoren, Generatoren, Hochfeldmagneten, Stromzuführungen und Kurzschlußstrombegrenzer. Ein Vorteil ist beispielsweise, daß diese Bauteile kompakter ausgeführt sein können und eine höhere Effizienz aufweisen, als dies bisher möglich war. For example, 2-2-1-2 type material is suitable for the production of short-circuit current limiters, High field magnets and power supplies. 2-2-2-3 type material is suitable for example for the production of Power transmission cables, transformers, SMES (superconducting magnetic Energy storage), windings for electric motors, generators, High field magnets, power supplies and Short-circuit current. One advantage, for example, is that these components can be made more compact and more efficient exhibit than was previously possible.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung anhand von YBCO-Material weiter erläutern, ohne sie in ihrem Umfang einzuschränken. The following examples are intended to illustrate the invention with reference to Explain YBCO material further without reducing its scope limit.

Allgemeine Herstellvorschrift für erfindungsgemäßes MaterialGeneral manufacturing instructions for the invention material Herstellung des PulversProduction of the powder

Yttriumoxid, Bariumcarbonat und Kupferoxid wurden in Quantitäten eingesetzt, so daß das Atomverhältnis von Yttrium, Barium und Kupfer auf 1 : 2 : 3 eingestellt war. Die Fremdmetallionen wurden dem Kupferoxid-Ausgangsmaterial zugesetzt und so in das Pulver eingebracht. Die Ausgangsprodukte wurden homogenisiert und verpreßt. Dann wurden sie in einer Temperaturbehandlung dekarbonatisiert. Hierzu wurden sie langsam auf eine Endtemperatur von 940°C gebracht, mehrere Tage bei dieser Temperatur gehalten und dann allmählich abgekühlt. Anschließend wurde das erhaltene Produkt gebrochen und in einer Strahlmühle zerkleinert. Es wurde anschließend erneut verpreßt und wiederum, im Sauerstoffstrom, einer Temperaturbehandlung unterworfen. Es wurde langsam auf 940°C erhitzt und mehrere Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend ließ man es langsam auf Umgebungstemperatur erkälten. Es wurde gebrochen, abgesiebt und das abgesiebte Feinmaterial in einer Kugelmühle trockengemahlen. Der d90%-Wert (Korngrößenverteilung bestimmt im Cilas-Laser-Granulometer) lag für alle Proben unterhalb von 30 µm. Yttrium oxide, barium carbonate and copper oxide were used in quantities so that the atomic ratio of yttrium, barium and copper was set to 1: 2: 3. The foreign metal ions were added to the copper oxide starting material and thus introduced into the powder. The starting products were homogenized and pressed. Then they were decarbonated in a heat treatment. To do this, they were slowly brought to a final temperature of 940 ° C, held at this temperature for several days and then gradually cooled. The product obtained was then broken up and comminuted in a jet mill. It was then pressed again and again subjected to a temperature treatment in an oxygen stream. It was slowly heated to 940 ° C. and held at this temperature for several hours. Then it was slowly allowed to cool to ambient temperature. It was broken, sieved and the sieved fine material was dry milled in a ball mill. The d 90% value (grain size distribution determined in the Cilas laser granulometer) was below 30 μm for all samples.

Beispiel 1example 1 Material mit Lithium als KationMaterial with lithium as a cation

Zunächst wurden CuO und Lithiumoxid in einer Menge vermischt, daß das Atomverhältnis von Cu zu Mg etwa 9900 : 100 betrug. Dieses Material wurde dann wie in der allgemeinen Herstellvorschrift beschrieben weiterverarbeitet. Das hergestellte Pulver enthielt 0,02 Gew.-% Li. First, CuO and lithium oxide were mixed in an amount that the atomic ratio of Cu to Mg was about 9900: 100. This material was then as in the general Manufacturing instructions described further processed. The manufactured Powder contained 0.02% by weight of Li.

Beispiel 2Example 2 Material mit Ni als KationMaterial with Ni as a cation

Beispiel 1 wurde wiederholt, anstelle von Lithiumoxid wurde NiO eingesetzt. Das hergestellte Pulver enthielt 0,4 Gew.-% Ni. Example 1 was repeated, instead of lithium oxide NiO used. The powder produced contained 0.4% by weight Ni.

Das erfindungsgemäße Material wurde durch Schmeltexturieren, wie in der WO 97/06567 beschrieben, zu Formkörpern verarbeitet. Diese wiesen eine erhöhte kritische Stromdichte auf, bei Anwesenheit eines äußeren Magnetfeldes. The material according to the invention was melt-textured, as described in WO 97/06567, processed into moldings. These had an increased critical current density, at Presence of an external magnetic field.

Dabei wurde mit dem Li-haltigen Material in einem Feldbereich bis zu 5 T 30 kA/cm2 erreicht. The Li-containing material achieved up to 5 T 30 kA / cm 2 in a field area.

Das nickelhaltige Material zeichnete sich in äußeren Magnetfeldern zwischen 0,5 T und 4 T durch eine um den Faktor 2,5 höhere kritische Stromdichte aus (sie betrug 30 kA/cm2), als Material, das ohne Nickel hergestellt worden war. Im Nullfeld entsprach das nickelhaltige Material dem herkömmlichen Material (40 kA/cm2). The nickel-containing material was characterized in external magnetic fields between 0.5 T and 4 T by a critical current density which was higher by a factor of 2.5 (it was 30 kA / cm 2 ) than material which was produced without nickel. In the zero field, the nickel-containing material corresponded to the conventional material (40 kA / cm 2 ).

Claims (7)

1. Supraleitfähiges Material auf Basis von Cuprat-Material, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Lithium-Kationen, Magnesium-Kationen und/oder Nickelkationen. 1. Superconductive material based on cuprate material, characterized by a content of lithium cations, magnesium cations and / or nickel cations. 2. Supraleitfähiges Material nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Cuprat-Material Seltenerdmetall- Bariumcuprat-Material oder Bismut(Blei)-Erdalkalimetall- Kupferoxid-Material ist. 2. Superconductive material according to claim 1, characterized in that the cuprate material is rare earth metal Barium cuprate material or bismuth (lead) alkaline earth metal Is copper oxide material. 3. Supraleitfähiges Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es pulverförmig vorliegt. 3. Superconductive material according to claim 1 or 2, characterized in that it is in powder form. 4. Pulverförmiges Material nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Korngrößenverteilung, bestimmt nach dem CILAS- Laser-Granulometer, von d90% unterhalb von 35 µm. 4. Powdery material according to claim 3, characterized by a grain size distribution, determined according to the CILAS laser granulometer, of d 90% below 35 microns. 5. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,006 bis 0,8 Gew.-% Nickel, 0,002 bis 0,2 Gew.-% Mg und/oder 0,0006 bis 0,06 Gew.-% Li enthält. 5. Material according to claim 1, characterized in that it 0.006 to 0.8% by weight of nickel, 0.002 to 0.2% by weight of Mg and / or contains 0.0006 to 0.06% by weight of Li. 6. Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 0,4 Gew.-% Ni, 0,03 bis 0,15 Gew.-% Mg und/oder 0,01 bis 0,05 Gew.-% Li enthält. 6. Material according to claim 5, characterized in that it 0.1 to 0.4% by weight of Ni, 0.03 to 0.15% by weight of Mg and / or Contains 0.01 to 0.05 wt .-% Li. 7. Verwendung von Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, für die Herstellung supraleitender Kabel, Kurzschlußstrombegrenzer, Transformatoren, Generatoren, SMES, Schwungmassen-Energiespeicher oder supraleitende Magnetlager. 7. Use of material according to one of claims 1 to 6, for the production of superconducting cables, Short-circuit current limiter, transformers, generators, SMES, Flywheel energy storage or superconducting magnetic bearings.
DE10137969A 2001-08-08 2001-08-08 Superconducting material based on cuprate material, used e.g. in the production of superconducting cables, contains lithium cations, magnesium cations and/or nickel cations Withdrawn DE10137969A1 (en)

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