DE1765987C

DE1765987C -

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Publication number: DE1765987C
Application number: DE19681765987
Authority: DE
Priority date: 1961-11-02
Filing date: 1968-08-22
Publication date: 1973-08-16

Description

11. Verfahren nach Anspruch Ki, dadurch gekennzeichnet, daß der Niohköiper eine Zinnlegierung als zweite Phase in Form eine, nctzlörmigen (rebildes enthält und mit der Zinn-chmelze mindestens 1 Munde lan- in Berührung gehalten wird. 12. Verfahren m Ji Anspruch 5. d;. lurch gekennzeichnet, dal.; ein kai: bearbeiteter Niobköiper mil der Zirnschmelze au! der Temperatur von ,SI)O hi, IHK) C 30 Sekunden bis 2 Stunden lang in Berührung gehalten wird.11. The method according to claim Ki, characterized in that that the Niohköiper uses a tin alloy as a second phase in the form of a nctzl-shaped (contains rebildes and with the tin melt at least 1 mouth is kept in touch. 12. Method m Ji claim 5. d ;. marked with, dal .; a kai: machined niobium head with the melted zirn au! the temperature of, SI) O hi, IHK) C for 30 seconds to 2 hours in Touch is held.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche / oder 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Niobkörper als FaderToder Draht vor seiner Berührung mit dem Zinndampi gereinigt wird, da du Faden oder Draht naeh seiner Berührung mit dem Zinndampf auf einer Spule zur Bildung einer Spule aufgewickelt wird, da die sich ergebende Spule in eine Zinnschmelze auf einer Temperatur von 950 bis 975 C etwa 1 Stunde lang eingetaucht wird, da die Spule in Berührung mit der Zinnschmelze an der Luft abgekühlt und das Zinn zum Erstarren gebracht wird, da das Zinn erneut erwärmt jnd rückgeschmolzen wird, und das schließlich die Spule mit dem daran haftenden Überzug aus der Zinnschmelze herausgezogen wird.13. The method according to one of the claims / or 9. characterized in that the niobium body as a fader or wire before touching it is cleaned with the tin steamer, as you thread or wire close to its contact with the Tin vapor is wound on a coil to form a coil as the resultant Coil immersed in molten tin at a temperature of 950 to 975 C for about 1 hour is cooled because the coil in contact with the molten tin in the air and the tin solidified as the tin is reheated and melted back, and that finally the coil with the coating adhering to it is pulled out of the molten tin will.

Die Erfindung betrifft einen supraleitfähigen Kör-The invention relates to a superconducting body

per nach der Schwamm-Modell-Vorstellung mit Adern oder Fasern, deren Dicke kleiner als die Eindringtiefe des magnetischen Flusses ist.using the sponge model with veins or fibers whose thickness is less than the depth of penetration of magnetic flux is.

Als Supraleitung wird uie Leitung eines elektrischen Stromes in gewissen bis unter eine für Supra-As superconductivity uie is the conduction of an electrical Current in certain to under one for super-

leiter charakteristische, kritische Temperatur T₁. abgekühlten Materialien bezeichnet, von denen dem fließenden Strom kein Widerstand entgegengesetzt wird. Ein Strom wird in einem S-leitenden Material genauso wie in einem N-leitenden Material dadurchhead characteristic, critical temperature T ₁ . Designates cooled materials, of which the flowing current is not opposed to any resistance. A current is generated in an S-conductive material as well as in an N-conductive material

induziert, daß das Material einem magnetischen Feld ausgesetzt wird. Während der Strom in dem N-leitenden Material infolge einer Freisetzung von Wärme autgezehrt w;rd, fließt er in einem S-leitenden Material theoretisch unendlich lange Zeit weiter, nämlich so lange, wie sich das Material unter der kritischen Temperatur befindet und das Feld unter dem Wert einer kritischen Feldstärke //,. bleibt, und wird daher als »supraleitender Strom bezeichnet, damit er sich von den gewöhnlichen, in normalen Leitern oder Supraleitern bei Temperaturen oberhalb der kritischen Temperatur geleiteten Ströme unterscheidet. Wenn das S-leitende Material einem Magnetfeld oberhalb der kritischen Temperatur T_e ausgesetzt wird, klingen die induzierten Ströme ab; gleichzeitig durchdringt das Magnetfeld die Masse des Materials. Wenn die Temperatur genügend weit unter die kritische Temperatur T₁. gesenkt wird, wobei der genaue Betrag von der Stärke des Feldes abhängt, und wenn das Magnetfeld nicht zu stark ist, tritt plötzlich ein supraleitender Strom auf, der das magnetische Feld hinaustreibt. Wenn das Magnetfeld fast ganz aus dem Körper hinausgetrieben wird, bezeichnet man den Supraleiter als »weich«; der endgültige Strom und dieinduces that the material is exposed to a magnetic field. While the current in the N-conductive material is consumed as a result of the release of heat, it theoretically continues to flow in an S-conductive material for an infinite period of time, namely as long as the material is below the critical temperature and the field is below it the value of a critical field strength // ,. remains, and is therefore referred to as »superconducting current, so that it differs from the ordinary currents conducted in normal conductors or superconductors at temperatures above the critical temperature. If the S-conductive material is exposed to a magnetic field above the critical temperature T _e , the induced currents decay; at the same time the magnetic field penetrates the bulk of the material. If the temperature is sufficiently far below the critical temperature T ₁ . is lowered, the exact amount depending on the strength of the field, and if the magnetic field is not too strong, a superconducting current suddenly occurs, which drives the magnetic field out. When the magnetic field is driven almost completely out of the body, the superconductor is called "soft"; the final stream and the

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c-taU des leides sind dann gerade derart, als wenn oiler Ohcrllachc des k'Mpeis /u durchdringen um!c-taU des Leides are just as if oiler Ohcrllachc des k'Mpeis / u penetrate around!

.ι-- Magnciicld bei einer I emperalur unterhalb de: cr/eugt unmitlclbar einen supiageieileteti Strom, ner.ι-- Magnciicld with an I emperalur below de: cr / e immediately a supiageieileteti current, ner

nii^jheii 1 ciV.pcratur I₁. aufgeprägt ware. Wenn ein ein weiteres [^;.iiuliinnen in den körper verhindert.nii ^ jheii 1 ciV.pcratur I ₁ . imprinted ware. If another [ ^; .iiuli inside the body prevented.

_:r icht'.icher Anteil des Magnetfeldes innerhalb des Die e Erscheinung lsi aW MciiMicr-lll'ck: bekannt._: correct portion of the magnetic field within the phenomenon Isi aW MciiMicr-lll'ck: known.

K_;:er.al- eingängen und nicht herausgetrieben 5 Die 1 indnngtiete de Flusses, die im Hinblick aulK _; : er.al- entrances and not driven out 5 The 1 indnngtiete de river, which with regard to aul

;:d. ist der .Mipialeiter > harl . Die Magnciicidei den Mcibner-Ltlekl möglieh --ein soll, ist nach der;: d. is the .Mipialeiter > harl. The Magnciicidei the Mcibner-Ltlekl möglieh --ein shall, is according to the

!üicn von einem weichen Supraleiter im: ein»elan- Theorie son I . und 11. London etwas geweigert, die! üicn of a soft superconductor in: an »elan theory son I. and 11. London somewhat refused the

■!■ .-.eideii. wenn eine mehrfach zusammenhangende !entstellt, da IA das MaIA der I .indringticfc des lius -■! ■ .-. Eideii. if a multiple coherent! is distorted, since IA is the MaIA of the I. penetrating ticfc of the lius -

. ,inicirische I orm. /.B. ein Rim; vorliem. durch ein Faktor der Stromdichte ist. Die Loiuiopsch.·. , inicirische I orm. /.B. a rim; presently is by a factor of the current density. The Loiuiopsch.

.-Ii das ._:ngciangene Feld hindurchgehen kann, aus ic Theorie betrachtet Stromdichten in einem massiven.-Ii the ._: ngciangene field can go through, viewed from ic theory, current densities in a massive

.·; e·. aber mehl auL^!cr durch eine Bewegung durch S-I.eher, deren (irol.'e von außen in ilen Innenraum. ·; e ·. but ouL flour ^! cr by a movement through SI.eher, whose (irol.'e from outside in ilen interior

:.:"[ Κοηχ: des Supraleiters, die nicht gestattet ist. des Körpers hinein abnimmt. Das L'igebnis bestell!:.: "[Κοηχ: the superconductor, which is not permitted. The body decreases into it. Order the result!

.-.eichen kann. Die im Körper eines harten S-Lei- dann, daIA die Lindringtiefe des Flusses in einen vor-.-. can be calibrated. The in the body of a hard S-Lei then, sinceIA the Lindring depth of the river in a front

- cmgetangenen Magnetfelder ergeben sich aus gegebenen S-leilenden StotT durch die London^chc- Magnetic fields that have occurred result from given S-leilenden StotT through the London ^ chc

eigentümlichen, mehrfach zusammenhätmenden 15 Hindringtiefe λ gegeben ist. Da die Lindringtietc -·peculiar, multiple contiguous 15 hindring depth λ is given. Since the Lindringtietc -

■ ■im der harten S-Lciter. Diese Stolle enthalten iedoch überaus klein ist und /..B. weniger als etwa■ ■ in the hard S-Lciter. These studs contain however extremely small and /..B. less than about

• .;.· S-leiteP.de Ringe, deren L.igenschaften sich ion It)OOA bei den besten Materialien beiragt, kann die•.;. · S-leiteP.de Rings, whose properties are found in the best materials, can do the

Müsse des Materials unterscheiden, so daß die Größe des in massiven S leitenden Körpern j'.ngc-Must distinguish the material so that the size of the conductive body in massive S j'.ngc-

MuiacUeldei wie in einem Ring, eines weichen S-Lei- fantienen Flusses nicht verbessert werden. Durch eineMuiacUeldei as in a ring, a soft S-Lei- fantiene river cannot be improved. By a

icrs eingefangen werden können. 20 Zunahme des aufgeprägten Magnetfelds wild eheicrs can be captured. 20 Increase in the applied magnetic field wild ehe

Die Bezeichnungen »hart« und »weich« für Supra- Grenze nicht erweitert, di durch die kritische FeId-The terms "hard" and "soft" for supra-limit not expanded, that is, by the critical field

ieiter beziehen sich ursprünglich prirzipiell auf diese stärke H_t festgelegt ist. da.> eine Bildung eines kri-eaders originally refer principally to this strength H _{t is} specified. there.> a formation of a critical

pln Alkalischen Eigenschaften der Stoffe. Diese Be- tischen Stroms/, in der Oberfläche des Supraleiterspln alkaline properties of substances. This table current /, in the surface of the superconductor

Ziehungen werden jedoch gewöhnlich tür magnetische ergibt und ihn normalerweise in den N-leitendenDrawings, however, are usually magnetic, and normally in the N-conducting

\ igenschaften benutzt, obgleich häufig eine Be- 25 Zustand treibt. \ Eatures used, although often a loading drives 25 status.

/iehung zwischen der physikalischen und magneti- Wie man herausgefunden hat, besitzen harte S-lei-/ The relationship between the physical and magnetic As has been found out, have hard S-lines

schen Härte und Weichheit besteht. Als harter S-lei- tende Körper höhere kritische Feldstärken //, alsbetween hardness and softness. As a hard S-conducting body, higher critical field strengths // than

lender Körper sei ein Körper bezeichnet, der infolge weiche: diese Aussage unterstützt die Annahme, dalAlender body is a body that is soft as a result: this statement supports the assumption thatA

seiner Zusammensetzung und/oder geometrischen die höheren kritischen Feldstärken und somit dieits composition and / or geometric the higher critical field strengths and thus the

Form bei Anlegung eines Magnetfeldes bei Tempe- 30 höheren Stromdichten Beweise für die MikroStrukturForm when a magnetic field is applied at temperatures 30 higher current densities Evidence for the microstructure

raturen unterhalb der kritischen Temperatur T₁. einem der harten S-leitenden Körper sind. Insbesondere sol-temperatures below the critical temperature T ₁ . are one of the hard S-conducting bodies. In particular,

magneiischcn Fluß eingefangen hält, der also magne- len die magnetischen Eigenschaften von SupraleiternCaptures magnetic flux, which thus magnetic properties of superconductors

tisch bleibt, selbst wenn das angelegte Magnetfeld mit einer hohen kritischen Feldstärke davon herrüh-table remains even if the applied magnetic field with a high critical field strength originates from it.

ontfernt ist Dieser sogenannte eingefangene Fluß ren. daß ein feines Draht- oder Fadennetz vorhandenThis so-called captured river is distant. A fine wire or thread network is present

rührt tatsächlich von den bleibenden suprageleiteten 35 ist. daß die Körper durchdringt. Ein solches Net/actually stems from the permanent superconducted 35's. that penetrates the body. Such a net /

Strömen her. die durch das angelegte Magnetfeld im liefert den notwendigen äußerst vielfältigen Zusam-Flock here. due to the applied magnetic field in the provides the necessary extremely diverse combination

suprageleiteten Körper erzeugt sind. Wegen des ein- menhang und erklärt das Einfangen des Flusses. Dasuperconducted bodies are generated. Because of the context and explains the capture of the river. There

gefangenen Flusses sind in einem harten S-leitendcn die Drähte oder Fäden dünner als die Eindringtiefetrapped river, the wires or threads in a hard S-conductor are thinner than the depth of penetration

Körr ;r irreversible magnetische Effekte vorhanden. in die Grobstruktur eines S-leitenden Körpers sind.Body irreversible magnetic effects present. are in the coarse structure of an S-conducting body.

Ein wenig anders ausgedrückt, zeigt ein harter S-lei- 40 bleiben sie beim Vorhandensein von außen aufge-To put it a little differently, a hard S-line shows that if they are present from the outside, they stay open.

tender Körper eine magnetische Hysteresis, wenn er prägter Magnetfelder S-leitend, die die kritische FeId-tender body has a magnetic hysteresis when it is shaped by S-conductive magnetic fields that create the critical field

einem äußeren periodisch umgepolten Magnetfeld' stärke des massiven S-leitenden Körpers übersteigen,an external periodically reversed magnetic field exceed the strength of the massive S-conductive body,

ausgesetzt wird. wodurch die höhere kritische Feldstärke erklärt ist.is exposed. which explains the higher critical field strength.

Im Gegensatz hierzu sind weiche. S-leitende Kör- Somit wird natürlich die kritische Stromdichte J₁ ver-In contrast, they are soft. S-conducting body Thus, of course, the critical current density J _{1 is}

per aus Stoffen zusammengesetzt, die nicht in der 45 größen, so daß größere Ströme in den Körpern ver-per composed of substances which are not of the size 45, so that larger currents in the bodies

ihncn eigentümlichen Weise magnetisch hart sind und lustlos fließen können.they are magnetically hard in a peculiar way and can flow listlessly.

nur eine einfach zusammenhängende Oberfläche auf- Wie man annimmt, unterscheidet sich das Einweisen. Wenn ein weiches S-leitendes Material in dringen des Flusses in mehrfach zusammenhängende massiver Form ausgebildet wird, die durch Verzer- drahtaitige fadenförmige Körper dadurch von demrung einer Kugel abgeleitet werden kann und der 5» jenigen tür massive Supraleiter, daß der Fluß über S-leitcnde Körper weich ist, fängt dieser nahezu kei- größe Strecken in das Innere eindringt. Diese Benen Fluß ein. Wenn das weiche Material andererseits ziehung läßt sich durch die Gleichung ausdrücken: zu einem Ring ausgebildet ist, kann der sich erge- I 5 W/2.7 -J₁., worin f die Eindringtiefe in cm. bende S-leitende Körper den Fluß durch den Ring H das aufgeprägte Magnetfeld und /, die maximale, einfangen. Wenn dasselbe weiche Material zu einem 55 mikroskopische, S-leitende Stromdichte in dem zuDraht- oder Fadennetz mit vielen unter sich zusam- sammengcsetzten Material ist. Der Wert I kann mchmenhängenden Ringen ausgebildet ist, kann es den rere Zentimeter betragen. Die beweisenden Ergeb-Fluß in dem gesamten Rauminhalt des Drahtes ein- nis^e Gieser allgemeinen Auffassung bestehen darin, fangen und gleicht einem harten S-Leiter. daß die Magnetisierung eines netzartigen Supraleiters In der vorangehenden Erörterung ist auf einen 60 von den mikroskopischen Abmessungen der Probe Faktor nicht Bezug genommen, der bis zu einem ge- abhängt, falls diese nicht den Wert .1 übersteigt; dies wissen Grad für die mangelnde Anwendung S-leiten- ist ein Merkmal, das der bisherigen Auffassung widerder Körper verantwortlich ist, bei der der eingefan- spricht i'nd darin besteht, daß also das Vermögen zur gene magnetische Fluß das gesuchte Element ist. Stromaufnahme der draht- oder fadenförmigen Dieser Faktoi ist der Betrag des suprageleiteten 65 Supraleiter weit vergrößert ist, weil sich die Ströme Stroms und der gleichzeitig erhältliche, eingefangene über eine Materialschicht mit einer maximalen Magnetfluß. Das aufgeprägte Magnetfeld, dem ein Dicke . I und nicht über den weit kleineren Abstand λ S-leitcnder Körper unterworfen ist, beginnt die Haut erstrecken, der für weiche massive Supraleiter cha-just a simply coherent surface - the instruction is assumed to be different. When a soft S-conductive material is formed in the penetration of the river in a multiply coherent solid form, which can be diverted from a ball by means of twisted filamentary bodies and the other door massive superconductors that the flow via S-conductors If the body is soft, it does not begin to penetrate any great stretches into the interior. This Benen river a. If, on the other hand, the soft material draws can be expressed by the equation: is formed into a ring, the result can be I 5 W / 2.7 -J _1. , Where f is the depth of penetration in cm. Bende S-conductive bodies capture the flux through the ring H the applied magnetic field and /, the maximum. When the same soft material is at a microscopic, S-conductive current density in the wire or thread network with many interconnected material. The value I can be designed with hanging rings, it can be several centimeters. The proving result-flux in the entire volume of the wire, and Gieser's general view, consist in catching and resembling a hard S-conductor. that the magnetization of a reticulated superconductor In the preceding discussion, no reference is made to a factor of the microscopic dimensions of the sample which depends up to one if it does not exceed the value .1; Knowing this degree for the inadequate application of S-guiding is a feature that is responsible for the previous view of the body, in which the captured i'nd consists in the fact that the ability to generate magnetic flux is the element sought. Current consumption of the wire- or thread-like This factoi is the amount of the superconducted 65 superconductor is far increased, because the currents current and the simultaneously obtainable, captured over a material layer with a maximum magnetic flux. The impressed magnetic field, which is thick. I and is not subject to S-conductive bodies over the much smaller distance λ , the skin begins to extend, which is responsible for soft massive superconductors.

raktcristisch ist. Die zuvor angegebene Beziehung Kann auch durch die Dicke eines supraleitenden Fadens oder Drahtes festgelegt werden. Die Eindringtiefe des Flusses in einen solchen Körper nimmt mit abnehmender Faden- oder Drahtdickc oder abnehmendem Drahtdurchmesser zu.is tactical. The relationship previously specified Can also be determined by the thickness of a superconducting thread or wire. The depth of penetration of the river into such a body decreases with decreasing thread or wire thickness or decreasing wire diameter.

Diese Beziehung kann durch die Gleichung ausgedrückt werden: X = Xi(E₀ZD)**, worin X die Eindringtiefe, X_L die Londonsche Eindringticfc, E₀ die zusammenhängende Strecke, die im Bereich von etwa 1 (H)O bis 10 000 A liegt, und D die Dicke des supraleitenden Fiidcns oder Drahtes ist.This relationship can be expressed by the equation: X = Xi (E ₀ ZD) **, where X is the depth of penetration, X _{L is} the London penetration depth, E _{0 is} the continuous distance ranging from about 1 (H) O to 10,000 A and D is the thickness of the superconducting film or wire.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, das Stromaufnahmevermögen eines supraleitfähigen Körpers zu vergrößern, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in ein Matrial aus Niob, das eine kleine Menge Zirkonium enthält, als zweite Phase chemisch an Niob gebundenes Zinn als netzförmiges Gebilde eingebettet ist.The object on which the invention is based, namely to increase the current absorption capacity of a superconducting body, is thereby achieved according to the invention that dissolved in a material made of niobium, which contains a small amount of zirconium, as a second phase chemically Tin bound to niobium is embedded as a net-like structure.

Hin Körper aus Niob kann eine netzförmige Struktur dadurch erhalten, daß er mit Zinndampf während einer gewissen kritischen Zeitspanne bei einer bestimmten Temperatur in Berührung gebracht wird. Das Stromaufnahmevermögen eines solchen Körpers ist dann im Ticfstlcmperaturgebict der S-l.citfähigkeit überraschend groß. Wie man außerdem gefunden hat, kann im allgemeinen dasselbe Ergebnis erhalten werden, wenn der Draht oder Gegenstand während einer etwas kürzeren Zeitspanne in geschmolzenes Zinn eingetaucht wird, aber es tritt nicht die typisch charakteristische NcizwcrkBUshüdi""¹ wie· hei dem zuvor genannten Verfahren der Aufdampfung ein. Eine noch weitere beträchtliche Steigerung des Stromaufnahmevermögcns kann dadurch erreicht werden, daß diese beiden Verfahren kombiniert werden: sowohl der Oberflächenfilm oder die Obcrflächcnhüllc als auch das draht- oder fadenförmige Netzwerk kön ncn gut in einem fertigen Produkt vorhanden sein.A niobium body can be given a reticulate structure by bringing it into contact with tin vapor for a certain critical period of time at a certain temperature. The current capacity of such a body is then surprisingly large in the low temperature range of the toilet capacity. It has also been found that, in general, the same result can be obtained if the wire or article is immersed in molten tin for a somewhat shorter period of time, but does not have the typical characteristic NcizwcrkBUshüdi "" ¹ as in the aforementioned vapor deposition process one. A still further considerable increase in the power consumption capacity can be achieved by combining these two processes: both the surface film or the surface covering and the wire or thread-like network can be present in a finished product.

Wenn der Körper aus Niob, z. B. der Draht, so gewickelt wird, daß eine Spule in der Zwischenstufe /wischen der Aufdampfung und dem Eintauchen erzeugt wird, läßt sich eine weitere wesentliche Steigerung des Stromaufnahmevermögens erreichen. Offenbar tritt während dieser Vorgänge eine Verdichtung der supraleitenden Fäden aus einer zweiten Phase der Zinn- oder Zinn-Niob-I.egicrung oder einer intermetallischen Verbindung ein, die in einem zumindest überwiegenden Teil des Niobdrahtcs erzeugt werden; in den letzteren beiden Fällen wird ein supraleitender Film aus Zinn, einer Zinnlegierung ader einer intermetallischen Verbindung auf dem Draht als hüHenartiger Film ausgebildet, der das Aufnahmevermögen für den Strom hn supraleitenden Faden- oder Drahtnetzwerk steigert. Wie man annimmt, wird die größere Wirkung infolge der Unterbrechung der einzelnen F-lemente oder Teile des Netzwerkes erhalten, worauf eine Wiederherstellung der Fäden und die gleichzeitige Ausbildung zusätzlicher Fäden erfolgen, durch die das Netzwerk vergrößert und die Dichte der zweiten Phase in dem Körper aus Niob oder im Grundgefüge vergrößert wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird eine Packwirkung oder Verdichtung erzeugt, so daß der sich ergebende Körper infolge der vergrößerten Zahl an Netzwerkeinheiten je linheit des Niobkörpers oder -gefüges ein weit größeres Stromaufnahmevennögen aufweist.If the body is made of niobium, e.g. B. the wire is wound so that a coil in the intermediate stage / between vapor deposition and immersion is generated, a further substantial increase in power consumption can be achieved. Obviously a compression occurs during these processes of the superconducting threads from a second phase of tin or tin-niobium I.egicrung or an intermetallic compound, which in at least one predominant part of the niobium wire can be produced; in the latter two cases it becomes a superconducting one A film made of tin, a tin alloy or an intermetallic compound, is formed on the wire as a shell-like film that increases the absorption capacity for the current hn superconducting filament or wire network increases. The obtain greater impact as a result of the interruption of the individual F-elements or parts of the network, whereupon the threads are restored and additional threads are formed at the same time, by which the network is enlarged and the density of the second phase in the body of niobium or im Basic structure is enlarged. In other words in other words, a packing effect or compaction is created so that the resulting body, due to the increased number of network units, per linearity of the niobium body or structure has a far greater current consumption capacity.

Bei der Herstellung supraleitender Faden- oder Drahtnetze und Überzug*, mit großem StromaufIn the manufacture of superconducting thread or Wire nets and cover *, with great current nahmcvcrmögcn in Niobdrähtcn kann das Zinn durch Aluminium ersetzt werden. Es ist jedoch wiederum nicht völlig geklärt, ob für diese Resultate das Aluminium in elementarer Form, als Niob-Aluminiuni-The tin can be used in niobium wires Aluminum can be replaced. However, it is again not completely clear whether the aluminum in elemental form, as niobium aluminum, is used for these results.

S Legierung oder intermetallische Verbindung allein oder hauptsächlich verantwortlich ist. In allen Fällen sind die überzüge und Faden- oder Drahtnetze aus einer zweiten Phase aufgebaut, die nur nach den anschließend erläuterten in der Form, Lage und AbS alloy or intermetallic compound is solely or primarily responsible. In all cases are the coatings and thread or wire nets built up from a second phase, which is only after the then explained in the form, position and ab messung hergestellt werden kann, die für die zuvor genannten neuen Ergebnisse und Eigenschaften wesentlich sind.measurement can be made for the previously mentioned new results and properties are essential.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung 'können die Gegenstände auch eine kleinere Menge Zirko-According to an advantageous development 'the objects can also contain a smaller amount of zirconia

ts nium enthalten, so daß das Stromaufnahmcvcrmögcn J_f unveränderlich in unvorhcrsagbarcr Weise höher ist, als es sonst der Fall sein würde.ts nium, so that the current capacity J _{f is} invariably and unpredictably higher than it would otherwise be the case.

Wenn auch die eigentliche Rolle des Zirkoniums in energetischer Beziehung nicht sicher bekannt ist,Even if the actual role of zirconium in an energetic relationship is not known with certainty,

ao muß doch in Betracht gezogen werden, daß im allgemeinen durch andere Zusätze in kleineren Mengen zum Niob die Eigenschaften in ähnlicher Weise verbessert werden.ao must nevertheless be taken into account that in general by other additives in smaller quantities the properties of niobium can be improved in a similar manner.

Beispielsweise Ausführungsformen der ErfindungExamples of embodiments of the invention

»5 sind in der Zeichnung dargestellt; es rxigt »5 are shown in the drawing; it rxigt

F i g. 1 einen stark vergrößerten Querschnitt durch einu\ Draht oder eine Faser gemäß der Erfindung.F i g. 1 shows a greatly enlarged cross-section through a wire or a fiber according to the invention.

F ig. 2 eine der F ig. 1 ähnliche Ansicht und einen weiteren Draht, der jedoch nicht mit einem S-IeitcnFig. 2 one of the fig. 1 similar view and a another wire, but not with an S-Leitcn den Film zusätzlich zum inneren Fadennetz aus supraleitendem Material überzogen ist.the film in addition to the inner thread net superconducting material is coated.

F i g. 3 eine Blockdarstellung zur Erläuterung eines bevorzugten Verfahrens gemäß der Erfindung.F i g. 3 shows a block diagram to explain a preferred method according to the invention.

Zur Herstellung eines Fadennetzwerkes in einemFor the production of a thread network in one

Körper aus Niob wird dieser mit Zinn in einem Temperaturbereich von 800 bis 1100 C so lange in Berührung gebracht, bis sich ein Niederschlag auf oder in einem Obcrflächenabschnitt des Körpers bildet; dieser Vorgang erfolgt in einer neutralen oderA body made of niobium is combined with tin in a temperature range of 800 to 1100 C. brought into contact until a precipitate forms on or in a surface portion of the body; this process takes place in a neutral or Schiit/almosphiirc. Vorzugsweise wird die Oberfläche des Körpers aus Niob, der mit dem Zinn in Bcrüh-' rung gebracht werden soll, zuerst gereinigt und von allem Schmutz, organischen Stoffen und losen Teilchen, sowie von überzügen, die mit dem Körper ausSchiit / almosphiirc. Preferably the surface of the body made of niobium, which is to be brought into contact with the tin, first cleaned and removed all dirt, organic matter and loose particles, as well as coatings that come with the body

Niob verbunden sind, z. B. von Nioboxyd befreit, das die Bildung der gewünschten anhaftenden Niederschläge beeinträchtigen oder verhindern würde.Niobium are connected, e.g. B. freed from niobium oxide, which would impair or prevent the formation of the desired adhering precipitates.

Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird der Körper aus Niob.In another embodiment of the method according to the invention, the body is made of niobium.

dessen Oberfläche vorbereitet und gereinigt ist, mit Zinndampf in Berührung gebracht; nach einer gewissen Zeitspanne, in der der Zinndampf in die Poren des Körpers eindiffundiert, bilden sich in diesem die Niederschläge. Dei Körper wird dann in geschmol-the surface of which is prepared and cleaned, brought into contact with tin vapor; after a period of time in which the tin vapor enters the pores diffuses into the body, precipitates form in it. The body is then melted in

SS zenes Zinn eingetaucht. Eine Hülle oder ein Überzug wird somil zusätzlich zu den Drähten oder Fäden vorgesehen, die Zinn der zweiten Phase enthalten oder aus diesem sind, mindestens vom äußeren Teil des Körpers abgestützt werden und je räch WunschSS zenes tin immersed. A cover or a cover is somil provided in addition to the wires or threads that contain tin of the second phase or from this, are at least supported by the outer part of the body and depending on the desire

in den tieferen Vertiefungen des Körpers verteilt sind. Wie bereits angedeutet, wird nach der Aufdampfung eint- Spule gewickelt, um entsprechend der bereits erörterten Hypothese das Stromaufnahmevermögen des fertigen Produktes durch Zerbrechen eine erneuteare distributed in the deeper hollows of the body. As already indicated, after the vapor deposition a coil wound to the current consumption capacity in accordance with the hypothesis already discussed of the finished product by breaking a new one Herstellung der Fäden und Bildung neuer Fäden zu steigern.Making the threads and forming new threads too increase.

Wahrend der Aufdampfunp und des Eintauchens zur überzugsbildung wird die Temperatur des Werk-During evaporation and immersion to form a coating, the temperature of the

Stückes aus Niob im Bereich von 800 bis 1100⁰C, vorzugsweise zwischen 950 und 975' C gehalten. Beim Aufdampfen ist jedoch die Zeit etwas größer, nämlich 5 bis 100 Stunden, vorzugsweise annähernd 16 Stunden, während beim Überziehen und Eintauchen nur 30 Sekunden bis 2 Stunden, vorzugsweise 1 Stunde benötigt werden. Bei der Festlegung d,". günstigsten Temperatur und Zeit, in der die Fäden und nicht die Filme hergestellt werden sollen, sollen die Masse oder Größe des Körpers aus Niob in Betracht gezogen werden; um dasselbe Ergebnis, also die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, wird im allgemeinen eine längere Zeitspanne benötigt, wenn sich die mittlere Temperatur während des Verfahrens im unteren Teil des zuvor genannten Bereiches befindet.Piece of niobium in the range from 800 to 1100 ^° C., preferably between 950 and 975 ° C. In the case of vapor deposition, however, the time is somewhat longer, namely 5 to 100 hours, preferably approximately 16 hours, while in the case of coating and immersion, only 30 seconds to 2 hours, preferably 1 hour, are required. In determining the most favorable temperature and time in which the filaments and not the films are to be produced, the mass or size of the body of niobium should be taken into account; in order to achieve the same result, i.e. the desired properties generally required a longer period of time if the mean temperature during the process is in the lower part of the aforementioned range.

Wenn das Niob lediglich mit Zinn überzogen und keine umfangreiche Konstruktion zur Führung der supraleitenden Ströme hergestellt werden soll, braucht die vorausgehende spezielle Kaltbearbeitung nicht durchgeführt zu werden. Die Bindung des Zinns beim Eintauchen in die Zinnschmelzc ist von der Kaltbearbeitung unabhängig bzw. unabhängig davon, ob der Körper aus Niob zuerst mit Zinndampf in Berührung gekommen ist oder nicht. Der Kern dieses Verzinnungsverfahrens besteht darin, daß die Oberfläche des Niobkörpcrs mit dem geschmolzenen Zinn während einer kritischen Zeitspanne bei der zuvor erwähnten kritischen Temperatur in Berührung gehalten wird. Vorzugsweise wird jedoch die auf diese Weise zu überziehende Oberfläche vollständig gereinigt, damit der gesamte anhauende Schmutz, der Oxydüberzug u. dgl. entfernt werden, die sonst das Überziehen stören würden.If the niobium is only coated with tin and no extensive construction to guide the Superconducting currents are to be produced, the previous special cold working does not need to be carried out. The bonding of the tin when immersed in the tin melt is from cold working regardless of whether the niobium body first comes into contact with tin vapor came or not. The essence of this tinning process is that the surface of the niobium body with the molten tin for a critical period of time as before mentioned critical temperature is kept in contact. Preferably, however, the on this Way to be coated surface completely cleaned, so that all dirt that sticks Oxide coating and the like are removed, which would otherwise interfere with the coating.

~ln weitem Sinne gesehen, soll ein Körper aus Niob einen Niederschlag aus Zinn in Form völlig oder teilweise elementaren Zinns, einer chemischen Verbindung von Zinn und Niob oder einer Nioblegierung tragen. Wenn jedoch noch genau festgelegt werden muß, in welcher Form die erzeugten Zinn- oder zinnhaltigen Niederschläge vorliegen, so ist es klar, daß eine zweite Phase gebildet wird, während der Körper aus Niob dem Zinndampf oder der Zinnschmclzc unter den zuvor genannten kritischen Bedingungen ausgesetzt wird. Der sich ergebende zinnhaltige oder aus Z.inn bestehende Niederschlag kann als zusammenhängendes fadenförmiges Netzwerk innerhalb des Körpers aus Niob und/oder als Film auf der Oberfläche des Körpers vorliegen.In a broad sense, a body is said to be made of niobium a deposit of tin in the form of completely or partially elemental tin, a chemical compound of tin and niobium or a niobium alloy. However, if yet to be specified precisely if the form of the tin or tin-containing precipitates produced must be present, it is clear that a second phase is formed, while the body of niobium is added to the tin vapor or tin melt is exposed under the aforementioned critical conditions. The resulting tin-containing or Precipitation consisting of tin can form a coherent thread-like network within of the body made of niobium and / or as a film on the surface of the body.

Der Körper aus Niob kann auch eine kleinen. Menge Zirkonium enthalten, die einen Niederschlag aus einer ziemlich geringen Menge einer zweiten Phase des Zinns in chemischer Verbindung mit dem Niob abstützt. An Stelle des Zinns kann Aluminium gesetzt werden: Kohlenstoff, Indium. Titan. Hafnium, Vanadium. Molybdän, Wolfram und Tantal können das Zirkonium vollständig oder teilweise ersetzen. Im einzelnen liegt jedoch der Zirkoniumgehalt im Kör per aus Niob, der vorzugsweise ein Fad^n. ein Draht, ein Band od. dgl. ist, in der Größenordnung von O. I Gewichtsprozent der Niobmasse. also in einer Menge vor, die dem Verhältnis gemäß der Formel Nb-Zr äquivalent ist. Kohlenstoff. Indium und andere zuvor genannte Zusätze werden in ähnlichen Mengen benutzt, wenn zwei oder mehrere dieser geringen Bestandteile Anwendung finden, soll das Gemisch vorzugsweise nicht das zuvor genannte stöchiometrischc Verhältnis überschreiten.The body of niobium can also be a small one. Contain a quantity of zirconium which supports a precipitate of a fairly small quantity of a second phase of tin in chemical association with the niobium. Aluminum can be used in place of tin: carbon, indium. Titanium. Hafnium, vanadium. Molybdenum, tungsten and tantalum can completely or partially replace the zirconium. In detail, however, the zirconium content in the body is made of niobium, which is preferably a thread. a wire, a tape or the like. Is on the order of O. I percent by weight of the niobium mass. that is, in an amount which is equivalent to the ratio according to the formula Nb-Zr. Carbon. Indium and the other aforementioned additives are used in similar amounts, and when two or more of these minor ingredients are used, the mixture is preferably not to exceed the aforementioned stoichiometric ratio.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Zinn als Überzug oder Hülle vorzugsweise in einer Dicke von etwa 500 A oder weniger auf dem größten Teil der Außenfläche vor. Diese Hülle erstreckt sich mindestens über einen Teil der axialen Länge des Niobkörpers und schließt vorzugsweise diesen Teil ein. Wenn im Niobkörpcr ein Faden oder Drahtnetzwerk ausgebildet ist, haben die einzelnen Fäden oder Drähte einen Querschnitt, der etwas geringer als dieIn a preferred embodiment, the tin is preferably in a coating or envelope Thickness of about 500 Å or less on most of the outer surface. This envelope extends at least over part of the axial length of the niobium body and preferably includes this part one. If a thread or wire network is formed in the niobium body, the individual threads have or Wires have a cross section that is slightly less than that

ίο oben angegebene Londonschc Eindringlicfc ist.ίο London Urgency stated above.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist Aluminium eine voll wirksame Äquivalente zum Zinn. Dementsprechend kann das Aluminium bei der Herstellung von Gegenständen und Körpern mit den hier beschriebenen Eigenschaften verwendet werden; das Herstellungsverfahren kann entweder eine Aufdampfung und/oder ein Eintauchen in die Schmelze sein und führt zu Körpern, deren Stromaufnahmcvcrmögcn außerordentlich groß ist. Die bei diesen vcr-According to a further development of the invention, aluminum is a fully effective equivalent to tin. Accordingly, the aluminum can be used during manufacture used by objects and bodies with the properties described here; that The manufacturing process can either be vapor deposition and / or immersion in the melt and leads to bodies whose current consumption capacities are extraordinarily large. The in these vcr-

»o schiedencn Vcrfahrensmaßnähmcn für Zinn angegebenen Zeit- und Temperaturbereiche unterscheiden sich hinsichtlich der praktischen Grenzen und optimalen Bedingungen von denen für Aluminium. Insbesondere liegen die Temperaturen zur Aufdampfung'O Different procedural measures indicated for tin Time and temperature ranges differ in terms of practical limits and optimal ones Conditions of those for aluminum. In particular, the temperatures are suitable for vapor deposition

»5 des Aluminiums im Bereich von 1000 bis 1500" C, optimal bei 1200° C. In gleicher Weise wird das Überziehen durch Eintauchen im Temperaturbereich von 1000 bis 1500, optimal bei 1200 C durchgeführt. Die Zeitspannen sind jedoch 50 Stunden bei einer Temperatur von 1000 bis 1500 C, vorzugsweise 10 bis 20 Stunden bei 1200 C. Andere Faktoren heim Verfahren. 7. B. die verwendeten Gefäße, die Vorbereitung des Werkstückes, das Entgasen des Gefälles u. dgl. können dieselben sein, wenn man davon absieht, daß ein für Aluminium widerstandsfähiges Gefäß verwendet werden muß.»5 of the aluminum in the range from 1000 to 1500" C, optimally at 1200 ° C. In the same way, the coating by immersion is carried out in the temperature range from 1000 to 1500, optimally at 1200 C. However, the time spans are 50 hours at a temperature of 1000 to 1500 C, preferably 10 to 20 hours at 1200 C. Other factors home methods. 7 example, the vessels used, preparing of the workpiece, the degassing of the gradient u. like. may be the same, except for the fact that a container that is resistant to aluminum must be used.

Die folgenden Beispiele zeigen die genaue Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in der Praxis.The following examples show the precise implementation of the process according to the invention in FIG Practice.

Example I.

Bei der Herstellung des Gegenstandes nach Fig. 1 wird ein Draht 10 aus Niob mit einem Durchmesser von 0,08 cm mit 0,75% Zirkonium von Hand mit Sandpapier und einem bcnzolgetränkten Lappen gereinigt, damit alle Oxyd-, organischen und lockeren Teilchen und Schmutz von der Oberfläche des Drahtes entfernt werden. Diese Kaltbearbeitung führt zur Bildung eines sehr feinen Netzwerkes untereinander verbundener Poren oder »Verwerfungsröhren« II. Nach gründlichem Abspulen in destilliertem Wasser wird der Draht in eine saubere Quarzröhre gelegt, die zur Hälfte mit Zinn in Form kleiner Flocken gefüllt ist. die unter Verwendung eines Atzmittels aus acht In the manufacture of the article according to FIG. 1, a wire 10 made of niobium with a diameter of 0.08 cm with 0.75% zirconium is cleaned by hand with sandpaper and a rag soaked in benzene to remove all oxide, organic and loose particles and dirt removed from the surface of the wire. This cold working leads to the formation of a very fine network of interconnected pores or "rejection tubes" II. After thorough unwinding in distilled water , the wire is placed in a clean quartz tube half of which is filled with tin in the form of small flakes. those using an etchant out of eight

ss Volumanteilen Glyzerin, einem Volumanteil Eisessig und einem Volumanteil konzentrierter Salpetersäure vollständig gereinigt sind. Die Anordnung wird dann in ein Vakuum von 10"· mm Hg gebracht und mit Hilfe eines Ofens entgast, dessen Temperatur 3 Stun- ss parts by volume of glycerine, one part by volume of glacial acetic acid and one part by volume of concentrated nitric acid are completely purified. The assembly is then placed in a vacuum of 10 "· mm Hg and degassed using an oven , the temperature of which is 3 hours.

den lang auf etwa 200 C gehalten wird. Die Tempe ratur des Ofens wird dann auf 250" C gesteigert und gehalten, bis alle Zinnflocken geschmolzen sind. Un mittelbar danach wird die Röhre verschmolzen und in einen Ofen gelegt, in dem die Temperatur der Anordnung schnell auf 960' C erhöht und 1 Stunde lang sti gehalten wird: dann wird das ganze aus dem Ofen herausgenommen und im verschmolzenen Zustand an der I.ufl auf weniger als 100 C* abgekühlt. which is kept at around 200 C for a long time. The temperature of the furnace is then increased to 250 "C and held until all the tin flakes have melted . Immediately thereafter, the tube is fused and placed in an oven , in which the temperature of the assembly is quickly increased to 960 " C and for 1 hour sti is held : then the whole thing is taken out of the oven and cooled in the fused state on the I.ufl to less than 100 ° C *.

309633/210309633/210

Dann wird die Röhre geöffnet und der Draht herausgenommen und von der um ihn herum erstarrten Zinnmasse abgetrennt, worauf er Prüfungen unterzogen werden kann. Diese Abtrennung des überzogenen Drahtes erfolgt durch Eintauchen der Röhre mit der erstarrten Masse in ein Bad, z. B. aus Siliconöl oder geschmolzenem Zinn bei einer Temperatur von etwa 240^J C, um die Temperatur der am Niobdraht erstarrten Zinnmasse gerade über den Schmelzpunkt des Zinns hinaus zu erhöhen. Der Draht und der anhaftende Zinnüberzug werden dann aus der sich ergebenden Zinnschmelzc herausgezogen. Bei einer Temperatur von 4,2° K zeigt der Draht ein Stromaufnahmcvermögen von 76 A in einem Querfeld von 17 · 1ü^:'OcrsIed, das mit einer Stromstärke im anfänglichen Draht von weniger als etwa 0,01 A bei derselben Temperatur von 4,2" K im selben Feld zu vergleichen ist. Fernerhin nimmt dieser Draht bei einer Temperatur von 4,2° K einen Strom von 60 A in einem inipulsförmigen Querfeld von 100 · H)¹ Oersted und von 40 A bei etwa 190 · 10^:l Oersted auf.The tube is then opened and the wire removed and separated from the solidified tin mass around it, whereupon it can be subjected to tests. This separation of the coated wire is done by immersing the tube with the solidified mass in a bath, e.g. B. from silicone oil or molten tin at a temperature of about 240 ^J C, in order to raise the temperature of the solidified tin mass on the niobium wire just above the melting point of the tin. The wire and adherent tin coating are then pulled out of the resulting molten tin. At a temperature of 4.2 ° K, the wire shows a current capacity of 76 A in a transverse field of 17 × 1 g ^: 'OcrsIed, with a current in the initial wire of less than about 0.01 A at the same temperature of 4.2 "K is to be compared in the same field. Furthermore, this wire takes at a temperature of 4.2 ° K a current of 60 A in an inipulse-shaped transverse field of 100 · H) ¹ Oersted and of 40 A at about 190 · 10 ^{: 1} Oersted on.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, besitzt der Draht 10 ein fadenförmiges Netzwerk 12, das durch Absetzen von Zinn innerhalb der untereinander verbundenen Röhren 11 im äußeren Teil des Drahtes ausgebildet ist. Zusätzlich bleibt am Draht ein dünner Zinnüberzug 13 nach dem Herausnehmen aus der Schmelze "haften.As can be seen in Fig. 1, the wire 10 has a thread-like network 12 which is formed by the deposition of tin within the interconnected tubes 11 in the outer part of the wire. In addition, a thin tin coating "13" remains on the wire after it has been removed from the melt.

B e i s ρ i el II B ice ρ i el II

Bei einem andersartigen Verfahren, nämlich dem Aufdampfverfahren wird ein Band aus Niob mit einer Breite von 0,1587 cm und einer Dicke von 0.0127 cm, das 0,75 ⁰Zo Zirkonium enthält, wie im Beispiel I gereinigt und dann in einer sauberen Quarzröhre, die saubere Zinnflocken enthält, an einer Niobdrahthalterung aufgehängt. Die Menge der Zinnflocken ist so klein, daß der Spiegel der Schmelze nicht das aufgehängte Band erreichen kann. Nach dem Evakuieren und Entgasen wird die zuvor beschriebene Röhre verschmolzen und in einen Ofen gelegt, in dem sie einer Temperatur von 960" C 16 Stunden lang ausgesetzt wird. Dann wird die Röhre aus dem Ofen herausgenommen und mit ihrem Inhalt an der Luft bis auf eine Temperatur von etwa 100 ' C abgekühlt, worauf die Röhre geöffnet und das Band herausgenommen und geprüft wird. Das Band tragt einen Strom von 36 A in einem Feld von 1/ · 10¹ Oersted bei einer Temperatur von 4,2 ^ K. Der Vorgang wird dann wiederholt, nämlich das Band in der Röhre aufgehängt, worauf diese evakuiert, entgast und verschmolzen wird; dann wird die Röhre in den Ofen gelegt, in dem sie 16 Stunden lang einer Temperatur von 960³C ausgesetzt wird. Wiederum kommt das Band nicht mit geschmolzenem Zinn, sondern nur mit dem Zinndampf in Berührung. Am Ende der weiteren 16stündigen Brenndauer wird die Röhre aus dem Ofen herausgenommen und mit ihrem Inhalt an der Luft bis auf 100° C abgekühlt, worauf die Röhre geöffnet, das Band herausgenommen und erneut geprüft wird. Dieses Mal nimmt das Band in einem Querfeld von 17 · 10*Oereted ehu.i Strom von mehr als 100 A bei einer Temperatur von 4,2° K ruf. In a different type of process, namely, the vapor deposition method is a tape made of niobium having a width of 0.1587 cm and a thickness of 0.0127 cm, containing 0.75 ⁰ Zo zirconium, purified as in Example I and then in a clean quartz tube, the Contains clean tin flakes, hung on a niobium wire holder. The amount of tin flakes is so small that the level of the melt cannot reach the suspended tape. After evacuation and degassing, the tube described above is fused and placed in an oven where it is exposed to a temperature of 960 "C for 16 hours. The tube is then removed from the oven and exposed to air with its contents except for one Cooled to a temperature of about 100 ° C., whereupon the tube is opened and the tape is removed and tested, The tape carries a current of 36 A in a field of 1 / · 10 ¹ Oersted at a temperature of 4.2 K. The process is then repeated, namely suspended the band in the tube, whereupon this evacuated, degassed, and is fused, and then the tube is placed in the furnace in which it is exposed for 16 hours at a temperature of 960 ³ C again does not come the tape. with molten tin, but only in contact with the tin vapor At the end of the further 16 hours of burning, the tube is taken out of the furnace and its contents are cooled in the air to 100 ° C, whereupon the tube is opened et, the tape is removed and checked again. This time the tape takes in a transverse field of 17 · 10 * Oereted ehu.i current of more than 100 A at a temperature of 4.2 ° K ruf.

Beispiel IIIExample III

In einen· weiteren Verfahren, das zur Herstellung des in Fig.^ dargestellten Gegenstandes führt kann ein Draht IS von 0,08 cm Durchmesser aus Niob nach dem Reinigen gemäß Beispiel II in eine saubere Quarzröhre gelegt werden, die gesäuberte Zinnflocken enthalt. Wiederum würde die Kaltbearbeitung des Drahtes beim Reinigen zu einer öffnung oder Bildung von Verwerfungsröhren 16 führen. Das Evakuieren und Entgasen kann wie im Beispiel I erfolgen; dann wird die Quarzröhre verschmolzen und in einen Ofen gelegt, in dem sie einer Temperatur von In a further process which leads to the production of the object shown in FIG. 1, a wire IS 0.08 cm in diameter made of niobium can be placed in a clean quartz tube containing cleaned tin flakes after cleaning according to Example II. Again, the cold working of the wire during cleaning would lead to an opening or the formation of warp tubes 16 . The evacuation and degassing can be carried out as in Example I; then the quartz tube is fused and placed in an oven in which it is kept at a temperature of

ίο 960° C 20 Stunden lang ausgesetzt werden kann; darauf wird sie an der Luft abgekühlt, geöffnet und der Draht wie im Beispiel I aus ihr herausgenommen. In diesem Zustand ist der Draht 15 in F i g. 2 gezeigt, in der ein fadenförmiges Netzwerk aus S-Icitendcm Material 17 zu sehen ist. das teilweise Röhren 16 auffüllt.ίο can be exposed to 960 ° C for 20 hours; it is then cooled in the air, opened and the wire removed from it as in example I. In this state the wire 15 is in FIG. 2 shown in which a thread-like network of S-Icitendcm material 17 can be seen. the partial tubing 16 replenishes.

Example IV

Bei einem Arbeitsablauf gemäß Fi g. 3 unter Vcr-In a workflow according to Fi g. 3 under Vcr-

ao wendung eines anderen Drahtes 19 aus Niob mit einem Durchmesser von 0,8 cm erfolgt eine Reinigung 20 in der zuvor beschriebenen Weise; der Draht wird dann in eine Schmelze 21 aus Zinn in einer Quarzröhre untergetaucht und kommt dabei mit die-When another wire 19 made of niobium with a diameter of 0.8 cm is used, cleaning 20 takes place in the manner described above; the wire is then immersed in a melt 21 made of tin in a quartz tube and comes with the

a5 ser in Berührung. Nach 10 minutigem Verbleib in der auf einer Temperatur von 960° C befindlichen Schmelze werden der Draht, das geschmolzene Zinn und der Behälter schnell an der Luft 22 bis auf eine Temperatur von 100⁰C abgekühlt; die Röhrcnvcr-Schmelzung wird darauf aufgebrochen und der überzogene Draht herausgenommen. Dieser Draht wird dann als Spule 23 auf einer Spindel aus rostfreiem Stahl aufgewickelt, so daß eine Magnetspule 24 mit einer hohen kritischen magnetischen Feldstärke entsteht. Diese F.inheit wird dann auf einer Temperatur von 900 bis 1000° C etwa 15 Minuten lang in einer Argon-Atmosphäre 25 gehalten, die mit Zinndampf gesättigt ist. Bei dieser Wärmebehandlung wird dafür Sorge getragen, daß ein ausreichender Vorrat an Zinn in der Atmosphäre oder auf der Oberfläche des Drahtes vorhanden ist, so daß aus den supraleitenden Filmen oder der fadenförmigen Konstruktion nahe des Drahtes kein Zinn verloren geht. Während dieses Verfahrensschrittes werden die beim anfänglichena5 ser in touch. After 10 minutigem retention in at a temperature of 960 ° C located melt the wire, the molten tin and the containers are rapidly cooled in the air 22 to a temperature of 100 ⁰ C; the molten tube is then broken and the coated wire removed. This wire is then wound up as a coil 23 on a stainless steel spindle, so that a magnetic coil 24 with a high critical magnetic field strength is produced. This F. unit is then held at a temperature of 900 to 1000 ° C for about 15 minutes in an argon atmosphere 25 which is saturated with tin vapor. In this heat treatment, care is taken to ensure that there is a sufficient supply of tin in the atmosphere or on the surface of the wire so that no tin is lost from the superconducting films or the filamentary structure near the wire. During this process step, the initial

Brennen gebildeten und während des Wickeins zerbrochenen Fadenteile wieder hergestellt und neue Fadenelemente gebildet, so daß das Zinn weiter durch die »Verwerfungsröhren« diffundiert; hierbei ergibt sich eine Packung des Einheitsvolumens des Drahtes aus Niob mit suprageleitetc Ströme tragenden Teilstücken oder Fadenelementen. Anschließend wird die fertige Spule 26 gekühlt und kann ohne weiteres verwendet werden. Burning thread parts that have formed and broken during winding are restored and new thread elements are formed, so that the tin continues to diffuse through the "warp tubes"; this results in a packing of the unit volume of the wire made of niobium with sections or thread elements carrying superconducted currents. The finished coil 26 is then cooled and can be used without further ado.

Betspiel VBetspiel V

Bei einem anderen Arbeitsablauf, der dem nach dem Beispiel IV ähnlich ist, wird ein Spulendraht hergestellt und rund um eine Quarzspindel gewickelt;Another operation, similar to Example IV, uses a coil wire made and wound around a quartz spindle;

an Stelle einer Wärmebehandlung der sich ergebenden Spule in einer mit Zinn gesättigten Atmosphäre wird die Einheit in eine Zinnschmelze eingetaucht, deren Temperatur bei 900 bis 1000° C gehalten wird. Die Temperatur der Zinnschmelze läßt man dann anrather than heat treating the resulting coil in an atmosphere saturated with tin the unit is immersed in molten tin, the temperature of which is maintained at 900 to 1000 ° C. The temperature of the molten tin is then left on nähernd 2 Stunden lang bis zu einem Punkt abfallen, an dem das Zinn als Block rund um die Spule erstarrt, damit die gewünschte physikalische Festigkeit der Anordnung erreicht wird und der Aufbau beimdrop to a point for approximately 2 hours where the tin solidifies as a block around the coil, thus achieving the desired physical strength the arrangement is achieved and the structure at

Arbeiten
liert ist.work
is lated.

unter einer Temperatur von 4,2° K iso-under a temperature of 4.2 ° K iso-

Example VI

Bei einem Verfahren, das dem des Beispiels III ärmlich ist, können Drähte von 0,0025 cm Durchmesser als Niob mit 0,75% Zirkonium verzinnt und nach dem Abkühlen zu einem Kabel mit einem Durchmesser von annähernd 0,03 dm zusammengesetzt werden; mit diesem Kabel wird eine Magnetspule gewickelt, die als Einheit in einer Argon-Atmosphäre erhitzt werden kann, die mit Zinndampf pcsättigt ist.In a procedure poor to that of Example III, wires 0.0025 cm in diameter can be used tinned as niobium with 0.75% zirconium and after cooling to a cable with a Diameters of approximately 0.03 dm are composed; with this cable becomes a solenoid wound, which can be heated as a unit in an argon atmosphere made with tin vapor p is saturated.

Example VII

Bei einem Verfahren gemäß dem Beispiel I können an Stelle der Drähte kleine Röhrchen aus Niob verwendet werden, damit der Obcrflächcnbcreich des sich ergebenden S-leitendcn Körpers möglichst groß wird. Die Verfahrensschritte, die ausführlich im Bei-In a method according to Example I, small tubes made of niobium can be used instead of the wires so that the surface area of the resulting S-conductive body is as large as possible will. The procedural steps, which are detailed in

spiel I beschrieben sind, können mit Vorteil auch für Röhrchen angewendet werden.game I can also be used with advantage for tubes.

Beispiel VIIIExample VIII

S Gemäß der Erfindung kann eine N-Ieitcnde Unterlage, z. B. ein Wolframdraht verwendet werden, auf dem eine Hülle mit großem Stromaufnahmevermögen als zusammenhängender Film aufgebracht wird; hierzu wird der Draht in einer reaktionsunfähigen Atmosphäre durch eine Niobschmelze gezogen und dann einer mit Zinndampf gesättigten Atmosphäre auf einer Temperatur von vorzugsweise 960° C 24 Stunden lang ausgesetzt. Der mit Niob überzogene Wolframdraht kann auch in eine Zinnschmelzc von einer Temperatur von 960° C 30 Sekunden lang eingetaucht werden.S According to the invention, a N-conductive underlay, z. B. a tungsten wire can be used on which a sheath with a large current capacity is applied as a continuous film; for this purpose, the wire is placed in an unreactive atmosphere drawn through a niobium melt and then in an atmosphere saturated with tin vapor exposed to a temperature of preferably 960 ° C for 24 hours. The one covered with niobium Tungsten wire can also be immersed in molten tin at a temperature of 960 ° C for 30 seconds will.

Gemäß der vorausgehenden Beschreibung werden fadenförmige Systeme auf oder in einem leitenden Körper ausgebildet, der aus einem S- oder N-lctten-According to the preceding description, thread-like systems are on or in a conductive Body formed, which consists of an S- or N-lctten-

ao den Material bestehen kann.ao the material can exist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Supraleilfahigcr body! Laughed animal sponge model arrangement with veins or fibers, the thickness of which is smaller _; . dad Li rc! ι ü eke π ii / e ι e 1 '. ili ¹ !. dal · '· in a material (10. 15) ans Nioh. which contains a small amount of zirconium, as a second layer of tin chemically bonded to niobium is embedded as a reticulate (iehilde (12.17).

2. Superconductive body according to Aiisprueii 1. indicated by. that a small amount of zirconium preferably does more; .'.- ' _1M ("ic ic'.i pro / ent niobium concerns.

3. Superconducting body according to claim 2. characterized ■ '■' indicates. dal. ¹ , the material (10. 15) ijus a., Zi formed lsi, and that the tin is divided as a coherent structure (12. 17) in the contiguous pores (1. 16) of the Nb., Zr ». (F ic . 1 and 2).

4. Superconductive body according to one of claims 1 to 3, characterized in that aluminum is used instead of tin, and that the superconductive material is embedded as a tape in certain sections (42) of the porous material and passes through it, and that the Tape contains threads or wires (30), the thickness of which is less than the depth of penetration of the magnetic flux into the superconductive material ( FIGS. 6 and ⁷ ).

5. A method for producing a superconductor according to claims 1 Ns 3, characterized in that that the niobium body (10, 15) with tin at a temperature between 800 and 1H) O C is kept in contact until an adhesive coating or precipitate (12, 13, 17) on or is formed in the body (Figures 1 and 2).

6. The method according to claim 5, characterized in that that the tin is in vapor form and the niobium with the vapor for 5 to 100 hours in Touch is held.

7. The method according to claim 6, characterized in that the niobium as cold worked Body (10, 13) is present and the tin vapor is at a temperature of 950 to 975 C, and that the steam is held in contact with the body for about 16 hours.

8. The method according to claim 5, characterized in that the niobium optionally as cold worked body is immersed in molten tin for 10 minutes to 2 hours.

9. The method according to claim 8, characterized in that the molten tin is at a temperature of 950 to 975 C and with the body (10, 15) preferably about Is held in contact for 60 minutes.

10. The method according spoke 5, characterized in that the surface of the optionally cold worked niobium body with the tin melt at a temperature of 800 to 1100 ° C, preferably from 950 to 975 ° C, 30 seconds to 2 hours, preferably 30 seconds is kept in contact for 60 minutes, that the niobium body in the air in contact with cooled by the molten tin and thereby solidified the molten tin is, and that the tin body is then melted back and the niobium body together mn the resulting adhesive coating aas is pulled out of the molten tin.