DE19800905C2 - Sprengverdichten von Hoch-Temperatur-Supra-Leitern (HTSL) in Sauerstoffatmosphäre - Google Patents

Sprengverdichten von Hoch-Temperatur-Supra-Leitern (HTSL) in Sauerstoffatmosphäre

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Hoch-Temperatur-Supra-Leiters (HTSL) ohne Sauerstoffverarmung (delta = 0.0), wobei zur Fertigung des HTSL ein Hüllrohr mit einer pulverförmigen supraleitenden Keramik gefüllt wird, dieses gefüllte Hüllrohr einer Sauerstoffdurchflutung ausgesetzt, anschließend verschlossen und mit dem eingeschlossenen Sauerstoff und der supraleitenden pulverförmigen Keramik durch Explosion hoch verdichtet wird.

Description

Das bekannte Verfahren zur Herstellung von Hoch-Temperatur-Supra-Leitern (HTSL) in Form von Kabeln hat den großen Nachteil, daß die bereits supraleitende Keramik in ein Hüllrohr gefüllt werden muß und in mehreren aufwendigen Arbeitsschritten zum Endprodukt Kabel ver- und bearbeitet wird.
Ein wesentlicher Schritt ist das Einschmelzen in das Hüllrohr, das bei YbaCuO 1 2 3 bspw. gerichtet vorgehen muß und daher mit sehr geringen Schmelzgeschwindigkeiten abläuft ca. 2 mm/h. Danach ist der HTSL nur noch partiell supraleitend. Eine weitere Nachbehandlung in Sauerstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 900-970°C ist notwendig.
Ähnlich verhält sich dies bei Bi2223, das nach Mahlen, Pressen und Sintern in einem Hüllrohr gewalzt wird, muß danach wieder in einen Nachbehandlungsprozess, in dem es einer partiellen Schmelze und einer mechanischen Texturierung unterzogen wird.
Bei beiden Prozessen spielt eine wesentliche Rolle, daß wieder genügend Sauerstoff in dem Kristall gebunden wird. Bekannt ist ein wesentlicher Faktor bspw. beim YBaCuO 1 2 3 der Sauerstoff. Wird bspw. aus der Verbindung YBa2Cu3O7- δ nur geringfügig (δ = 0.1) Sauerstoff entzogen, reduziert sich der HTSL Charakter beträchtlich.
In meiner Patentschrift DE 40 07 553 C2 wird der wesentlich einfachere Weg der Sprengverdichtung von Keramik vorgeschlagen.
Nicht in dieser Patentschrift ist der Gedanke, daß kein Nachbehandlungsschritt nach dem Sprengverdichten notwendig ist, daß Sprengverdichten wesentlich weniger aufwendig ist, als die oben erwähnten Verfahrensschritte es zeigen. Insbesondere ist es weniger zeitaufwendig.
Aus der EP 05 05 015 A2 ist schließlich bekannt, zur Herstellung von Supraleitern, pulverförmiges Material unter Sauerstoffatmosphäre in einem Rohr einzuschließen.
Das Sprengverdichten hat außerdem den Vorteil, daß auch beliebige räumliche Formen in eine dafür vorbereitete Vorrichtung gesprengt werden können (beispielsweise einlagige Spulen), oder weit größere Längen erstellt werden können als durch die klassischen aufwendigen Verfahren.
Ein weiterer Vorteil ist, das pulverisierte Material kann vor dem Sprengverdichten mit Sauerstoff durchflutet werden, so daß beim 100%igen Verdichten Sauerstoff eingeschlossen wird. Es kommt nicht zu dem ungünstigen Nebeneffekt der Sauerstoffverarmung (δ = 0.0). Das Gegenteil ist der Fall, so daß die supraleitenden Eigenschaft in keinster Weise gemindert wird.
Fig. 1 zeigt ein mit YBaCuO 1 2 3 gefülltes Ag-Rohr. Das mit Sauerstoff durchströmt wird. Eine anschließende Sprengverdichtung führt zu einem intakten HTSL ohne Nachbehandlung.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines Hoch-Temperatur-Supra-Leiters (HTSL) ohne Sauerstoffverarmung (δ = 0.0), wobei zur Fertigung des HTSL ein Hüllrohr mit einer pulverförmigen supraleitenden Keramik gefüllt wird, dieses gefüllte Hüllrohr einer Sauerstoffdurchflutung ausgesetzt, anschließend verschlossen und mit dem eingeschlossenen Sauerstoffund der supraleitenden pulverförmigen Keramik durch Explosion hoch verdichtet wird.
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EP0505015A2 (de) * 1987-03-13 1992-09-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Supraleitender Draht und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4007553C2 (de) * 1990-03-09 1993-07-22 Heinz A. Dipl.-Phys. Dr. 5202 Hennef De Selic

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