DE2331919B2 - Verfahren zum Herstellen eines Supraleiters mit einer supraleitenden intermetallischen Verbindung aus wenigstens zwei Elementen - Google Patents

Description

leitern mit in einer normalleitenden Matrix angeordneten Drähten, insbesondere aus NbjSn und VjGa dienen, wird ein drahtförmiges duktiles Element der herzustellenden Verbindung, beispielsweise ein Niob- oder ein Vanadiumdraht, mit einer Hülle aus einer ein duktiles Trägermetall und die übrigen Elemente der Verbindung enthaltenden Legierung, beispielsweise einer Kupfer-Zinn-Legierung oder einer Kupfer-Gallium-Legierung, umgeben. Insbesondere können auch eine Vielzahl solcher Drähte in eine Matrix aus der Legierung eingelagert werden. Der so gewonnene Aufbau wird dann einer querschnittsverringernden Bearbeitung unterzogen. Dadurch wird einmal ein langer Draht erhalten, wie er für Spulen benötigt wird. Zum anderen wird bei dieser Bearbeitung der Durchmesser der beispielsweise aus Niob oder Vanadium bestehenden Drähte auf einen niedrigen Wert in der Größenordnung von etwa 30 bis 50 μίτι reduziert, was im Hinblick auf die Supraleitungseigenschaften des Leiters wünschenswert ist. Ferner wird durch die querschnittsverringernde Bearbeitung noch angestrebt, eine möglichst gute metallurgische Verbindung zwischen dem Draht und dem umgebenden Mantelmaterial aus der Legierung zu erhalten, ohne daß jedoch Reaktionen auftreten, die zu einer Versprödung des Leiters führen. Nach der querschnittsverringernden Bearbeitung wird dann der aus einem oder mehreren Drähten und dem umgebenden Matrixmaterial bestehende Leiter einer Wärmebehandlung derart unterzogen, daß die gewünschte Verbindung durch Reaktion des Drahtmaterials, also beispielsweise des Niobs oder Vanadiums, mit dem in der umgebenden Matrix enthaltenen weiteren Element der Verbindung, beispielsweise Zinn oder Gallium, gebildet wird. Das in der Matrix enthaltene Element diffundiert dabei in das aus dem anderen Element der Verbindung bestehende Drahtmaterial ein und reagiert mit diesem unter Bildung einer aus der gewünschten Verbindung bestehenden Schicht (DT-OS 20 44 660, DT-OS 20 52 323, DT-OS 21 05 828).

Da bei dieser Diffusion jedoch niemals das gesamte im Legierungsmantel enthaltene Element der Verbindung in den Draht bzw. die Drähte aus dem anderen Element der Verbindung eindiffundiert und dort zur Bildung der Verbindung verbraucht wird, sondern aufgrund der Diffusionsverhältnisse immer erhebliche Mengen des einen Elements der Verbindung im Matrixmaterial verbleiben, weist dieses einen verhältnismäßig hohen elektrischen Restwiderstand auf. Beispielsweise nimmt der Restwiderstand von Kupfer mit steigendem Galliumgehalt stark zu. Der Mantel ist daher als Stabilisierungsmaterial für den Supraleiter nur schlecht geeignet. Eine elektrische Stabilisierung des Supraleiters ist aber bekanntlich in der Regel e-forderlich, um einen plötzlichen Übergang des Supraleiters vom supraleitenden in den elektrisch normalleitenden Zustand zu vermeiden. Zum Zwecke der Stabilisierung muß man den Supraleiter bekanntlich in engen Kontakt mit einem elektrisch und thermisch gut leitenden, bei der Betriebstemperatur des Supraleiters von beispielsweise 4,2 K elektrisch normalleitenden Metall bringen, das die bei kurzzeitigem örtlichen Auftreten von Normalleitung im Supraleiter entstehende Wärme rasch in das den Supraleiter umgebende Kühlmittel, beispielsweise flüssiges Helium, ableiten kann. Außerdem soll das Stabilisierungsmaterial auch bei lokalem Auftreten von Normalleitung wenigstens kurzzeitig den sonst durch den Supraleiter fließenden Strom übernehmen. Als Stabilisierungsmaterialien sind insbesondere Kupfer, Aluminium oder Silber, vorzugsweise in hochreiner Form, geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs erwähnte Verfahren so auszugestalten, daß einerseits die Vorteile

ο beibehalten werden, welche die Feststoffdiffusion bei der Herstellung von Supraleitern mit einer supraleitenden intermetallischen Verbindung aus wenigstens zwei Elementen bietet, andererseits aber auch eine gute elektrische Stabilisierung des Supraleiters erreicht wird.

ι (i Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Kern aus einem elektrisch und thermisch gut leitenden, bei der Betriebstemperatur des Supraleiters elektrisch normalleitenden Metall mit einer Hülle aus der ersten Komponente versehen und diese Hülle wiederum mit

π einem Mantel aus der zweiten Komponente umgeben und der so gewonnene Aufbau einer querschnittsverringernden Verformung unterzogen und dann zur Bildung der Verbindung wärmebehandelt. Bei der Wärmebehandlung diffundieren dann in die

>u aus einem Element der Verbindung bestehende Hülle das andere bzw. die anderen Elemente aus dem diese Hülle umgebenden, aus einer Legierung dieser Elemente mit einem Trägermetall bestehenden Mantel her ein und reagieren mit dem Hüllenmaterial unter Bildung

2") einer Schicht aus der supraleitenden Verbindung. Ein Eindiffundieren der im Mantel enthaltenen Elemente der Verbindung in den von der Hülle umschlossenen Kern aus gut elektrisch und thermisch leitendem Material wird jedoch durch die Hülle verhindert, so daß

in der Restwiderstand des Kernmetalls nicht durch Eindiffundieren der Elemente erhöht wird. Der Kern, der mit der ihn umgebenden Hülle aufgrund der querschnittsverringernden Bearbeitung in gutem mechanischem Kontakt steht, bildet dann eine sehr gute

)) Stabilisierung.

Zur Herstellung eines Vielkernleiters können vorteilhaft mehrere mit einer Hülle aus der ersten Komponente versehenen Kerne aus gut elektrisch und thermisch leitendem Material mit einem gemeinsamen, eine

■κι Matrix bildenden Mantel aus der zweiten Komponente umgeben werden. Dabei können die mit der Hülle versehenen Kerne bereits einer querschnittsverringernden Bearbeitung unterzogen werden, bevor sie mit dem Mantel aus der zweiten Komponente umgeben und

4j zusammen mit diesem weiter im Sinne einer Querschnittsverringerung verformt werden.

Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Supraleiters mit einer aus zwei Elementen bestehenden supraleitenden inter-

·>() metallischen Verbindung des Typs A₃B mit A15-Kristallstruktur. Bei der Herstellung solcher Verbindungen enthält der im übrigen aus einem Trägermetall bestehende Mantel vorteilhaft das niedriger schmelzende Element der herzustellenden Verbindung, während

Vi die den Kern umgebende Hülle aus dem höher schmelzenden Element der Verbindung besteht. Insbesondere kommen als Element A die Elemente Vanadium und Niob und als Element B die Elemente Gallium und Zinn in Frage, wobei wegen ihrer besonders günstigen

w) Supraleitungseigenschaften insbesondere die Verbindungen V₃Ga und Nb₃Sn Vorteile bieten.

Zur Herstellung eines Supraleiters mit der intermetallischen Verbindung V₃Ga kann der Mantel vorzugsweise aus Kupfer, Silber oder einer Kupfer-Silber-Legie-

h> rung, je enthaltend 0,1 bis 30 Atom-% Gallium, bestehen. Legierungen mit Galliumgehalten von etwa 18 Atom-% und weniger sind dabei wegen ihrer verhältnismäßig guten Duktilität besonders günstig. Die

Wärmebehandlung zur Herstellung der VaGa-Schicht kann vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 500 und 95O⁰C erfolgen und je nach dem Galliumgehalt der den Mantel bildenden Legierung und der gewünschten VjGa-Schichtdicke etwa 5 Minuten bis 100 Stunden dauern.

Zur Herstellung eines Supraleiters mit der intermetallischen Verbindung Nb₃Sn kann der Mantel vorteilhaft aus Kupfer, Silber oder einer Kupfer-Silber-Legierung, je enthaltend 0,1 bis 8 Atom-% Zinn, bestehen, während in eine den Kern umschließende Hülle aus Niob angewandt wird. Die Wärmebehandlung kann dabei vorteilhaft bei Temperaturen zwischen 700 und 850⁰C durchgeführt werden und wenige Minuten bis etwa 20 Stunden dauern.

An sich sind für den Mantel auch andere duktile Metalle, die bei der Wärmebehandlung nicht störend mit den Elementen der herzustellenden Verbindungen reagieren, als Trägermetall geeignet.

Als Material für den von der Hülle umgebenen, zur elektrischen Stabilisierung dienenden Kern sind an sich alle gut elektrisch und thermisch leitenden Metalle geeignet, die bei der Betriebstemperatur des Supraleiters normalleitend sind und bei der angewandten Wärmebehandlung nicht mit dem Hüllenmaterial unter Bildung störender Schichten reagieren. Besonders geeignet sind insbesondere wegen ihres über der Temperatur der Wärmebehandlung liegenden Schmelzpunktes und ihrer hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit die Metalle Kupfer und Silber. Besonders 3» einfach auch hinsichtlich der Verfahrenstechnik gestalten sich die Verhältnisse, wenn der von der Hülle umschlossene Kern aus dem gleichen Metall besteht, das die den Mantel bildende Legierung als Trägermetall enthält.

Anhand einiger Figuren und eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung noch näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt schematisch im Querschnitt einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, einen einzigen Kern enthaltenden Leiteraufbau vor der Wärmebehandlung;

F i g. 2 zeigt den Leiteraufbau nach F i g. 1 nach der abschließenden Wärmebehandlung zur Bildung der intermetallischen Verbindung;

Fig.3 zeigt schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Vielkernleiters.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau, aus dem ein Supraleiter mit der intermetallischen Verbindung V₃Ga hergestellt werden soll, ist ein drahtförmiger Kern 1 aus 3u Kupfer von einer rohrförmigen Vanadiumhülle 2 umgeben. Diese Hülle 2 wird wiederum von einem aus einer Legierung aus Kupfer mit 18 Atom-% Gallium bestehenden Mantel 3 umschlossen. Zur Herstellung des Aufbaus kann beispielsweise der Kern 1 in das Rohr 2 « hineingesteckt werden, und der so gebildete Aufbau kann, gegebenenfalls nach querschnittsverringernden Vorbehandlungen, in das aus der Kupfer-Gallium-Legierung bestehende Rohr 3 gesteckt werden. Der so gewonnene Körper wird dann durch geeignete Zieh- m> oder Walzschritte zu einem im Querschnitt verringerten langen Draht verarbeitet. Nach dem letzten Bearbeitungsschritt wird der Draht einer Wärmebehandlung, vorzugsweise unter Vakuum oder Schutzgas, unterzogen, bei der ein Teil des im Mantel 3 enthaltenen ti 5 Galliums von außen her in die Vanadiumhülle 2 eindiffundiert und unter Reaktion mit dem Vanadium eine V₃Ga-Schicht 4 bildet (F i g. 2). Die Wärmebehandlung kann vorzugsweise zwischen 600 und 800⁰C, beispielsweise bei etwa 66O⁰C, vorgenommen werden und beispielsweise etwa 50 Stunden dauern. Die im fertigen Draht erreichbaren kritischen Stromdichten betragen bei einer Temperatur von 4,2 K und in einem äußeren Magnetfeld von etwa 5Tesla zwischen etwa 10⁴ und 10⁵ A/cm², bezogen auf den gesamten Leiterquerschnitt einschließlich des Mantels und des Stabilisierungsmaterials.

Bei dem in Fig.3 dargestellten Leiter sind in einer Kupfer-Gallium-Matrix 31 eine Vielzahl von drahtförmigen Kupferkernen 32 angeordnet, die wiederum von einer Hülle 33 aus Vanadium umgeben sind. Der der Matrix 31 benachbarte Teil der Hülle 33 ist durch Wärmebehandlung in eine Schicht 34 aus der intermetallischen Verbindung V₃Ga umgewandelt. Die Herstellung des in F i g. 3 dargestellten Leiteraufbaus kann in verschiedener Weise erfolgen. Beispielsweise können die mit einem Vanadiummantel 33 überzogenen Kupferdrähte 32 jeweils mit einem eigenen Kupfer-Gallium-Mantel umgeben und dann bei der querschnittsverringernden Bearbeitung so verformt werden, daß die einzelnen Kupfer-Gallium-Mäntel gemeinsam die Kupfer-Gallium-Matrix 31 bilden. In das Bündel können zusätzlich auch noch Kupfer-Gallium-Drähte gepackt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Legierungsblock aus Kupfer-Gallium mit Bohrungen zu versehen, in diese Bohrungen die mit Vanadiumhüllen versehenen Kupferkerne hineinzuschieben und den so gewonnenen Aufbau querschnittsverringernd weiterzuverarbeiten.

Supraleiter mit der intermetallischen Verbindung Nb₃Sn können in ähnlicher Weise hergestellt werden, indem man beispielsweise statt der Kupfer-Gallium-Matrix eine Matrix aus einer Kupfer-Zinn-Legierung und statt der Vanadiumhüllen Niobhüllen verwendet.

Ein Supraleiter des in F i g. 3 dargestellten Typs wurde in der Weise hergestellt, daß zunächst drahtförmige Kupferkerne 32 mit einer Vanadiumhülle 33 und einem diese Vanadiumhülle umschließenden Kupfer-Gallium-Mantel mit 18 Atom-% Gallium hergestellt wurden. 61 dieser Drähte wurden zu einem Bündel zusammengefaßt und zur Erleichterung der sich anschließenden querschnittsverringernden Bearbeitungsschritte in ein Rohr aus einem duktilen Metall gesteckt, das nach der querschnittsverringernden Bearbeitung des Leiters wieder abgelöst wurde. Die querschnittsverringernde Bearbeitung wurde so lange fortgesetzt, bis der Außendurchmesser der sich bei dieser Bearbeitung bildenden Kupfer-Gallium-Matrix etwa 0,4 mm betrug. Die einzelnen Vanadiumhüllen 33 hatten nach dieser Behandlung einen Außendurchmesser von etwa 35 μπι und eine Wandstärke von etwa 7,5 μπι. Der Außendurchmesser der Kupferkerne 32 betrug etwa 20 μηι. Die Stärke der zwischen den einzelnen Vanadiumhüllen vorhandenen Kupfer-Gallium-Schicht betrug etwa 13μπι. Der in dieser Weise hergestellte Leiteraufbau wurde dann in verdünnter Argonatmosphäre mit einem Druck von etwa 150 Torr etwa 49 Stunden lang bei 66O⁰C geglüht. Durch die Glühbehandlung wurde die der Kupfer-Gallium-Matrix 31 benachbarte Randzone 34 der einzelnen Vanadiumhüllen in eine VsGa-Schicht mit einer Stärke von etwa 1 μίτι umgewandelt.

Die kritischen Ströme, die der so hergestellte Supraleiter bei einer Temperatur von 4,2 K trug, sind in der folgenden Tabelle in Abhängigkeit von dem in Tesla gemessenen äußeren Magnetfeld angegeben:

Magnetfeld [T]
I 2

7,5

Kritischer Strom /[A]

36

28

Die effektive kritische Stromdichte, gemessen über den gesamten Leiterquerschnitt, betrug in diesem Fall bei einer Temperatur von 4,2 K und einem Magnetfeld von 5Tesla 1,25 · 10⁴ A/cm². Der Leiter zeigt außerdem in eine ausgezeichnete elektrische Stabilität.

Die Vanadiumhülle der einzelnen Kerne kann beim erfindungsgemäßen Verfahren natürlich auch vollständig in V₃Ga umgewandelt werden. Wichtig ist jedoch, daß kein Gallium in das elektrisch gut leitende Material des von der Hülle umschlossenen Kernes eintritt. Wie weit die Vanadiumhülle 33 zu VaGa durchreagiert, hängt sowohl von der Dauer der Wärmebehandlung als auch von der bei der Wärmebehandlung angewandten Temperatur ab. Ferner kommt es auf die Stärke der Vanadiumhülle 33 und auf die im umgebenden Kupfer-Gallium-Mantel verfügbare Galliummenge an. Je dünner die Vanadiumhülle und je höher der Galliumgehalt der Legierung ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß die gesamte Hülle durchre- :ί agiert. Ferner wächst die Dicke der durchreagierten Schicht auch mit der bei der Wärmebehandlung angewandten Temperatur und der Dauer der Wärmebehandlung. Für den jeweiligen Einzelfall lassen sich die genauen Reaktionsparameter experimentell leicht er- jd mitteln.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Vielkernleiter können vorteilhaft vor der abschließenden Wärmebehandlung um ihre Längsachse verdrillt werden, so daß die einzelnen eingelagerten π Supraleiter in an sich bekannter Weise Schraubenbahnen beschreiben. Ferner brauchen die Hüllen, die die Kerne aus elektrisch gut leitendem Material umgeben, auch nicht aus reinen Metallen zu bestehen, sondern können in an sich bekannter Weise Zusätze enthalten. 4» Beispielsweise können dem Vanadium 0,1 bis 10 Atom-% Titan, Zirkon oder Hafnium, oder dem Niob beispielsweise bis zu 25 Gew.-% Tantal zugesetzt sein.

22

18

14,8

12,3

11,1

Außer den bereits erwähnten Vorteilen weist der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Supraleiter auch den Vorteil auf, daß der Querschnitt der zur Stabilisierung dienenden Kerne im Vergleich zum eigentlichen Supraleiterquerschnitt entsprechend den jeweiligen Anforderungen an eine gute Stabilisierung in verhältnismäßig weiten Grenzen verändert werden kann. Der erfindungsgemäß hergestellte Supraleiter eignet sich auch verhältnismäßig gut für Anwendungen mit Wechselstrom oder mit langsam veränderlichen Strömen, weil infolge des verhältnismäßig hohen elektrischen Widerstandes des Legierungsmantels beispielsweise in einem Vielkernleiter auftretende Wirbelströme rasch abgedämpft werden. Ferner hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß der gesamte Supraleiter einschließlich der Stabilisierung in einer Reihe von Verformungsschritten vor der Wärmebehandlung fertiggestellt werden kann und nach der Wärmebehandlung keinen weiteren Verarbeitungsschritten unterzogen werden muß. Bei den bereits bekannten Supraleitern, bei denen beispielsweise VjGa-Kerne in eine Matrix aus einer Kupfer-Gallium-Legierung eingelagert sind, kann man zwar grundsätzlich die Matrix außen nochmals mit Stabilisierungsmetall umgeben. Tut man dies jedoch vor der Wärmebehandlung, so diffundiert bei der Wärmebehandlung Gallium nicht nur in die Vanadiumkerne, sondern auch in das die Kupfer-Gallium-Legierung umgebende Stabilisierungsmaterial ein, wodurch dessen Restwiderstand erhöht und die Stabilisierungswirkung erheblich verschlechtert wird. Bringt man das Stabilisierungsmaterial erst nach der Wärmebehandlung auf, so kann dies praktisch nur auf elektrolytischem Wege erfolgen, da die empfindlichen Schichten aus der supraleitenden Verbindung keine weiteren Verformungsschritte vertragen. Gegenüber einem solch aufwendigen Verfahren ist das erfindungsgemäße Verfahren erheblich vereinfacht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Supraleiters mit einer supraleitenden intermetallischen Verbindung -> aus wenigstens zwei Elementen, wobei eine duktile Komponente aus einem Element der Verbindung mit einer zweiten Komponente aus einer ein duktiles Trägermetall und die übrigen Elemente der Verbindung enthaltenden Legierung in Kontakt gebracht, κι anschließend die beiden Komponenten gemeinsam einer querschnittsverringernden Bearbeitung unterzogen und dann derart wärmebehandelt werden, daß die Verbindung durch Reaktion der ersten Komponente mit den in der zweiten Komponente r> enthaltenen Elementen der Verbindung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kern aus einem elektrisch und thermisch gut leitenden, bei der Betriebstemperatur des Supraleiters elektrisch normalleitenden Metall mit einer >o Hülle aus der ersten Komponente versehen und diese Hülle wiederum mit einem Mantel aus der zweiten Komponente umgeben und der so gewonnene Aufbau einer querschnittsverringernden Verformung unterzogen und dann zur Bildung der >~> Verbindung wärmebehandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit einer Hülle aus der ersten Komponente versehene Kerne aus gut elektrisch und thermisch leitendem Metall mit einem gemein- jo samen, eine Matrix bildenden Mantel aus der zweiten Komponente umgeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die supraleitende Verbindung eine aus zwei Elementen bestehende intermetallisehe Verbindung des Typs A3B mit A 15-Kristallstruktur ist und die Hülle aus dem höherschmelzenden Element der Verbindung besteht, während der Mantel das niedrigerschmelzende Element der Verbindung enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung VjGa gebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus Vanadium und der die 4> Hülle umschließende Mantel aus Kupfer, Silber oder einer Kupfer-Silber-Legierung, je enthaltend 0,1 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,1 bis 18 Atom-% Gallium, besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ">o dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung Nb3Sn gebildet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus Niob und der die Hülle umschließende Mantel aus Kupfer, Silber oder einer r> Kupfer-Silber-Legierung, je enthaltend 0,1 bis 8 Atom-% Zinn, besteht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Hülle umschlossene Kern aus Kupfer oder Silber besteht, wi

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Hülle umschlossene Kern aus dem gleichen Metall besteht, das in der den Mantel bildenden Legierung als Trägermetall enthalten ist. tr>

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Supraleiters mit einer supraleitenden intermetallischen Verbindung aus wenigstens zwei Elementen, bei welchem eine duktile Komponente aus einem Element der Verbindung mit einer zweiten Komponente aus einer ein duktiles Trägermetall und die übngen Elemente der Verbindung enthaltenden Legierung in Kontakt gebracht, anschließend die beiden Komponenten gemeinsam einer querschnittsverringernden Bearbeitung unterzogen und dann derart wärmebehandelt werden, daß die Verbindung durch Reaktion der ersten Komponente mit den in der zweiten Komponente enthaltenen Elementen der Verbindung gebildet wird.

Aus zwei Elementen bestehende intermetallische supraleitende Verbindungen des Typs A₃B, beispielsweise NbiSn oder V₃Ga, die A15-Kristallstruktur besitzen, haben sehr gute Supraleitungseigenschaften und zeichnen sich insbesondere durch ein hohes kritisches Magnetfeld, eine hohe Sprungtemperatur und eine hohe kritische Stromdichte aus. Sie eignen sich daher besonders als Supraleiter für Supraleitungsspulen zum Erzeugen starker Magnetfelder, wie sie beispielsweise für Forschungszwecke benötigt werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten bestehen beispielsweise bei Supraleitungsmagneten für die Schwebeführung von Magnetschwebebahnen oder in Wicklungen elektrischer Maschinen. Neuerdings sind ferner auch Ternärverbindungcn, wie beispielsweise das Niob —Aluminium-Germanium (Nb₃Alo,8Geo,2), von besonderem Interesse. Da diese Verbindungen sehr spröde sind, bereitet jedoch ihre Herstellung in einer beispielsweise für Magnetspulen geeigneten Form erhebliche Schwierigkeiten.

Zunächst hat man Drähte und Bänder mit Oberflächenschichten aus Nb₃Sn in der Weise hergestellt, daß Zinn auf einen Niobdraht oder ein Niobband, beispielsweise elektrolytisch oder durch Aufdampfen, aufgebracht und durch anschließendes Glühen bei Temperaturen zwischen etwa 950 und 1000°C in das Niob eindiffundiert wird, wobei das Zinn mit dem Niob reagiert und sich eine Nb₃Sn-Schicht bildet. Zur elektrischen Stabilisierung wurden derartige Drähte bzw. Bänder nach der Bildung der Niob-Zinn-Schicht mit einer Kupferschicht überzogen, die im allgemeinen elektrolytisch aufgebracht wurde. Um die mit einem solchen Verfahren verbundenen Nachteile zu vermeiden, ist bereits der Vorschlag bekanntgeworden, zur Herstellung eines stabilisierten band- oder drahtförmigen Supraleiters mit einer Niob-Zinn-Schicht an der Oberfläche zunächst auf einen Kupferkern eine Niobschicht aufzubringen und in diese in an sich bekannter Weise das Zinn einzudiffundieren (DT-PS 12 82 117).

Diese frühen Diffusionsverfahren sind jedoch mit verschiedenen Nachteilen verbunden. Insbesondere waren relativ hohe Diffusionstemperaturen erforderlich.

Ferner bereitete die Herstellung sogenannter Vielkernleiter mit einer Vielzahl von dünnen supraleitenden Fäden, die in eine normalieitende Matrix eingebettet sind, wegen der Sprödigkeit der intermetallischen Verbindungen erhebliche Schwierigkeiten. Später sind mehrere Verfahren bekanntgeworden, die eine Herstellung von Supraleitern mit insbesondere zweikomponentigen intermetallischen Verbindungen in Form langer Drähte oder Bänder bei niedrigeren Diffusionstemperaturen ermöglichen. Bei diesen Verfahren, die insbesondere zur Herstellung von Vielkern-