DE3650500T2

DE3650500T2 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundsupraleiters

Info

Publication number: DE3650500T2
Application number: DE3650500T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Kumakura; Satoru Murase; Ei Nakamura; Mitsuo Sasaki; Kyoji Tachikawa; Kazumasa Togano; Yutaka Yamada
Original assignee: Toshiba Corp; National Research Institute for Metals
Current assignee: Toshiba Corp; National Research Institute for Metals
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1986-05-16
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2006-05-17
Also published as: DE3650500D1; EP0202895A2; EP0202895A3; US4746373A; CA1263449A; EP0202895B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundsupraleitern, z. B. solcher vom Typ A-15, Chevrel und B-1.
Handelsübliche Verbundsupraleiter entsprechen den Formeln Nb&sub3;Sn und V&sub3;Ga. Diese Supraleiter erhält man durch Oberflächendiffusion oder eine Verbundbehandlung, die Diffusionsreaktionen zwischen Metallelementen ausnutzt. Die Obergrenze für das kritische Magnetfeld beträgt bei diesen Verbundsupraleitern nur etwa 20 Tesla (T).
Beispiele für auf experimenteller Basis hergestellte Verbundsupraleiter sind Nb&sub3;Al, Nb&sub3;Ga, Nb&sub3;Ge, Nb&sub3;(AlGe) u. dgl. als Verbundsupraleiter vom Typ A-15, PbMo&sub6;S&sub8; und dergleichen als Verbundsupraleiter vom Typ Chevrel und NbN u. dgl. als Verbundsupraleiter vom Typ B-1. Von diesen drei Typen oder Arten von Verbundsupraleitern besitzen Nb&sub3;Al, PbMo&sub6;S&sub8; und NbN kritische Temperaturen von 18,9 K, 14,4 K bzw. 17,3 K und kritische Felder von 30 T, 50 - 60 T bzw. 30 - 50 T. Somit besitzen sie bessere Supraleitereigenschaften als die verfügbaren handelsüblichen Supraleiter.
Wenn jedoch Verbundsupraleiter vom Typ A-15, Chevrel und B-1 durch Oberflächendiffusion hergestellt werden sollen, nimmt ihre Teilchengröße infolge der erforderlichen hohen Diffusionstemperatur zu. Wird nun der erhaltene Supraleiter zur Herstellung eines Supraleitermagneten verwendet, wird folglich seine signifikanteste Eigenschaft, d. h. die kritische Stromdichte, stark vermindert.
Verbundsupraleiter lassen sich auch durch Bedampfen, z. B. Zerstäuben oder CVD herstellen. Nach solchen Verfahren werden jedoch die Verbundsupraleiter wegen der niedrigen Abscheidungsrate lediglich auf experimenteller Basis hergestellt. Die maximalen Abmessungen eines erhaltenen Supraleiters sind eine Breite von 1 cm, eine Länge von einigen Zentimetern und eine Dicke von höchstens 2 - 3 µm. Obwohl über ein Supraleiterband einer Länge von einigen Metern berichtet wurde, gab es in seiner Längsrichtung Änderungen in den Supraleitereigenschaften, so daß es für die Praxis unbrauchbar war. Nach dem beschriebenen üblichen Verfahren zur Herstellung von Verbundsupraleitern bereitet es Schwierigkeiten, ein langes Supraleiterband herzustellen. Darüber hinaus lassen sich gute Supraleitereigenschaften lediglich dann gewährleisten, wenn die Dicke nur etwa 2 - 3 µm beträgt. Dies führt zu einem niedrigen kritischen Strom Ic von nur einigen 100 mA. Gemäß "Applied Physics Letters", Band 39, Nr. 2, August 1981, Seiten 277-279, läßt sich die kritische Stromdichte von durch CVD gezüchteten Nb&sub3;Ge-Filmen durch Laseranlassen bzw. -glühen erhöhen.
Niobnitrid (NbNx) läßt sich auch durch Wärmediffusion herstellen. Ein Nb-Körper, z. B. ein Nb-Band oder -Draht, wird in einem Glühofen unter N&sub2;-Gasatmosphäre geglüht, um durch Reaktion von Nb mit N NbN herzustellen. Ein Supraleiter guter Supraleitereigenschaften besitzt jedoch eine Kristallstruktur vom NaCl-Typ (B-1) und eine NbN-δ-Phase eines 1 : 1- Verhältnisses von Nb zu N. Bei der δ-Phase handelt es sich um eine Nicht-Gleichgewichtsphase, die lediglich bei hoher Temperatur von 1300ºC oder darüber stabil vorliegt. Aus diesem Grunde kann es in unerwünschter Weise zur Bildung von NbN weder eines 1 : 1-Verhältnisses von Nb zu N noch einer Kristallstruktur vom NaCl-Typ kommen. Folglich sind die erreichten Supraleitereigenschaften unzureichend.
Die Zerstäubung ist bekanntlich ein zur Herstellung einer NbN-Nicht-Gleichgewichtsphase geeignetes Verfahren. Nach diesem Verfahren werden ein Nb-Target und ein Substrat in eine Vakuumkammer eingebracht. Die Vakuumkammer wird auf ein Vakuum von 0,1 - 0,01 Nm&supmin;² (10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;&sup7; Torr) evakuiert. Der Vakuumkammer werden gasförmiges Ar und gasförmiger N&sub2; mit einem Druck von 10 000 - 100 Nm&supmin;² (10-1 bis 10&supmin;³ Torr) zugeführt. Zwischen die Nb-Platte und das Substrat wird zur Erzeugung von Ar- und N&sub2;-Gasplasmas Hochfrequenzenergie angelegt. Danach werden zur Entfernung von Nb-Atomen aus dem Nb-Target Ar-Ionen zerstäubt. Die Nb-Atome reagieren mit N, bis die Atome das Substrat erreichen. Hierbei bildet sich auf dem Substrat ein NbN-Film. Auf diese Weise läßt sich ein NbN-δ-Phasefilm guter Supraleitereigenschaften herstellen.
Bei der Zerstäubung unter Verwendung einer Vakuumkammer sinkt jedoch der Produktionsgrad. Darüber hinaus sind der Form des gebildeten NbN-Films Grenzen gesetzt. Es bereitet Schwierigkeiten, Proben in Form eines langen Drahts oder mit großer Oberfläche herzustellen. Da darüber hinaus die NbN- Filmbildungsrate niedrig ist, benötigt man lange Zeit.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur einfachen und stabilen Herstellung langer oder großdimensionierter Verbundsupraleiter vom Typ A- 15, Chevrel und B-1 mit guten Supraleitereigenschaften, hohen kritischen Temperaturen und hohem kritischen Magnetfeld ohne Beeinträchtigung der Supraleitereigenschaften.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbundsupraleitern vom Typ A-15, Chevrel und B-1 durch Herstellen eines Ausgangskörpers aus einem Gemisch aus Metallpulvern mit Komponenten des herzustellenden Verbundsupraleiters in einer ersten Stufe und Bestrahlen mindestens eines Teils des Gemischs der Metallpulver mit einem Laserstrahl einer Leistungsdichte von nicht weniger als 10&sup4; W/cm² zum Aufschmelzen des Gemischs und Verfestigen des Gemischs unter Bildung einer Verbundsupraleiterschicht in einer zweiten Stufe.
Erfindungsgemäß werden Pulver mit den Komponenten des her zustellenden Verbundsupraleiters zu einer vorgegebenen Masse oder Mischung vereinigt. Andererseits kann ein durch Pulverformen oder -sintern unter Verwendung einiger der Komponenten erhaltener Formling in eine Lösung mit den (restlichen) Komponenten getaucht werden, so daß der Formling oder Sinterkörper mit der Lösung imprägniert wird. Somit erhält man einen Ausgangskörper für den Verbundsupraleiter. Der Ausgangskörper wird dann mit einem Laserstrahl bestrahlt, um zumindest einen Teil des Ausgangskörpers zu erwärmen und aufzuschmelzen.
Die Supraleiterkomponenten werden mit dem aufgeschmolzenen Teil des Ausgangskörpers vereinigt. Beim Verfestigen entsteht eine Verbundschicht einer gegebenen Zusammensetzung. Folglich läßt sich eine Supraleiterschicht gleichförmiger und guter Supraleitereigenschaften herstellen.
Die folgende detaillierte Beschreibung soll im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen diese Erfindung noch näher erläutern. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektive Darstellung eines nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellten Verbundsupraleiters;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Laserleistung und kritischem Strom;
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Wärmebehandlungstemperatur vor der Laserbestrahlung und dem kritischen Strom;
Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen der Beziehung zwischen der Wärmebehandlungstemperatur nach der Laserbestrahlung und dem kritischen Strom;
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Al-Ge-Legierungsanteil (Vol.-%) und dem kritischen Strom;
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Laserleistungsdichte und kritischem Strom;
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Wärmebehandlungstemperatur vor der Laserbestrahlung und dem kritischen Strom;
Fig. 10 und 11 graphische Darstellungen der Beziehung zwischen der Wärmebehandlungstemperatur nach der Laserbestrahlung und dem kritischen Strom und
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im folgenden wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird in der ersten Stufe ein Ausgangskörper für einen Verbundsupraleiter vom Typ A-15, Chevrel oder B-1 hergestellt. In der zweiten Stufe wird der Körper mit einem Laserstrahl bestrahlt, um mindestens einen Teil des Körpers aufzuschmelzen. Danach wird in dem Körper eine Verbundsupraleiterschicht gebildet.
Genauer gesagt, wird der Körper in einem Vakuum oder in gasförmigem Ar mit einem Laserstrahl bestrahlt. Die Laserstrahlleistungsdichte beträgt 10&sup4; W/cm² oder mehr. Wenn die Laserstrahlleistungsdichte unter 10&sup4; W/cm² liegt, kommt es weder zu einer ausreichenden Erwärmung des Körpers noch zu einer Reaktion zwischen den (den Supraleiter) bildenden Elementen. In diesem Falle erhält man keinen Verbundsupraleiter. In der zweiten Stufe wird der Körper vorzugsweise vor und nach dem Aufschmelzen durch Bestrahlen mit dem Laserstrahl wärmebehandelt, um ein noch besseres Ergebnis zu erhalten. Die Wärmebehandlung trägt zu einer Verbesserung der Supraleitereigenschaften bei. Insbesondere führt eine Wärmebehandlung vor dem Aufschmelzen des Körpers bei Bestrahlen mit dem Laserstrahl zu einer Vorreaktion zwischen den (den Supraleiter) bildenden Elementen, um die Bildung eines Supraleiters beim Aufschmelzen des Körpers bei Bestrahlung mit dem Laserstrahl zu unterstützen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Wärmebehandlungstemperatur im Bereich von 400 - 2 000ºC liegen muß. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur unter 400ºC liegt, kommt es zu keinem merklichen Fortschreiten der Umsetzung zwischen den (den Supraleiter) bildenden Elementen. Wenn jedoch die Wärmebehandlungstemperatur 2 000ºC übersteigt, entsteht in unerwünschter Weise eine andere Verbindung als der Supraleiter. Die Wärmebehandlung nach der Bestrahlung mit dem Laserstrahl verbessert die Kristallinität der gebildeten Verbindung und trägt zu einer Verbesserung der Supraleitereigenschaften bei. In diesem Falle muß die Wärmebehandlungstemperatur im Bereich von 300 - 1 500ºC liegen. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur unter 300ºC liegt, kommt es im wesentlichen nicht zu einer Elementdiffusion, so daß sich auch die Kristallinität nicht verbessern läßt. Wenn jedoch die Temperatur 1 500ºC übersteigt, werden die Kristallkörner grob und die Supraleitereigenschaften beeinträchtigt.
Nach dieser Ausführungsform läßt sich ein Verbundsupraleiter vom Typ A-15, Chevrel oder B-1 mit guten Supraleitereigenschaften ohne Schwierigkeiten durch rasches Erwärmen und Abkühlen nach Bestrahlung mit dem Laserstrahl herstellen. Genauer gesagt, wird der in der ersten Stufe dieser Ausführungsform hergestellte Formkörper in der zweiten Stufe schlicht und einfach mit einem Laserstrahl bestrahlt. Der Laserstrahl kann fixiert sein, während der Formkörper mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird. Auch die umgekehrten Maßnahmen sind möglich. Auf diese Weise läßt sich ohne weiteres eine langgestreckte Supraleiterschicht herstellen. Darüber hinaus läßt sich durch Bestrahlen mit dem Laserstrahl eine Supraleiterschicht einer Dicke von etwa einigen 100 µm herstellen. Somit kann man einen Supraleiter mit einem ausreichend hohen kritischen Strom Ic herstellen.
Nach dieser Ausführungsform kann man eine langgestreckte Verbundsupraleiterschicht höherer kritischer Temperatur Tc, höheren kritischen Magnetfelds Bc&sub2; und höherer kritischer Stromdichte Jc als sie die im Handel verfügbaren Verbundsupraleiter, wie Nb&sub3;Sn und V&sub3;Ga aufweisen, herstellen. Folglich vermag der Verbundsupraleiter dieser Ausführungsform einen Beitrag zu einem vielversprechenden Supraleitermagneten zur Erzeugung des stärkeren Magnetfelds zu leisten. Die üblichen Nb&sub3;Sn- und V&sub3;Ga-Supraleiter werden nach einem Verbundbehandlungsverfahren, das zahlreiche Maßnahmen, z . B. Ziehen, Strangpressen und zwischengeschaltetes Anlassen bzw. Glühen, erfordert, hergestellt. Darüber hinaus erfordert ein letztes Verfahren, d. h. eine Wärmediffusion, mehrere 10 h bis einige 100 h. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich der Supraleiter innerhalb kurzer Zeit durch Laseranlassen oder -glühen herstellen. Auf diese Weise können die Gestehungskosten stark verringert werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

Zur Herstellung eines Gemischs für einen Verbundsupraleiter vom Typ A-15 als Prüfling Nr. 1 wurden 99% reines Nb-Pulver und 99,9% reines Al-Pulver im Verhältnis Nb-25 Atom-% Al gemischt. Das Gemisch wurde in ein Cu-Rohr eines Außendurchmessers von 10 mm und eines Innendurchmessers von 8 mm gefüllt. Beide offenen Enden des Cu-Rohres wurden zugeschweißt, worauf das Cu-Rohr gezogen wurde. Der gezogene Draht wurde bandförmig ausgewalzt. Danach wurde das äußere Cu-Rohr mittels Salpetersäure entfernt. Das erhaltene Band aus dem Nb-Al-Pulvergemisch besaß eine Dicke von 0,5 mm und eine Breite von 3 mm. Die geschilderten Maßnahmen bilden die erste Stufe.
In entsprechender Weise wurden auch Prüflinge der Zusammensetzungen entsprechend Nr. 2 bis 10 in Tabelle 1 hergestellt. TABELLE 1 Prüfling Nr. Reihe Zusammensetzung Laserleistung Fußnoten: Die Zeile enthält Angaben über die bei 100stündiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 700ºC nach der Laserbestrahlung erhaltenen Werte; Die Zeile enthält Angaben über die bei 30minütiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 1000ºC und anschließender Laserbestrahlung erhaltenen Werte; Die Zeile enthält Angaben über die bei 30minütiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 1000ºC vor der Laserbestrahlung und 100stündiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 700ºC nach der Laserbestrahlung erhaltenen Werte.
Die Prüflinge Nr. 1 bis 10 wurden (als zweite Stufe) mit einem Laserstrahl aus einem Lasergenerator 1 gemäß Fig. 1 bestrahlt.
Im folgenden wird kurz der Aufbau des Lasergenerators beschrieben.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 2 einen CO&sub2;-Laseroszillator (einer maximalen Leistung von 10 kW). Ein Laserstrahl 3 aus dem Oszillator 2 wird über einen Cu-Umlenkspiegel 4 und eine ZnSe-Linse 5 zu einer Vakuumkammer 6 geleitet. In der Kammer 6 sind eine Zufuhrtrommel 8 zum Zuführen eines Prüflings 7 (auch als "Ausgangskörper" bezeichnet) und eine Aufwickeltrommel 9 zur Aufnahme des Prüflings 7 vorgesehen. Der von der Trommel 8 zugeführte Prüfling 7 wird mit dem Strahl 3 bestrahlt und dann auf die Trommel 9 aufgewickelt. Die Kammer 6 kann selektiv an eine Vakuumpumpe 10 oder einen Ar-Gastank 11 angeschlossen sein.
Die Bestrahlung des Prüflings 7 mit dem Laserstrahl erfolgte auf folgende Weise:
Der Prüfling 7 wurde auf die Trommeln 8 und 9 gelegt, worauf die Kammer 6 auf ein Vakuum von 1 Nm&supmin;² (10&supmin;&sup5; Torr) evakuiert wurde. Dann wurde der Kammer 6 gasförmiges Ar zugeführt, um sie auf Atmosphärendruck zu halten. Der Prüfling 7 wurde mit dem Strahl 3 (mit einem Strahlfleckdurchmesser von 1 mm) der in Tabelle 1 angegebenen Leistung bestrahlt. Dabei wurde der Prüfling 7 mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min auf die Trommel 9 aufgewickelt. Nach der Laserbestrahlung, d. h. nach dem Auftreffen des Laserstrahls einer Leistungsdichte von 3,1 · 10&sup5; W/cm² (d. h. einer Leistung von 2,5 kW), war - wie aus Fig. 2 hervorgeht - auf der Oberseite jeden Prüflings 7 ein Verbundsupraleiter 12 einer Breite von 0,5 mm und einer Tiefe von etwa 0,1 mm entstanden. Die Oberfläche der Schicht 12 war wie diejenige einer geschweißten Oberfläche.
Von den einzelnen Prüflingen jeweils mit der Verbundsupraleiterschicht wurden die kritischen Temperaturen Tc und kritischen Ströme Ic bei 17 T gemessen. Die Ergebnisse sind in Zeile b von Tabelle 1 angegeben. Wie diese Ergebnisse zeigen, besitzen die betreffenden Prüflinge eine ausreichend hohe Tc und einen Ic von 10 A oder mehr. Wird dieser Wert in die kritische Stromdichte Jc umgerechnet, besitzt Jc einen hohen Wert von 2 · 10&sup4; A/cm². Verglichen mit dem Ic (maximal einige 100 mA) eines durch übliches Bedampfen hergestellten Verbundsupraleiters ist die Stromdichte des Supraleiters gemäß Beispiel 1 gegenüber der Stromdichte des üblichen Verbundsupraleiters um das mindestens 100fache erhöht.
Es wurden die Supraleitereigenschaften jeden Prüflings in Längsrichtung untersucht. Innerhalb eines Längenbereichs von 30 - 100 m ließen sich die in Zeile b von Tabelle 1 niedergelegten Kennwerte bestätigen. Folglich läßt sich nach dem Verfahren dieser Ausführungsform ohne Schwierigkeiten ein langer Verbundsupraleiter mit ausreichend hoher (hohem) Tc und Ic herstellen. Unter Verwendung des nach dem Verfahren dieser Ausführungsform hergestellten Verbundsupraleiters läßt sich ein 20 T oder höherer Supraleitermagnet, der mit den üblichen Supraleitern nicht herstellbar war, bereitstellen.
Ein Teil jeden Prüflings wurde nach der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 100 h bei 700ºC angelassen bzw. geglüht. Die Ergebnisse finden sich in Zeile c von Tabelle 1. Die Tc jeden Prüflings wurde um etwa 1 K erhöht. Darüber hinaus zeigte sich auch eine Erhöhung im Ic bei 17 T.
Ein Teil jeden Prüflings wurde vor der Laserbestrahlung 30 min bei 1000ºC angelassen bzw. geglüht. Eine Messung der Tc und des Ic des bestrahlten Teils jeden Prüflings ergab - wie aus Zeile d von Tabelle 1 hervorgeht - eine Erhöhung beider Werte.
Darüber hinaus wurde auch ein Teil jeden Prüflings entsprechend Zeile d von Tabelle 1 100 h bei einer Temperatur von 700ºC angelassen bzw. geglüht. Hierbei wurden die Ergebnisse in Zeile e von Tabelle 1 erhalten. Die Tc- und Ic-Werte des angelassenen bzw. geglühten Bereichs jeden Prüflings waren erhöht. Folglich hat sich ein Anlassen bzw. Glühen vor und nach der Laserbestrahlung als wirksam erwiesen.

Beispiel 2

Entsprechend den Maßnahmen in der ersten Stufe gemäß Beispiel 1 wurden für ein Gemisch vom Typ A-15 auf Nb-Basis, ein Gemisch vom Typ A-15 auf V-Basis bzw. ein Gemisch vom Chevrel-Typ auf Mo-Basis Nb-, V- bzw. Mo-Rohre verwendet. Die Mischungen wurden - wie in Beispiel 1 - in die Rohre gefüllt. Die offenen Enden der Rohre wurden versiegelt, worauf die Rohre zur Herstellung von Bändern gezogen und ausgewalzt wurden. Die Bänder wurden ohne Entfernen der äußeren Rohre mit dem Laserstrahl bestrahlt. Eine Untersuchung der Kennwerte der Prüflinge ergab dieselben Ergebnisse wie in Zeile b von Tabelle 1. Bei diesem Verfahren kann auf eine Entfernung des Rohrs verzichtet werden, wodurch sich die Herstellungskosten weiter vermindern lassen.

Beispiel 3

Es wurden 11 Prüflinge entsprechend Prüfling Nr. 7 (Nb-17,5 Atom-% Al-7,5 Atom-% Ge) und 11 Prüflinge Nr. 8 (V-25 Atom-% Si) in Zeile a von Tabelle 1 hergestellt. Diese Prüflinge wurden mit Laserstrahlen von 10 W bis 10 kW bestrahlt. Danach wurden die kritischen Ströme Ic dieser Prüflinge bei 17 T gemessen, um die Ic-Abhängigkeit von der Laserleistung zu ermitteln. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 dargestellt. Die Kurve A in Fig. 3 gilt für die Nb-Al-Ge-Prüflinge, die Kurve B für die V-Si-Prüflinge. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, benötigt man zur Gewährleistung höherer kritischer Ströme Ic eine Laserleistung von 100 W oder höher. In Beispiel 3 wurde ein CO&sub2;-Laseroszillator einer maximalen Leistungsabgabe von 10 kW verwendet. Aus diesem Grund konnten die Prüflinge nicht mit einem Laserstrahl einer Leistung über 10 kW bestrahlt werden. Dieselben guten Kennwerte sind jedoch bei einer Leistung von 10 kW oder darüber zu erwarten.

Beispiel 4

Es wurden 15 Prüflinge entsprechend Prüfling Nr. 5 (Nb-25 Atom-% Ge) in Zeile a von Tabelle 1 hergestellt. Die Prüflinge wurden vor der Laserbestrahlung 30 min bei verschiedenen Temperaturen im Bereich von 100 - 2 500ºC angelassen bzw. geglüht. Die vorgewärmten Prüflinge wurden zur Herstellung von 15 Verbundsupraleitern mit einem Laserstrahl von 3 kW bestrahlt. Danach wurden die kritischen Ströme Ic dieser Supraleiter bei 17 T gemessen, um die Ic-Abhängigkeit von der Wärmebehandlungstemperatur vor der Laserbestrahlung zu bestimmen. Die Ergebnisse finden sich in Fig. 4. Die Kurve C in Fig. 4 spiegelt die Ergebnisse eines Supraleiters der angegebenen Zusammensetzung ohne Vorwärmen wider. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, hat sich ein Vorwärmtemperaturbereich vor der Laserbestrahlung von 400 - 2 000ºC als wirksam erwiesen.

Beispiel 5

Es wurden 11 Prüflinge der Zusammensetzung (Nb-25 Atom-% Ge) entsprechend Beispiel 4 hergestellt und 30 min bei einer Temperatur von 1 000ºC angelassen bzw. geglüht. Die angelassenen bzw. geglühten Prüflinge wurden mit einem Laserstrahl einer Leistung von 3 kW bestrahlt. Danach wurden die bestrahlten Prüflinge erneut 100 h bei unterschiedlichen Temperaturen im Bereich von 100 - 1 800ºC angelassen bzw. geglüht. Eine Bestimmung der kritischen Ströme Ic der 11 erhaltenen Supraleiter bei 17 T ergab die in Fig. 5 dargestellten Ergebnisse. Die Kurve D zeigt die Ergebnisse eines Supraleiters derselben Zusammensetzung ohne Nachwärmen nach der Laserbestrahlung. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, hat sich ein Erwärmungstemperaturbereich von 300 - 1 500ºC als wirksam erwiesen.

Beispiel 6

Es wurden 11 Prüflinge aus demselben Werkstoff wie Prüfling Nr. 1 in Zeile a von Tabelle 1 (Nb-25 Atom-% Al) hergestellt. Die Prüflinge wurden mit einem Laserstrahl einer Leistung von 2,5 kW bestrahlt und dann 100 h bei unterschiedlichen Temperaturen im Bereich von 100 - 1 800ºC angelassen bzw. geglüht. Danach wurden die Ströme Ic der 11 erhaltenen Supraleiter bei 17 T gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt. Die Kurve E entspricht den Ergebnissen eines Supraleiters derselben Zusammensetzung ohne Nachwärmen nach der Laserbestrahlung. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, hat sich ein Wärmebehandlungstemperaturbereich von 300 - 1 500ºC als wirksam erwiesen.
Bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform wurden in der ersten Stufe die Mischungen entsprechend Zeile a von Tabelle 1 als Ausgangsmaterialien für die Verbundsupraleiter vom Typ A-15 oder vom Chevrel-Typ bereitgestellt. Die Mischungszusammensetzungen sind jedoch nicht auf die aaO angegebenen beschränkt. Andere Beispiele für ein in der ersten Stufe herstellbares Ausgangsmaterial sind
(1) ein Gemisch aus einem Pulver, ausgewählt aus Nb und V, und mindestens einem (weiteren) Pulver, ausgewählt aus Al, Ge und Si,
(2) ein Gemisch aus einem Nb-Pulver und einem Pulver einer Legierung oder Verbindung, die mindestens zwei Elemente, ausgewählt aus Nb, Al, Ge, Ga und Si, enthält,
(3) ein Gemisch aus einem V-Pulver und einem Pulver einer Legierung oder Verbindung, die mindestens zwei Elemente, ausgewählt aus V, Al, Ge, Ga und Si, enthält,
(4) mindestens ein Pulver, ausgewählt aus einer Legierung und einer Verbindung mit Nb und mindestens einem Element, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si,
(5) mindestens ein Pulver, ausgewählt aus einer Legierung und einer Verbindung mit V und mindestens einem Element, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si,
(6) ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus einer Legierung und einer Verbindung mit Nb und mindestens einem Element, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si, und mindestens einem (weiteren) Pulver, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si, oder einem Pulver einer Legierung oder Verbindung mit mindestens zwei Elementen, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si,
(7) ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus einer Legierung und einer Verbindung mit V und mindestens einem Element, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si, und mindestens einem (weiteren) Pulver, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si, oder einer Legierung oder einer Verbindung mit mindestens zwei Elementen, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si,
(8) ein Gemisch aus einem Metall-M-Pulver (M ist ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag), Mo-Pulver und S-Pulver,
(9) ein Gemisch aus einem Metall-M-Sulfidpulver (M ist ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag) und Mo-Pulver,
(10) ein Gemisch aus einem Metall-M-Sulfidpulver (M ist ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag), Mo-Pulver und mindestens einem Pulver, ausgewählt aus dem Metall- M-Pulver und S-Pulver,
(11) ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus Metall-M-Pulver (M ist ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag) und Metall-M-Sulfidpulver, und Mo-Sulfidpulver,
(12) ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus Metall-M-Pulver (M ist ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag) und Metall-M-Sulfidpulver, Mo-Sulfidpulver und mindestens einem (weiteren) Pulver, ausgewählt aus Mo-Pulver und S-Pulver,
(13) ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus S-Pulver, Metall-M-Sulfidpulver (M ist ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag) und Mo-Sulfidpulver, und einem Pulver aus einer Legierung oder Verbindung mit dem Metall M und Mo,
(14) ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus S-Pulver, Metall-M-Sulfidpulver (M ist ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag) und Mo-Sulfidpulver, einem Pulver einer Legierung oder Verbindung mit dem Metall M und Mo und mindestens einem (weiteren) Pulver, ausgewählt aus Metall-M-Pulver und Mo-Pulver,
(15) eine ternäre Verbindung von Metall-M (M ist ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag), Mo und S, oder ein Gemisch des ternären Pulvers mit mindestens einem (weiteren) Pulver, ausgewählt aus Metall-M-Pulver, Mo- Pulver, S-Pulver, einem Pulver einer Legierung oder Verbindung mit dem Metall-M und Mo, Metall-M-Sulfidpulver und Mo-Sulfidpulver,
(16) ein Gemisch, das durch Ersatz der Sulfidpulver des Metalls M in (9) bis (15) durch mindestens zwei Metall-M- Sulfidpulver unterschiedlicher Zusammensetzungen erhalten wurde,
(17) ein Gemisch, das durch Ersatz der Mo-Sulfide in (11) bis (15) durch mindestens zwei Mo-Sulfide unterschiedlicher Zusammensetzungen erhalten wurde, und
(18) ein Gemisch, das durch Ersatz der M-Mo-S-Verbindung in (15) durch mindestens zwei M-Mo-S-Verbindungen unterschiedlicher Zusammensetzungen erhalten wurde.
Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird in der ersten Stufe ein Pulverformkörper oder -sinterkörper mit mindestens einer der einen herzustellenden Supraleiter bildenden Komponenten bereitgestellt. Der Form- oder Sinterkörper wird in eine die restlichen Komponenten des herzustellenden Supraleiters enthaltende Schmelze getaucht und dabei mit der Schmelze imprägniert. Nach Verfestigen der Schmelze erhält man einen Ausgangskörper der Zusammensetzung des herzustellenden Supraleiters.
Im folgenden wird diese zweite Ausführungsform näher erläutert.

Erste Stufe

Zur Herstellung eines Verbundsupraleiters vom Typ A-15

Unter Verwendung eines Pulvers mit Niob als Hauptbestandteil oder mehrerer Drähte mit Niob als Hauptbestandteil wird ein Sinterkörper gegebener Form hergestellt. Alternativ wird das Pulver unter Druck zu einem Formkörper verpreßt. "Niob als Hauptbestandteil" bedeutet reines Niob und einen Werkstoff mit mindestens einem Element, nämlich Aluminium, Germanium und Gallium. Es sei darauf hingewiesen, daß der Sinterkörper oder Formkörper einen höheren Schmelzpunkt aufweisen muß als die Schmelze.
Der Sinterkörper oder Formkörper wird in eine Schmelze mit mindestens einem Element, nämlich Aluminium, Germanium und Gallium, zur Herstellung eines Ausgangskörpers getaucht. Hierbei beträgt der Anteil der Schmelze im Ausgangskörper vorzugsweise 5 - 50 Vol.-%. Wenn der Anteil der Lösung extrem gering ist, führt eine Laserbestrahlung des Ausgangskörpers in der zweiten Stufe nicht zur Bildung eines Verbundsupraleiters vom Typ A-15. Wenn andererseits der Lösungsanteil übermäßig groß ist, entstehen andere Verbindungen als die Verbindung vom Typ A-15, wodurch die Supraleitereigenschaften stark beeinträchtigt werden. Zur Steuerung des Schmelzeanteils im Ausgangskörper werden zur Gewährleistung der gewünschten Porosität die Sinter- oder Preßbedingungen für den Sinter- oder Formkörper geändert.
Der Sinterkörper oder Formkörper wird vor oder nach dem Eintauchen in die Schmelze in ein Niobrohr eingefügt, um eine bessere Verarbeitbarkeit in den folgenden Verfahrensstufen zu gewährleisten.

Zur Herstellung eines Verbundsupraleiters vom Chevrel-Typ

Unter Verwendung mindestens eines Pulvers, ausgewählt aus der Gruppe M (M ist ein Metall-Element, ausgewählt aus Blei, Zinn, Kupfer und Silber), M-Sulfid, Schwefel, Molybdän und Molybdänsulfid, wird ein Sinter- oder Formkörper hergestellt. Der Sinter- oder Formkörper wird in eine Lösung mit mindestens einem Element, ausgewählt aus der angegebenen Gruppe, eines Schmelzpunkts unter demjenigen des Sinter- oder Formkörpers getaucht. Die Lösung dringt in die Poren des Sinter- oder Formkörpers ein und verfestigt sich dort, wobei der Ausgangskörper erhalten wird.
Genauer gesagt, wird ein M-Pulver, ein M-Sulfidpulver oder ein Gemisch derselben mit einem Mo-Pulver, einem Mo-Sulfidpulver oder einem Gemisch derselben zur Herstellung des Sinter- oder Formkörpers gemischt. Der Körper wird zur Herstellung eines Ausgangskörpers in eine Schwefellösung getaucht. Alternativ wird ein Sinter- oder Formkörper aus Molybdänsulfidpulver mit einer Lösung des Metalls M imprägniert. Beim Verfestigen des letzteren erhält man dann den Ausgangskörper. Andererseits wird ein Pulver, ausgewählt aus Metall-M- Sulfidpulver, Molybdänpulver und einem Gemisch derselben, zur Herstellung eines Sinter- oder Formkörpers einem Molybdänsulfidpulver zugesetzt. Der Körper wird mit einer Lösung des Metalls M imprägniert. Bei Verfestigung des letzteren erhält man dann einen Ausgangskörper.
Der Sinter- oder Formkörper wird vor oder nach dem Imprägnieren mit der Lösung vorzugsweise in eine Molybdänrohr eingefügt, um für eine bessere Verarbeitbarkeit in den folgenden Verfahrensstufen zu sorgen.

Zweite Stufe

Der in der ersten Stufe hergestellte Ausgangskörper wird im Vakuum oder unter Argongas mit einem Laserstrahl bestrahlt. Die Leistungsdichte des Laserstrahls auf dem bestrahlten Bereich wird auf 10&sup4; W/cm² oder mehr eingestellt. Liegt die Laserleistung unter 104 W/cm² wird die Probe weder ausreichend erwärmt noch reagieren die Konstitutionselemente miteinander. Folglich kann sich der Verbundsupraleiter nicht bilden. In der zweiten Stufe lassen sich gute Ergebnisse erhalten, wenn der Prüfling vor und nach der Laserbestrahlung wärmebehandelt wird. Die Wärmebehandlung trägt zu einer Verbesserung der Supraleitereigenschaften bei. Ein Vorwärmen vor der Laserbestrahlung führt zu einer Vorreaktion zwischen den konstituierenden Elementen und unterstützt (dabei) die Bildung eines Supraleiters bei Bestrahlen mit dem Laserstrahl. In diesem Fall muß die Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 400 - 2 000ºC, vorzugsweise 800 - 1 500ºC, durchgeführt werden. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur unter 400ºC liegt, reagieren die konstituierenden Elemente nicht merklich miteinander. Wenn jedoch die Wärmebehandlungstemperatur 2 000ºC übersteigt, bilden sich in unerwünschter Weise andere Verbindungen als der Supraleiter. Ein Nachwärmen nach der Laserbestrahlung verbessert die Kristallinität der bei der Laserbestrahlung gebildeten Verbindung und damit die Supraleiterkennwerte. In diesem Falle muß die Wärmebehandlungstemperatur im Bereich von 300 - 1 500ºC, vorzugsweise 500 - 1 000ºC, liegen. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur unter 300ºC liegt, diffundieren die Elemente nicht merklich, so daß sich auch keine Kristallinitätsverbesserung erreichen läßt. Wenn jedoch die Wärmebehandlungstemperatur 1 500ºC übersteigt, erhöht sich die Kristallkorngröße unangemessen, wodurch die Supraleiterkennwerte beeinträchtigt werden.
Nach dem Verfahren dieser Ausführungsform läßt sich ohne weiteres durch rasches Erwärmen und Abkühlen unter Bestrahlen mit einem Laserstrahl ein Verbundsupraleiter vom Typ A- 15, vom Chevrel-Typ oder vom Typ B-1 guter Supraleiterkennwerte herstellen. Insbesondere wird bei dieser Verfahrensvariante zur Herstellung eines Ausgangskörpers eine Lösung in den Sinter- oder Formkörper eindringen und darin sich verfestigen gelassen. Folglich lassen sich die Haftung der den Ausgangskörper bildenden Komponenten und damit auch die Supraleiterkennwerte der erhaltenen Verbindung verbessern. In der zweiten Stufe wird der in der ersten Stufe hergestellte Ausgangskörper mit einem Laserstrahl bestrahlt. Der Laserstrahl ist fixiert, während der Sinter- oder Formkörper mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird. Wahlweise wird der Sinter- oder Formkörper fixiert, während der Laserstrahl (diesen) mit hoher Geschwindigkeit abtastet. Auf diese Weise läßt sich ohne Schwierigkeiten ein langer Supraleiter herstellen. Da bei Bestrahlung mit dem Laserstrahl ein Supraleiter einer Dicke von einigen 100 µm hergestellt werden kann, läßt sich auch ein Supraleiter eines ausreichend hohen kritischen Stroms Ic bereitstellen.
Nach dieser Verfahrensvariante läßt sich im Vergleich zu existierenden Supraleitern, wie Nb&sub3;Sn und V&sub3;Ga, ein Verbundsupraleiter höherer kritischer Temperatur Tc, eines höheren oberen kritischen Magnetfeldes Bc2 und einer hohen kritischen Stromdichte Jc herstellen. Darüber hinaus kann man ohne Schwierigkeiten auch einen langgestreckten Prüfling von Verbundsupraleitern herstellen. Unter Verwendung des Verbundsupraleiters dieser Ausführungsform läßt sich somit ein supraleitender Magnet zur Erzeugung eines höheren Magnetfeldes bereitstellen. Die - wie üblich - hergestellten Nb&sub3;Sn- und V&sub3;Ga-Supraleiter erfordern zahlreiche Stufen, wie Ziehen, Strangpressen und ein Zwischenglühen. Darüber hinaus fordert ein abschließendes Diffusionsverfahren mehrere 10 h bis einige 100 h. Nach dem Verfahren dieser Ausführungsform läßt sich jedoch innerhalb kurzer Zeit durch Bestrahlen mit dem Laserstrahl ein Supraleiter herstellen. Auf diese Weise vermindern sich die Herstellungskosten stark.
Im folgenden werden Beispiel dieser Ausführungsform erläutert.

Beispiel 7

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines Verbundsupraleiters vom Typ A-15. 200 g Nb-Pulver einer Reinheit von 99% und einer Teilchengröße von 100 µm wurden verpreßt und ausgeformt. Der Formkörper wurde 1 h bei einer Temperatur von 2 200ºC gesintert. Danach wurde der Sinterkörper in ein Aluminiumbad von etwa 800ºC getaucht. Die Aluminiumschmelze drang in die Poren des Sinterkörpers ein und verfestigte sich dort, wobei ein Ausgangskörper erhalten wurde. Hierbei betrug der Anteil des Aluminiums im Ausgangskörper 20 Vol.-%. Der erhaltene Körper wurde in ein Nb-Rohr eingefügt, worauf das Ganze zur Herstellung eines Bandes einer Breite von 4 mm und einer Dicke von 200 µm (Prüfling Nr. 21) gezogen und ausgewalzt wurde. In entsprechender Weise, jedoch unter Ändern der Lösungswerkstoffe (Zeile a von Tabelle 2), wurden vier weitere Ausgangskörper (Prüflinge Nr. 22 bis 25) hergestellt. TABELLE 2 Prüfling Nr. Reihe Sinterkörper Nb-Pulver Lösung Laserleistungsdichte
Fußnoten:
* Durchmesser des Laserstrahls: 1 mm.
Die Zeile enthält Angaben über die bei 100stündiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 700ºC nach der Laserbestrahlung erhaltenen Werte;
Die Zeile enthält Angaben über die bei 30minütiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 1000ºC und anschließender Laserbestrahlung erhaltenen Werte;
Die Zeile enthält Angaben über die bei 30minütiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 1000ºC vor der Laserbestrahlung und 100stündiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 700ºC nach der Laserbestrahlung erhaltenen Werte.
Die erhaltenen Prüflinge wurden zur Bildung entsprechender Verbundsupraleiterschichten mit einem Laserstrahl bestrahlt. Der in Beispiel 7 verwendete Lasergenerator 1 entsprach demjenigen von Fig. 1.
Von den erhaltenen Verbundsupraleiterschichten wurden die kritischen Temperaturen Tc und die kritischen Ströme Ic bei 17 T gemessen. Die Ergebnisse finden sich in Zeile k von Tabelle 2. Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, war die Tc jeden Prüflings ausreichend hoch. Der Ic besaß einen Wert von 10 A oder mehr. Eine Umwandlung des Ic-Werts in kritische Stromdichte Jc ergab einen hohen Wert von 4 · 10&sup4; A/cm² oder mehr. Die kritische Stromdichte Ic eines durch übliches Bedampfen hergestellten Verbundsupraleiters beträgt maximal einige 100 mA. Folglich war die kritische Stromdichte des Supraleiters von Beispiel 7 um das 100fache oder mehr erhöht.
Es hat sich bestätigt, daß die Kennwerte der verschiedenen Prüflinge in Längsrichtung (30 cm) denjenigen in Zeile b von Tabelle 2 entsprachen. Folglich läßt sich nach der Verfahrensweise dieser Ausführungsform ohne Schwierigkeiten ein langgestreckter Verbundsupraleiter ausreichend hoher Tc und mit ausreichend hohem Ic herstellen. Unter Verwendung des nach dieser Verfahrenvariante erhaltenen Verbundsupraleiters kann man einen Supraleitermagneten von 20 T oder höher, der mit den üblichen Supraleitern nicht hergestellt werden kann, bereitstellen.
Ein Teil jeden Prüflings wurde nach der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 100 h bei einer Temperatur von 700ºC angelassen bzw. geglüht. Die Ergebnisse sind in Zeile c von Tabelle 2 angegeben. Die Tc jeden Prüflings war um etwa 1 K erhöht. Darüber hinaus zeigte sich auch eine Erhöhung im Ic bei 17 T.
Ein Teil jeden Prüflings wurde vor der Laserbestrahlung 30 min bei einer Temperatur von 1 000ºC angelassen bzw. geglüht. Eine Messung der Tc- und Ic-Werte des bestrahlten Bereichs jeden Prüflings zeigte - wie aus Zeile d von Tabelle 2 hervorgeht - jeweils eine Erhöhung.
Darüber hinaus wurde ein Teil jeden Prüflings 100 h bei einer Temperatur von 700ºC mit einem Laserstrahl bestrahlt. Danach wurden die in Zeile d von Tabelle 2 aufgeführten Ergebnisse erhalten. Es hat sich gezeigt - wie aus Zeile e von Tabelle 2 hervorgeht - daß die Tc- und Ic-Werte des angelassenen bzw. geglühten Teils des Prüflings erhöht waren. Folglich hat sich ein Anlassen oder Glühen vor und nach der Laserbestrahlung als wirksam erwiesen.

Beispiel 8

800 Nb-Drähte einer Reinheit von 99% und eines Durchmessers von 300 µm wurde gebündelt und in ein Nb-Rohr eingefügt. Danach wurde das Ganze zum Sintern der Nb-Drähte 1 h auf eine Temperatur von 2 200ºC erwärmt. Der (erhaltene) Sinterkörper wurde bei einer Temperatur von 800ºC in ein Bad von Al-10 Atom-% Ge getaucht, wobei die Poren des Sinterkörpers mit einer Schmelze der Al-Ge-Legierung imprägniert wurden. Nach Verfestigung der Schmelze wurde ein Ausgangskörper erhalten. Hierbei betrug der Anteil der Al-Ge-Legierung im Ausgangsmaterial 20 Vol.-%. Der erhaltene Körper wurde zur Herstellung eines Bandes einer Breite von 7 mm und einer Dicke von 0,2 mm gezogen und ausgewalzt.
Der bandförmige Körper wurde mit einem Laserstrahl einer Leistungsdichte von 3,1 · 10&sup5; W/cm² (Leistung: 2,5 kW; Strahlfleckdurchmesser: 1 mm) bestrahlt.
Die Tc-Meßwerte und Ic-Meßwerte bei 17 T des erhaltenen Prüflings betrugen 17,0 K bzw. 22 A. Der Prüfling wurde dann 100 h auf eine Temperatur von 700ºC erwärmt. Hierbei zeigte es sich, daß der Tc-Wert bzw. Ic-Wert bei 17 T auf 19,2 K bzw. 25 A gestiegen war.
Auch bei Ersatz der Nb-Drähte durch das in Beispiel 7 verwendete Nb-Pulver stellten sich nach Bestrahlung mit dem Laserstrahl gute Supraleiterkennwerte ein.

Beispiel 9

In der Stufe der Herstellung des Sinterkörpers entsprechend Beispiel 8 wurde die Anzahl der Nb-Drähte so geändert, daß verschiedene Prüflinge mit 2 - 65 Vol.-% der Al-10 Atom-% Ge-Legierung erhalten wurden. Der volumenprozentuale Anteil wurde durch Betrachten von Prüflingsschnitten mit einem optischen Mikroskop ermittelt.
Die Prüflinge wurden mit einem Laserstrahl einer Leistungsdichte von 3,1 · 10&sup5; W/cm² (Leistung: 2,5 kW; Strahlfleckdurchmesser: 1 mm) bestrahlt. Danach wurden die kritischen Ströme Ic der Prüflinge bei 17 T bestimmt, um den Einfluß des Verhältnisses Nb/Al-Ge-Legierung auf den Ic bei 17 T zu ermitteln. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, erreicht man einen hohen Ic bei einem 5 - 50 vol.-%igen Anteil an der Al-Ge-Legierung. Dies ist ein Anzeichen dafür, daß Verbundsupraleiter vom Typ A 15 innerhalb dieses Bereichs gute Supraleiterkennwerte erhalten.

Beispiel 10

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines Verbundsupraleiters vom Chevrel-Typ. 40 g eines Pb-Pulvers einer Reinheit von 99% und einer Teilchengröße von 100 µm und 160 g eines Mo-Pulvers einer Reinheit von 99,9% und einer Teilchengröße von 10 µm wurden gemischt, worauf das erhaltene Gemisch durch Verpressen ausgeformt wurde. Der erhaltene Formkörper wurde 5 h bei einer Temperatur von 300ºC gesintert. Anschließend wurde der Sinterkörper in ein Schwefelbad getaucht und mit Schwefel imprägniert. Nach Verfestigung der Schwefelschmelze wurde der erhaltene Körper zu einem Band einer Breite von 4 mm und einer Dicke von 200 µm (Prüfling Nr. 26) gezogen und ausgewalzt. In entsprechender Weise wie Prüfling Nr. 26 wurden weitere Bänder (Prüflinge Nr. 27 bis 30) hergestellt, wobei jedoch die Werkstoffe für die Sinterkörper und die Schmelze verschieden waren (vgl. Zeile a von Tabelle 3). TABELLE 3 Prüfling Nr. Reihe Pulver Lösung
Fußnoten:
* Durchmesser des Laserstrahls: 1 mm.
Die Zeile enthält Angaben über die bei 100stündiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 500ºC nach der Laserbestrahlung erhaltenen Werte;
Die Zeile enthält Angaben über die bei 30minütiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 1000ºC und anschließender Laserbestrahlung erhaltenen Werte;
Die Zeile enthält Angaben über die bei 30minütiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 1000ºC vor der Laserbestrahlung und 100stündiger Wärmebehandlung der Prüflinge bei 500ºC nach der Laserbestrahlung erhaltenen Werte.
Die Prüflinge wurden - wie in Beispiel 7 - zur Bildung von Verbundsupraleiterschichten mit einem Laserstrahl bestrahlt. Eine Messung der kritischen Temperaturen Tc und der kritischen Ströme Ic bei 17 T dieser Verbundsupraleiterschichten ergab die in Zeile b von Tabelle 3 aufgeführten Ergebnisse. Für jeden Prüfling wurden ausreichend hohe Tc- und Ic-Werte erhalten. Der bestrahlte Reaktionsbereich jeden Prüflings besaß eine Breite von 0,5 mm und eine Tiefe von 0,1 mm (wie bei Beispiel 7), so daß der Jc-Wert 4 · 10&sup4; A/cm² oder höher war.
Wie in Beispiel 7 wurden die Einflüsse der Wärmebehandlung vor und nach der Laserbestrahlung untersucht. Die Zeile c von Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse einer 100-stündigen Wärmebehandlung der Prüfling bei einer Temperatur von 500ºC nach der Laserbestrahlung. Die Zeile d von Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse einer 30-minütigen Wärmebehandlung der Prüflinge bei 1 000ºC vor der Laserbestrahlung. Die Spalte e von Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse einer 100-stündigen Wärmebehandlung der Prüflinge entsprechend Zeile d bei 500ºC nach der Laserbestrahlung.
In jedem Fall war eine Erhöhung der Tc- und Ic-Werte feststellbar. Dies bestätigt, daß eine Wärmebehandlung vor und nach der Laserbestrahlung wirksam ist.

Beispiel 11

Es wurden 8 Prüflinge entsprechend Prüfling Nr. 12 (Nb-Ga) in Zeile a von Tabelle 2 und 8 Prüflinge entsprechend Prüfling Nr. 26 (Pb-Mo-S) in Zeile a von Tabelle 3 hergestellt. Diese Prüflinge wurden mit unterschiedlichen Laserstrahlen eines Leistungsdichtebereichs von 1,0 · 103 bis 1,2 · 106 W/cm² bestrahlt. In diesem Fall betrug der Strahlfleckdurchmesser 1 mm. Zur Ermittlung der Laserleistungsdichteabhängigkeit des Ic wurden die kritischen Ströme Ic bei 17 T gemessen. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, benötigt man zur Gewährleistung eines hohen Ic-Werts eine Laserleistungsdichte von 10&sup4; W/cm² oder mehr. Die Kurve A in Fig. 8 steht für Niob-Gallium, die Kurve B für Pb-Mo-S. Da in Beispiel 11 ein CO&sub2;-Laseroszillator einer maximalen Abgabeleistung von 10 kW verwendet wurde, konnten die Prüflinge nicht mit Laserlicht einer Leistungsdichte über 1,2 · 10&sup6; W/cm² (Leistung: 10 kW; Strahlfleckdurchmesser: 1 mm) bestrahlt werden. Wie jedoch die in Fig. 8 dargestellten Ergebnisse zeigen, erreicht man (auch) bei einer Leistungsdichte über 1,2 · 10&sup6; W/cm² ausreichende Supraleiterkennwerte.

Beispiel 12

Es wurden 15 Prüflinge entsprechend Prüfling Nr. 15 (Nb-Al- Ge-Legierung) in Zeile a von Tabelle 2 hergestellt und 30 min auf unterschiedliche Temperaturen im Bereich von 100 - 2 500ºC erwärmt. Die erhaltenen Prüflinge wurden zur Herstellung von Verbundsupraleiterfilmen mit einem Laserstrahl einer Leistungsdichte von 3,1 · 10&sup5; W/cm² (Leistung: 2,5 kW; Strahlfleckdurchmesser: 1 mm) bestrahlt. Zur Ermittlung der Wärmebehandlungstemperaturabhängigkeit des Ic wurden die kritischen Ströme Ic dieser Filme bei 17 T gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 9 dargestellt. Die Ergebnisse eines Supraleiterfilms entsprechender Zusammensetzung, der nicht wärmebehandelt wurde, sind durch die Kurve C dargestellt.
Wie aus Fig. 9 hervorgeht, hat es sich gezeigt, daß ein wirksamer Wärmebehandlungstemperaturbereich vor der Laserbestrahlung 400 - 2 000ºC, vorzugsweise 800 - 1 500ºC umfaßt.

Beispiel 13

Es wurden 12 Prüflinge entsprechend Beispiel 12 hergestellt und 30 min auf eine Temperatur von 1 000ºC erwärmt. Danach wurden die Prüflinge auf einem bestrahlten Bereich mit einem Laserstrahl einer Leistungsdichte von 3,1 · 10&sup5; W/cm² (Leistung: 2,5 kW; Strahlfleckdurchmesser: 1 mm) bestrahlt. Die erhaltenen Prüflinge wurden erneut 100 h auf unterschiedliche Temperaturen im Bereich von 100 - 1 800ºC erwärmt. Eine Messung der kritischen Ströme Ic der 12 erhaltenen Supraleiterfilme bei 17 T ergab die in Fig. 10 dargestellten Ergebnisse. Die Ergebnisse für einen Supraleiter derselben Zusammensetzung, der jedoch nicht wärmebehandelt wurde, werden durch die Kurve D wiedergegeben.
Es hat sich gezeigt, daß ein wirksamer Wärmebehandlungstemperaturbereich nach der Laserbestrahlung 300 - 1 500ºC, vorzugsweise 500 - 1 000ºC umfaßt.

Beispiel 14

Es wurden 11 Prüflinge entsprechend Prüfling Nr. 11 (Nb-Al- Legierung) in Zeile a von Tabelle 2 hergestellt und mit einem Laserstrahl einer Leistungsdichte von 3,1 · 10&sup5; W/cm² (Leistung: 2,5 kW; Strahlfleckdurchmesser: 1 mm) bestrahlt. Die erhaltenen Prüflinge wurden 100 h auf unterschiedliche Temperaturen im Bereich von 100 - 1 800ºC erwärmt. Eine Bestimmung der kritischen Ströme Ic dieser 11 Supraleiter bei 17 T ergab die in Fig. 11 dargestellten Ergebnisse. Die Ergebnisse für einen Supraleiter derselben Zusammensetzung, der jedoch nicht wärmebehandelt worden war, sind durch die Kurve E wiedergegeben.
Wie aus Fig. 11 hervorgeht, hat es sich gezeigt, daß ein wirksamer Wärmebehandlungstemperaturbereich nach der Laserbestrahlung 300 - 1 500ºC, vorzugsweise 500 - 1 000ºC umfaßt.
Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der ersten Stufe wird ein Pulvergemisch mit Nb und N zur Herstellung des Ausgangskörpers in ein Nb-Rohr eingesiegelt und behandelt. In der zweiten Stufe wird der Ausgangskörper mit einem Laserstrahl bestrahlt. Nach der Bestrahlung mit dem Laserstrahl wird der Körper sofort auf eine hohe Temperatur erwärmt und dann rasch auf Raumtemperatur abgekühlt. Auf diese Weise läßt sich eine NbN-Verbundsupraleiterschicht mit δ-Phase einer NaCl-artigen Kristallstruktur mit einem Verhältnis Nb/N von 1/1 herstellen. Die δ-Phasenschicht besitzt gute Supraleiterkennwerte. Die Form des Ausgangskörpers kann durch Behandeln vor der Bestrahlung mit dem Laserstrahl geändert werden. Aus diesem Grund kann die Supraleiterschicht auf den verschiedensten industriellen Anwendungsgebieten benutzt werden. Darüber hinaus kann der Prüfling oder der Laserstrahl während der Laserbestrahlung mit einer Geschwindigkeit von einigen m/min bewegt werden. Auf diese Weise läßt sich der Prüfling wirksam mit hoher Geschwindigkeit herstellen. Ferner wird anders als beim Zerstäuben keine Vakuumkammer benötigt. Somit erreicht man eine gute Verarbeitbarkeit.
Im folgenden werden Beispiele für diese Ausführungsform erläutert.

Beispiel 15

200 g handelsübliches Nb-Pulver einer Reinheit von 99% und einer Teilchengröße von 100 µm wurden in einem üblichen Heizofen unter Stickstoffatmosphäre 24 h lang auf eine Temperatur von 1 000ºC erwärmt. Durch Röntgenstrahlenbeugung wurde ermittelt, daß sich eine Nb&sub2;N-β-Phase gebildet hatte.
Das erhaltene Pulver wurde in ein Nb-Rohr eines Außendurchmessers von 20 mm und eines Innendurchmessers von 10 mm eingefüllt und eingesiegelt. Das Nb-Rohr mit dem darin befindlichen Pulver wurde geschmiedet, gezogen und ausgewalzt, um ein Verbundband einer Breite von 5 mm und einer Dicke von 150 µm herzustellen. Die nach einer Vierpol-Widerstandsmethode bestimmte kritische Temperatur Tc des Bandes betrug 9,0 - 9,2 K. Die Tc entsprach derjenigen des Nb-Rohrs. Mit anderen Worten gesagt, lassen sich durch bloßes Erwärmen von Nb-Pulver in N&sub2;-Gas keine guten Supraleiterkennwerte erreichen.
Das Verbundband 21 wurde zu 12 cm langen Prüflingen zerschnitten. Diese wurden auf einer Cu-Probeneinspannvorrichtung 22 (Fig. 12) mit Niederhaltern 23 befestigt. Die Einspannvorrichtung 22 wurde - während die Prüflinge mit einem Laserstrahl 24 bestrahlt wurden - mit einer Geschwindigkeit von 3 m/min bewegt. Auf dem bestrahlten Bereich blieb eine rasch erschmolzene und verfestigte Schmelzemarke 25 zurück. Es wurde ein CO&sub2;-Gaslaser einer Leistung von 1 kW verwendet. Hierbei betrug der Laserstrahlfleckdurchmesser 1 mm. Zur Verhinderung einer Oxidation bei der Bestrahlung wurden die Prüflinge in eine Ar-Inertgasatmosphäre gebracht. Die Prüflinge wurden innerhalb von 2 s hergestellt. Diese Zeit ist weit kürzer als die für eine übliche Zerstäubung erforderliche Zeit.
Danach wurden Röntgenstrahlenbeugungsmuster der erhaltenen Prüflinge bestimmt. Es hatten sich ein Nb&sub2;N-β-Phase und eine NbN-δ-Phase gebildet. Eine Bestimmung der kritischen Temperaturen Tc dieser Prüflinge nach der Vierpol-Widerstandsmethode ergab Werte von 12 K bis 14 K. Ein durch Wärmediffusion hergestellter Prüfling besaß keine guten Supraleiterkennwerte (Tc = 9 K). Die nach dieser Verfahrensvariante hergestellten Prüflinge besaßen jedoch gute Supraleiterkennwerte, da die NbN-δ-Phase durch rasches Erwärmen und Abkühlen nach der Laserbestrahlung gebildet war.

Beispiel 16

In der zuvor geschilderten Weise wurden in einem Heizofen TaNx-, MoNx-, (Nb,Ti)Nx-, NbCx und Nb(CN)x-Pulver zubereitet. Für NbCx wurde CH&sub4;(Methan)-Gas, für Nb(CN)x (CN)&sub2;-Gas verwendet.
Das TaNx-Pulver wurde in ein Ta-Rohr, das MoN in ein Mo-Rohr und das (Nb&sub1;Ti&sub1;)Nx in ein Nb&sub1;Ti&sub1;-Rohr gefüllt. Danach wurden diese Werkstoffe zur Herstellung von Bändern bearbeitet. Die Bänder wurden dann mit einem Laserstrahl bestrahlt. Hierbei besaß der Laserstrahl eine Leistung von 1 kW und einen Strahlfleckdurchmeser von 1 mm. Die Prüflingsfortbewegungsgeschwindigkeit betrug 3 m/min.
Eine Bestimmung der kritischen Temperaturen Tc und kritischen Ströme Ic bei 17 T ergab die in Tabelle 4 aufgeführten Ergebnisse. Bei sämtlichen Prüflingen wurden eine Tc über 10 K und ein Ic in der Größe von 10 A erreicht (wie auch für NbNx). Somit wurde gefunden, daß die Verbundsupraleiter vom Typ B-1 nach einer Wärmebehandlung vor und nach der Laserbestrahlung ähnlich wie Verbundsupraleiter vom Typ A 15 und vom Chevrel-Typ erhöhte Tc- und Ic-Werte aufwiesen. Die Ergebnisse für die Verbundsupraleiter vom Typ B-1 sind allerdings nicht angegeben.
Wird unter Verwendung eines Gemisches aus NbNx und NbCx ein Pulver auf Nb-Basis verwendet, kann zu diesem-auch ein Nb- Pulver zugegeben werden. Darüber hinaus können zu Werkstoffen auf Ta-, Mo- und NbTi-Basis Ta-, Mo- bzw. Nb-Pulver zugegeben werden. TABELLE 4 Prüfling Nr. Pulver Laserleistungsdichte

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Verbundsupraleitern vom Typ A-15, Chevrel und B-1 durch Herstellen eines Ausgangskörpers (7) aus einem Gemisch aus Metallpulvern mit Komponenten des herzustellenden Verbundsupraleiters in einer ersten Stufe und Bestrahlen mindestens eines Teils des Gemischs der Metallpulver mit einem Laserstrahl (3) einer Leistungsdichte von nicht weniger als 10&sup4; W/cm² zum Aufschmelzen des Gemischs und Verfestigen des Gemischs unter Bildung einer Verbundsupraleiterschicht in einer zweiten Stufe.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Ausgangskörper (7) vor Durchführung der zweiten Stufe des Bestrahlens mit dem Laserstrahl bei einer Temperatur von 400 - 2 000ºC angelassen bzw. geglüht wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Verbundsupraleiterschicht (12) nach Durchführung der zweiten Stufe des Bestrahlens mit dem Laserstrahl bei einer Temperatur von 300 - 1 500ºC angelassen bzw. geglüht wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe das Gemisch zur Bildung eines bandartigen Stücks in ein Rohr gefüllt und das Rohr zur Freilegung des Gemischs entfernt werden und daß in der zweiten Stufe der Laserstrahl relativ zu dem bandartigen Stück unter Bestrahlen desselben bewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung in der ersten Stufe ein Ziehen des Rohrs zu einem Draht und ein Walzen des Drahts zur Bildung eines bandförmigen Ausgangskörpers beinhaltet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe der äußere Rohrteil des Bandes mittels einer Säure entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch eines Pulvers, ausgewählt aus Nb und V, und mindestens eines (weiteren) Pulvers, ausgewählt aus Al, Ge und Si, handelt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus Nb-Pulver und einem Legierungs- oder Verbindungspulver, umfassend mindestens zwei Elemente, ausgewählt aus Nb, Al, Ge, Ga und Si, handelt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus V-Pulver und einem Legierungs- oder Verbindungspulver, umfassend mindestens zwei Elemente, ausgewählt aus V, Al, Ge, Ga und Si, handelt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus einer Legierung und einer Verbindung, von denen beide mindestens ein Element, nämlich Al, Ge, Ga und Si und Nb enthalten, und mindestens einem Pulver, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si, oder einem Pulver einer Legierung oder Verbindung, die mindestens zwei Elemente, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si, enthält, handelt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus einer Legierung und einer Verbindung, von denen beide mindestens ein Element, nämlich Al, Ge, Ga und Si und V enthalten, und mindestens einem Pulver, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si, oder einem Pulver einer Legierung oder Verbindung, die mindestens zwei Elemente, ausgewählt aus Al, Ge, Ga und Si, enthält, handelt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus Metall-M, worin M für ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag, steht, -Pulver, Mo-Pulver und S-Pulver handelt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus Metall-M, worin M für ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag, steht, -Sulfidpulver und Mo-Pulver handelt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall-M-Sulfidpulver durch mindestens zwei Metallsulfidpulver unterschiedlicher Zusammensetzungen ersetzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mo-Sulfid durch mindestens zwei Mo-Sulfide unterschiedlicher Zusammensetzungen ersetzt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus Metall-M, worin M für ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag, steht, -Sulfidpulver, Mo- Pulver und mindestens ein Pulver, ausgewählt aus dem Metall-M-Pulver und S-Pulver, handelt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus Mo-Sulfidpulver und mindestens einem Pulver, ausgewählt aus Metall-M, worin M für ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag, steht, -Pulver und Metall-M-Sulfidpulver handelt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus Metall-M, worin M für ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag, steht, -Pulver und Metall-M-Sulfidpulver, Mo-Sulfidpulver und mindestens einem Pulver, ausgewählt aus Mo-Pulver und S-Pulver, handelt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangsmaterial um ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus S-Pulver, Metall-M, worin M für ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag, steht, -Sulfid-Pulver und Mo- Sulfidpulver und einem Legierungs- oder Verbindungspulver des Metalls M und von Mo handelt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangsmaterial um ein Gemisch aus mindestens einem Pulver, ausgewählt aus S-Pulver, Metall-M, worin M für ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag, steht, -Sulfid-Pulver und Mo- Sulfidpulver und einem Legierungs- oder Verbindungspulver des Metalls M und von Mo und mindestens einem Pulver, ausgewählt aus dem Metall-M-Pulver und Mo-Pulver, handelt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Ausgangskörper um eine Komponente, ausgewählt aus der Gruppe ternäres Verbindungspulver von Metall-M, worin M für ein Element, ausgewählt aus Pb, Sn, Cu und Ag, steht, Mo und S, oder ein Gemisch des ternären Verbindungspulvers mit mindestens einem Pulver, ausgewählt aus dem Metall-M- Pulver, Mo-Pulver, S-Pulver, einem Legierungs- oder Verbindungspulver des Metalls M und von Mo, Metall-M- Sulfid-Sulfidpulver und Mo-Sulfidpulver, handelt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das ternäre Verbindungspulver des Metalls M, von Mo und S durch mindestens zwei ternäre Verbindungspulver des Metalls M, von Mo und von S unterschiedlicher Zusammensetzungen ersetzt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvergemisch in ein(em) Nb- oder V-Rohr gefüllt und ausgeformt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvergemisch in ein(em) Mo-Rohr gefüllt und ausgeformt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe folgende Stufen umfaßt: Herstellen eines Pulverformlings oder Sinterkörpers mit mindestens einer der einen herzustellenden Supraleiter bildenden Komponenten, Eintauchen des Formlings oder Sinterkörpers in eine die restlichen den Supraleiter bildenden Komponenten enthaltende Schmelze zum Imprägnieren des Formlings oder Sinterkörpers mit der Schmelze und Verfestigen der Schmelze zur Herstellung des Ausgangskörpers.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Formling oder Sinterkörper zur Herstellung eines bandförmigen Ausgangskörpers nach Verfestigung der Schmelze gewalzt wird.

27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Schmelze im Ausgangskörper 5 - 50 Vol.-% beträgt.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinter- oder Formkörper vor oder nach dem Eintauchen in die Schmelze in ein Niobrohr eingefüllt wird.

29. Verfahren nach Ansprüchen 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinter- oder Formkörper vor oder nach dem Eintauchen in die Schmelze in ein Molybdänrohr eingefüllt wird.

30. Verfahren nach Ansprüchen 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper in der ersten Stufe Niob als Hauptbestandteil und die Schmelze mindestens ein Element, ausgewählt aus Aluminium, Germanium und Gallium als Hauptbestandteil enthalten.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper in der ersten Stufe mehrere Drähte mit Niob als Hauptbestandteil umfaßt und die Schmelze mindestens ein Element, ausgewählt aus Aluminium, Germanium und Gallium als Hauptbestandteil enthält.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper mindestens ein Pulver, ausgewählt aus der Gruppe Metall-M mit M gleich einem Element, ausgewählt aus Blei, Zinn, Kupfer und Silber, Metall-M-Sulfid, Schwefel, Molybdän und Molybdänsulfid umfaßt und die Schmelze mindestens eine aus der betreffenden Gruppe ausgewählte Komponente eines Schmelzpunkts unterhalb desjenigen des Form- oder Sinterkörpers enthält und daß der Ausgangskörper durch Imprägnieren des Form- oder Sinterkörpers mit der Metall-M, Molybdän und Schwefel enthaltenden Schmelze hergestellt wird.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper ein Gemisch aus einem Pulver, ausgewählt aus Metall-M-Pulver, Metall-M-Sulfidpulver und einem Gemisch derselben, und einem Pulver, ausgewählt aus Molybdänpulver, Molybdänsulfidpulver und einem Gemisch derselben, umfaßt und die Schmelze Schwefel enthält.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper Molybdänsulfidpulver und die Schmelze Metall-M umfassen.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper ein Gemisch aus einem Pulver, ausgewählt aus Metall-M-Sulfidpulver, Molybdänpulver und einem Gemisch derselben, und Molybdänsulfidpulver und die Schmelze Metall-M umfassen.

36. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper mehrere Molybdändrähte umfaßt und die Schmelze Metall-M und Schwefel enthält.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper vor oder nach dem Imprägnieren mit der Schmelze in ein Niobrohr eingefügt wird.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Form- oder Sinterkörper vor oder nach dem Imprägnieren mit der Schmelze in ein Molybdänrohr eingefügt wird.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe folgende Stufen umfaßt: Zubereiten eines Pulvers mit mindestens einer der den herzustellenden Supraleiter bildenden. Komponenten und Einfüllen des Pulvers in ein Rohr aus mindestens einer der den Supraleiter bildenden Komponenten zur Herstellung eines Ausgangskörpers einer gegebenen Zusammensetzung.

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zur Bildung eines bandförmigen Ausgangskörpers bearbeitet wird.

41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mindestens ein Element, ausgewählt aus Nb, Nb-Nitrid, Nb-Carbid und Nb-Cyanid, umfaßt.

42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Nb besteht.

43. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mindestens ein Element, ausgewählt aus Mo, Mo-Nitrid, Mo-Carbid und Mo-Cyanid, umfaßt.

44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Mo besteht.

45. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mindestens ein Element, ausgewählt aus Ta, Ta-Carbid und Ta-Cyanid, umfaßt.

46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Ta besteht.

47. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mindestens eine Komponente, ausgewählt aus NbTi, NbTi-Nitrid, NbTi-Carbid und NbTi-Cyanid, umfaßt.

48. Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus einer Komponente, ausgewählt aus NbTi und Nb, besteht.