EP0413740A1 - VERFAHREN ZUM ERHÖHEN DER BESTÄNDIGKEIT VON HOCH-T c?-SUPRALEITERN GEGEN UMGEBUNGSEINFLÜSSE - Google Patents

VERFAHREN ZUM ERHÖHEN DER BESTÄNDIGKEIT VON HOCH-T c?-SUPRALEITERN GEGEN UMGEBUNGSEINFLÜSSE

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EP0413740A1
EP0413740A1 EP89905673A EP89905673A EP0413740A1 EP 0413740 A1 EP0413740 A1 EP 0413740A1 EP 89905673 A EP89905673 A EP 89905673A EP 89905673 A EP89905673 A EP 89905673A EP 0413740 A1 EP0413740 A1 EP 0413740A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
superconductor
environmental influences
resistance
superconductors
increasing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP89905673A
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English (en)
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Inventor
Joachim Maier
Pandiyan Murugaraj
Albrecht Rabenau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0413740A1 publication Critical patent/EP0413740A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/49—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes
    • C04B41/4905—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon
    • C04B41/4922—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon applied to the substrate as monomers, i.e. as organosilanes RnSiX4-n, e.g. alkyltrialkoxysilane, dialkyldialkoxysilane
    • C04B41/4933—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon applied to the substrate as monomers, i.e. as organosilanes RnSiX4-n, e.g. alkyltrialkoxysilane, dialkyldialkoxysilane containing halogens, i.e. organohalogen silanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
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    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/82—Coating or impregnation with organic materials
    • C04B41/84—Compounds having one or more carbon-to-metal of carbon-to-silicon linkages
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/01—Manufacture or treatment
    • H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • H10N60/0661—Processes performed after copper oxide formation, e.g. patterning
    • H10N60/0716—Passivating

Definitions

  • the present invention relates to a method for increasing the resistance of high-T c superconductors to environmental influences.
  • the method involves treating a high-T c superconductor material in the form of powder, grains, thin layers or ceramic bodies with an organohalosilane, such as (CH 3 ) 3 SiCl.
  • H 2 O which is adsorbed on the surface of the superconductor material, is removed with elimination of HCl, whereby (CH 3 ) 3 SiOH adsorbates are formed.
  • Surface hydroxide groups typically surface groups of oxides
  • Water-repellent (CH 3 ) 3 SiO groups are bound to the surface to be protected.
  • the superconductor material treated in this way is not wetted by water and shows a considerably higher resistance to environmental influences than untreated material.
  • an organohalosilane such as (CH 3 ) 3 SiCl.
  • This process step is particularly effective in the case of oxidic high-T c solar conductor materials which are based on divalent element (E) and, if appropriate. on trivalent element (M) are slightly inferior.
  • the superconducting oxides "impregnated" in this way are clearly water-repellent and are not wetted by liquid water. No significant deterioration in properties was observed after treatment with H 2 O for one week.
  • alkylhalosilanes or halogenated hydrocarbons such as tertiary butyl chloride, (CH 3 ) 3 CC1, can of course also be used.

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Description

Verfahren zum Erhöhen der Beständigkeit von Hoch-Tc-Supraleitern gegen Umgebungseinflüsse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhender Beständigkeit von Hoch-Tc-Supraleitern gegen Umgebungseinflüsse .
Eine der Hauptschwierigkeiten, die einer breiteren technischen Anwendung der in jüngerer Zeit bekannt gewordenen Hoch-Tc-Supraleitern entgegensteht, ist die Unbeständigkeit dieser Materialien gegen Umgebungseinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit.
Durch die vorliegende Erfindung wird dieses Problem durch Einführen wasserabweisender Oberflächenschutzgruppen in die Oberfläche der Supraleitermaterialien ganz erheblich verringert, wenn nicht sogar praktisch behoben.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des vorliegenden
Verfahrens wird ein Hoch-Tc-Supraleitermaterial in Form von Pulver , Körnern, dünnen Schichten oder Keramikkörpern mit einem Organohaiogensilan, wie ( CH3 ) 3SiCl behandelt . H2O, das an der Oberfläche des Supraleitermaterials adsorbiert ist , wird dabei unter HCl-Abspaltung beseitigt, wobei ( CH3 ) 3SiOH-Adsorbate entstehen. Oberflächenhydroxidgruppen (typische Oberflächengruppen von Oxiden) werden ebenfalls unter HCl-Abspaltung umgewandelt . Hierbei werden an der zu schützenden Oberfläche wasserabstoßende ( CH3 ) 3SiO-Gruppen gebunden. Das so behandelte Supraleitermaterial wird von Wasser nicht benetzt und zeigt eine im Vergleich zu unbehandeltem Material ganz erheblich höhere Beständigkeit gegen Umgebungseinflüsse. Bei einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden
Erfindung wird das gegen Umgebungseinflüsse zu schützende
Supraleitermaterial vor der eigentlichen Oberflächenschutzbehandlung kurz mit H2O vorbehandelt . Dies geschieht zweckmäßigerweise durch Behandeln in einem feuchten, z. B.
H2O-gesättigten Argonstrom. Dieser Verfahrensschritt ist besonders wirksam bei oxidischen Hoch-Tc-Suoraleitermaterϊalien, welche an zweiwertigem Element (E ) und ggf . an dreiwertigem Element (M ) leicht unterschüssig sind.
Solche an E und ggf . M leicht unterschüssige Materialien sind in der deutschen Patentanmeldung P 38 05 954.1-45 vorgeschlagen und genauer beschrieben. Ein besonders bevorzugtes Material ist YBa 1 , 95Cu 3O 6, 45 + 0 ,25 Hier besteht auch nicht die Gefahr einer Ba (OH) 2- oder BaC03 -Bildung .
BEISPIEL : Ein Suoraleitermaterial vom Typ YBa 2-y Cu 3 O x
( x etwas kleiner als 7 ) in Form von Pulver , Granulat, einer dünnen Schicht oder einem geformten, gesinterten Körper wird einige Minuten einem feuchten Argon-Strom ausgesetzt, getrocknet und dann ca. 1 Stunde in flüssiges Silan (CH3 ) 3 SiCl eingetaucht. Anschließend werden das überschüssige Silan und die gebildete Chlorwasserstoffsäure HCl unter Unterdruck entfernt.
Die in dieser Weise " imprägnierten" supraleitenden Oxide sind deutlich wasserabweisend und werden von flüssigem Wasser nicht benetzt. Nach einwöchiger Behandlung mit H2O wurde noch keine wesentliche Verschlechterung der Eigenschaften beobachtet .
Anstelle des oben erwähnten Trimethylchlorsilans können selbstverständlich auch andere geeignete Alkylhalogensilane oder auch Halogenkohlenwasserstoffe wie tertiäres Butylchlorid, (CH3 ) 3CC1 , verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Erhöhung der Beständigkeit von Hoch-T c Supraleitern gegen Umgebungseinflüsse, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Supraleiters mit wasserabweisenden Oberflächenschutzgruppen versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter mit einem Halcgenkohlenwasserstoff oder einem Organohalogensilan, insbesondere einem Alkylhalogensilan, behandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter mit (CH3)3SiCl behandelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter vor der Oberfiächenschutzbehandlung mit H2O vorbehandeit wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung mit einem feuchten Inertgasstrom erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter ein oxidisches Material ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Supraleitermaterial einen unterstöchiometrischen Anteil an zweiwertigem Element enthält.
EP89905673A 1988-05-10 1989-05-10 VERFAHREN ZUM ERHÖHEN DER BESTÄNDIGKEIT VON HOCH-T c?-SUPRALEITERN GEGEN UMGEBUNGSEINFLÜSSE Withdrawn EP0413740A1 (de)

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DE3816029 1988-05-10

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EP0413740A1 true EP0413740A1 (de) 1991-02-27

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