HUT52646A - Method for making super-conducting substance with critical temperature of 90 kelvin grades - Google Patents
Method for making super-conducting substance with critical temperature of 90 kelvin grades Download PDFInfo
- Publication number
- HUT52646A HUT52646A HU884759A HU475988A HUT52646A HU T52646 A HUT52646 A HU T52646A HU 884759 A HU884759 A HU 884759A HU 475988 A HU475988 A HU 475988A HU T52646 A HUT52646 A HU T52646A
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- precursor powder
- temperature
- process according
- oxygen
- superconducting
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 60
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N Citric acid monohydrate Chemical compound O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O YASYEJJMZJALEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229960002303 citric acid monohydrate Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 63
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 14
- -1 BaCOH 2 .e 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 claims description 4
- 229910017976 MgO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 15
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Inorganic materials [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 32
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 27
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 22
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 16
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 14
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 11
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 6
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229940004296 formula 21 Drugs 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- UGBIHFMRUDAMBY-UHFFFAOYSA-N lutetium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Lu+3].[Lu+3] UGBIHFMRUDAMBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/45—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
- C04B35/4504—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing rare earth oxides
- C04B35/4508—Type 1-2-3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G3/00—Compounds of copper
- C01G3/006—Compounds containing copper, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/76—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by a space-group or by other symmetry indications
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás 90 K kritikus hőmérsékletű szupravezető anyag előállítására, amikoris por alakú alapanyagot oxigéntartalmú atmoszférában 1000 °C alatti hőmérsékletenThe present invention relates to a process for producing a superconducting material having a critical temperature of 90 K, wherein the powdered material is in an oxygen-containing atmosphere at temperatures below 1000 ° C.
donságú anyagot állítunk elő, ahol M jelentése Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm vagy Lu.wherein M is Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm or Lu.
Az elmúlt évek egyik lényeges előremutató tudományos felismerése az a megállapítás, hogy a ritkaföldfémek, a réz és a bárium oxidjaiból álló rendszerekben viszonylag magas kritikus hőmérsékletű szupravezetés lehetséges.One of the important scientific advances of recent years is the finding that relatively high critical temperature superconductivity is possible in systems consisting of oxides of rare earths, copper and barium.
Az alapfelismerést Bednorz és Müller cikke tartalmazza (Z. Phys., B64, 189 - 193, 1986), amely szerint a lantánt, báriumot, rezet és oxigént tartalmazó keverékből megfelelő módon olyan kerámia jellegű anyag állítható elő, amely mintegy 35 K kritikus hőmérséklet alatt szupravezető jellemzőket mutat. Az előállítás során bárium-, lantán- és réz-nitrát vizes oldatából ülepítéses módszerrel mintákat készítettek, amikoris a megfelelő arányban összekevert sókhoz precipitációs ágensként oxálsavat adagoltak.The basic discovery is that of Bednorz and Müller (Z. Phys., B64, 189-193, 1986) that a mixture of lanthanum, barium, copper and oxygen can be suitably converted into a ceramic material which can reach a critical temperature of about 35 K has superconducting properties. During the preparation, samples of an aqueous solution of barium, lanthanum and copper nitrate were prepared by sedimentation and oxalic acid was added as the precipitating agent to the appropriate proportion of the mixed salts.
Chu és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 405 - 407, 1987)Chu et al. (Phys. Rev. Lett. 58, 405-407, 1987)
akciójával sikerült nyomás alatt olyan La - Ba - Cu - 0 összetételű anyagot előállítaniuk, amelynek kritikus hőmérséklete 40 K fölött volt. Az elegyet redukáló atmoszférában kezelték. Ugyanezek a szerzők egy másik cikkükben (Science, 235, 567 - 569, 1987) 52,5 K kritikus hőmérsékletű szupravezető ayag előállítását ismertették, amikoris hidrosztatikus nyomás alkal-With this action, they were able to produce under pressure a La - Ba - Cu - 0 composition having a critical temperature above 40 K. The mixture was treated under a reducing atmosphere. In another article (Science, 235, 567-569, 1987) the same authors described the production of superconducting material with a critical temperature of 52.5 K when hydrostatic pressure was applied.
• · ·• · ·
-3amelynél y értékére nem adtak pontos határokat. Azt állítják, hogy a viszonylag nagy átmeneti hőmérséklet kialakulásáért a típusú szerkezetei jellemzett réteges struktúra a felelős. További megállapításuk, hogy a 100 %-ig terjedő részarány ban jelen levő K~NiF. hatásával szemben kis szintű diamágneses jellel a lantánból, báriumból, rézből és oxigénből összetevődő, a szakirodalomban LBCO vagy La - Ba - Cu - 0 jelöléssel említett anyagrendszerben a szupravezetés pontos lokalizációja válik lehetővé.-3 for which no exact limits have been given for y. They argue that for the relatively high transition temperature to occur, a type structures characterized by layered structure is responsible. A further finding is that K ~ NiF is present in up to 100%. In contrast to its effect, a small level of diamagnetic signal in the material system of lanthanum, barium, copper and oxygen, referred to in the literature as LBCO or La - Ba - Cu - 0, allows precise localization of superconductivity.
Cava és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 408 - 410, 1987) olyan eljárást mutattak be, amellyel La^ θδτθ 2θυθ4 összetételű rendszerben 36 K kritikus hőmérsékletű szupravezető anyag állítható elő, ha nagy tisztaságú La(OH)^, SrCO^, és CuO port kevernek össze, és az elegyet néhány napon keresztül levegő jelenlétében mintegy 1000 °C hőmérsékleten hevítik. A hevítéshez kvarc edényeket használtak.Cava et al. (Phys. Rev. Lett., 58, 408-410, 1987) described a process for producing a 36 K critical superconducting material in a La ^ θδτθ 2θ υ θ4 system using high purity La (OH) ^. , SrCO 2, and CuO powder are mixed and the mixture is heated at about 1000 ° C for several days in the presence of air. Quartz dishes were used for heating.
Rao és társai (Current Science, 56, 47 - 49, 1987) olyan anyagkeverékek szupravezető jellemzőit kutatták, amelyek szer-Rao et al. (Current Science, 56, 47-49, 1987) have investigated the superconducting properties of mixtures of substances which
rozza meg.please.
Bednorz és társai (Europhys. Lett., 3., 379 - 384, 1987) a Ba - La - Cu - 0 rendszerekre jellemző nagy kritikus hőmérsékletű szupravezetés magyarázata céljából szuszceptibilitásméréseket végeztek. Megállapították, hogy ezekben a rendszerekbenBednorz et al. (Europhys. Lett., 3, 379-384, 1987) conducted susceptibility measurements to explain the high critical temperature superconductivity of Ba-La-Cu-0 systems. It has been found that in these systems
tételű komponens hordozza, amelyre a tetragonális, ti-batch component, which has a tetragonal, thi
• · · • · « · • · · pusú kristályszerkezet jellemző. Itt x általában 0,15 körüli értéket vesz fel, míg y az oxigénhiány mértékét (a vakanciát) mutatja.The crystal structure is characteristic. Here, x generally takes a value of about 0.15, while y indicates the degree of oxygen deficiency (vacancy).
Wu és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 908 - 910, 1987) azWu et al., Phys. Rev. Lett., 58, 908-910 (1987))
Y - Ba - Cu - 0 rendszerekben ugyancsak a szupravezető fázis jelenlétét észlelték, mégpedig 80 és 93 K közötti kritikus hő-In Y-Ba-Cu-0 systems, the presence of a superconducting phase was also observed, at critical temperatures between 80 and 93 K.
mennyiségeinek összekeverése után szilárd fázisú reakció végrehajtásával történt, mégpedig a hivatkozott, Chu és társai által javasolt módszerrel (Phys. Rév. Lett., 58, 405 - 407, 1987). Ennek az a lényege,hogy az oxidokat 2 Pa nyomású redukált oxigénatmoszférában 6 órán keresztül tartó kiégetésnek vetették alá, aminek hőmérséklete 900 °C volt. A reakciókeveréket porították, majd újból kiégették. Az ily módon teljes térfogatában reakcióba vitt elegyet 0,5 cm átmérőjű hengerekké préselték, majd 24 órán keresztül az anyagot 925 °C hőmérsékleten szintereiték. A szerkezeti vizsgálatok bizonysága szerint öszszetett, többszörös fázisok keletkeztek.after mixing the amounts of the compounds of the present invention by solid phase reaction using the method described by Chu et al., 1987, Phys. Rev. Lett. 58, 405-407. The essence of this is that the oxides were subjected to a firing at reduced pressure of 900 Pa for 6 hours in a reduced oxygen atmosphere of 2 Pa. The reaction mixture was pulverized and then fired again. The mixture thus reacted in its entirety was pressed into cylinders 0.5 cm in diameter and sintered for 24 hours at 925 ° C. According to structural studies, multiple phases were formed.
Hor és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 911 - 912, 1987) azt bizonyították be, hogy a nyomás csak kis mértékben befolyásolja a Wu és társai által bemutatott Y - Ba - Cu - 0 rendszerekre jellemző kritikus hőmérsékletet, vagyis a szupravezető tulajdonságokra gyakorolt hatása korlátos.Hor et al. (Phys. Rev. Lett., 58, 911-912, 1987) have shown that pressure has only a minor influence on the critical temperature of the Y-Ba-Cu-0 systems presented by Wu et al. its effect on superconducting properties is limited.
Sun és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 1574 - 1576, 1987) olyan Y - Ba - Cu - 0 rendszerekre vonatkozó kutatásaikat foglalták össze, amelyek 90 K körüli kritikus hőmérséklettel mu ·· ···· ·· ·· • · · · ·Sun et al. (Phys. Rev. Lett., 58, 1574 - 1576, 1987) summarized their research on Y - Ba - Cu - 0 systems which, at critical temperatures of around 90 K, · ······························································· • · · · ·
-5tatnak szupravezető átmenetet. A mintákat nagy tisztaságú porított ittrium-trioxid, bárium-karbonát és réz-oxid keverékéből állították elő. A por alakú nyersanyagokat etanolban vagy vízben keverték össze, majd a homogenizált szuszpenziőt 100 °C hőmérsékletre hevítették, amivel az oldószert belőle eltávolították. Ezt követően két eljárás szerint hőkezelést végeztek, mégpedig az elsőben a mintákat platina tégelyben levegő jelenlétében először 6 órán keresztül 850 °C hőmérsékleten égették, majd további 6 órára a hőmérsékletet 1000 °C értékre emelték. Az első kiégetést követően a minták sötétzöld port alkottak, míg a második eredményeként igen porózus, fekete színű szilárd anyaggá alakultak át. A második hőkezelési eljárásban a porkeveréket mintegy 8-10 órán keresztül 1000 °C hőmérsékleten izzították, majd őrölték. A kapott porból hidegen mintegy 1 cm átmérőjű és kb. 0,2 cm vastag korongokat préseltek. A kétféle módon elkészített minták szupravezető jellemzőit megvizsgálták és megállapították, hogy azok nagyjából azonosak voltak. A röntgendiffrakciós elemzés szerint a szupravezető anyag többszörös fázisból tevődtek össze.-5 provide superconducting transition. Samples were prepared from a mixture of high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide. The powdered raw materials were mixed in ethanol or water and the homogenized slurry was heated to 100 ° C to remove the solvent. Subsequently, two treatments were carried out by heat treatment, in the first the samples were incinerated in a platinum crucible in the presence of air at 850 ° C for 6 hours and then raised to 1000 ° C for a further 6 hours. After the first firing, the samples formed a dark green powder, while the second resulted in a highly porous black solid. In the second heat treatment process, the powder mixture was annealed at 1000 ° C for about 8-10 hours and then ground. The resulting powder is cold, about 1 cm in diameter and about 1 cm in diameter. 0.2 cm thick discs were pressed. The superconducting properties of the samples prepared in two ways were examined and found to be approximately identical. According to X-ray diffraction analysis, the superconducting material consisted of multiple phases.
Cava és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 1676 - 1679, 1987) vizsgálataiból az következik, hogy az Y - Ba - Cu - 0 rendszerekben a szupravezető fázis ortogonális rombos, deformálódott, oxigénhiányos YBa2Cu^0g_^ összetételű perovszkitot képez, ahol d értéke 2,1 körül van. A porított anyag röntgendiffrakciós kutatása a porra jellemző alakzatot és a fázisra vonatkozó rácsparamétereket eredményezte. Az MBagCu^O^ összetételű egyedi fázist a következő módon állították elő: nagy tisztaságú porított ittrium-trioxid, bárium-karbonát és réz-oxid keverékét őrölték, • · ···« · · «« • · · · ·(1987, Phys. Rev. Lett., 58, 1676-1679) suggests that in the Y-Ba-Cu-0 systems the superconducting phase forms an orthogonal rhombic, deformed, oxygen-deficient perovskite, where d is around 2.1. X-ray diffraction studies of the powdered material resulted in the shape of the powder and the lattice parameters for the phase. The individual phase of MBagCu ^ O ^ was prepared as follows: a mixture of high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide was ground;
-6majd mintegy 1 napon keresztül 950 °C hőmérsékleten hevítették. A kapott anyagot ezt követően pelletté préselték, oxigénáramban 16 órán keresztül színtereiték majd továbbra is oxigénatmoszférában 200 °C hőmérsékletre hűtötték le és ezt követően távolították el a kemencéből. Ha ennek a kezelésnek a kiegészítéseként egy további fél napon át a mintákat 700 °C hőmérsékleten tartották, ezzel a megvizsgált szupravezető jellemzőkben javulást észleltek.It was heated at 950 ° C for about 1 day. The resulting material was then pressed into pellets, stained for 16 hours in an oxygen stream, and then cooled in an oxygen atmosphere to 200 ° C and then removed from the furnace. When the samples were kept at 700 ° C for another half day as an adjunct to this treatment, there was an improvement in the superconducting characteristics tested.
Takita és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L506 - L507, 1987) azt mutatták be, hogy szilárd fázisú reakciók lefolytatásával az Y - Ba - Cu rendszerek némelyikében mintegy 90 K kritikus hőmérséklettel jellemzett szupravezető átmenetet mutató összetevők keletkeznek. A minták előállítása céljából nagy tisztaságú porított ittrium-trioxid, bárium-karbonát és réz-oxid keverékét őrölték, majd a keveréket oxigénatmoszférában legalább 3 órán keresztül mintegy 950 °C hőmérsékleten izzították. A kapott keveréket ezt követően 10 mm átmérőjű korongokká préselték és utána 950 °C és 1000 °C közötti hőmérsékleten ugyancsak oxigénatmoszférában mintegy 3 órán keresztül végső szinterelésnek vetették alá.Takita et al. (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L506 - L507, 1987) have shown that conducting solid phase reactions results in superconducting transition components characterized by some 90 K critical temperatures in some of the Y - Ba - Cu systems. For the preparation of the samples, a mixture of high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide was ground and the mixture was ignited in an oxygen atmosphere at about 950 ° C for at least 3 hours. The resulting mixture was then pressed into disks having a diameter of 10 mm and subsequently subjected to final sintering at a temperature of 950 ° C to 1000 ° C, also under an oxygen atmosphere for about 3 hours.
Takabatake és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L502 - 503, 1987) nagy tisztaságú porított ittrium-trioxid, bárium-karbonát és réz-oxid megfelelően választott arányú keverékeiből x = 0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,8 és 0,9 értékekkel jellemzett Ba,. Y CuO- összetételű mintákat készítettek.Takabatake et al., (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L502-503, 1987) from well-selected mixtures of high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide x = 0.1, 0.2, 0 , 25, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8 and 0.9, Ba ,. Samples with Y CuO composition were prepared.
d 1-x x 3-z d 1-xx 3-z
A keverékeket korong alakú testekké préselték, majd 900 °C hőmérsékleten levegőn 15 órán keresztül szinterelték. A vizsgálatok szerint az x = 0,4 értékkel jellemzett mintánál volt a lég—The mixtures were pressed into disk-shaped bodies and sintered in air at 900 ° C for 15 hours. The tests showed that the sample with x = 0.4 had air -
élesebb átmenet megfigyelhető, a kritikus hőmérséklet mintegya sharper transition is observed, the critical temperature is approx
K volt.It was K.
Syono és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L498 - L501,Syono et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L498 - L501,
1987) Y1987) Y
0,4^0,6^2,22 összetételű szupravezető tulajdonságú anyagból mintákat készítettek, amelyekre 88 K-nál magasabb kritikus hőmérséklet volt jellemző. A mintákat 4 N Y20^, 3 N BaCO^ és 3 N CuO összekeverésével kapták, ezt követően égették. Égetés előtt 1000 °C hőmérsékleten 5 órán keresztül hevítették a keveréket, majd őrölték, 15 órán keresztül levegő jelenlétében 900 °C hőmérsékleten égették, majd a kemencében szobahőmérsékletre hagyták lehűlni. A közleményből kitűnik, hogy lényegében egyenértékű eredmények voltak nyerhetők akkor, ha a 4 N Υ20^ koncentrált nitrátoldatából, GR fokozatú Ba(N0^)2 oldatból és Cu(N0^)2 oldatból indultak ki.Samples of superconducting material having a composition of 0.4 ^ 0.6 ^ 2.22 were characterized by a critical temperature higher than 88 K. Samples were obtained by mixing 4 NY 2 0 ^, 3 N BaCO 3 and 3 N CuO, and subsequently incinerated. The mixture was heated at 1000 ° C for 5 hours before incineration, then milled, incinerated for 15 hours in the presence of air at 900 ° C and allowed to cool in the oven to room temperature. It is apparent from the publication that essentially equivalent results were obtained when starting from 4 N át 2 0 ^ concentrated nitrate solution, GR grade Ba (NO 2 ) 2 solution and Cu (NO 2 ) 2 solution.
Takayama-Muromachi és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, 1476 - L478, 1987) több mintából álló sorozatot készítettek elő, amikoris feladatul azY-Ba-Cu-0 rendszerekben keletkező szupravezető fázis azonosítását tűzték ki. A nagy tisztaságú porított ittrium-trioxid, bárium-karbonát és réz-oxid megfelelően választott arányú keverékeit achát mozsárban homogenizálták, majd 1173 + 2 K hőmérsékleten 48 - 72 órán át izzították. Az így kapott anyagot porították, szerkezeti felépítését röntgendiffrakciós vizsgálattal állapították meg. Végeredményként kitűnt, hogy a szupravezető tulajdonságokért alapvetően az Y. Ba CuO összetételű anyagból álló fázis volt felelős, aholTakayama-Muromachi et al. (Jpn. J. Appl. Phys., 26, 1476 - L478, 1987) prepared a series of multiple samples to identify the superconducting phase formed in Y-Ba-Cu-0 systems. Mixtures of high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide were homogenized in an agate mortar and ignited at 1173 + 2 K for 48 to 72 hours. The material thus obtained was pulverized and its structure determined by X-ray diffraction. As a result, it was found that the superconducting properties were essentially responsible for the phase consisting of Y. Ba CuO, where
1-x x y ’ x értéke 0,6 és 0,7 között volt.1-x x y 'x ranged from 0.6 to 0.7.
Hosoya és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L456 - L457,Hosoya et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L456 - L457,
1987) bemutatták, hogy azL-Ba-Cu-0 rendszerekben, ahol L ··· • · ·1987) have shown that in L-Ba-Cu-0 systems where L ··· • · ·
-8jelentése Tm, Er, Ho, Dy, Eu vagy Lu, szintén lehetséges szuprav/ezető anyagok előállítása. A 99,9 %-os tisztaságú lantán-oxidot porított réz-oxid és bárium-karbonát megfelelő mennyiségeivel összekeverték, majd a keveréket levegő jelenlétében égették. A kapott porszerű anyagot őrölték, pelletté préselték és újból kiégették.-8 is Tm, Er, Ho, Dy, Eu or Lu, it is also possible to produce supavavers. The 99.9% pure lanthanum oxide was mixed with the appropriate amounts of powdered copper oxide and barium carbonate, and the mixture was burned in the presence of air. The resulting powdery material was ground, pressed into pellets and re-fired.
Hirabayashi és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L454 -Hirabayashi et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L454 -
tulajdonságú mintákat készítettek vizes nitrátoldatból történő együttes kicsapatással. Precipitációs ágensként oxálsavat használtak, amivel bárium, ittrium és réz oldhatatlan vegyületeit képezték, mégpedig állandó 6,8 pH érték mellett. A precipitátumot dekompozíció és szilárd fázisú reakció lefolytatása céljából levegő jelenlétében 900 °C hőmérsékleten 2 órán keresztül égették. A kiégetéssel kapott anyagot porították, hidegen pellett é préselték, majd ugyancsak levegő jelenlétében hozzávetőlegesen 900 °C hőmérsékleten mintegy 5 órán át szinterelték. A beszámoló szerint úgy tapasztalták, hogy a kapott anyag lényegében egyetlen, Y^Ifei^Cu^O,? összetételű fázisból állt. A diffrakciós vizsgálatok szerint tetragonális szimmetriájú szerkezet jött létre.samples were prepared by co-precipitation from aqueous nitrate solution. Oxalic acid was used as the precipitation agent to form insoluble compounds of barium, yttrium and copper at a constant pH of 6.8. The precipitate was incinerated in the presence of air at 900 ° C for 2 hours for decomposition and solid phase reaction. The firing material was pulverized, cold pelletized and then sintered in the presence of air at about 900 ° C for about 5 hours. It was reported that the material obtained was essentially one, Y ^ Ifei ^ Cu ^ O? consisted of a phase. According to diffraction studies, a structure with tetragonal symmetry was formed.
Ekino és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L452 - L453,Ekino et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L452 - L453,
tételű anyagból szupravezető minták állíthatók elő, ha nagy tisztaságú porított ittrium-trioxid, bárium-karbonát és réz-oxid megfelelően választott arányú keverékeit mintegy 1 órán keresztül homogenizálják, a keveréket 14 MPa nyomáson pelletté préselik, majd hozzávetőlegesen 3 órán keresztül levegő jelen • · · ·superconducting samples can be prepared by homogenizing mixtures of high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide for about 1 hour, pelleting at 14 MPa and air for approximately 3 hours. ·
-9létében 1000 °C hőmérsékleten szinterelik.It is sintered in the presence of -9 at 1000 ° C.
Akimitsu és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L449 - L451, 1987) beszámolójukban (Y^ névleges összetételű szupravezető tulajdonságú minták készítését ismertették.Akimitsu et al. (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L449 - L451, 1987) reported the preparation of superconducting samples having a nominal composition of Y1.
A próbatesteket nagy tisztaságú porított ittrium-trioxid, bárium-karbonát és réz-oxid megfelelően választott arányú keverékeiből állították elő, éspedig préselés után levegőben 1000 °C hőmérsékleten 3 órán keresztül folytatott égetéssel. Néhány mintát több órán keresztül oxigén, illetve szén-dioxid atmoszférában tovább égettek. A szerzők azt állapították meg, hogy az oxigénatmoszférában tovább égetett mintáknál a szupravezető állapotba való átmenet nagyobb hőmérsékleten kezdődött meg, mint az utókezelés nélkül készített anyagoknál, de az átmenet maga szélesebb hőmérséklettartományt ölelt fel.The specimens were prepared from a mixture of high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide, after compression in air at 1000 ° C for 3 hours. Some samples were further burnt for several hours in an atmosphere of oxygen or carbon dioxide. The authors found that the transition to superconducting state started at higher temperatures in samples burned further in the oxygen atmosphere than in the untreated material, but that the transition itself covered a wider temperature range.
Semba és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L429 - L431, 1987) olyan szupravezető tulajdonságú, Y^Ba^ xCuO;| j összetétellel jellemzett (itt x = 0,4 és x = 0,5) minták előállítását mutatták be, amelyek kiindulási alapja nagy tisztaságú porított ittrium-trioxid, báriunt-karbonát és réz-oxid megfelelően választott arányú keverékeiben lejátszódó szilárd fázisú reakció volt. A keverékeket néhány órán keresztül 950 °C hőmérsékleten égették, a kapott anyagot porították, majd korongokká préselték. Ezt követően 1100 °C hőmérsékleten a korongokat oxigénatmoszférában 5 órás izzítással kiegészítő hőkezelésnek vetették alá. A szerzők a szupravezetést mutatú fázist úgy azonosították, hogy az fekete színű, 1:2:3 arányban Y : Ba : Cu atomösszetételű anyag volt, amelyre a szupravezetés kritikus hőmérséklete 90 K-nak adódott. A röntgendiffrakciós vizsgálatok tét-10• · · » · « *····· · ··· • · · · ·· · * · ···· · « ragonális szimmetriájú szerkezetet igazoltak.Semba et al - is superconducting, Y ^ ^ Ba x CuO (Jpn J Appl Phys 26, L429 L431, 1987th..) | Preparation of samples characterized by composition j (here x = 0.4 and x = 0.5) was started based on a solid phase reaction in a mixture of high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide. The mixtures were fired for several hours at 950 ° C, pulverized and pressed into disks. Subsequently, at 1100 ° C, the discs were subjected to additional heat treatment in an oxygen atmosphere for 5 hours with annealing. The authors identified the superconducting phase as having a black: 1: 2: 3 ratio of Y: Ba: Cu atomic material with a critical temperature of 90 K for superconducting. X-ray diffraction studies confirmed the structure of stagnant symmetry of stake-10 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Hatano és társad. (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L374 - L376,Hatano and your partner. (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L374 - L376,
1987) 99,9 %—os tisztaságú BaCO^, 99,99 %-os tisztaságú1987) with a purity of 99.9% BaCO2, 99.99% purity
99,9 %-os tisztaságú CuO megfelelő arányú keverékéből kiindulvaStarting from a mixture of 99.9% pure CuO
összetételű, szupravezető tulajdonságokat mutató anyagot állítottak elő. Ebből a célból az alapanyagok keverékét 1000 °C hőmérsékleten alumínium-trioxid csónakban 10 órán keresztül kalcinálták, miközben a kemencén oxigént áramoltattak át. A leírt eljárással jól összeszinterelődött fekete színű tömböt kaptak.material with superconducting properties. To this end, the blend of raw materials was calcined at 1000 ° C in an aluminum trioxide boat for 10 hours while oxygen was passed through the furnace. By the procedure described, a well-sintered black block was obtained.
Hikami és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L347 - L348,Hikami et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L347 - L348,
1987) vegyes Ho - Ba - Cu oxid készítését mutatják be, amelynél a szupravezetésbe való átmenete 93 K hőmérsékleten kezdődik meg, az elektromos ellenállás 76 K hőmérsékleten szűnik meg. A mintát 850 °C hőmérsékleten végzett mintegy 2 órás kiégetéssel HogOg, BaCOg és CuO olyan arányú keverékéből készítették el, amelyben a Ho : Ba : Cu mennyiségi arány 0,246 : 0,336 : 1 volt. A mintát ezt követően téglatest alakra préselték és 800 °C hőmérsékleten 1 órán át szinterelték. A kapott minta alapvetően fekete színű volt, de kis területen zöld színű részt is tartalmazott.1987) discloses the preparation of mixed Ho - Ba - Cu oxide, in which the transition to superconductivity begins at 93 K and the electrical resistance is eliminated at 76 K. The sample was prepared from a mixture of HogOg, BaCOg, and CuO in a ratio of Ho: Ba: Cu in a ratio of 0.246: 0.336: 1 by heating at 850 ° C for about 2 hours. The sample was then extruded into a rectangular shape and sintered at 800 ° C for 1 hour. The resulting sample was predominantly black but had a small area with a green portion.
Matsushita és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L332 - L333, 1987) összetételű szupravezető tulajdonságokat mutató minták előállításáról számoltak be, amikorisMatsushita et al. (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L332 - L333, 1987) reported the preparation of samples with superconducting properties when
99,9 %-os tisztaságú BaCO^, ugyancsak 99,9 %-os tisztaságú CuO és 99,99 %-os tisztaságú YgOg megfelelő arányú keverékéből kiindulva állítottak elő a vizsgálatok szerint a keresett tulaj- donságokat mutató anyagot. Ebből a célból az alapanyagok keve ·····« · ··· • · · ·Based on a mixture of 99.9% pure BaCO2, 99.9% pure CuO and 99.99% pure YgOg, the desired properties were obtained. For this purpose, a mixture of raw materials ·····
-11rékét 1000 °C hőmérsékletű kemencében 11 órán keresztül kalcinálták, miközben a kemencén oxigént áramoltattak át. A kapott keveréket porították, majd hidegen korongokká préselték. A korongokat 900 °C hőmérsékleten 4 órán keresztül szinterelték a kiégetéshez alkalmazott oxigénatmoszférában. A kalcinált anyag fekete színű volt és a szinterelés után is ilyen maradt. A szupravezetésbe való átmenet hőmérsékletét mintegy 100 K-ben állapították meg.-11 fractions were calcined in an oven at 1000 ° C for 11 hours while the furnace was flowing oxygen. The resulting mixture was pulverized and then pressed into cold disks. The disks were sintered at 900 ° C for 4 hours in the oxygen atmosphere used for firing. The calcined material was black and remained after sintering. The transition temperature to the superconductor was set at about 100 K.
Maeno és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L329 - L331,Maeno et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L329 - L331,
1987) szupravezető tulajdonságú vegyes Y - Ba - Cu oxidok előkészítését ismertették. Ebből a célból 99,99 %-os tisztaságú YpO^, BaCO^ és CuO porokat mozsárban homogenizált keverékké a4 lakítottak. A keveréket 98.10 Pa nyomáson hidegen préselték és így 10-15 perc alatt mintegy 12 mm átmérőjű pelletet nyertek. Ezek fekete tömböcskék voltak. A hőkezelést magát két lépésben, levegő jelenlétében végezték. Először a pelletet vízszintes csőkemencében mintegy 800 °C hőmérsékleten 12 órán keresztül égették, majd a kemence tápellátását kikapcsolták és az anyagot hagyták a belső térben lehűlni, nagyjából 200 °C hőmérsékletre. Ekkor a pelletet a kemencéből kivették. A kemence középponti tartományában a mintáknak mintegy a fele zöld színű volt, míg a középponttól távolabb fekvő minták feketék maradtak. Az elhelyezés és a szín közötti erős kapcsolatot a szerzők azzal magyarázták, hogy éppen 800 °C hőmérséklet kellett a kívánt reakció lefolytatásához. A pelletet 1200 °C hőmérsékleten mintegy 3 órán keresztül tovább égették, majd hagyták a kemencét lehűlni. Az első hőkezelési lépésben zöld színt kapott pellett igen kemény szilárd anyagot képezett, míg az első lépésben feketén ma #« ···· ♦ · *·· ···1987) described the preparation of mixed Y - Ba - Cu oxides with superconducting properties. For this purpose, 99.99% purity of YpO 2, BaCO 2 and CuO powders were incorporated into a mortar homogenized mixture a4. The mixture was cold pressed at 98 bar to give a pellet diameter of about 12 mm over 10 to 15 minutes. These were black blocks. The heat treatment itself was carried out in two steps in the presence of air. The pellet was first fired in a horizontal tube oven at about 800 ° C for 12 hours, then the furnace power was turned off and the material was allowed to cool indoors to about 200 ° C. The pellet was then removed from the furnace. In the central region of the furnace, approximately half of the samples were green, while the samples away from the center remained black. The strong relationship between placement and color was explained by the authors that the temperature needed was exactly 800 ° C to conduct the desired reaction. The pellet was further heated at 1200 ° C for about 3 hours and then allowed to cool. In the first heat treatment step, the green pellet formed a very hard solid, whereas in the first step, the black pellet formed today.
-12radt pellet kisebb-nagyobb mértékben megolvadt. A kapott minták közül három mutatta a szupravezetésbe való átmenetet, mégpedig mintegy 90 K kezdeti hőmérséklettel.-12radt pellets melted to a greater or lesser extent. Three of the samples obtained showed a transition to superconductivity at an initial temperature of about 90 K.
Iguchi és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L327 - L328,Iguchi et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L327 - L328,
1987) sztöchiometrikus arányban nagy tisztaságú porított ittrium-trioxidot, bárium-karbonátot és réz-oxidot kevertek össze, a keverékeket 900 °C, illetve 1000 °C hőmérsékleten szinterelték, mégpedig levegő jelenlétében. Beszámolójuk szerint szupravezető tulajdonságokkal jellemzett kaptak.1987), in stoichiometric proportions, high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide were blended, and the mixtures were sintered at 900 ° C and 1000 ° C respectively in the presence of air. They were reported to have superconducting properties.
Hosoya és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L325 - L326, 1987) L - M - Cu - 0 rendszerekben, ahol L jelentése Y, Lu, Yb, La, Ho és Dy, míg M jelentése Ba, illetve tetszőleges arányú Ba + Sr keverék, szupravezető tulajdonságú mintákat készítettek, amihez 99,9 %-os tisztaságú ritkaföldfém-oxidokat, réz-oxidot, stroncium- és/vagy bárium-karbonátot megfelelő arányban porított formában összekevertek, majd levegő jelenlétében mintegy 900 °C hőmérsékleten kiégettek. íly módon zöld színű port kaptak. A port pelletté préselték, majd levegő jelenlétében fekete szín eléréséig égették.Hosoya et al. (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L325-L326, 1987) in L-M-Cu-0 systems where L is Y, Lu, Yb, La, Ho and Dy, and M is Ba, or Ba + Sr blends of any ratio, superconducting samples were prepared by mixing 99.9% pure earth oxides, copper oxide, strontium and / or barium carbonate in a suitable powdered form, and in the presence of air at about 900 ° C. at temperature. this gave them a green powder. The powder was pressed into pellets and then burnt in the presence of air until black.
Takagi és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L320 - L321,Takagi et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L320 - L321,
1987) Y - Ba - Cu rendszerekben állítottak elő különböző szupravezető tulajdonságú mintákat. Ebből a célból nagy tisztaságú porított ittrium-trioxidot, bárium-karbonátot és réz-oxidot kevertek össze a kívánt összetételnek megfelelő arányokban, nagyjából 1000 °C hőmérsékleten szilárd fázisú reakciót folytattak le, a kapott anyagot megint keverték, majd néhány órán keresztül immár 1100 °C hőmérsékleten hőkezelésnek vetették alá. A *·1987) Y - Ba - Cu systems were used to produce samples with various superconducting properties. For this purpose, high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide were mixed in the proportions desired, a solid phase reaction was carried out at about 1000 ° C, and the resulting material was again stirred for a few hours to 1100 ° C. at a temperature. THE *·
-13*· ·««« ·* • · » · ··· ··· · • · · ·· ··· ·*·· minták egy része mintegy 95 K kezdeti hőmérséklettel szupravezetést mutatott, és ezekre a mintákra az (Υθ gBao^)CuOy névleges összetétel volt jellemző.Some of the samples exhibited superconductivity at an initial temperature of about 95 K, and these samples exhibited superconductivity at an initial temperature of about 95 K. Υθ g Ba o ^) CuO y had a nominal composition.
Hikami és társai (Jpn. J. Appl. Phys., 26, L314 - L315,Hikami et al., Jpn. J. Appl. Phys., 26, L314 - L315,
1987) az Y - Ba - Cu - 0 rendszerekben állítottak elő különböző szupravezető tulajdonságú mintákat. Ebből a célból nagy tisztaságú porított ittrium-trioxidot, bárium-karbonátot és réz-oxidot kevertek össze a kívánt összetételnek megfelelő arányokban, levegő jelenlétében a keverékeket 800 °C, illetve 900 °C hőmérsékletre hevítették, 2-4 órán keresztül égették, majd az a5 nyagot 4.10 Pa nyomáson pelletté préselték. A pelletet 2 órás időtartamra 800 °C hőmérsékletű térbe helyezték, ahol levegő jelenlétében újbóli hevítéssel szinterelték.1987) samples with various superconducting properties were produced in Y - Ba - Cu - 0 systems. For this purpose, high purity powdered yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide were mixed in the proportions desired, the mixtures were heated to 800 ° C and 900 ° C in the presence of air, then burned for 2 to 4 hours. material was pressed into pellets at a pressure of 4.10 Pa. The pellet was placed in a 800 ° C space for 2 hours where it was sintered by re-heating in the presence of air.
Bourne és társai (Phys. Letters, A 120, 494 - 496, 1987) Y - Ba - Cu - 0 rendszerekben állítottak elő Yo Ba CuO., névleges összetételű, adott esetben szupravezető tulajdonságú mintákat. Ebből a célból nagy tisztaságú finomra őrölt ittrium-trioxidot, bárium-karbonátot és réz-oxidot kevertek össze a kívánt összetételnek megfelelő arányokban, a keveréket pelletté préselték, majd oxigénatmoszférában 1082 °C hőmérsékleten szinterelték. Azoknál a mintáknál tudtak szupravezetést megállapítani, amelyekre x = 0,8 volt.Bourne et al (Phys Letters, 120, 494 -. 496, 1987), Y - Ba - Cu - Y o produced Ba CuO, nominal composition, optionally superconducting samples 0 systems.. For this purpose, high purity finely ground yttrium trioxide, barium carbonate and copper oxide were blended in the desired proportions, compressed into pellets and sintered at 1082 ° C under an oxygen atmosphere. Samples with x = 0.8 were found to have superconductivity.
Moodenbaugh és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 1885 - 1887, 1987) mintegy 90 K kritikus hőmérsékletű szupravezető anyag előállításáról számoltak be olyan többfázisú szerkezetekben, amelyeket a Lu^ q^q 2θυθ4 névleges összetétel jellemzett.Moodenbaugh et al. (Phys. Rev. Lett., 58, 1885-1887, 1987) reported the production of superconducting material with a critical temperature of about 90 K in multiphase structures characterized by a nominal composition of Lu ^ q ^ q 2θ υ θ4.
Az előállítást úgy végezték, hogy szárított lutécium-trioxidot, a szövegben BaCPThe preparation was carried out using dried lutetium trioxide, referred to as BaCP
összetétellel jellemzett anyagot, valószínű-composition,
xidot összekevertek, a keveréket összeőrölték, majd achát mozsárban homogenizálták és mintegy fél napon keresztül levegő jelenlétében platina tégelyben 1000 °C hőmérsékleten égették. A kapott anyagot újból megőrölték, belőle pelletet készítettek; Az így tömörített anyagot levegő jelenlétében 1100 °C hőmérsékleten megintcsak platina tégelyben 4-12 órás időtartammal kiégettek. Ugyanekkor csak 1000 °C hőmérsékleten kiégetett, illetve 1200 °C hőmérsékletre hevített mintákat is készítettek, amelyekben szupravezetés nem volt észlelhető.xid was mixed, the mixture was ground, and the agate was homogenized in a mortar and burned in a platinum crucible at 1000 ° C for about half a day in the presence of air. The resulting material was ground again and made into pellets; The material thus compacted was again burnt in the presence of air at 1100 ° C again in a platinum crucible for 4-12 hours. However, only samples fired at 1000 ° C and heated to 1200 ° C were produced, in which no superconductivity was observed.
Hor és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 1891 - 1894, 1987) olyan 90 K körüli kritikus hőmérsékletű szupravezető anyag előállításáról számoltak be, amelyet az 'Uo0<. névleges öszszetétel jellemzett, ahol A olyan keveréket jelent, amelyben Y mellett La, Nd, Sm, Eu, Gd, Ho, Er és Lu közül legalább egy volt. A mintákat La, Nd, Sm, Eu, Gd, Ho, Er és Lu szeszkvioxidjainak megfelelő arányú keverékéből, valamint bárium-karbonátból és réz-oxidból szilárd fázisú reakcióval szintetizálták, mégpedig a Chu és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 405, 1987), valamint a Chu és társai (Science, 235, 567, 1987) által ismertetett módszerrel.Hor et al. (Phys. Rev. Lett., 58, 1891-1894, 1987) reported the preparation of a critical temperature superconducting material at about 90 K, as described in 'Uo0 <. characterized by a nominal composition wherein A represents a mixture in which at least one of La, Nd, Sm, Eu, Gd, Ho, Er and Lu is present in addition to Y. Samples were synthesized from a mixture of sesquioxides of La, Nd, Sm, Eu, Gd, Ho, Er, and Lu, as well as barium carbonate and copper oxide by solid phase reaction according to Chu et al., Phys. 405, 1987) and Chu et al., Science, 235, 567, 1987.
A fentiekben ismertetett eljárások általában többlépcsős hevítési (izzítási) folyamatot írnak elő, különleges atmoszférát kell fenntartani a hevítés, az őrlés, az esetleges további hőkezelés céljából, illetve kiegészítő hevítésre, finomításra van szükség a szupravezető fázis elválasztásához. A létrejött termék általában többfázisú szerkezetet mutat.The processes described above generally require a multi-stage heating process, a special atmosphere for heating, grinding, possible further heat treatment, and additional heating or refining to separate the superconducting phase. The resulting product generally has a multiphase structure.
A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása, amellyelIt is an object of the invention to provide a process by which
-15* r-15 * r
az ismertekhez képest a szupravezető tulajdonságú anyagok elő állítása egyszerűbbé válik.the production of superconducting materials is simpler than known.
A találmány alapja az a felismerés, hogy megfelelő szerkezetű prekurzor port kell létrehozni, amely kiindulásul szol gál a szupravezető anyag elkészítéséhez.The present invention is based on the recognition that a precursor powder of appropriate structure must be provided which initially serves to prepare the superconducting material.
A kitűzött feladat megoldása céljából 90 K körüli kritikus hőmérséklettel jellemzett szupravezető anyag előállítására szolgáló eljárást dolgoztunk ki, amikoris por alakú alapanyagot oxigéntartalmú atmoszférában 1000 °C alatti hőmérsékleten égetünk, és ezzel MBagCu^Ox összetételű szupravezető anyagot állítunk elő, ahol M jelentése Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm vagy Lu, az x értékét 6,5 és 7,0 közöttire választjuk, és a találmány szerint prekurzor port oxigéntartalmú atmoszférában mintegy 875 °C és mintegy 950 °C közötti hőmérsékleten heví tünk, a hevítést MBaoCuo0In order to solve this problem, a process for producing a superconducting material characterized by a critical temperature of about 90 K by developing a powder base in an oxygen-containing atmosphere at a temperature below 1000 ° C has been developed to produce a superconducting material of MBagCu Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm or Lu, x is selected from 6.5 to 7.0 and the precursor powder according to the invention is heated in an oxygen-containing atmosphere at a temperature of about 875 ° C to about 950 ° C. , heating MBa o Cu o 0
3 y összetétel eléréséig folytatjuk, ahol y értéke 6,0 és 6,4 között van a kapott MBagCu^Oy összetételű anyagot oxigéntartalmú atmoszférában a kívánt tulajdonsá gokat mutató termék létrejöttét biztosító ideig hagyjuk hűlni, ahol a prekurzor port úgy állítjuk elő, hogy (a) az M:Ba:Cu mintegy 1:2:3 atomarányát biztosító menynyiségben MgO^, Ba(0H)g.8Hg0, és CuO képletű vegyületeket por alakban összekeverünk, vagy (b) az M : Ba : Cu mintegy 1:2:3 atomarányát biztosító mennyiségben M(N0^)^, Ba(N0^)g és CuCNO^g képletű vegyületeket tartalmazó vizes oldatot készítünk, a vizes oldathoz citromsav-monohidrátot adunk, ezzel a fémeket cifrátokká alakítjuk, majd az oldatot permetezéssel szétszórjuk és a permet szárításával a prekurzor port kinyerjük.Continue to obtain a 3 y composition, where y is between 6.0 and 6.4, and the resulting MBagCu ^ Oy material is left to cool under an oxygen atmosphere until a product having the desired properties is formed, wherein the precursor powder is prepared by ( ) in an amount of about 1: 2: 3 atomic ratio of M: Ba: Cu to MgO 4, Ba (0H) g.8Hg0, and CuO in powder form, or (b) about 1: 2: M: Ba: Cu: An aqueous solution of M (NO atom),, Ba (NO ^) és, and CuCNO gg is prepared in an amount equal to 3 atomic ratios, citric acid monohydrate is added to the aqueous solution, the metals are converted to cyfrates, and the solution is sprayed and sprayed. drying the precursor powder.
• ·• ·
-16A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjában a prekurzor port 900 °C és 950 °C közötti hőmérsékleten égetjük ki, és előtte, ha ez szükséges, préseléssel a kívánt formára alakítjuk. A prekurzor porból készült keveréket is célszerűen ezen a hőmérsékleten alakítjuk át a kívánt tulajdonságú termékké. Előnyösen olyan feltételeket teremtünk, ahol x értéke a 6,8 - 7,0 értéktartományba esik.In a preferred embodiment of the process of the invention, the precursor powder is fired at a temperature between 900 ° C and 950 ° C and, if necessary, pre-formed by compression. Also, the mixture of the precursor powder is conveniently converted at this temperature into the desired product. Preferably, conditions are created where x is in the range of 6.8 to 7.0.
Különösen előnyös az a foganatosítási mód, amikor a pre-An especially preferred embodiment is when the pre-
tű vegyületeket az M : Ba : Cu mintegy 1:2:3 atomarányát biztosító mennyiségben tartalmazó vizes oldatot állítunk össze, a vizes oldathoz citromsav-monohidrátot adagolunk, ezzel a fémeket citrátokká alakítjuk, majd az oldatot permetezéssel szétszórjuk és a permet szárításával a prekurzor port kinyerjük. Az így kapott anyagot szükség szerint préseléssel alakítjuk, majd szintereijük.an aqueous solution of needle compounds containing about 1: 2: 3 atomic ratio of M: Ba: Cu is added, citric acid monohydrate is added to the aqueous solution, the metals are converted to citrates, and the solution is spray-dried and the precursor powder is recovered by spray drying. . The material thus obtained is molded as needed and then sintered.
A találmány tárgyát a továbbiakban példaként! foganatosítási módok alapján ismertetjük részletesen. Néhány kiviteli példát is megadunk, amivel a gyakorlati megvalósítást kívánjuk igazolni.The invention will now be further exemplified. Embodiments are described in detail below. Some examples of embodiments are provided to illustrate the practical implementation.
A találmány szerinti eljárás célja MBa0CuoO.The object of the process of the invention is MBa 0 CuoO.
névleges összetétellel jellemzett, szupravezető tulajdonságú anyag előállítására szolgáló, az ismertekhez képest előnyösebben végrehajtható megoldás nyújtása. Az összetételben M jelentése általában Y, de a ritkaföldfémek közül előnyösen választható az Nd, Sm, Eu, Gd, Gy, Ho, Er, Tm, Yd és Lu közül bármelyik. A képletben szereplő x paraméter értéke általában 6,5 és 7,0 kö— zött van, legcélszerűbbnek a mintegy 6,8-tól mintegy 7,0-igproviding a more feasible solution for producing a superconducting material with a nominal composition. Generally, M is Y in the composition, but Nd, Sm, Eu, Gd, Gy, Ho, Er, Tm, Yd and Lu are preferably selected from rare earth metals. The value of the x parameter in the formula is usually between 6.5 and 7.0, most preferably from about 6.8 to about 7.0
-17terjedő értéktartomány bizonyult.-17 widespread value range proved.
A találmány szerinti eljárás foganatosítása céljából prekurzor port készítünk. A prekurzor port kétféle módon javasoljuk előállítani.In order to carry out the process according to the invention, a precursor powder is prepared. There are two ways to prepare the precursor powder.
Az előállítás első módjában a kiválasztott ritkaföldfém oxidját (MgO^) és a BaCOHjg.SHgO, valamint CuO képletű vegyületeket porított formában olyan mennyiségben vegyítünk össze, hogy az M : Ba : Cu fémek atomaránya 1:2:3 legyen. A porokat megfelelő módon homogenizáljuk, például erre alkalmas keverőben vagy mozsárban kézi úton, hogy ily módon az összetevőket egyenletes eloszlásban tartalmazó finomszemcsés keverék jöjjön létre. Különösen fontosnak tűnik a báriumforrásként szolgáló BaíOH^.SHgO alkalmazása, feltételezésünk szerint ennek tulajdonítható a kapott egyfázisú, lényegében az MBagCu^O^ képlettel jellemzett szupravezető anyag jó minősége.In the first step, the selected rare earth oxide (MgO 2) and the BaCOH 3gSH 8 O and CuO compounds are combined in powder form in an amount such that the atomic ratio of M: Ba: Cu metals is 1: 2: 3. The powders are homogenized appropriately, for example, manually in a suitable mixer or mortar, to form a fine-grained mixture of the ingredients evenly distributed. The use of BaOHOHSHgO as the barium source seems particularly important and is believed to be due to the high quality of the resulting single-phase superconducting material characterized essentially by MBagCu ^ O ^.
A találmány szerinti eljárásban a prekurzor port vizes oldatból kiindulva hozzuk létre. Ebben az esetben az M(N0^)^, Ba(N0^)2 és CuCNO^^ képletű vegyületeket olyan mennyiségben vegyítjük össze, hogy az M : Ba : Cu fémek atomaránya 1:2:3 legyen. A nitrátok vizes oldatát például a nitrátsókat oldva készítjük el. Egy másik lehetőség szerint a BaCOH^.ÖHgO vagy BaCO^, MgO^, valamint CuO képletű vegyületeket por alakban koncentrált salétromsavval hozzuk érintkezésbe és így az említett vegyületekben levő fémeket nitrátvegyületekbe visszük át. Ha a koncentrált salétromsav feleslegben van jelen, ez gyorsítja ezt a reakciót. Általában javasolható a koncentrált salétromsavnak legfeljebb 2-szeres mennyiségét felhasználni ahhoz képest, amennyire szükség van a fémek átalakításához nitrátokká. A saIn the process of the invention, the precursor powder is formed starting from an aqueous solution. In this case, the compounds of the formulas M (NO ^) ^, Ba (NO ^) 2 and CuCNO ^^^ are combined in an amount such that the atomic ratio of M: Ba: Cu metals is 1: 2: 3. An aqueous solution of nitrates is prepared, for example, by dissolving the nitrate salts. Alternatively, the compounds of the formulas BaCOH2 .06HgO or BaCO3, MgO2, and CuO may be contacted in powder form with concentrated nitric acid to transfer the metals in said compounds to nitrate compounds. The presence of an excess of concentrated nitric acid accelerates this reaction. It is generally recommended to use up to 2 times the amount of concentrated nitric acid needed to convert the metals to nitrates. A sa
-18létromsav alkalmazása esetén célszerűen a kapott elegyet vízzel hígítjuk, egészen addig, amíg tiszta oldatot nem nyerünk. A tiszta oldat itt a lényegében nem feloldott anyagtól mentes folyadékot jelenti.If 18-nitric acid is used, the resulting mixture is suitably diluted with water until a clear solution is obtained. Clear solution herein means a liquid which is substantially free of undissolved material.
A nitrátokat tartalmazó vizes oldatba ezt követően citromsav-monohidrátot adagolunk, aminek célja az oldatban jelen levő fémek citrátvegyületbe való átvitele. A citromsav-monohidrát mennyiségét úgy választjuk meg, hogy az célszerűen nagyobb legyen, mint amennyire szükség van a fémek cifrátokká való átalakításához, de ezt a mennyiséget legfeljebb kétszeresen lépje túl. A savas nitrátoldat megnehezíti a citrátok precipitációját. Az ily módon kapott oldatot, amely cifrátokat és nitrátokat tartalmaz, permetezéssel kiszórjuk és így ismert módon belőle port készítünk. A permetezéses kiszórás igen jó homogenitásé prekurzor port eredményez és ennek következményeként egységes szerkezetű, lényegében egyetlen fázisból álló terméket kapunk, amely hevítés és ezt követő hűtés után a kívánt szupravezető jellemzőket az MBagCu^Ox összetétellel mutatja. A permetezéssel kiszórt anyagból kapott por alapján készült szupravezető anyagban a következőkben leírt hűtés és hevítés után sokkal kisebb a szennyező anyagok részaránya, mint az oxidok és a Ba(OH)2-88^0 összekeverésével, majd hevítésével és hűtésével kapott szupravezető anyagban.Citric acid monohydrate is then added to the aqueous solution of nitrates to transfer the metals present in the solution to the citrate compound. The amount of citric acid monohydrate is preferably selected to be greater than that necessary for the conversion of the metals to the cyprates, but not more than twice that amount. The acidic nitrate solution makes it difficult to precipitate citrates. The solution thus obtained, containing cyprates and nitrates, is spray-sprayed to form a powder in a known manner. Spraying gives a very good homogeneity of the precursor powder and results in a uniformly structured, essentially single-phase product which, after heating and subsequent cooling, exhibits the desired superconducting properties with the MBagCu ^ Ox composition. The superconducting material based on the powder obtained by spraying after cooling and heating, as described below, has a much lower proportion of impurities than in the superconducting material obtained by mixing oxides and Ba (OH) 2 to 88 4 O and then heating and cooling.
Előnyösen a találmány szerinti eljárást igen nagy tisztaságú anyagokkal foganatosítjuk, így például a réz-oxidra a 99,99 %-os tisztaság, míg a fémoxid (MgO^) tisztaságára a legalább 99,9 %-os érték ajánlott. A szennyezések részaránya természetesen nagyobb is lehet, de ekkor számolni kell azzal, hogy • · · • · ·Preferably, the process according to the invention is carried out with materials of very high purity, for example 99.99% purity for copper oxide and at least 99.9% purity for metal oxide (MgO 4). Of course, the proportion of pollutants may be higher, but it should be borne in mind that: • · · • · ·
-19a kapott termékben az eltérő, tehát nem szupravezető fázisokban jelentkező anyagok mennyisége összemérhető lesz a kiindulási anyagok szennyezéseinek mennyiségével. Különösen fontosnak tűnik a vas és más átmeneti fémek jelenlétének elkerülése, de nem kevésbé lényeges, hogy a kívánt összetételben nem szereplő to vábbi anyagok mennyisége ugyancsak minimális legyen.The amount of material present in the product obtained in -19a, that is to say non-superconducting phases, will be commensurate with the amount of impurities in the starting materials. It is particularly important to avoid the presence of iron and other transition metals, but it is no less important that the amount of additional materials not included in the desired composition is also minimal.
A prekurzor port ezt követően oxigéntartalmú atmoszférában hevítjük, a hevítéshez legalább mintegy 875 °C, legfeljebb mintegy 950 °C hőmérsékletet biztosítva, de különösen előnyös nek tűnik a legalább mintegy 900 °C-t meghaladó, a lényegébenThe precursor powder is then heated in an oxygen-containing atmosphere to provide a temperature of at least about 875 ° C and at most about 950 ° C, but it is particularly advantageous to have a temperature greater than or equal to about 900 ° C.
950 °C hőmérséklet alatt maradó értékek használata. A hevítésselUse values below 950 ° C. By heating
MBagCu^Oy összetételű vegyületet képezünk, ahol y értékeMBagCu ^ Oy is formed where y is
6,0 és 6,4 között van. Anyagvizsgálati módszerekkel sikerült megállapítani, hogy a 900 °C hőmérsékletre hevített anyag esetében y értéke általában 6,0 és 6,4 között van. Egy másik lehetőség szerint a hevítés előtt, amikoris a prekurzor port Μ^,Ο^, BaCOíOg-ÖHgO és CuO porainak keverésével állítjuk elő, a port koronggá, rúddá vagy más kívánt alakzatra préseljük, amihez a szokásos préselési eljárások alkalmazhatók. Hevítés és kiégetés céljából a prekurzor port a vele reakcióba nem lépő anyagból készült tartályba, például alumínium-trioxidból vagy aranyból álló tégelybe helyezzük.. Az oxigéntartalmú atmoszféra lehet levegő vagy tiszta oxigéngáz, célszerűbbnek a tiszta oxigén al kalmazása tűnik.It is between 6.0 and 6.4. Material testing methods have shown that, when heated to 900 ° C, the value of y is generally between 6.0 and 6.4. Alternatively, prior to heating, when the precursor powder is prepared by mixing the powders of Μ ^, Ο ^, BaCOCOOg-ÖHgO, and CuO, the powder is pressed into a disk, rod or other desired shape using conventional compression techniques. For heating and firing, the precursor powder is placed in a container made of non-reactive material, such as aluminum trioxide or gold. The oxygen-containing atmosphere may be air or pure oxygen gas, and it is preferable to use pure oxygen.
A prekurzor port tartalmazó tégelyt vagy hasonló tartályt kemencébe rakjuk és ott 875 °C és 950 °C közötti hőmérsékletre hevítjük. Lényegesnek tűnik, hegy a prekurzor por öszszesen mennyi ideig van ezen a hőmérsékleten. Ha a kiindulási • ·The crucible or similar container containing the precursor powder is placed in a furnace and heated to a temperature of 875 ° C to 950 ° C. It seems important how long the precursor powder lasts at this temperature. If the initial • ·
- -201 anyagok között van a BaCCH^.SHgO, a szobahőmérsékletről indulva célszerűen 10... 50 °C/perc sebességgel fokozatosan növeljük a hőmérsékletet, egészen a kiégetéshez szükséges érték eléréséig. Ha a mintát 900 °C körüli hőmérsékleten égetjük ki, általában elegendő mintegy fél órán keresztül a kívánt hőmérsékletet tartani, a hűtés után lényegében egy fázist tartalmazó, szupravezető tulajdonságú MBagCu^O* összetételű anyag keletkezik. Ha a kiégetés hőmérséklete 940 °C, elegendő a mintát alig mintegy 2 percig ezen a hőmérsékleten tartani ahhoz, hogy egyetlen fázisból álló szupravezető tulajdonságú, MBagCu^Ox összetétellel jellemzett anyagot kapjunk a hűtés után. A prekurzor port egyébként közvetlenül is be lehet rakni a már felfűtött kemencébe, de ekkor nyilvánvalóan a kiégetési idők kisebb-nagyobb mértékben megnyúlnak.- -201 contains BaCCH2SHgO, starting from room temperature, preferably increasing the temperature gradually from 10 to 50 ° C / min until it reaches the value required for firing. When the sample is fired at about 900 ° C, it is usually sufficient to maintain the desired temperature for about half an hour, after cooling to form a substantially phase containing MBagCu ^ O * with a superconducting property. If the firing temperature is 940 ° C, it is sufficient to hold the sample at this temperature for only about 2 minutes to obtain a single phase superconducting material characterized by MBagCu ^ O x composition after cooling. Anyway, the precursor powder can be loaded directly into the already heated furnace, but then the firing times will obviously increase to a greater or lesser extent.
A kipermetezett prekurzor por kiégetéséhez, ha a felhevítés sebessége lassúbb, kisebb minimális időtartamokra, van szükség a 875 °C és 950 °C közötti hőmérsékleteken tartott kemence esetében. A gyorsabb felfűtés azt eredményezi, hogy a mintegy 875 °C-nál nagyobb, de kb. 950 °C-nál kisebbh hőméit:ékletű kemencében az anyagot hosszabb ideig kell tartani. így a tapasztalat szerint az 50 °C/perc felfűtési sebesség mellett, ha szobahőmérsékletről indulunk, a kiégetés 900 °C hőmérsékletén a mintát nagyjából fél órán keresztül kell tartani, így a lehűtés után lényegében egyetlen fázisból álló, szupravezető tulajdonságú MBa^Cu^O összetételű anyag alakul ki. Az említett fél órás ki égetési időtartam inkább minimális hosszúságnak tűnik, ennél hosszabb ki égetési idők szintén használhatók. A kiégetés után lehűtött anyagot, amelynek összetétele a MBa^Cu^O^ • · · • · ·The firing of the sprayed precursor powder, when the heating rate is slower for smaller minimum periods, is required for an oven maintained at temperatures between 875 ° C and 950 ° C. Faster heating results in temperatures greater than about 875 ° C, but up to approx. Temperature lower than 950 ° C: Keep in an oven at room temperature for a longer period. Thus, at a heating rate of 50 ° C / min, starting from room temperature, it has been found that at 900 ° C, the sample is held for approximately half an hour, so that after cooling, it has a substantially single phase, superconducting MBa-Cu material is formed. The aforementioned half hour off firing time seems to be a minimal length, longer off firing times can also be used. The material cooled after firing, containing MBa ^ Cu ^ O ^
-21képlettel határozható meg, szükség szerint préseljük, esetleg szintereléssel hozzuk a kívánt alakra.It can be determined by the formula -21, pressed as needed, or sintered to the desired shape.
A hevítéshez kijelölt idő elteltével a kemence tápellátását kikapcsoljuk, a belső terében létrejött anyagot oxigéntartalmú atmoszféra fenntartása mellett hűtjük és így kapjuk a kívánt terméket. A mintát célszerűen hozzávetőlegesen 350 °C hőmérséklet alá. hagyjuk lehűlni, ez mintegy 1... 1,5 órát vesz igénybe, majd ezt követően emeljük ki a kemencéből. A hűtési folyamat igen fontos, mivel ennek eredményeként a MBa^u^O^. összetétel úgy alakul, hogy a kapott anyag oxigénnel fokczatoScin feldúsul. A hűtési folyamat során a kristályrácsba beépülő kiegészítő oxigénmennyiség hozzájárul a kívánt tulajdonságok létrejöttéhez, a beépülés maga diffúziós folyamat eredménye. Az oxigénnek a kristályrácsba való beépülését az időtől, a hőmérséklettől, a mintát körülvevő atmoszféra, oxigéntartalmától, a minta alakjától, stb. függő komplex függvény írja le. Ennek megfelelően sí. célul kitűzött tulajdonságokat mutató termék sokféle különböző úton állítható elő. így például az anyag 500 °C hőmérsékleten viszonylag nagy ütemben vesz fel levegőből oxigént, és így alig 1 óra elegendő a kívánt tulajdonságok biztosításához, ha a minta laza szerkezetű finomszemcsés port alkot. Ha viszont a minta szemcsézettsége nagyobb, sűrűbb szerkezetű, vagy esetleg eleve préseléssel készült, az oxigén beépülése lassúbb, a terméket hosszabb ideig kell 500 °C körüli hőmérsékleten tartani, ha. környezetében levegőt tartunk fenn. A jól szintereit, nagy nyomású préseléssel előállított termékek a porózus anyagokhoz viszonyítva hosszabb· idejű előkészítést igényelnek, esetükben az oxigén felvételének folyamata több órán ·· · · · · · · • · · · ··· ··· · • · · ·At the end of the heating time, the furnace power is turned off, and the material formed inside is cooled under an oxygen-containing atmosphere to obtain the desired product. Preferably, the sample is below about 350 ° C. leave to cool, take about 1 to 1.5 hours, then lift out of the oven. The cooling process is very important as it results in MBa ^ u ^ O ^. The composition is formed so that the resulting material is enriched with oxygen. The amount of additional oxygen incorporated into the crystal lattice during the cooling process contributes to the desired properties, the incorporation itself being the result of a diffusion process. The incorporation of oxygen into the crystal lattice is determined by the time, temperature, atmosphere, oxygen content, shape of the sample, etc. dependent complex function. Ski accordingly. a product that has the desired properties can be produced in many different ways. For example, at a temperature of 500 ° C, the material draws oxygen at a relatively high rate from the air, so that only one hour is sufficient to provide the desired properties when the sample forms a fine particulate powder. If, on the other hand, the sample has a higher granularity, a denser texture, or may have been pre - pressed, the incorporation of oxygen will be slower, and the product will need to be stored at about 500 ° C for a longer period if. air is maintained around us. Well-sintered, high-pressure extrusion products require longer preparation times compared to porous materials, and require up to several hours of oxygen uptake.
-22keresztül tarthat.-22through.
Ha a kívánt összetételű anyag porított szerkezetű, vagy kis testekként van előkészítve, igen előnyös lehetőség az, ha a hevítéshez használt kemence tápellátását megszüntetjük és az anyagot a kemence belső terében hagyjuk akár a szobahőmérséklet eléréséig, vagyis lassú hűléssel biztosítjuk a hőmérséklet lesüllyedését a mintegy 22 °C-os értékig. A gyakorlat azt bizonyította, hogy általában elegendő a spontán hűlési folyamatot 350 °C hőmérséklet eléréséig biztosítani. Ha a mintát a hűtés során övező atmoszférában az oxigén parciális nyomását megnöveljük, ezzel az oxigénnek a kristályrácsba való beépülését megkönnyítjük. Ha viszont a hevítés során a kívánt MBagCu^Ox összetételű anyag keletkezését biztosító szerkezet kialakul, de a spontán hűlési folyamat nem hozza meg a kívánt tulajdonságok kialakulását, az anyagot célszerű a szobahőmérséklet és a hevítéshez alkalmazott hőmérséklet közötti közbenső értékre, például 500 °C hőmérsékletre hevíteni, majd egy ideig ezen a hőmérsékleten tartani. Ha a kapott MBa2Cu^0x összetételű anyagot kívánt alakra préseljük, majd 900 °C és 950 °C közötti hőmérsékleten színtereijük, a fentiekben vázolt hűlés révén szintén a kívánt tulajdonságú anyagból álló testek jönnek létre.When the desired composition of material is powdered or prepared as small bodies, it is highly advantageous to disconnect the furnace used for heating and leave the material inside the furnace up to room temperature, that is, by slowly cooling down to approximately 22 ° C. Up to C. Practice has shown that it is usually sufficient to provide a spontaneous cooling process until the temperature reaches 350 ° C. Increasing the partial oxygen pressure of the sample in the ambient atmosphere during cooling thereby facilitates the incorporation of oxygen into the crystal lattice. If, on the other hand, the structure of the desired MBagCu ^ Ox material is formed during heating but the spontaneous cooling process does not produce the desired properties, it is advisable to heat the material to an intermediate value between room temperature and heating temperature, e.g. 500 ° C. , then keep at this temperature for a while. When compressed into a desired shape, the resulting MBa2Cu ^ 0 x composition material, and then at 900 ° C and sintered at 950 ° C, by cooling the objects outlined above are also available materials are created with desirable properties.
A találmány szerinti eljárással előállított por alakú végterméket röntgendiffrakciós szerkezeti elemzésnek vetettük alá és megállapítottuk, hogy az gyakorlatilag egyetlen fázisból állt, szerkezete ortogonális rombos volt.The powder product of the present invention was subjected to X-ray diffraction analysis and was found to be essentially single-phase with an orthogonal rhombic structure.
A találmány szerinti eljárás olyan egy lépcsőben végrehajtható megoldást javasol, amelynek révén a kívánt szupravezető tulajdonságú MBagCu^Ox szerkezetű anyag úgy állítható elő,The process of the present invention proposes a one-step solution for the preparation of MBagCu ^ Ox having the desired superconducting properties by:
··· ······ ···
-23hogy a hevítés során nincs szükség különleges összetételű atmoszférára, a kapott anyag őrlésére, újbóli felhevítésére, izzítására, a hevítési időtartam megnövelésére, vagy esetleg más fázisoktól való elválasztás biztosítására abból a célból, hogy-23 that no special composition atmosphere is required during the heating, grinding of the resulting material, reheating, annealing, prolonging the heating time, or possibly providing separation from other phases in order to:
jöjjön. A találmány szerinti eljárás foganatosításának különösen előnyös módját az 5. példa ismerteti.come. A particularly preferred way of carrying out the process of the invention is described in Example 5.
A továbbiakban néhány példát mutatunk be. Az eljárással kapott anyagok szupravezető jellegét mindenek előtt a fluxus kizárásának alapján, vagyis a Meissner-effektus segítségével bizonyítottuk.The following are some examples. The superconductivity of the materials obtained by the process was firstly proved by the exclusion of the flux, i.e. by the Meissner effect.
A következőkben ismertetésre kerülő példák megvalósításához a Kali-Chemie cég által forgalmazott, 48,6 t% BaO tartalmú bárium-hidroxidot - Ba(0H)2.8H20 a Johnson & Matthey vagy a Puratronic cég által forgalmazott 99,99 %-os, illetve a Fluka cég által forgalmazott legalább 99 %-os tisztaságú réz-oxidot (CuO), valamint a Research Chemicals cég által szállított 99,99 %-os tisztaságú ittrium-trioxidot (YgO^) alkalmaztunk. A nagy tisztaságú vegyszerek alkalmazását azért tekintjük különösen fontosnak, hogy ezzel igazoljuk, a találmány szerinti eljárás alkalmas lényegében egyetlen fázisból álló szupravezető tulajdonságú és MBa2Cu30x összetétellel jellemzett anyagok előállítására.For the purposes of the following examples, barium hydroxide sold by Kali-Chemie containing 48.6% BaO by weight - Ba (0H) 2 .8H 2 0 sold by 99.99% by Johnson & Matthey or Puratronic. and copper oxide (CuO) of at least 99% purity sold by Fluka and 99.99% purity of yttrium trioxide (YgO2) supplied by Research Chemicals. The use of high purity chemicals is considered particularly important in order to demonstrate that the process of the present invention is suitable for the production of essentially single-phase superconducting materials characterized by MBa 2 Cu 3 0 x .
1. PÉLDAEXAMPLE 1
Achát mozsárban 2,644 g Ba(0H)2.8H20-t, 1,000 g CuO-t ésIn an agate mortar, 2,644 g of Ba (0H) 2 .8H 2 0, 1,000 g of CuO and
0,474 g Y90«-t összeőröltünk, mégpedig 15 percen keresztül, a kapott port mintegy 1 cm átmérőjű és 0,2 cm vastag korongokká • · ··· ··· · ··· ··* ·· · · ·0.474 g of Y 9 0 «was milled for 15 minutes to give a powder which was about 1 cm in diameter and 0.2 cm thick.
-24préseltük. Az egyik korongot alumínium-trioxidból álló tartályba helyeztük, kemencében levegő jelenlétében szobahőmérsékletről indulva 50 °C/perc sebességgel 900 °C hőmérsékletre hevítettük. Ezt a 900 °C hőmérsékletet 30 percen át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását megszüntettük és belső terét hagytuk 350 °C hőmérséklet alá lehűlni. Ez mintegy 1-1,5 órát tartott. A lehűlt mintát a kemencéből kivettük. Megállapítottuk, hogy a kiégetett korong fekete színű volt. A korong anyagát összetörtük és röntgendiffrakciós analízissel meghatároztuk, hogy az eljárás révén ortogonális rombos szinmetriájú kristályszerkezetben ΥΒβ^Ου^Οχ összetételű anyag keletkezett, amelyben szennyezésként kis mennyiségben YgBaCuO^ volt jelen. A Meissner-effektus meglétére utaló vizsgálat azt bizonyította, hogy ez az anyag mintegy 90 K kritikus hőmérséklettel vált szupravezetővé.-24préseltük. One of the disks was placed in an aluminum trioxide container, heated in the oven at room temperature from 50 ° C / min to 900 ° C in the presence of air. This 900 ° C temperature was maintained for 30 minutes. Subsequently, the furnace was disconnected from power supply and allowed to cool below 350 ° C. This took about 1-1.5 hours. The cooled sample was removed from the furnace. We found that the burnt disc was black. The disk material was crushed and determined by X-ray diffraction analysis to show a ΥΒβ ^ Ου ^ Οχ material in the orthogonal rhombic crystal structure with a small amount of YgBaCuO2 as impurity. A study of the existence of the Meissner effect showed that this material became superconducting at a critical temperature of about 90 K.
2. PÉLDAEXAMPLE 2
Az 1. példához hasonló módon elkészített korongot alumínium-trioxidból álló tartályba helyeztünk és a tartályt 900 °C hőmérsékletre előfütött kemence belső terébe helyeztük, a belső térben oxigént folyamatosan áramoltatva. A 900 °C hőmérsékletet 30 percen keresztül tartottuk fenn. Ezt követően a kemence tápellátását megszüntettük és belső terét hagytuk 350 °C hőmérséklet alá lehűlni. Ez mintegy 1-1,5 órát tartott. A lehűlt mintát a kemencéből kivettük. Megállapítottuk, hogy a kiégetett korong fekete színű volt. A korong anyagát összetörtük és röntgendiffrakciós analízissel meghatároztuk, hogy ortogonális rombos szinmetriájú kristályszerkezetben YBagCu^Ox összetételű a·· ···♦ ·· ·· • · · · · · ··· ··· · ...A disk prepared in a manner similar to Example 1 was placed in a vessel containing aluminum trioxide and placed inside a furnace preheated to 900 ° C with continuous flow of oxygen in the interior. The temperature of 900 ° C was maintained for 30 minutes. Subsequently, the furnace was disconnected from power supply and allowed to cool below 350 ° C. This took about 1-1.5 hours. The cooled sample was removed from the furnace. We found that the burnt disc was black. The material of the disk was crushed and determined by X-ray diffraction analysis to show a YBagCu ^ Ox composition in an orthogonal rhombic crystal structure with ····························································
• · · ·• · · ·
-25nyag keletkezett, amely kis mennyiségben YgBaCuO^-t, mint szennyezést tartalmazott. A Meissner-effektusra irányuló vizsgálat azt bizonyította, hogy ez az anyag mintegy 90 K kritikus hőmérséklettel vált szupravezetővé.-25 substances were formed which contained a small amount of YgBaCuO 2 as a contaminant. A study of the Meissner effect showed that this material became superconducting at a critical temperature of about 90 K.
3. PÉLDAEXAMPLE 3
Az 1. példához hasonló módon elkészített korongot alumínium-trioxidból álló tartályba helyeztünk és a tartályt 940 °C hőmérsékletre melegítettük fel, mégpedig úgy, hogy szobahőmérsékletű kemencébe helyeztük és a kemence belső terének hőmérsékletét mintegy 50 °C/perc sebességgel növeltük a kijelölt 940 °C hőmérsékletre. Ezt az égetési hőmérsékletet 2 percen keresztül tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását megszüntettük és belső terét hagytuk 350 °C hőmérséklet alá lehűlni. Ez mintegy 1-1,5 órát tartott. A lehűlt mintát a kemencéből kivettük. Megállapítottuk, hogy a kiégetett korong fekete színű volt. A korong anyagát összetörtük és röntgendiffrakciós analízissel meghatároztuk, hogy ortogonális rombos szinmetriájú kristályszerkezetben YBa2Cu^0x összetételű anyag keletkezett, amely szennyezésként kis mennyiségben meghatározatlan összetételű szennyezőt tartalmazott. A Meissner-effektusra irányuló vizsgálat azt bizonyította, hogy az anyag mintegy 90 K kritikus hőmérséklettel vált szupravezetővé.A disk prepared in the same manner as Example 1 was placed in a aluminum trioxide container and heated to 940 ° C by placing it in a room temperature oven and raising the interior temperature of the furnace at about 50 ° C / min to the designated 940 ° C. temperature. This firing temperature was maintained for 2 minutes. The furnace was then disconnected from power supply and allowed to cool below 350 ° C. This took about 1-1.5 hours. The cooled sample was removed from the furnace. We found that the burnt disc was black. The disk material was crushed and X-ray diffraction analysis determined that the orthorhombic crystal structure szinmetriájú YBa 2 Cu ^ 0 x composition material formed, which contained a small amount of unspecified composition impurity impurity. The Meissner effect study showed that the material became superconducting at a critical temperature of about 90 K.
4. PÉLDAEXAMPLE 4
250 ml térfogatú főzőpohárba 7,929 g BaCOH^.SHgO-t, 3,000 g CuO-t és 1,419 g YgO^-t öntöttünk és 15 ml koncentrált salétromsavat adtunk a porított anyagokhoz. A CuO teljes felöl • ·Into a 250 ml beaker was added 7.929 g BaCOH2SHgO, 3,000 g CuO and 1,419 g YgO2 and 15 ml concentrated nitric acid was added to the powdered materials. Full CuO • ·
-26dódása után kék színű folyadékban fehér színű szilárd anyagot tartalmazó keveréket kaptunk. Ezt vízzel a szilárd anyag teljes feloldódásáig hígítottuk. így mintegy 200 ml térfogatú oldatot kaptunk. A kék színű folyadékhoz 15 g citromsav-monohidrátot adagoltunk és ezt a keveréket 1 percen keresztül homogenizáltuk, amíg újból áttetszőén kék színű oldatot nem kaptunk. Az oldatot permetezéssel szárítottuk és így kék színű port kaptunk. Ehhez a művelethez Buchi No. 190 jelű permetezőkészüléket használtunk, amelyben az atomizálást gáz alakú nitrogén biztosította. A beömlésen 190 °C hőmérsékletet biztosítottunk, míg a kiömlés hőmérséklete 95 °C és 115 °C között volt. A szárító teret levegő töltötte ki. A kapott por alakú anyag egy részét alumínium-trioxidból álló edénybe helyeztük, és az edényt szobahőmérsékletű kemence belső terébe raktuk. A kemence hőmérsékletét 50 °C/perc sebességgel mintegy 900 °C értékre emeltük. A 900 °C hőmérsékletet 30 percen át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását megszüntettük és belső terét hagytuk 350 °C hőmérséklet alá lehűlni. Ez mintegy 1 -1,5 órát tartott. A lehűlt mintát a kemencéből kivettük. Megállapítottuk, hogy a kiégetett por fekete színű volt. A kapott porra vonatkozó röntgendiffrakciós analízissel meghatároztuk, hogy ortogonális rombos szimmetriájú kristályszerkezetben YBapCu^O^. összetételű anyag keletkezett, amely szennyezésként kis mennyiségben meghatározatlan összetételű második fázist tartalmazott. A Meissner-effektusra irányuló vizsgálata azt bizonyította, hogy ez az anyag mintegy 90 K kritikus hőmérséklettel vált szupravezető tulajdonságúvá.After stirring, a mixture of a white solid in a blue liquid was obtained. This was diluted with water until the solid was completely dissolved. A volume of about 200 ml was obtained. To the blue liquid was added 15 g of citric acid monohydrate and the mixture was homogenized for 1 minute until a clear blue solution was obtained again. The solution was spray dried to give a blue powder. For this operation, a Buchi No. 190 sprayer was used in which atomization was provided by gaseous nitrogen. The inlet temperature was maintained at 190 ° C while the outlet temperature was between 95 ° C and 115 ° C. The drying space was filled with air. A portion of the resulting powder material was placed in an aluminum trioxide vessel and placed inside the room temperature oven. The furnace temperature was raised at about 50 ° C / min to about 900 ° C. The temperature was 900 ° C for 30 minutes. The furnace was then disconnected from power supply and allowed to cool below 350 ° C. This took about 1 to 1.5 hours. The cooled sample was removed from the furnace. We found that the burnt powder was black. By X-ray diffraction analysis of the resulting powder, it was determined that YBapCu? Formulated with a small amount of a second phase of unspecified composition. His study of the Meissner effect has shown that this material has become superconducting at a critical temperature of about 90 K.
* · ···« ·» ·« • * · · · · · ······ ♦ ··· • · · · ·· ·«· ··· · ··* · ··· «·» · «• * · · · · · · · · · · · · · · · · ·
5. PÉLDAEXAMPLE 5
A 4. példa megvalósítása során permetezéssel szárított por egy részét alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztük és a 4. példához hasonlóan hevítettük, majd hagytuk lehűlni. A különbség az volt, hogy a hevítés és a hűlés során folyamatosan oxigént áramoltattunk a kemence belső terébe. A kapott eredmények is hasonlóak voltak. Megállapítottuk, hogy a kiégetett por fekete színű volt. A kapott porra vonatkozó röntgendiffrakciós analízissel meghatároztuk, hogy ortogonális rombos szimmetriájú kristályszerkezetben YBagCu^O^. összetételű anyag keletkezett, amely szennyezésként kis mennyiségben meghatározatlan összetételű második fázist tartalmazott. A Meissner-effektusra irányuló vizsgálata azt bizonyította, hogy ez az anyag mintegy 90 K kritikus hőmérséklettel vált szupravezetővé.In the embodiment of Example 4, a portion of the spray-dried powder was placed in an aluminum trioxide crucible, heated as in Example 4, and then allowed to cool. The difference was that during the heating and cooling, oxygen was continuously introduced into the furnace interior. The results obtained were similar. We found that the burnt powder was black. By X-ray diffraction analysis of the resulting powder, it was determined that YBagCu 2 O 3 in an orthogonal rhombic crystal structure. The composition was formed with a small amount of a second phase of undefined composition as a contaminant. His study of the Meissner effect proved that this material became superconducting at a critical temperature of about 90 K.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US5984787A | 1987-06-09 | 1987-06-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT52646A true HUT52646A (en) | 1990-07-28 |
Family
ID=22025666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU884759A HUT52646A (en) | 1987-06-09 | 1988-06-08 | Method for making super-conducting substance with critical temperature of 90 kelvin grades |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0366721A4 (en) |
| JP (1) | JPH02503789A (en) |
| KR (1) | KR890702262A (en) |
| AU (1) | AU608886B2 (en) |
| HU (1) | HUT52646A (en) |
| WO (1) | WO1988010515A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4898851A (en) * | 1987-06-22 | 1990-02-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making 90 k superconductors using a spray dried oxalate precursor |
| US4861753A (en) * | 1987-06-22 | 1989-08-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making superconductors using barium nitrate |
| US5149682A (en) * | 1987-09-11 | 1992-09-22 | W. R. Grace & Co. -Conn. | Manufacturing method for superconducting ceramics and products thereof |
| BR8804615A (en) * | 1987-09-11 | 1989-04-18 | Grace W R & Co | PRODUCTION PROCESS OF A SUPERCONDUCTIVE CERAMIC SOLID CONTAINED BY METALLIC OXIDES; METAL OXIDE COMPOSITION; AND SPHEROID PARTICLES |
| US5006504A (en) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | At&T Bell Laboratories | Preparing superconducting ceramic materials |
| IT1248618B (en) * | 1990-08-01 | 1995-01-21 | Sviluppo Materiali Spa | DEVICE FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF SUPERCONDUCTIVE CERAMICS |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3330697A (en) * | 1963-08-26 | 1967-07-11 | Sprague Electric Co | Method of preparing lead and alkaline earth titanates and niobates and coating method using the same to form a capacitor |
| US4636378A (en) * | 1985-06-11 | 1987-01-13 | Hughes Aircraft Company | Method of preparation of perovskite-type compounds |
| US4661282A (en) * | 1985-06-24 | 1987-04-28 | The Dow Chemical Company | Inorganic anion exchangers and preparation thereof |
| EP0275343A1 (en) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | International Business Machines Corporation | New superconductive compounds of the K2NiF4 structural type having a high transition temperature, and method for fabricating same |
| NL8701787A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-16 | Philips Nv | METHOD FOR MANUFACTURING OXIDICALLY SUPER CONDUCTIVE MATERIAL |
| BR8804615A (en) * | 1987-09-11 | 1989-04-18 | Grace W R & Co | PRODUCTION PROCESS OF A SUPERCONDUCTIVE CERAMIC SOLID CONTAINED BY METALLIC OXIDES; METAL OXIDE COMPOSITION; AND SPHEROID PARTICLES |
-
1988
- 1988-06-08 KR KR1019890700228A patent/KR890702262A/en not_active Withdrawn
- 1988-06-08 AU AU21299/88A patent/AU608886B2/en not_active Ceased
- 1988-06-08 JP JP63506397A patent/JPH02503789A/en active Pending
- 1988-06-08 HU HU884759A patent/HUT52646A/en unknown
- 1988-06-08 EP EP19880906653 patent/EP0366721A4/en not_active Withdrawn
- 1988-06-08 WO PCT/US1988/002025 patent/WO1988010515A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU608886B2 (en) | 1991-04-18 |
| EP0366721A4 (en) | 1991-04-24 |
| AU2129988A (en) | 1989-01-19 |
| KR890702262A (en) | 1989-12-23 |
| EP0366721A1 (en) | 1990-05-09 |
| WO1988010515A1 (en) | 1988-12-29 |
| JPH02503789A (en) | 1990-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4898851A (en) | Process for making 90 k superconductors using a spray dried oxalate precursor | |
| CN1028390C (en) | Improved process for making 90K superconductors | |
| US4861753A (en) | Process for making superconductors using barium nitrate | |
| Song et al. | Rapid Formation of the 110 K Phase in BI‐Pb‐Sr‐Ca‐Cu‐O through Freeze‐Drying Powder Processing | |
| HUT52646A (en) | Method for making super-conducting substance with critical temperature of 90 kelvin grades | |
| EP0354537B1 (en) | Method of manufacturing a powder of bi-based superconductive oxide containing lead and method of manufacturing of a sintered body therefrom | |
| EP0452423B1 (en) | Preparation of a uniform mixed metal oxide | |
| US5036043A (en) | Process for making 90 K superconductors | |
| US5079217A (en) | Process for preparing homogenous superconductors by heating in a nitrogen dioxide containing atmosphere | |
| Shrivastava | Synthesis of high-TC superconducting cuprate materials through solid state reaction route | |
| McHale et al. | Simplified preparation of REBa2Cu3O7− x via the acetate method | |
| EP0357683A1 (en) | Improved process for making 90 k superconductors | |
| US5304536A (en) | Process for making superconductor powder | |
| US4977109A (en) | Process for the preparation of the precursor used in the fabrication of Y--B--CU--O superconductors using a solgel technique | |
| US5457088A (en) | Process for the preparation of a semiconductor from an oxalate | |
| JP2593480B2 (en) | Manufacturing method of oxide superconductor | |
| RU1794057C (en) | Process for preparing superconducting compound | |
| JP2748942B2 (en) | Oxide superconductor | |
| CA2027898A1 (en) | Superconductor and process for its preparation | |
| JPH01305812A (en) | Production of y-ba-cu-o type superconductive powder | |
| HK1001070A1 (en) | Process for preparing homogeneous high temperature superconductors | |
| JPH03174320A (en) | Preparation of superconducting material for oxide ceramics containing copper | |
| HK1001070B (en) | Process for preparing homogeneous high temperature superconductors | |
| JPH01212217A (en) | Method for producing oxide powder and method for producing oxide superconducting material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DFA9 | Temporary protection cancelled due to abandonment |