HUT56460A - Method for obtaining complex oxidation reaction products, favourably superconductors - Google Patents
Method for obtaining complex oxidation reaction products, favourably superconductors Download PDFInfo
- Publication number
- HUT56460A HUT56460A HU883524A HU352488A HUT56460A HU T56460 A HUT56460 A HU T56460A HU 883524 A HU883524 A HU 883524A HU 352488 A HU352488 A HU 352488A HU T56460 A HUT56460 A HU T56460A
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- metal
- oxide
- source
- reaction product
- oxidation reaction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 93
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 148
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 144
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 84
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 64
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 39
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 37
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 34
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 21
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 21
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 19
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 15
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 15
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 12
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical group [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical group O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 5
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 5
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 8
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 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
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 2
- 206010029897 Obsessive thoughts Diseases 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
- C04B35/652—Directional oxidation or solidification, e.g. Lanxide process
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
A találmány összetett (komplex) oxidációs reakciótermékek, mint például perovszkit testek, többek között formázott, összetett oxidációs reakciótermékek új előállítási eljárására vonatkozik. A találmány szerinti eljárás szupravezetők előállítására is alkalmazható .
A jelen szabadalmi bejelentés folytatása az 1987. július 6-án bejelentett, közös, függő, 069 371. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentésnek, melyet Róbert A. Rapp és munkatársai tettek Eljárás formázott, összetett oxidációs reakciótermékek előállítására címen.
A kerámiaanyagok formázása hagyományosan különböző eljárásokkal történik. Ezek az eljárások a következő műveletekre bonthatók. (1) poralakú anyag előállítása;
(2) a por nagyon finom szemcsés anyaggá való átalakítása darálással vagy őrléssel; (3) a por kívánt geometriai testté való formázása, például egy tengelyirányú nyomással izosztatikus nyomással, fröccsöntéssel, szalagöntéssel és csúszóöntéssel (a következő műveletek folyamán bekövetkező zsugorodásra való ráhagyással); (4) a test magas hőmérsékletre való felhevítése, a különálló porszemcsék összetapasztására (egy tengelyirányú vagy izosztatikus, külső nyomással vagy nyomás alkalmazása nélkül); és (5) a felület kialakítása, igény szerint gyakran gyémánt csiszolással. A felület kiképző műveletek a gyakorlatban sokszor nehéz és költséges részei az eljárásnak, és számos esetben a hagyományos, formázott kerámiák költségeinek legnagyobb részét a felület kiképző műveletek teszik ki.
Megfelelő ömledék prekurzor fém közvetlen oxidációjával előállítható, formázott kerámianyagok új előállítási eljárásait ismertetik a következő irodalmi helyeken: 1986. január 15-én bejelentett, 818 943. számú, közös, függő, amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. A bejelentést Marc S. Newkirk és munkatársai tették Eljárás új kerámiaanyagok előállítására címen. Ebben a szabadalmi leírásban olyan, új eljárást ismertetnek önhordó kerámiatest előállítására, amely során olvadt fém vagy alapfém oxidálásával állítanak elő oxidációs reakcióterméket. Az alapfémet olvadáspontja feletti, de az oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatti hőmérsékletre hevítik, hogy olvadt alapfémtest keletkezzen. Az olvadt alapfémet gőzfázisű oxidálószerrel érintkeztetik, és így oxidációs reakciótermék képződik. Az oxidációs reakcióterméket vagy legalább az olvadt alapfémtest és az oxidálószer között elhelyezkedő részét magas hőmérsékleten tartják, így az olvadt alapfém a polikristályos, oxidációs reakciőterméken keresztül az oxidálószer irányába halad, és az oxidálószerrel érintkezve az oxidációs reakcióterméken keresztül jutott fémből oxidációs reakciótermék keletkezik. A folyamat előrehaladtával folytatódik a fém továbbítás az oxidációs reakcióterméken keresztül, és ennek megfelelően növekszik az összefüggő kristályos szerkezetű kerámiatest képződése. A kapott kerámia test általában a polikristályos anyagon áthaladó és abban a növekedési folyamatot követő hűtés hatására megszilárduló alapfém nem oxidált zárványait is tartalmazza. Amint azt a fenti, közös szabadalmi leírásban ismertetik, az új kerámiaanyag valamely alapfém és egy gőzfázisú oxidálószer, azaz valamilyen gőz- vagy normál állapotban gázalakú, oxidáló atmoszférát szolgáltató anyag, oxidációs reakciójában képződik. Abban az esetben, ha az oxidációs reakciótermék valamilyen oxid, a megfelelő oxidálószer oxigén vagy oxigéntartalmú gáz (például levegő). Gazdasági okokból nyilvánvalóan előnyös a levegő. Ebben a leírásban és a jelen szabadalmi leírásban is az oxidáció fogalmát szélesebb értelemben használjuk, és olyan folyamatokra alkalmazzuk, amelyben valamely fém elektront ad át valamely, egy vagy több elemből és/vagy vegyületből álló oxidálószernek vagy a fém és az oxidálószer között elektronmegosztás történik. Ennek megfelelően az oxigéntől eltérő elemek, például nitrogén is szolgálhat oxidálószerként.
Az 1986. január 17-én bejelentett, 819 397. számú, közös, amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leíársban hasonló eljárást ismertetnek formázott, összetett kerámiatestek előállítására.
Amint azt ebben a szabadalmi leírásban ismertetik, úgy alakítanak ki összetett kerámiatestet, hogy az alapfém mellett vagy azzal érintkezve lényegében inért, vagy nem reakcióképes töltőanyag masszát vagy töltőanyagot helyeznek el olyan módon, hogy az alapfémből képződő oxidációs reakciótermék átitassa vagy beágyazza a töltőanyag legalább egy részét. Az eljárás során az alapfémet a fent ismertetett módon felhevítik, majd az alapfém, valamint az oxidálószer oxidációs reakcióját annyi ideig folytatják, amennyi elegendő ahhoz, hogy a növekvő oxidációs reakciótermék áthatoljon a töltőanyagon vagy annak legalább egy részét átitassa. így olyan, összetett kerámiatest keletkezik, amely a töltőanyagot beágyazó oxidációs reakciótermékből, mely adott esetben egy vagy több fémes összetevőt is tartalmaz, áll.
Az 1986. május 8-án bejelentett, 861 025. számú, amerikai egyesült államokbeli, közös, szabadalmi leírásban olyan, különösen hatásos eljárást ismertetnek, amelyben a töltőanyagot a kész, összetett kerámiaanyag kívánt formájának megfelelő előformában alakítják ki. Az előforma kialakítása a számos, hagyományos kerámiatest formázási eljárás bármelyikével (például egy tengelyirányú nyomás, izosztatikus nyomás, csúszóöntés, szedimentációs öntés, szalagöntés, fröccsöntés) történhet. Az eljárás megválasztása nagy mértékben függ a töltőanyag jellegétől. Az átitatás előtt a szemcsés anyag megköthető részleges zsugorítással vagy különböző, olyan szerves vagy szervetlen kötőanyagokkal, amelyek nem zavarják a folyamatot, vagy nem képeznek nem kívánatos mellékterméket a késztermékben. Az előformát úgy alakít jak ki, hogy annak egységes alakja és megfelelő szilárdsága legyen, emellett a porozitása olyan legyen, hogy a növekvő, oxidációs reakcióterméket átengedje, ez a porzitás érték előnyösen 5-90 térfogat%, még előnyösebben 25 - 75 térfogat2». Különböző anyagú és szemcseméretű töltőanyagok keveréke is használható. Az előformát ezután egy vagy több felületén olvadt alapfémmel érintkeztetik annyi ideig, amennyi elegendő ahhoz, hogy a növekedés az előforma határáig az előforma átitatásával bekövetkezzen.
Amint azt az 1986. május 8-án bejelentett,
861 024. számú, amerikai egyesült államokbeli, közös szabadalmi leírásban ismertetik, a töltőanyaggal vagy az előformával társítva alkalmazhatók olyan gátló anyagok, amelyek a gáton túl megakadályozzák az oxidációs reakciórmék képződését vagy növekedését. Gátló anyagként bármilyen olyan anyag, vegyület, elem, készítmény alkalmazható, amely az eljárás körülményei között megtartja egységét, nem illő, és a gőzfázisú oxidálószer számára előnyösen áteresztő, emellett képes helyileg megakadályozni, megmérgezni, leállítani, zavarni, megelőzni vagy hasonló módon meggátolni az oxidációs reakciótermék növekedését. Alumínium alapfém és oxigén oxidálószer esetén megfelelően alkalmazható gátló anyag például a kalcium-szulfát (párizsi cement), kalcium-szilikát és Portland cement, valamint ezek keverékei. Ezeknek az anyagoknak az alkalmazása általában szuszpenzió vagy
paszta formában történik a töltőanyag felületére. Gátló anyagként alkalmazhatók még olyan, megfelelő, éghető vagy illó anyagok is, amelyek hevítés hatására eltávoznak, vagy olyan anyagok, amelyek hevítés hatására bomlanak, és ezáltal növelik a gátló anyag áteresztő képességét. A gátló anyagok tartalmazhatnak valamilyen, megfelelő, szemcsés, tűzálló anyagot, az eljárás folyamán esetleg előforduló zsugorodás vagy tördelődés csökkentésére. Ilyen esetben feltétlenül kívánatos, hogy a szemcsés anyag expanziós tényezője lényegében azonos legyen a töltőanyag ágy vagy az előforma expanziós tényezőjével. Abban az esetben például, ha az előforma és a kapott kerámiaanyag is alumínium-oxidot tartalmaz, a gátló anyag összekeverhető az előnyösen 25 - 841 yum vagy még finomabb szemcseméretű alumínium-oxid szemcsékkel. Gátló anyagként alkalmazhatók még tűzálló kerámiák, vagy legalább egyik végükön nyitott fémtokok, hogy a gőzfázisú oxidálószer az ágyon áthatoljon, és érintkezzen az olvadt alapfémmel. Előforma alkalmazása esetén, elsősorban abban az esetben, ha valamilyen gátló anyaggal kombinálva alkalmazzák, formázott terméket kapnak. így a lehető legkisebb mértékűre csökkenthetők vagy elhagyhatók a költséges esztergályozó, csiszoló, felületkezelő műveletek.
Az 1986. január 27-én bejelentett, 823 542. számú, és az 1986. augusztus 13-án bejelentett, 896 157. számú, amerikai egyesült államokbeli, közös szabadalmi • · leírásokban megbízható eljárásokat ismertetnek olyan méretű és vastagságú, üreges kerámiatestek készítésére, amelyek másolása a korábbi eljárásokkal nehéz vagy lehetetlen volt. Az ezekben a szabadalmi leírásokban ismertetett eljárásokban valamilyen, formázott, alapfém prekurzort megfelelő töltőanyagba ágyaznak. Az eljárás során a töltőanyag átitatódik az alapfém és valamilyen oxidálószer oxidációs reakciójában képződő polikristályos, oxidációs reakciótermékkel és, adott esetben egy vagy több fémes összetevővel. Részletesebben az eljárás során az alapfémből megfelelő formájú mintát alakítanak ki, majd megfelelő töltőanyagba helyezik vagy azzal körülveszik. Ily módon a töltőanyag fordított másolata lesz a formázott alapfémnek. Az ebben az eljárásban alkalmazott töltőanyag
1) szükség esetén átereszti az oxidálószert,például gőzfázisú oxidálószer alkalmazásakor, és minden esetben átereszti a kialakuló oxidációs reakcióterméket ;
2) a felhevítési hőmérséklettartományban kiegyenlíti a töltőanyag és alapfém hőtágulása közötti különbséget, és a fém olvadásból eredő térfogatváltozást; és
3) szükség esetén legalább egy, a mintát beburkoló tartózónát tartalmaz, ami az ágyhoz kötődik, és így a fém vándorlásakor a töltőanyag megfelelő kohéziós erővel rendelkezik a fordított geometriájú másolat megtartására.
• ···· · · ·· »··· • ♦ · · « · « • · · · · ♦ · * · • · · · · « • · · ··« ·« ·»·· ·
- 9 Az így körülvett vagy beágyazott, formázott alapfémet az olvadáspontja feletti, de a képződő oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatti hőmérsékletre hevítik.
A kapott, olvadt alapfém ebben a hőmérséklettartományban reagál az oxidálószerrel, és oxidációs reakciótermék képződik. Az oxidációs reakciótermék legalább egy része ebben a hőmérséklettartományban marad, és érintkezik az olvadt alapfémtesttel, valamint az oxidálószerrel, aminek következtében az olvadt fém folyamatosan kiáramlik az olvadt alapfémtestből, és áthalad az oxidációs reakcióterméken. Ennek következtében a töltőanyag ágyban, az oxidálószer és a korábban képződött oxidációs reakciótermék határfelületén folytatódik az oxidációs reakciótermék képződése. Ezzel egyidejűleg az alapfémtest és a töltőanyagba növekedett oxidációs reakciótermék között üreg alakul ki.
Ezt a reakciót annyi ideig folytatják ebben a hőmérséklettartományban, amennyi elegendő ahhoz, hogy a töltőanyag legalább részben beágyazódjon az oxidációs reakciótermékbe, és az oxidációs reakciótermék növekedésével üreges, összetett kerámiatest képződjön. Végül az így kapott, összetett, önhordó kerámiatestet szükség esetén elválasztják az esetleg jelenlévő, felesleges töltőanyagból.
A találmányunk szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy megfelelő térfogatú fémforrás prekurzor (a továbbiakban alapfémforrás) gőzfázisű oxidálószerrel való oxidálása úgy irányítható, hogy az alapfém• · · · *« • · forrás átitat és reagál egy áteresztő masszával, vagy beágyazó közeggel, ami egy vagy több fémtartalmú vegyületet tartalmaz, és így oxidációs fázisban egy vagy több fém összetett, oxidációs reakcióterméke képződik. Az eljárás körülményei között az olvadt alapfém a saját, eredeti felületén kívül az oxidálószer irányába haladva oxidálódik (a fém felülete érintkezik az oxidálószerrel), és a saját reakciótermékén áthaladva átitatja az ágyat, ezáltal a reakcióképes átitatással összetett oxidációs reakciótermék keletkezik. Ezt követően az összetett (komplex) oxidációs reakcióterméket kinyerjük.
Az összetett oxidációs reakciótermék kifejezésen - a kristályszerkezettől, a sztöchiometriai összetételtől vagy a kémiai kötésektől függetlenül - olyan, egy vagy több vegyületet értünk, amelyek mindegyike két vagy több oxidált állapotú fémet tartalmaz. Ezt a kifejezést nemcsak oxidokra alkalmazzuk.
A fémtartalmú vegyületből vagy vegyületekből álló ágyat vagy aggregátumot arra a helyre tesszük az alapfémforrás mellé, amely irányba az oxidációs reakciótermék növekedését várjuk. Az alapfémforrás reakciójából származó, összetett oxidációs reakciótermék belenő az ágyba. Ilyen módon nem szükséges a beágyazó közeg elrendezését esetleg károsító vagy megzavaró külső erők, nehezen kezelhető és költséges magas hőmérséklet, nagynyomású folyamatok és berendezések alkalmazása az összetett oxidációs reakciótermékek előállításához.
• · ···· • · · · · · • ··· ··· · · * · · · · · ··· ··· ·« ··*· ·
- 11 A találmányunk szerinti eljárásban az alapfémforrást olvadáspontja feletti hőmérséklettartományban lévő hőmérsékletre hevítjük fel. Az így kapott olvadt alapfémforrást gőzfázisű oxidálószerrel és a beágyazó közeg fémtartalmú vegyületével reagáltatjuk, így úgy kapunk összetett oxidációs reakcióterméket, hogy a fémtartalmú vegyület fémkomponense nem redukálódik elemi fémmé. Ezen a hőmérsékleten vagy ebben a hőmérséklettartományban az olvadt alapfémforrásból az olvadt alapfém az összetett oxidációs reakcióterméken keresztül a gőzfázisú oxidálószer és a fémtartalmú vegyület irányába halad, és az oxidálószerrel érintkezve folytatódik az összetett oxidációs reakciótermék képződése. Az összetett (komplex) oxidációs reakciótermék az alapfémforrás és az ágy fémtartalmú vegyületében lévő fém vagy fémek oxidjait és adott esetben az alapfémforrás nem oxidált összetevőinek zárványait tartalmazza.
Leírásunkban az alapfémforrás kifejezést oxidálható elemi alapfémre vagy ötvözött alapfémre vagy tovább oxidálható, alapfémtartalmú vegyületekre alkalmazzuk .
A találmányunk szerinti, egyik eljárás egyik megvalósításában perovszkit- vagy módosított perovszkit tartalmú, összetett oxidációs reakcióterméket állítunk elő. A leírásunkban alkalmazott perovszkit kifejezés alatt módosított perovszkitokat értünk. Például az alkalmazott alapfémforrás tartalmazhat rezet vegy réztartalmú • · · · • · · · ······« · · • · · · · ♦ ··· ··· ·· ···· ·
- 12 vegyületet, és a beágyazó közeg tartalmazhat ritkaföldfém-oxidokat, mint például lantán-oxidot vagy ittrium-oxidot, és ezek keverékét. A találmányunk szerinti eljárás egy másik megvalósításánál még egy reakcióképes fém-oxidot, mint például alkáliföldfém-oxidot (például bárium-oxidot) keverünk vagy társítunk a beágyazó oxid-anyaggal . így az alapfémforrás reaktív átszűrődése következtében módosított vagy megváltozott szerkezetű perovszkit képződik, amely az alapfémforrásból származó fém-oxidot, ritkaföldfém-oxidot és alkálifém-oxidot tartalmaz.
A leírásunkban alkalmazott ritkaföldfém kifejezést ittrium, lantén és az 58-71 atomszámú fémekre értjük.
A találmányunk szerinti eljárással egyéb, összetett reakciőermékeket, mint például bárium-titanátot és összetett ólom-, titán- és cirkónium-oxidokat is előállíthatunk.
A találmányunk szerinti eljárással és a fenti, közös szabadalmi leírásokban ismertetett eljárások megfelelő alkalmazásával formázott termékek is előállíthatok. Például a fent ismertetett anyagokat tartalmazó ágy előformázható, kötőanyagokkal vagy a 861 025. számú szabadalmi leírásban ismertetett egyéb eljárásokkal, a késztermék kívánt formájára (úgy, hogy lehetőség legyen az eljárás során bekövetkező méretváltozásokra).
A találmányunk szerinti eljárás egy további megvalósítási módjában erősítő anyagként valamilyen, • · · ♦· • · ·* ···· • · ♦ · · · · • · · · ··· · * • · · · · · ······ ·· ···» ·
- 13 inért töltőanyagot keverhetünk az ágyba vagy az előformába, amely beágyazódik az összetett reakciótermékbe.
A találmányunk szerinti eljárásban a kinyert reakciótermék utókezelésére is sor kerülhet, különösen abban az esetben, ha a reakció nem fejeződött be, vagy a kapott reakciótermék inhomogén vagy rendellenes. Az utókezelés során a kinyert terméket megfelelő hőmérséklettartományban hevítjük a termék homogenizálására, rendezésére vagy más módon való átalakítására. A termék külső felületének meghatározására alkalmazhatunk a fenti, közös, 861 024. számú szabadalmi leírásban ismertetett gátló anyagokat. Belső üregeket tartalmazó termékek előállításához pedig alkalmazhatjuk a fenti, közös, 823 542. és 896 157. számú szabadalmi leírásokban ismertetett eljárásokat.
A találmányunk szerinti eljárással előállított termékekből illesztéssel vagy különböző megmunkálással, például esztergályozással, fényezéssel, csiszolással számos kereskedelmi terméket előállíthatunk. Ezek a termékek ipari-, szerkezeti- és műszaki kerámiaként olyan területeken alkalmazhatók, ahol fontosak vagy előnyösek a kerámiák elektromos, kopási, hővezetési, szerkezeti vagy egyéb tulajdonságai, jellemzői. A termékek előállításához nem alkalmazhatók olyan, visszanyert vagy hulladékanyagok, amelyek a fém megolvasztásakor nem kívánatos melléktermék képződést eredményezhetnek.
Újabban számos, szokatlanul magas hőmérsékleten szupravezető perovszkitot és módosított perovszkitot ·* • « * · » · · · ··· · « * · · » · 9 ······ ·· »··· ·
- 14 találtak, és amint azt a későbbiekben ismertetésre kerülő,
3. példában bemutatjuk a találmányunk szerinti eljárás alkalmazható szupravezető perovszkitok előállítására.
A találmányunk szerinti eljárással várhatóan előállíthatok formázott perovszkit termékek, valamint szupravezetők, ezen belül formázott szupravezető termékek is.
Az ábrák rövid ismertetése
1-3. ábrán a találmányunk szerinti eljárás különböző megvalósítási módjainál alkalmazott összeállítást mutatjuk be a tűzálló edény keresztmetszeti rajzán kérészül;
4. ábrán a következőkben ismertetésre kerülő, 3. példá- ban előállított minta elektromos ellenállásának méréséhez szükséges vizsgáló berendezés elrendezési rajzát mutatjuk be;
5-6. ábrán a következőkben ismertetésre kerülő, 3. példában előállított minta elektromos ellenállását mutatjuk be a hőmérséklet függvényében;
7. ábrán a következőkben ismertetésre kerülő, 3. példában előállított minta röntgen-diffrakciós analízis spektrumát mutatjuk be.
A találmányunk szerinti eljárás előnyös megvalósításainál az alapfémforrást és megfelelő fémtartalmú vegyületet vagy vegyületeket tartalmazó, áteresztő anyagot vagy beágyzó közeget egymás mellé helyezzük, és egymáshoz képest úgy rendezzük el, hogy az alapfémforrás * · · · ··
- 15 ··4···
4 4 4 4 4* !·····« 4« • 4 4*4·
44*444 4* *4»·4 oxidációja és az összetett oxidációs reakciótermék vagy legalább egy részének képződése az ágy irányába menjen végbe. Az alapfémforrás és az ágy ilyen elhelyezését és elrendezését mutatjuk be az 1. ábrán. Az ábra szerintielrendezésben a 3 tűzálló tégelyben 2 szemcsés, fémtartalmú vegyületet tartalmazó ágy alatt helyezkedik el az 1 megfelelő alapfémforrás test. A 3. ábra szerinti elrendezésben egy vagy több 9 alapfémforrás testet helyezünk el a 10 ágyban, az ágyon vagy mellette vagy más, fémtartalmú vegyületet tartalmazó összeállításban, összeállításon vagy mellette. A fémtartalmú vegyület lehet például valamilyen buga por vagy egyéb szemcsés anyag. Szemcsés anyag alkalmazása esetén a szemcseméret általában 160 - 841 /um, vagy ettől finomabb, és előnyösen 74 yum. A finomabb szemcseméret jobban elősegíti a reakció lejátszódását. Az összeállítás elrendezése úgy történik, hogy az összetett, oxidációs reakciótermék növekedése az ágy felé irányuljon, hogy az alapfémforrás folyamatos átszivárgása, átszűrődése legalább részben az ágyon keresztül történjen.
Az 1 alapfémforrást gőzfázisú oxidálószer jelenlétében olvadáspontja feletti, de az öszetett, oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatti hőmérsékletre hevítjük. Az így kapott olvadt alapfémforrás beszivárog a 2 ágyba, reagál a gőzfázisú oxidálószerrel és a fémtartalmú vegyülettel, és a fémtartalmú vegyület fémkomponensének elemi fémmé való redukálása nélkül keletkezik összetett oxidációs reakciótermék.
*·· ·· ··*
- 16 Az olvadt alapfém folyamatosan áthalad az összetett, oxidációs reakcióterméken a gőzfázisű oxidálószer és a szomszédos áteresztő anyag irányába, így az áteresztő anyagban folytatódik az összetett oxidációs reakciótermék képződése. Ezt követően az összetett oxidációs reakcióterméket kinyerjük.
Megjegyezzük, hogy leírásunkban nem foglalkozunk a reakció mechanizmusával, nem magyarázzuk a reakció és az átszűrődés sorrendjét és mechanizmusát; ezek nagymértékben különbözhetnek a kiindulási anyagoktól és az eljárás körülményeitől függően. Némely esetben reakció vagy részleges reakció előzheti meg az átszűrődést vagy következhet be az alatt, azonban leírásunkban csak a folyamat ismertetésére szorítkozunk, nem foglalkozunk a folyamat mechanizmusával.
Az előállítandó, összetett, oxidációs reakciótermék kívánt jellemzőitől függően nagyon különböző kiindulási anyagokat választhatunk. így például réz-oxidot és legalább még egy oxid állapotú fémet tartalmazó összetett terméket úgy állíthatunk elő, hogy alapfémforrásként rézforrást, mint például elemi rézt, réz-oxidot vagy ezek keverékeit, beágyazó közegként megfelelő, fémtartalmú vegyietet, mint például ittrium-oxidot, lantán-oxidot, bárium-oxidot vagy ezek keverékeit alkalmazzuk. Ily módon perovszkitok és módosított perovszkitok állíthatók elő. Szükség esetén a réz ötvözhető valamilyen, a reakcióterméktől· elkülönülő és nem oxidálódó, 5-20 tömeg% mennyiségben alkalmazott nemesfémmel. Az alkalmazott nemesfém hozzájárulhat a késztermék kívánt tulaj·· ··»· * ···· ·· •· 9 9 ♦ · · • ··· «·· 9 « • · · « · · ••••»· · < ···· ·
- 17 donságaihoz. Ezüst vagy arany alkalmazásával például javíthatjuk a termék elektromos tulajdonságait. Egy másik anyagot, bárium-titanátot például úgy állíthatunk elő, hogy alapiémiorrásként titánt, ágyként bárium-oxidot alkalmazunk. Ehhez hasonlóan oxid állapotú, összetett ólom-, titán- és cirkónium-oxid terméket úgy állíthatunk elő, hogy alapiémiorrásként ólomíorrást, ágyként titánés cirkónium-oxid keveréket alkalmazunk.
Az ágy (beágyazó közeg) állhat laza vagy kötött sorrendű vagy elrendezésű anyagokból, mely elrendezésben lévő rések, nyílások, belső üregek átengedik a gőzíázisú oxidálószert és a növekvő, összetett oxidációs reakcióterméket. Az ágy lehet homogén vagy heterogén, és adott esetben tartalmazhat iém-oxidot. A leírásunkban alkalmazott iémtartalmú vegyület, oxid és oxidanyag kiíejezést egy vagy több anyagra értjük, kivéve, ha leírásunkban más meghatározást alkalmazunk.
Annak ellenére, hogy a következőkben ismertetésre kerülő eljárásban alapiémiorrásként elsősorban rezet alkalmazunk, az egyéb, mint például ólom, titán és alumínium alapíémiorrások alkalmazása is találmányunk tárgyához tartozik. Az itt ismertetett eljárás csak példaként szolgál.
A példa szerinti eljárásban alapiémiorrásként rezet, áteresztő beágyazó közegként oxidanyagot alkalmazunk, és így összetett, oxidációs termékként perovszkitot állítunk elő. A rezet olvasztótégelybe vagy más tűzálló • · ···· • ···· ·♦ ·· · * « « · • ··· ··· · # • · · · · · ·*♦··· ·· · »♦· ·
- 18 edénybe helyezzük, majd a fém felületét beborítjuk vagy körülvesszük valamilyen, megfelelő oxidanyaggal, majd az összeállítást oxidáló atmoszférába (általában valamilyen oxigéntartalmú gáz, mint például levegő atmoszférába, atmoszféra nyomáson) helyezzük.
Az így kapott elrendezést kemencében a réz olvadáspontja feletti hőmérsékletre, általában 1080 - 1450 °C-ra, előnyösen 1100 - 1250 °C-ra hevítjük.
Az alapfémforrás folyamatos érintkeztetése magas hőmérsékleten az oxigéntartalmú gázzal azt eredményezi, hogy az alapfémforrás folyamatos oxidációjával olyan, növekvő vastagságú perovszkit reakciótermék réteg keletkezik, amely mind az alapfémforrás oxidjait, mind az oxidágy anyag oxidjait tartalmazza, és a reakció úgy játszódik le, hogy az oxidágy anyag fémkomponensei nem redukálódnak elemi fémmé, ez a növekvő perovszkit reakciótermék fokozatosan átitatja az áteresztő beágyazó közeget, és így előnyösen legalább egy irányban összefüggő perovszkit keletkezik. A perovszkit növekedése addig folytatódik, amíg a kemencében elegendő levegő (vagy oxigéntartalmú gáz) van. Levegő esetén az oxigéntartalmú gáz cseréje egyszerűen a kemence szellőztetésével valósítható meg.
A perovszkit növekedése addig folytatódik, amíg a következő feltételek legalább egyike bekövetkezik :
1) lényegében az egész alapfémforrás elfogy;
• ···· ·· «· ··»· ·· · · · · · • ··· ··· · · * » · · · · ··· ··· ·· ···* ·
2) az oxigéntartalmú atmoszféra helyett nem oxidáló atmoszféra keletkezik az oxigén elfogyása vagy eltávolítása következtében; vagy
3) a reakcióhőmérséklet lényegesen megváltozik, például az alapfémforrás olvadáspontja alá csökken.
A hőmérsékletet általában úgy csökkentjük, hogy a kemence hőmérsékletét csökkentjük, majd az anyagot eltávolítjuk a kemencéből.
Néhány esetben szükséges lehet a kinyert, összetett, oxidációs reakciótermék utókezelése, különösen olyankor, amikor az alapfémforrás átalakulása részleges vagy nem fejeződött be. Ilyenkor homogenizáljuk, átrendezzük vagy más módon alakítjuk át a terméket. Ezt az utókezelést általában az átszűrődési reakció-lépés hőmérséklet intervallumának megfelelő hőmérsékleten végezzük, de az utókezelés hőmérséklete ettől eltérő is lehet.
Réz alapfémforrás alkalmazása esetén ez az utókezelési hőmérséklet 475 °C, de ez az érték nagy mértékben függ a termék egyéb összetevőitől is.
A találmányunk szerinti eljárásban alkalmazható oxidok, az alapfémforrástól függően lehetnek ritkaföldfém-oxidok, mint például lantán-oxid, ittrium-oxid és ezek keverékei. Bizonyos esetekben az oxid anyaghoz egy vagy több, további, reakcióképes fém-oxid is keverhető vagy társítható. Ilyen további, reakcióképes fém-oxidok lehetnek például az alkálifém-oxidok, ekőnyösen 74 yum vagy • ···· ·· ·· ···· ·· · · · « • ··· ··· · • · · · · · ··· ··· ·· ··«· ·
- 20 ettől finomabb szemcseméretű, bárium-oxid. Az áteresztő anyag vagy ágy összetételét úgy választjuk meg, hogy a belenövekvő perovszkit reakciótermék, amely az alapfémforrás és az oxid anyag reakciójával képződik, a kívánt összetételű legyen. A ritkaföldfém-oxid és a járulékosan alkalmazott, reakcióképes fém-oxid szemcsemérete azonos vagy különböző lehet. A módosított vagy megváltozott szerkezetű perovszkit a perovszkit kristályszerkezetben tartalmazza mind a járulékos, reakcióképes fém-oxidot, mind a ritkaföldfém-oxidot, mind pedig a réz-oxidot.
Amennyiben a találmányunk szerinti eljárással bárium-titanátot állítunk elő, az alapfémforrás elemi titán, a beágyazó közeg 74 ^urn vagy ennél finomabb szemcseméretű bárium-oxid lehet, és a reakció kivitelezése a fentieknek megfelelően kemencében, levegő jelenlétében 1700 - 2000 °C-on történhet.
Amennyiben a találmányunk szerinti eljárásai összetett ólom-, titán- és cirkónium-oxidot állítunk elő, az alapfémforrás lehet elemi ólom, és az ágyat készíthetjük szemcsés titán- és cirkónium-oxidból. A titán- és cirkónium-oxid szemcsemérete azonos vagy különböző lehet, és az alkalmazott szemcseméret előnyösen 74 /um vagy ettől finomabb. A beágyazó közeg összetétele: 30 - 70 mól% titán-oxid és 70 - 30 mol% cirkónium-oxid. A reakció kivitelezése kemencében, levegő jelenlétében 325 - 800 °C, vagy ennél magasabb hőmérsékleten törté nik .
• · · ·
- 21 Az ágy tartalmazhat valamilyen, megfelelően formázott előformát. Ez az előforma bármilyen, előre meghatározott vagy kívánt mérető és formájú lehet. Készítése történhet bármilyen hagyományos eljárással, mint például csúszóöntéssel, fröccsöntéssel, másoló öntéssel, vákuum formázással, bármilyen, megfelelő, fémtartalmú vegyület feldolgozásával. Az előforma áteresztő az alapfémforrás és a gőzfázisú oxidálószer reakciójából származó, összetett oxidációs reakciótermék számára. Az előforma felület burkolata megfelelően megtartja a formát és elegendően erős ahhoz, hogy növekvő, összetett, oxidációs reakciótermék áteresztése mellett kellő mérethőséget tegyen lehetővé. Szükség esetén erősítő anyagként az ágyhoz keverhető valamilyen, adott esetben előformált, inért töltőanyag is. Az inért töltőanyag koncentrációját ügy választjuk meg, hogy ne zavarja vagy akadályozza a reakció és átszűrődési folyamatot. Töltőanyagként alkalmazhatunk például szemcsés, szálas, vagy tűszerű alumínium-oxidot, vagy szilicium-karbidot. A kapott reakciótermék átitatja és beágyazza az inért töltőanyagot. A töltőanyag minőségét és mennyiségét a kívánt végtermék tulajdonságainak megfelelően választjuk meg.
Az előforma készítéséhez használt, por- vagy szemcseformájú, fémtartalmú vegyület összekötése megfelelő kötőanyaggal, például poli(vinil-alkohol)-lal történhet. A kötőanyagot úgy választjuk meg, hogy ne zavarja • ···· ·· ·· >··· • · · · · · · • · · · ··· · · ······ ·· ···· · a találmányunk szerinti eljárást és ne képezzen nem kívánatos mellékterméket az összetett, oxidációs reakciótermékben. Az alkalmazott anyag szemcsemérete 25 /um - 1,68 mm, vagy ettől finomabb, és általában különböző típusú és szemcseméretű anyagok keverékét alkalmazzuk.
A szemcsés anyag olvasztása valamilyen, hagyományos eljárással történhet, például úgy, hogy valamilyen, szerves kötőanyagban a szemcsés anyagból szuszpenziót készítünk, al szuszpenziót formába öntjük, majd magas hőmérsékleten szárítjuk.
A 2. ábrán bemutatott összeállításban a 4 alapfémforrás egy inért, szemcsés anyag 8 hordozón helyez kedik el, egy fémtartalmú vegyületből készült 5 előforma alatt, és az egész összeállítás olvasztótégelyben van elhelyezve. Például a 4 alapfémforrás elemi réz, és a fémtartalmú vegyület valamilyen, poralakú oxid anyag, mint például olyan Y.Ba
névleges összetételű anyag, amelyet általában valamilyen kötőanyaggal, például poli (vinil-alkohol)-lal vagy metil-cellulózzal keverünk össze, és a kívánt formájúra préseljük. A 861 025. számú amerikai egyesült államokbeli közös szabadalmi leírásban ismertetett, egyéb eljárások is alkalmazhatók előforma készítésére. Előnyösen olyan kötőanyagot alkalmazunk, ami jóval az alapfémforrás olvadáspontja alatti hőmérsék leten párolog el, nehogy a kötőanyag megakadályozza az összetett, oxidációs reakciótermék képződését.
Amint a 2. ábrán látható, az előforma külső felületét beburkolhatjuk egy réteg olyan, gázáteresztő gátló anyaggal, amely a meghatározott felületen tűi meggátolja vagy megelőzi az összetett, oxidációs reakciótermék képződését. Ilyen módon hűen formázott, meglehetősen pontosan meghatározott külső felületű terméket állíthatunk elő. A 861 024. számú, amerikai egyesült államokbeli közös szabadalmi leírásban számos gátló anyagot ismertetnek, de a találmányunk szerinti eljárásban a kiinduló anyagoktól és az eljárás körülményeitől függően, szemcsés, gátló anyagok használatosak.
A 2. ábrán bemutatott elrendezést állandó levegő atmoszférájú kemencébe tesszük, majd itt 1100 - 1300 °C hőmérséklettartományban annyi ideig hevítjük, hogy az olvadt 4 alapfémforrás szűrődjön az 5 előformába, és ott reakcióba lépjen. A reakció és az átszűrődés határa a 7 gátló anyag. A kapott test külső felülete megegyezik az 5 előforma felületével.
A találmányunk szerinti eljárásban alkalmazott egy másik elrendezést a 3. ábrán mutatjuk be. Az alapfémforrást vagy egy részét megfelelően illesztett ágyba helyezzük. Az ágy legalább egy fémtartalmú vegyületet, és a fent ismertetetteknek megfelelően adott esetben egy vagy több, további fémtartalmú vegyületet is tartalmazhat. Az ágy tartalmazhat valamilyen nemfémes elemet vegyület formában, például a BaO egy része helyett tartalmazhat BaF2~t. Emellett fluor úgy is társítható a végter• ·
- 24 mékhez, hogy oxidálószerként fluorgázt, mint például fluor- és oxigéntartalmú gázt alkalmazunk. Az ágy úgy illeszkedik az alapfémforrás formájához (amint azt a fent ismertetett, 823 542. és 896 157. számú, amerikai egyesült államokbeli közös szabadalmi leírásban ismertetik), hogy a benne képződő, összetett oxidációs reakciótermék olyan negatív formája lesz az alapfémnek, amely azt méretre és formára hűen lemásolja. Az alapfémforrás egy vagy több darabból állhat, vagy lehet egyszerű henger, rúd, buga vagy egyéb formájú, vagy megfelelő eszközökkel, például valamely alapfémrúd, tuskó, vagy buga megmunkálható, önthető, formázható, extrudálható vagy más, a kívánt módon formázott alapfémforrás testté alakítható át. Ilyen módon az alapfémforrás testben lehet rovátka, furat, bemélyedés, kiemelkedés, lapos rész, karima, csavarmenet vagy hasonló kialakítás. Ezeken kívül az alapfémforrás test tartalmazhat egy vagy több karimát, tengelyt, korongot, rudat bármilyen, kívánt elrendezésben.
A 3. ábrán bemutatott találmányunk szerinti eljárásban alkalmazott elrendezésben az alapfémforrás egy 9 réztű, amely hozzá illesztett 10 beágyazó közegbe van eltemetve, mely ágy a fent ismertetett ritkaföldfém-oxidok valamelyikét tartalmazza.
A 10 ágyat 12 gátló anyag réteg veszi körül a fent ismertetetteknek megfelelően, és az egész összeállítást olvasztótégelyben lévő, 13 inért, szemcsés anyag veszi körül. Amikor ezt az összeállítást kemencében, oxigéntartalmú atmoszférában hevítjük, a fentieknek megfelelően a réz az oxidágy anyaggal összetett, oxidációs reakcióterméket képez. A kapott termékben a 9 réztűnek megfelelő térfogatú, belsű üreg lesz a korábban benne lévő réztű helyén, és a termék a gátló anyag réteg által meghatározott felületű lesz. A kapott, formázott, összetett (komplex) oxidációs reakciótermék adott esetben tartalmazhat egy vagy több, nem oxidált, alapfémforrásból származó alkotóelemet vagy üres részt, vagy mindkettőt.
Amint azt a fentiekben ismertettük, számos magas hőmérsékleten szupravezető tulajdonságú perovszkit ismert. Megfelelően kiválasztott alapfémforrás, ritkaföldfém-oxid, alkáliföldfém-oxid és adalékanyagok felhasználásával a találmányunk szerinti eljárás is alkalmas szupravezetők előállítására. A találmányunk szerinti eljárás formázott perovszkit és módosított perovszkit szupravezetők előállítására is alkalmas. Ezen túlmenően a találmányunk szerinti eljárással a perovszkittől eltérő, összetett, oxidációs reakcióterméket tartalmazó szupravezetők, ezen belül formázott termékek is előállíthatok.
A következő példákban a találmányunk szerinti eljárást részletesebben bemutatjuk.
1. Példa g La (NO^)-j. óH^O és 2,25 g BaCNO-j)^ keveréket vízzel elegyítünk, oldás és diszpergálás céljából. A kapott vizes oldatot először villamos melegítő lapon teflonnal bevont keverő rúddal való keverés mellett szárítottuk. A szárítás befejezésére az anyagot egy éjszakára 90 °C-os kemencébe tettük.
A megszárított keveréket alumínium-oxid 3 tűzálló tégelybe tettük, és 900 °C-on, 12 órán át hevítettük a nitrátok oxiddá való átalakítására. így (Ba^ 2‘L3q 8^2^2 8 képletű (Ba.La)-oxid por képződött.
Ezután az 1. ábrán látható módon a magas alumínium-oxid 3 tűzálló tégelybe két külön anyagréteget helyeztünk. Az alsó 1 réteg 14,7 g tömegű, megközelítőleg 1 mm átmérőjű rézgolyókból állt. A rétgolyók tisztasága 99,9 % volt. A felső 2 réteg 2,4 g (Ba.La)-oxid porból állt. A (Ba.La)-oxid por szemcsemérete 44 - 160 yum volt.
A rézgolyókat és a (Ba.La)-oxid port tartalmazó tűzálló tégelyt ezután környezeti hőmérsékletű, álló levegő atmoszférájú kemencébe helyeztük. A kemence hőmérsékletét ezután 400 °C/óra sebességgel 1100 °C-ra hevítettük, és ezt a hőmérsékletet tartottuk 6 órán át. Ezután a kemence hőmérsékletét 400 °C/óra sebességgel szobahőmérsékletre csökkentettük.
A rézgolyókat és a (Ba.La)-oxidot tartalmazó tűzálló tégely tömege a hevítés előtt 73 g, a hevítés után 75 g volt. A rézgolyók és a (Ba.La)-oxid együttes tömegének 11 Vos növekedése a rézgolyók oxidációjának tulajdonítható. A vizuális vizsgálat azt mutatta, hogy a reakció és az átszűrődés az (La.Ba)-oxid por ágyban történt.
2. Példa
Az 1. példában ismertetett eljárással 12,83 g Y2O-j és 19,8 g Ba(N0p2 keverékből Υθ Ba^ 3 elméleti képletű (Ba.X)-oxid port készítettünk.
Ezután két, különböző anyagréteget tettünk alumínium-oxid tűzálló tégelybe. Az alsó réteg 0,21 g rézgolyó és rézpor volt. A rézgolyó hasonló volt az 1. példában alkalmazotthoz, a rézpor 160 yum szemcseméretű volt. A felső réteg fentiekben ismertetett (Ba.Y)-oxid por volt. A (Ba.Y)-oxid por szemcsemérete 46 160 yum volt. Ezután a (Ba.Y)-oxid- és rézrétegeket az 1. példában ismertetett eljárásnak megfelelően hevítettük. A kapott termék tömegváltozása -0,3 % volt (ez valószínű az abszorbeált nedvesség eltávozásának és valamennyi por veszteségnek tulajdonítható), és a tűzálló tégely az (Y.Ba).oxid réteg alatt megsötétedett.
Ezt követően Tracor-Northern TN5500 energia diszperziós spektroszkópiás eljárással meghatároztuk a kompozíció relatív százalékos összetételét. A kompozíció egy fázisában az Y, Ba és Cu relatív százalékos össze• · · ·
- 28 tétel 45 : 21 : 34 volt. Ez az összetétel a méréshatárokon belül megegyezik egy olyan, 40 : 27 : 33 elméleti összetételű perovszkitéval, amelyet az irodalomban igen magas átmeneti hőmérsékletű szupravezető perovszkitként ismertettek. Siemens D500 röntgensugár difraktométer alkalmazásával végzett röntgensugár difrakciós elemzéssel perovszkit rács jelenlétét mutattak ki.
3. Példa
100 g BaCNO^z és 73,3 g Y( NO-j) . óh^O keveréket félig feloldottunk desztillált vízben. A kapott, vizes elegyet a víz eltávolítására először villamos melegítő lapon szárítottuk keverés mellett. Körülbelül három óra múlva sűrű szuszpenzió képződött. A kapott szuszpenziót forrón nyolc darab alumínium-oxid tűzálló tégelybe öntöttük. A részlegesen megtöltött tűzálló tégelyeket ezután 125 °C-os szárító kemencébe tettük, és 18 órán át szárítottuk. Ezután a tűzálló tégelyeket kivettük a szárító kemencéből, és magas hőmérsékletű, álló levegő atmoszférájú kemencébe helyeztük a szárítás befejezésére és hevítésére.
A kemence hőmérséklete kezdetben szobahőmérséklet volt, majd a következő T hőmérsékleti programot hajtottuk végre:
| 1) T emelés 40 °C/óra sebességgel 150 °C-ra; |
| 2) T tartás 150 °C-on 2 órán át; |
| 3) T emelés 40 °C/ó sebességgel 400 °C-ra; |
• · · · * »« *··· ♦ · · · · * » · »· « « « · 4 * · · a * · ······ · T ···. ·
| 4) | T | tartás | 400 | °C-on 1 órán át; |
| 5) | T | emelés | 200 | °C/ó sebességgel 1100 °C-ra; |
| 6) | T | tartás | 1100 | °C-on 12 órán át; |
| 7) | T | csökkentés | 200 °C/ó sebességgel szobahő |
mérsékletre.
Az így kapott anyagot ezután golyós malomban megőröltük, és így 2:1 Ba:Y arányú (Ba.Y)-oxid port kaptunk.
Ezután az 1. ábrán bemutatott módon két különböző réteget helyeztünk tűzálló, alumínium-oxid 3 tégelybe. Az alsó 1 réteg 1,37 g, 99,9 % tisztaságú fémrézpor volt. A felső 2 réteg 3,01 g, fentiekben ismertetett (Ba.Y)-oxid por volt. A (Ba.Y)-oxid por szemcsemérete 44 - 160 yum volt. A rézport és (Ba.Y)-oxid port tartalmazó tűzálló tégelyt ezután szobahőmérsékletű, álló levegő atmoszférájú kemencébe helyeztük. A kemence hőmérsékletét 200 °C/őra sebességgel 1100 °C-ra emeltük. Ezt a hőmérsékletet tartottuk 6 órán át, majd 200 °C/óra sebességgel 925 °C-ra csökkentettük, és ezen a hőmérsékleten tartottuk 48 órán át. Ezt követően a kemence hőmérsékletét 50 °C/óra sebességgel szobahőmérsékletre csökkentettük .
A rézport és (Ba.Y)-oxid port tartalmazó tűzálló tégely tömege a hevítés előtt 11,007 g, a hevítés után 11,077 g volt. Ez a tömegváltozás a fenti hőkezelés hatására bekövetkező NO2 fejlődés és a réz oxidálás együttes eredménye. A termék vizuális vizsgálata azt ···
- 30 mutatta, hogy a reakció és az átszűrődés a (Ba.Y)-oxid por ágyban ment végbe, és így sötétszínű anyag keletkezett.
A példa szerinti eljárással előállított kompozíció 92 °C alatti (átmeneti hőmérséklet) hőmérsékleten szupravezető. A kompozícióból készült minta elektromos ellenállását a leírásunkban hivatkozási alapként ismertetett Rév. Sci. Instrum.; 58. kötet, No. 9. 1568-1569. oldalon (1987. szeptember) bemutatott mérőkészülékkel mértük.
Az ismert készülék mérőkörével ekvivalens áramkört mutatunk be a 4. ábrán. Az ábrán a kompozíció mintát a 15 jellel jelöltük. Az ekvivalens 14 áramkör tartalmaz egy 121,5 ohm 17 referencia ellenállással sorba kapcsolt váltakozó áramú 16 áramforrást és a 15 kompozíció mintát. Az ellenálláson bekövetkező Vg-j-g feszültségesést a 16 feszültségmérővel, a kompozíció mintán bekövetkező Vg^^p feszültségesést a 19 kimeneti differenciál erősítővel mértük. A váltakozóáramú feszültségforrás frekvenciája 100 Hz, áramerőssége 1 mA volt.
A 15 kompozíció minta Rg^^p ellenállása = = VgAMp/I, ahol I jelentése a referencia váltakozó áram. Az I = Vgyg/121,5 I és ennek megfelelően az RgAMp mintaellenállás a Vg-j-g és a VgAMp értékekből a következő képlettel számítható ki:
VSAMP RSAMP = 7 ‘ 121’5 VSTD • · · • ·* ·· ···« ··» · · · , « · ·· · · 4 « » • · · · · · • ♦ · ··· · · · · · · ·
- 31 Ezt az összefüggést alkalmaztuk a 15 kompozíció minta ellenállása és a hőmérséklet közötti függvény meghatározására. Az így kapott eredményeket az 5. és 6. ábrán mutatjuk be. Az ábrákon az Rg^Mp (milliohm-ban) elenállást rajzoltuk fel a hőmérséklet (°K-ben) függvényében. Az 5. ábrán a 15 kompozíció minta szupravezető tulajdonságait mutatjuk be 92 °K alatt.
A 6. ábrán jól látszik az elektromos ellenállás jelentős csökkenése az átmeneti hőmérséklet tartományban.
A 3. példa szerint készített anyag röntgensugár diffrakcióját Siemens diffraktométerrel vizsgáltuk.
A mintadarabot monokromatikus CuK* sugárral 1 másodpercenként 10° - 100° intervallumban, 0,05° lépésenként, 2 teta diffrakciós szögnél tapogattuk le. Ilyen röntgensugár diffrakciós spektrumot mutatunk be a 7. ábrán.
A vizsgálattal megállapítottuk, hogy a kompozíció legalább 90 térfogat% szupravezetőként viselkedő perovszkitot tartalmaz. A diffrakciós csúcs helyzete azt is mutatja, hogy a kompozíció olyan YBa2Cu^0y_x képletű anyagot tartalmaz, amelyben X értéke kisebb, mint 0,2.
Claims (41)
1. Eljárás egy vagy több oxidált állapotú fémet tartalmazó összetett oxidációs reakciótermék előállítására, azzal jellemezve, hogy
a) a fémek egyikét tartalmazó alapfémforrást az oxidációs reakciótermék kívánt növekedésének irányába a többi fémet tartalmazó fémvegyületekből álló áteresztő anyaghoz helyezünk; majd
b) a kapott összeállítást gőzfázisú oxidálószer jelenlétében az alapfémforrás olvadáspontja feletti hőmérsékletre hevítjük, mialatt az alapfém beszűrődve az áteresztő anyagba ott a gőzfázisú oxidálószerrel és a fémvegyületekkel - azok elemi fémmé történő redukálódása nélkül - reagál és az oxidálószer irányába növekvő összetett oxidációs reakciótermékké alakul; és
c) a kialakult összetett oxidációs reakcióterméket kinyerjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy gőzfázisú oxidálószerként oxigéntartalmú gázt alkalmazunk, és összetett oxidokból álló reakcióterméket állítunk elő.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy perovszkit vagy módosított perovszkit összetett oxidot állítunk elő.
4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, * · · · · · azzal jellemezve, hogy réz- vagy alumíniumtartalmű alapfémforrást alkalmazunk.
5. A 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve hogy réztartalmű alapfémforrást alkalmazunk.
6. A 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve hogy fémtartalmú vegyületként lantán-, ittrium-, bárium-oxidot vagy ezek keverékét alkalmazzuk.
7. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fémet tartalmazó fémvegyületből álló áteresztő anyagként legalább egy, reakcióképes fém-oxidot és legalább egy ritkaföldfém-oxidot tartalmazó anyagot alkalmazunk, és egy, alapfém forrásból származó fém-oxidot, egy reakcióképes fém-oxidot, és egy ritkaföldfém-oxidot tartalmazó összetett oxidációs reakcióterméket állítunk elő.
8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy reakcióképes fém-oxidként egy vagy több alkáliföldfém-oxidot alkalmazunk.
9. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy ritkaföldfém-oxidként ittrium-oxidot, reakcióképes fém-oxidként bárium-oxidot alkalmazunk, és alapfémforrásból származó oxidot, ittriumés bárium-oxidot tartalmazó összetett oxidációs reak cióterméket állítunk elő.
10. Az 1., 2., vagy 3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az áteresztő anyagot valamilyen nem fémes elemet tártál- • ···· ·· ·· ···· ·· · · · · *
4 · · · 4 4 « ·« • · · · 4· ····*· ·· 4··»·
- 34 mazó vegyülettel társítjuk.
12. Az 1., 2. vagy 3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az áteresztő anyagot valamilyen, inért töltőanyaggal társítjuk .
13. Az 1., 2. vagy 3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nemesfémet tartalmazó alapfémforrást alkalmazunk.
14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy nemesfémként ezüstöt vagy aranyat alkalmazunk.
15. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy ritkaf öldf ém-oxidként lantán-oxidot, reakcióképes fém-oxidként bárium-oxidot alkalmazunk, és alapfémforrásból származó oxidot, lantán- és bárium-oxidot tartalmazó összetett oxidációs reakcióterméket állítunk elő.
16. A 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémtartalmú vegyület legalább egy ritkaföldfém-oxidot tartalmaz.
17. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy előre meghatározott formájú áteresztő anyagot alkalmazunk, és ezzel azonos formájú oxidációs reakcióterméket állítunk elő.
18. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy az áteresztő anyag felületének határait valamilyen gátló anyaggal határozzuk meg, és •••w ·· • * · az anyag átszűrődését és a reakcióját a gátló anyaggal megszabott határig folytatjuk.
19. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy az áteresztő anyag felületének határait gázáteresztő, gátló anyaggal határozzuk meg, és az anyag átszűrődését és reakcióját a gátló anyaggal megszabott határig folytatjuk.
20. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy meghatározott formájú alapfémforrást alkalmazunk, az áteresztő anyagot ezen alapfémforrás körül helyezzük el, és az alapfémforrás formájának megfelelő fordított másolatú oxidációs reakcióterméket állítunk elő.
21. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy alapfémforrásként rezet alkalmazunk, és szupravezető tulajdonságú perovszkit vagy módosított perovszkit oxidációs reakcióterméket állítunk elő.
22. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy fémtartalmú vegyületként lantén-, ittrium-, bárium-oxidot vagy ezek keverékeit alkalmazzuk .
23. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy legalább egy reakcióképes fém-oxidot és legalább egy ritkaföldfém-oxidot tartalmazó fémtartalmú vegyületet alkalmazunk, és réz-, reakcióképes fém- és ritkaföldfém-oxidot tartalmazó oxidációs • *·· ·«« * ♦ • « ♦ 4 > a ♦·«·<· »k · * *« ·
- 36 reakcióterméket állítunk elő.
24. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy vagy több alkáliföldfém-oxidot tartalmazó reakcióképes fém-oxidot alkalmazunk.
25. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy ittrium-oxidot tartalmazó ritkaföldfém-oxidot és bárium-oxidot tartalmazó, reakcióképes fém-oxidot alkalmazunk, és réz-, ittrium- és bárium-oxidot tartalmazó összetett oxidációs reakcióterméket állítunk elő.
26. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy legalább egy ritkaföldfém-oxidot tartalmazó fémtartalmú vegyületet alkalmazunk.
27. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy előre meghatározott formájú áteresztő anyagot alkalmazunk, és azzal azonos formájú oxidációs reakcióterméket állítunk elő.
28. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy az áteresztő anyag határait valamilyen, gátló anyaggal határozzuk meg, az anyag átszűrődését és reakcióját a gátló anyaggal megszabott határig folytatjuk.
29. A 27. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy az áteresztő anyag felületének határait gázáteresztő, gátló anyaggal határozzuk meg, és az anyag átszűrődését és a reakcióját a gátló anyaggal megszabott határig folytatjuk.
·· * · ·»*>· • ·♦·
30. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy meghatározott formájú alapfémforrást alkalmazunk, az áteresztő anyagot ezen alapfémforrás körül helyezzük el, és az alapfémforrás formájának megfelelő fordított másolatú oxidációs reakcióterméket állítunk elő.
31. Eljárás összetett, réz-oxidot és legalább még egy oxidált állapotú fémet tartalmazó kerámiatest előállítására, azzal jellemezve, hogy
a) a rézforrást az oxidációs reakciótermék kívánt növekedésének irányába a másik (többi) fémet tartalmazó fémvegyület(ek)ből álló áteresztő anyaghoz helyezünk; majd
b) a kapott összeállítást oxigéntartalmú gáz jelenlétében a rézforrás olvadáspontja feletti hőmérsékletre hevítjük, mialatt a rézforrás beszűrődve az áteresztő anyagba ott az oxigéntartalmú gázzal és a másik (többi) fémvegyület(ek)el - annak (azoknak) elemi fémmé történő redukálása nélkül - reagál és az oxigéntartalmú gáz irányába növekvő összetett oxidációs reakciótermékké alakul; és
c) a kialakult kerámiatestet kinyerjük.
32. A 31. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy szupravezető tulajdonságú perovszkit vagy módosított perovszkit kialakulásához megfelelő rézforrást, fémtartalmú vegyületet és oxigéntartalmú gázt alkalmazunk.
···· ·· • ··· ··· · · • ♦ · · · 9 ··· ··» ·« ··*» «
33. A 32. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy rézforrásként rezet, réz-oxidot vagy ezek keverékét alkalmazzuk.
34. A 33. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy oxigéntartalmú gázként levegőt alkalmazunk.
35. A 31., 32. vagy 33. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fémtartalmú vegyületként ittrium-oxidot, lantán-oxidot, bárium-oxidot vagy ezek keverékét alkalmazzuk.
36. A 31., 32. vagy 33. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fémtartalmú vegyületként egy vagy több ritkaföldfém-oxidot alkalmazunk.
37. A 31., 32. vagy 33. igénypontok bármelyi- ke szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nemesfémmel ötvözött rézforrást alkalmazunk.
38. A 37. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy nemesfémként aranyat vagy ezüstöt alkalmazunk.
39. A 31., 32. vagy 33. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az áteresztő anyagot járulékosan, valamilyen, nem fémes elemet tartalmazó vegyülettel társítjuk.
40. A 39. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy nem fémes elemet tartalmazó vegyületként fluort tartalmazó vegyületet alkalmazunk.
• ···· ·· ·· · · * · · • ♦ ·· ··· · · • · · » · · ··· ··· ·« ···* ·
41. Eljárás ólom-, titán- és cirkónium-oxidokat tartalmazó, összetett kerámiatest előállítására, azzal jellemezve , hogy
a) valamilyen ólomforrást az oxidációs reakciótermék kívánt növekedésének irányába titán- és cirkónium-oxidot tartalmazó áteresztő anyaghoz helyezünk; majd
b) a kapott összeállítást oxigéntartalmú gáz jelenlétében az ólomforrás olvadáspontja feletti, de a képződő oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatti hőmérsékletre hevítjük, mialatt az ólomforrás beszűrődve az áteresztő anyagba ott az oxigéntartalmú gázzal és a titán- és cirkónium-oxiddal - azok elemi titánná illetve cirkóniummá redukálódása nélkül - reagál, és az oxigéntartalmú gáz irányába növekvő összetett oxidációs reakciótermékké alakul; és
c) a kialakult kerámiaterméket kinyerjük.
42. Eljárás bárium-titanát-tartalmú kerámia- test előállítására, azzal jellemezve, hogy
a) valamilyen titán-testet a bárium-titanát kívánt növekedésének irányába bárium-oxid áteresztő anyaghoz helyezünk; majd
b) a kapott összeállítást oxigéntartalmú gáz jelenlétében a titán olvadáspontja feletti hőmérsékletre hevítjük, mialatt a titán beszűrődve az áteresztő anyagba ott az oxigéntartalmú gázzal és a bárium-oxiddal - elemi báriummá redukálódás nélkül - ·*·· ·· ·· ♦ ··· ·· · · • ··· ··· • · · · · · ··· ··· ·· ···· · reagál és az oxigéntartalmű gáz irányába növekvő bárium-titanáttá alakul; és
c) a kapott bárium-titanát kerámiatestet kinyerjük.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6973187A | 1987-07-06 | 1987-07-06 | |
| US11976087A | 1987-11-12 | 1987-11-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT56460A true HUT56460A (en) | 1991-08-28 |
Family
ID=26750363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU883524A HUT56460A (en) | 1987-07-06 | 1988-07-05 | Method for obtaining complex oxidation reaction products, favourably superconductors |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0298893B1 (hu) |
| JP (1) | JP2638097B2 (hu) |
| KR (1) | KR960001691B1 (hu) |
| CN (1) | CN1031521A (hu) |
| AT (1) | ATE89250T1 (hu) |
| AU (1) | AU605884B2 (hu) |
| BG (1) | BG60550B1 (hu) |
| BR (1) | BR8803312A (hu) |
| CA (1) | CA1318110C (hu) |
| CZ (1) | CZ277744B6 (hu) |
| DD (1) | DD301924A9 (hu) |
| DE (1) | DE3880905T2 (hu) |
| DK (1) | DK372688A (hu) |
| FI (1) | FI93944C (hu) |
| HU (1) | HUT56460A (hu) |
| IE (1) | IE62840B1 (hu) |
| IL (1) | IL86949A (hu) |
| MX (1) | MX169579B (hu) |
| NZ (1) | NZ225292A (hu) |
| PH (1) | PH25811A (hu) |
| PL (1) | PL158306B1 (hu) |
| PT (1) | PT87914B (hu) |
| RU (1) | RU2050340C1 (hu) |
| TR (1) | TR26373A (hu) |
| YU (1) | YU125388A (hu) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5523270A (en) * | 1987-07-06 | 1996-06-04 | Lanxide Technology Company, Lp | Complex perovskite oxidation reaction products |
| US5102864A (en) * | 1987-07-06 | 1992-04-07 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods for forming complex oxidation reaction products including superconducting articles |
| JPH01270581A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-27 | Mitsubishi Metal Corp | Ｂｉ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系超電導膜形成用ターゲット材の製造法 |
| DE3921127A1 (de) * | 1989-06-28 | 1991-01-03 | Leybold Ag | Verfahren fuer die herstellung supraleitender keramiken |
| DE4322533A1 (de) * | 1993-07-07 | 1995-01-12 | Leybold Durferrit Gmbh | Verfahren zur Herstellung supraleitender Keramiken und die Kermiken selbst |
| DE19800377A1 (de) * | 1998-01-08 | 1999-07-15 | Access Ev | Verfahren zum Herstellen supraleitender Massivmaterialien oder Dickschichten durch Infiltration |
| GB0124303D0 (en) * | 2001-10-10 | 2001-11-28 | Univ Cambridge Tech | Material fabrication method and apparatus |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6212678A (ja) * | 1985-02-04 | 1987-01-21 | ランキサイド テクノロジー カンパニー，リミティド パートナーシップ | 複合セラミック体の製造方法 |
| US4851375A (en) * | 1985-02-04 | 1989-07-25 | Lanxide Technology Company, Lp | Methods of making composite ceramic articles having embedded filler |
| US4828785A (en) * | 1986-01-27 | 1989-05-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Inverse shape replication method of making ceramic composite articles |
| US4923832A (en) * | 1986-05-08 | 1990-05-08 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of making shaped ceramic composites with the use of a barrier |
-
1988
- 1988-06-28 YU YU01253/88A patent/YU125388A/xx unknown
- 1988-07-01 IL IL86949A patent/IL86949A/xx not_active IP Right Cessation
- 1988-07-01 AU AU18624/88A patent/AU605884B2/en not_active Ceased
- 1988-07-04 BR BR8803312A patent/BR8803312A/pt not_active Application Discontinuation
- 1988-07-04 CZ CS884847A patent/CZ277744B6/cs unknown
- 1988-07-04 IE IE202888A patent/IE62840B1/en not_active IP Right Cessation
- 1988-07-04 DD DD31754288A patent/DD301924A9/de unknown
- 1988-07-04 PH PH37162A patent/PH25811A/en unknown
- 1988-07-05 DE DE88630124T patent/DE3880905T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-05 PL PL1988273536A patent/PL158306B1/pl unknown
- 1988-07-05 BG BG84764A patent/BG60550B1/bg unknown
- 1988-07-05 NZ NZ225292A patent/NZ225292A/xx unknown
- 1988-07-05 CN CN88104145A patent/CN1031521A/zh active Pending
- 1988-07-05 RU SU884356066A patent/RU2050340C1/ru active
- 1988-07-05 PT PT87914A patent/PT87914B/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-07-05 HU HU883524A patent/HUT56460A/hu unknown
- 1988-07-05 AT AT88630124T patent/ATE89250T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-07-05 EP EP88630124A patent/EP0298893B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-05 DK DK372688A patent/DK372688A/da not_active Application Discontinuation
- 1988-07-05 MX MX012181A patent/MX169579B/es unknown
- 1988-07-06 CA CA000571326A patent/CA1318110C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-06 TR TR88/0462A patent/TR26373A/xx unknown
- 1988-07-06 KR KR1019880008454A patent/KR960001691B1/ko active IP Right Grant
- 1988-07-06 FI FI883228A patent/FI93944C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-07-06 JP JP63168657A patent/JP2638097B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4908173A (en) | Process for preparation of dense molded bodies of polycrystalline aluminum nitride without use of sintering aids | |
| US5053367A (en) | Composite ceramic structures | |
| US5843859A (en) | Reaction-formed moulded ceramic body containing mullite, its production and its use | |
| JP2001080964A (ja) | 多結晶ＳｉＣ成形体、その製法及びそれからなる応用品 | |
| EP2138474A1 (en) | SIC material | |
| US4956338A (en) | Methods for forming complex oxidation reaction products including superconducting articles | |
| KR100569643B1 (ko) | 질화알루미늄질 세라믹스, 반도체 제조용 부재 및질화알루미늄 소결체의 제조 방법 | |
| HUT56460A (en) | Method for obtaining complex oxidation reaction products, favourably superconductors | |
| EP0261066B1 (en) | An improved method for producing composite structures | |
| US5102864A (en) | Methods for forming complex oxidation reaction products including superconducting articles | |
| EP0765297B1 (en) | High temperature composite material formed from nanostructured powders | |
| US5523270A (en) | Complex perovskite oxidation reaction products | |
| JP2687632B2 (ja) | 窒化珪素焼結体の製造方法 | |
| US5141902A (en) | Composite ceramic structures | |
| Olagnon et al. | Processing of high density sintered SiC whisker reinforced Si3N4 composites | |
| JP3287202B2 (ja) | 窒化珪素質セラミックス基複合材及びその製造方法 | |
| KR950001672B1 (ko) | 연속주조 브레이크링용 산질화규소 복합소결체 및 그 제조방법 | |
| US5268340A (en) | Method for producing composite ceramic structures | |
| Yokota et al. | Oxidation behaviour of reaction-bonded alumina compacts using an Al 88 Si 12 alloy precursor | |
| JP2687633B2 (ja) | 窒化珪素焼結体の製造方法 | |
| JPH07115936B2 (ja) | 窒化ケイ素焼結体の製造方法 | |
| JP2811493B2 (ja) | 窒化珪素質焼結体 | |
| during Firing | Densification and Sintering | |
| Yokota | l1ll Lawrence Berkeley Laboratory | |
| JPH06279123A (ja) | 窒化ケイ素焼結体及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DFD9 | Temporary protection cancelled due to non-payment of fee |