KR100904321B1 - 고밀도 ＭｇＢ₂전도체 제조방법, 고체 제품 및 용도 - Google Patents

고밀도 ＭｇＢ₂전도체 제조방법, 고체 제품 및 용도 Download PDF

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Abstract

결정성 붕소 분말을 기계적으로 활성화하여 활성화된 분말 형성;활성화된 결정성 붕소 분말의 다공성 프리폼 형성;용기에 붕소 다공성 프리폼과 금속 마그네슘 선구물질을 채우고 불활성 대기나 낮은 산소 함량의 대기에서 밀봉;붕소와 마그네슘을 30분 이상 700℃이상의 온도에서 열처리하여 활성화된 결정성 붕소 분말을 통해 액체상의 마그네슘을 삼투 시키는 단계를 포함한 이론치에 가까운 밀도를 갖는 MgB2초전도체를 제조하는 방법이 발표된다.

Description

고밀도 ＭｇＢ₂전도체 제조방법, 고체 제품 및 용도{METHOD FOR THE PREPARATION OF HIGLY DENSIFIED SUPERCONDUCTOR MASSIVE BODIES OF MGB2, RELEVANT SOLID END-PRODUCTS AND THEIR USE}
본 발명은 고밀도 MgB2 전도체 제조방법, 고체 제품 및 용도에 관계한다.
붕소화마그네슘이 최대 39K의 초전도성을 가지므로 액체 헬륨을 기초로 한 것보다 싼 폐쇄 회로 극저온 시스템(저온-냉장고)에 적용될 수 있음이 최근에 발견되었다(Nagamatsu, Nature,410,63;2001).
모든 붕소화물처럼 약 반세기 동안 알려진 화합물인 붕소화마그네슘은 고밀도가 될 때 극단의 경도를 특징으로 한다.
그러나 이론적 밀도(2.63g/cm3)의 100%에 가까운 값으로 화합물 자체의 분말을 다져서 이루어지는 최종 제품으로 붕소화마그네슘의 치밀화는 고압 사용을 필요로 한다. 수 GPa의 압력이 일반적으로 사용된다.
분말 형태나 덩어리 형태로 붕소와 마그네슘의 화학양론적인 또는 비-화학양론적인 혼합물에서 시작하여 화합물 MgB2를 합성하는 또 다른 방법도 문헌에 공지된다. 그러나 후자의 경우에 고밀도 최종 제품을 수득하는데 고압의 사용이 필수적이 다.
액체 또는 증기상 Mg와 반응되는 붕소 섬유에서 시작하여 이론치의 약 80%에 이르는 밀도를 갖는 MgB2섬유가 발표된다(Phys. Rev. Lett.86,2423(2001)).
결과적으로 공지 방법으로는 고온에서 고압을 사용하여 향상된 초전도성과 기계적 성질을 갖고 이론치에 가까운 값으로 치밀화된 MgB2최종 제품을 수득할 수 있다.
그러나 고온에서 고압의 사용은 수득되는 최종 제품의 치수를 제한하며 대량생산에 적합하지 않은 시설 사용을 요한다.
본 발명은 공지 기술의 문제를 극복하는 방법으로 이론치에 가까운 밀도를 갖는 MgB2초전도체를 수득하는 것이다.
본 발명의 목적은 다음 단계를 포함하는 이론치에 가까운 밀도를 갖는 MgB2초전도체를 제조하는 방법에 관계한다:
a)결정성 붕소 분말을 기계적으로 활성화하여 활성화된 분말 형성;
b)활성화된 결정성 붕소 분말의 다공성 프리폼(porous preform) 형성;
c)용기에 붕소 다공성 프리폼과 금속 마그네슘 선구물질을 채우고 불활성 대기나 낮은 산소 함량의 대기에서 밀봉;
d)붕소와 마그네슘을 30분 이상 700℃이상의 온도에서 열처리하여 활성화된 결정성 붕소 분말을 통해 액체상의 마그네슘을 삼투 시키는 단계.
본 발명의 추가 목적은 본 방법에 의해 수득되는 이론치에 가까운 밀도를 갖는 MgB2초전도체에 관계한다.
본 발명의 또 다른 목적은 단계c)에서 Ga, Sn, In, Zn, 또는 상기 금속과 Mg-기초 합금과 같은 하나 이상의 저-융점 금속과 혼합된 마그네슘을 사용하는 방법에 관계한다.
본 발명은 또한 전류 컷-인, 전류 제한 시스템에서 가변 유도 소자, 부양 시스템, 의료용 자기공명 시스템, 소립자 가속기 및 탐지기, 에너지 축적 시스템, 선형 또는 비선형 모터, 발전기에서 사용될 영구자석으로 사용될 초전도체용으로 본 방법에 따라 수득되는 MgB2초전도체의 용도에 관계한다.
본 발명의 장점은 공지기술로 수득된 제품에 비해 향상된 특성을 갖고 이론치에 가까운 밀도로 치밀화된 고체 MgB2초전도체 최종제품을 경제적이고 간단히 제조한다는 점이다. 적용 분야에 있어서 이론치에 가까운 밀도로 치밀화된 고체 MgB2의 사용은 초전도체 제품으로 전달될 수 있는 전류를 증가시키고 최종 제품의 기계적 성질을 향상시킨다.
추가 장점은 고밀도 MgB2타겟은 더 높은 성공도로 레이저 삭마나 고주파 스퍼터링과 같은 침착 기술이 적용될 수 있게 하며 박막 형태의 다양한 기판에 침착된 초전도체 물질을 획득할 수 있게 한다.
특히 이론치에 가까운 밀도(2.25g/cm3이상)를 갖는 MgB2초전도체 제조방법은 고온의 밀봉된 용기에서 불활성 대기나 낮은 산소 함량(20원자% 미만)의 대기에서 붕소와 금속 마그네슘을 반응시키며, 적어도 붕소는 마름모형 단위 셀과 유사한 적어도 2개의 결정성 상과 적합한 입자 크기를 갖는 활성화된 분말 형태로 존재한다.
99.4% 이상의 순도와 수 밀리미터의 크기를 갖는 결정성 붕소 플레이크의 기계적 활성화 단계a)는 유압 프레스에서 이루어질 수 있는 거의 정적인 조건 하에서 고 하중 압축에 의한 반복적인 분쇄이다. 이러한 활성화는 회전하는 볼 밀의 전형적인 그라인딩 생성물 보다 더 미세한 입자 크기(가령 20마이크로미터 미만)를 갖는 분말을 최소화 하며 출발 플레이크에서 존재하는 결정성 타입을 유지한 분말 수득을 허용하여 분말이 액체 마그네슘에 더욱 침투성이 되게한다.
특히 30-70마이크론의 평균 부피 입자 직경을 가지도록 활성화된 붕소 분말이 선택되고 산소 오염이 없다. 단계b)는 활성화된 결정성 붕소 분말의 다공성 프리폼 형성 단계이다.
활성화된 결정성 붕소 분말 다공성 프리폼은 최종 제품과 유사한 형상을 가지며 결정성 붕소의 이론 밀도(2.35g/cm3)의 50% 이상의 겉보기 밀도를 가져야 한다.
활성화된 결정성 붕소 분말 다공성 프리폼은 최대 20원자%의 마그네슘을 함유할 수 있다. 이 경우에 다공성 프리폼은 활성화된 결정성 붕소 분말과 산소 오염이 없으며 붕소보다 작은 입자 크기가 없는 마그네슘 분말로 구성된다. 다공성 프리폼은 다공성을 유지하고 동시에 취급 동안 기계적 일정함을 제공하도록 불활성 대기에서 열처리하여 서로 용접되고 금속 마그네슘으로 표면이 덮힌 활성화된 결정성 붕소 분말로 구성될 수도 있다.
마그네슘을 함유한 다공성 프리폼은 또한 위의 겉보기 밀도 요건을 충족시켜야 한다.
단계c)는 단계d)에서 최종 제품으로 열 처리 및 변환을 받을 성분을 채우는 단계이다. 이러한 성분을 채우는 용기 역시 중요하다.
단계c)는 적합한 용기에 두 성분의 조합을 삽입하는 과정을 포함하며 제1 성분은 최종 제품과 유사한 형상을 가지며 마름모형 결정성 붕소의 이론 밀도(2.35g/cm3)의 50% 이상의 겉보기 밀도를 가지며 99.4% 이상의 순도를 갖는 활성화된 결정성 붕소 분말로 제조된 다공성 프리폼이다. 제2 성분은 99% 이상의 순도를 가지며 단계d)에서 용융 후에 활성화된 결정성 붕소 분말을 통해 삼투하는 하나 이상의 금속 분말 덩어리로 구성된다.
액상의 마그네슘은 금속 Mg 선구물질을 용융시켜 유도된다. 이것은 산소 오염이 되지 않아야 한다.
Mg와 B의 비율은 반응 수행을 위해 선택된 기술에 달려있다. 일부 경우에 이들은 MgB2화합물의 화학양론적인 값과 거리가 멀다. 특히 원자 비율 Mg/B가 0.5이상, 특히 0.55이상이 되도록 Mg가 과량이다.
다른 금속과 Mg의 혼합물이 사용될 경우에 원자 비율(Mg+금속)/B는 0.55 이상이며 Mg/B가 0.5이상이어야 한다.
위의 비율보다 낮은 원자 비율 Mg/B 또는 (Mg+금속)/B는 제품의 부분적 치밀 화를 일으키며 전류 전달에 있어서 초전도성을 감소시키거나 완전 상실하게 한다.
단계c)가 수행되는 용기는 최대 1000℃의 온도에서 붕소 및 마그네슘에 의해 공격받지 않는 Nb,Ta,MgO,BN 또는 고 내열성 물질과 같은 물질로 구성되며 용기 구성 원소로 인한 Mg 물체와 붕소 다공성 프리폼의 오염을 방지하기 위해서 위의 물질 중 하나로 내부적으로 라이닝 된다. 이러한 용기가 도2에 도시된다.
단계d) 전 기간 동안 용기는 밀봉되고 구조적으로 변경되지 않아야 한다. 단계d) 전 기간 동안 액상 마그네슘을 보장하는 압력에서 불활성 대기나 낮은 산소 함량(20원자% 미만)의 대기가 용기 내부에 존재해야 한다. 용기의 밀봉과 기계적 완전성은 반응 동안 발생된 내압을 극복할 수 있으며 대기 산소 오염을 방지할 수 있는 적합한 기계에 고정하거나 용접하여 달성된다.
단계d)는 활성화된 결정성 붕소 분말 다공성 프리폼을 통해 주로 액상 마그네슘의 삼투를 허용하도록 불활성 대기의 존재 하에서 30분 이상 700℃이상의 온도에서 열처리하는 단계이다. 특히 단계d)는 800-1000℃에서 1-3시간 수행된다.
용기 내의 대기는 낮은 산소 함량(20원자% 미만)의 대기일 수 있다.
특히 불활성 가스 압력 하에 유지된 용융 마그네슘에 담긴 활성화된 결정성 붕소 분말 다공성 프리폼의 침투에 의해 삼투가 이루어진다.
산소가 없거나 최소한의 산소 오염으로 활성화된 결정성 붕소 분말을 액체 마그네슘이 습윤하도록 하는 가스 압력과 충분히 높은 온도에서 삼투가 밀봉된 용기에서 이루어질 수도 있다.
본 발명의 방법에서 활성화된 결정성 붕소 분말 다공성 프리폼과 필요한 양의 금속 Mg가 용기 내에 삽입된다. 용기는 위에서 기술된 외장으로 보호되어 고온에서 마그네슘 및 붕소의 공격을 방지하는 강철로 제조되며 반응온도에서 마그네슘을 액상으로 유지하도록 하는 압력에서 불활성 가스나 저 산소 함량의 대기에 유지된다. 0.5이상의 원자 비율 Mg/B를 갖도록 하는 양으로 존재하는 금속 Mg는 650℃이상의 고온에 도달하면 붕소 다공성 프리폼을 통해 액체 마그네슘이 삼투하도록 배열되어야 한다.
본 발명에서 사용되는 결정성 붕소는 상이한 단위 셀 변수를 갖는 2개 이상의 구별되는 상의 존재를 특징으로 하는 마름모형 결정성을 갖는다.결정성 붕소는 자체 결정성을 변화시키지 않으며 액체 마그네슘에 의해 더욱 빠르고 효과적으로 침투되는 입자 크기를 갖도록 미리 기계적으로 활성화 되어야 한다. 붕소 활성화 방법은 거의 저적인 조건 하에서 고 하중 압축에 의해 수 밀리미터의 크기를 갖는 결정성 플레이크를 프레스에서 그라인딩 하는 것이며, 상기 그라인딩은 회전 볼 밀에서 이루어지는 것과 다르다. 후자의 그라인딩은 더 미세한 입자 크기(20마이크로미터 미만)를 갖는 분말을 생성할 뿐만 아니라 출발 결정성 붕소의 결정성의 변화를 유도하며, 상기 변화는 회절 라인의 분리가 사라지고 알려진 결정성 붕소 상 단독이 남겨진 것으로서 분말 X-선 회절 수단으로 탐지된다(데이터베이스 JCPDS, card #11-618). 이러한 현상은 출발 결정성 B 플레이크에 존재하는 더 큰 단위 셀 상의 사라짐과 관련되는데, 이의 존재는 마그네슘의 침투에 유리하다.
활성화된 결정성 붕소 분말 다공성 프리폼은 통상의 분말 압축 기술로 제조될 수 있으며 적절한 겉보기 밀도를 가져야 한다. 활성화된 결정성 붕소 분말을 용기 내부에 직접 붓고 필요한 겉보기 밀도에 도달될 때까지 압축시켜 다공성 프리폼이 용기에서 제조될 수 있다.
활성화된 결정성 붕소 분말 다공성 프리폼은 최대 20원자% Mg를 함유할 수 있으며 금속 Mg로 표면 코팅된 활성화된 결정성 붕소 분말로 구성될 수 있다.
적절한 함량의 불활성 가스나 저 산소 함량의 대기를 함유하고 30분 이상 700℃이상의 온도에 시약을 유지하는 밀봉된 용기 내부에서 제조된 다공성 프리폼의 사용은 B와 Mg를 반응시켜 다공성 프리폼에 의해 이미 점유된 전체 부피에서 소량의 금속 Mg와 MgB2를 형성한다. 생성물은 최종 제품 내에 균질 분포되고 20마이크로미터 미만의 평균 크기를 갖는 빈 공간이 존재한다. 금속 마그네슘이나 빈 공간의 존재는 최종 제품의 초전도성에 큰 영향을 주지 않는다.
시약으로 순수한 액체 Mg 대신에 최대 합금의 공융점에 대응하는 비율로 존재하는 Ga, Sn, In, Zn 과 같은 하나 이상의 저-융점 금속과 Mg의 혼합물이나 등가의 합금을 사용함으로써 순수한 금속 Mg를 사용하여 수득된 것과 유사한 초전도성을 갖는 고밀도 최종 MgB2 제품을 제조할 수 있다.
합금에 사용되는 금속으로 인해 MgB2 결정격자에 대해 이물질인 소량의 상의 존재는 초전도성에 장애가 되지 않는다. 순수한 마그네슘보다 낮은 융점을 갖는 합금의 사용은 전형적인 반응온도에서 액체 금속의 점도를 감소시켜 더 신속하거나 더 저온에서 반응이 이루어지게 하므로 공정 비용을 절감하는 유용한 수단이다.
본 발명의 장점은 공지기술로 수득된 제품에 비해 향상된 특성을 갖고 이론치에 가까운 밀도로 치밀화된 고체 MgB2초전도체 최종제품을 경제적이고 간단히 제 조한다는 점이다. 적용 분야에 있어서 이론치에 가까운 밀도로 치밀화된 고체 MgB2의 사용은 초전도체 제품으로 전달될 수 있는 전류를 증가시키고 최종 제품의 기계적 성질을 향상시킨다.
도1은 붕소 분말의 X-선 회절 다이아그램이다.
도2는 실시예2에서 사용된 용기와 보호 외장을 보여준다.
도3은 실시예2 생성물의 X-선 회절 다이아그램이다.
도4는 실시예2 생성물의 AC 감수율(susceptibility)이다.
도5는 실시예3 생성물의 AC 감수율(susceptibility)이다.
실시예1
수 밀리미터의 크기를 갖는 결정성 붕소 플레이크(순도 99.4%, 그레이드 K2, H.C. STARK, Goslar(D))로부터 시작하여 최대 50톤의 하중이 거의 정적인 조건 하에서 반복적으로 적용되는 프레스의 피스톤 사이에 배치된 2개의 금속 플레이트 사이에 플레이크를 둠으로써 적용된 고 하중 분쇄에 의해 플레이크를 그라인딩 하여 20g의 활성화된 결정성 붕소 분말이 제조된다. 그라인딩 된 분말을 100마이크로미터 메쉬 체로 거른다. 생성된 분말의 X-선 회절 스펙트럼은 더 큰 평면간 거리 부분에서 결정성 붕소 상(의사-육각형 셀 a0= 1.095nm, c0=2.384nm에 대응하는 JCPDS 파일 card#11-618에 발표된 마름모형 셀 )의 전형적인 회절 피크의 분리가 있다. 활성화된 분말에 존재하는 보충 회절 피크는 마름모형 상과 비교되는 세기를 가지며 의사-육각형 셀 a0= 1.102nm, c0=2.400nm에 대응하며 규칙적인 마름모형 결정성 붕소 상에 비해 1.8% 평균 부피가 팽창한 마름모형 셀과 유사한 셀을 갖는 상에 속한다. 가령 처음 5개의 반사광 분리가 도1의 분말 X-선 회절 다이아그램에서 굵은 선으로 관찰되고 동일한 출발 플레이크로부터 수득되지만 회전 볼 밀과 같은 전통적인 방법으로 그라인딩 된 붕소 분말의 대응하는 반사광이 가는 선으로 표시된다.
실시예2
도2의 원통형 강철 용기가 100마이크로미터 두께의 Nb 쉬이트로 라이닝 된다(도2에서 강철용기(1)와 보호 외장(2)이 도시된다). 쉬이트는 내벽 둘레에 2번 피복되고 동일 두께의 2개의 Nb 디스크가 강철 실린더의 위와 아래에 배치된다. 총 중량 15.2g, 순도 99%, 및 Nb 외장 내에 정확히 삽입되게 하는 직경을 갖는 2개의 마그네슘 실린더가 라이닝된 용기에 삽입되고 실시예1의 활성화된 결정성 붕소 분말 10.7g이 2개의 Mg 실린더 사이에 배치되고 중력에 의해 압축되어 마름모형 결정성 B의 이론 밀도의 52%인 겉보기 밀도를 갖는다.
반응물의 중량은 원자 비율 Mg/B가 0.63이 되도록 선택된다.
강철 용기가 아르곤 흐름에 놓이고 플러그를 전극에 용접하여 밀봉된다. 이것은 3시간 동안 950℃로 아르곤 흐름에서 가열된 석영 튜브에 배치된다. 강철용기에 포획된 가스는 950℃에서 약 4기압의 압력을 발생하는데 MgB2와 평형상태로 액체 Mg 상의 안정성을 보장하기에 충분하다.(Zi-Kui Liu, Preprint in Condesed-Matter publ. Nr. 0103335,march 2001).
냉각 후에 금속 용기가 개방되고 2.4g/cm3의 밀도 , 17mm의 직경 및 30mm의 높이를 갖는 균질하게 치밀화된 실린더가 중심부분에서 제거된다. 도3의 분말 X-선 회절에 의한 분석은 상기 치밀화된 실린더가 주로 MgB2로 구성되고 소량의 금속 Mg상과 미확인 이지만 MgO에 의한 것이 아닌 기타 미소한 피크가 존재한다.
수득된 MgB2실린더의 일부가 제거되어 도4 나타난 교류에서 자화율을 측정하여 임계온도가 조절되는데 초전도 전이는 39K의 초기 Tc를 가지며 굴곡 점에서 곡선의 폭 확장은 ΔT=0.5K이다.
MgB2실린더로부터 6.2mm2의 단면적과 28mm의 길이를 갖는 직사각형 막대가 절단되고 임계전류의 측정이 4.2K의 온도에서 고 자기장에서 이루어진다.
100마이크로볼트/m에 해당하는 전기장에서 임계전류 측정의 기준(유럽 규칙 EN61788-1;1998)을 사용하여 표1이 수득된다.
자기장(Tesla) 임계 흐름 밀도(A/㎟)
9 29.0
10 12.0
11 4.5
123 2.2

실시예3(비교)실시예2의 절차에 의해 동일한 순도의 Mg와 실시예1과 소스가 동일하지만 실시예1에 따라 활성화되지 않은 11.58g의 결정성 붕소 분말을 사용하 여 유사한 용기가 제조된다. Mg/B의 원자 비율은 0.58로 동일하다. 결정성 붕소 분말이 전통적인 회전 볼 밀에서 그라인딩 되고 100마이크로미터 메쉬의 채로 거른다. 훨씬 더 미세한 분말이 압축되어 마름모형 결정성 B의 이론 밀도의 57%인 겉보기 밀도를 갖는다.
실시예2와 유사한 열처리 후에 용기에서 17mm 직경과 8mm 높이를 갖는 2개의 치밀화된 MgB2실린더와 실린더 사이에 배치된 부분적으로 반응된 붕소 분말로 구성된 생성물이 제거된다.
실시예4
용기 제조를 위해 실시예2의 절차가 사용된다. 2개의 Mg 금속 실린더에 추가적으로 다음 양으로 2개의 Zn 금속(순도99%) 디스크가 사용된다:Mg=5.92g, Zn=4.64g, B=5.10g. 원자 비율 (Zn+Mg)/B=0.67; Mg/B=0.52; Zn/Mg=0.29이다.
활성화된 결정성 붕소 분말이 용기에서 마름모형 결정성 붕소의 이론 밀도의 54%에 해당하는 겉보기 밀도로 압축된다.
2시간 동안 850℃에서 열처리한 이후에 2.57g/cm3의 밀도 , 14mm의 직경 및 22mm의 높이를 갖는 균질하게 치밀화된 실린더가 용기에서 제거된다. X-선 회절에 의한 분석은 상기 치밀화된 실린더가 주로 MgB2로 구성되고 소량의 Zn을 함유한 상이 포함됨을 보여 준다.
수득된 MgB2실린더의 일부가 제거되어 도5 나타난 교류에서 자화율을 측정하 여 임계온도가 조절되는데 초전도 전이는 38.4K의 초기 Tc를 가지며 굴곡 점에서 곡선의 폭 확장은 ΔT=1.0K이다.

Claims (25)

  1. a)결정성 붕소 분말을 기계적으로 활성화하여 활성화된 분말 형성;
    b)활성화된 결정성 붕소 분말의 다공성 프리폼(porous preform) 형성;
    c)용기에 붕소 다공성 프리폼과 금속 마그네슘 선구물질을 채우고 불활성 대기나 20원자% 미만의 산소 함량의 대기에서 밀봉;
    d)붕소와 마그네슘을 30분 이상 3시간 이하 700℃이상 1000℃이하의 온도에서 열처리하여 활성화된 결정성 붕소 분말을 통해 액체상의 마그네슘을 삼투시키는 단계를 포함하는, 2.25 g/cm3 이상의 밀도를 갖는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 결정성 붕소의 기계적 활성화 단계a)는 고 하중 압축에 의한 반복적인 분쇄에 의해 결정성 붕소 플레이크를 그라인딩 하는 것임을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 활성화된 결정성 붕소 분말은 30-70마이크론의 평균 부피 입자 직경을 가지며 출발 붕소 플레이크와 동일한 결정성을 가짐을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 활성화된 결정성 붕소 분말 프리폼은 분말 압축 기술에 의해 제조됨을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 활성화된 결정성 붕소 분말 프리폼은 활성화된 결정성 붕소 분말을 용기에 붓고 압축하여 용기에서 제조됨을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 활성화된 결정성 붕소 분말 프리폼은 결정성 붕소의 이론 밀도(2.35g/cm3)의 50% 이상의 겉보기 밀도를 가짐을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 활성화된 결정성 붕소 분말 프리폼은 99.4% 이상의 순도를 가짐을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 활성화된 결정성 붕소 분말 프리폼은 최종적으로 수득될 제품과 유사한 형상을 가짐을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 활성화된 결정성 붕소 분말 프리폼은 붕소보다 작은 입자 크기를 갖는 마그네슘 분말 형태로 최대 20원자%의 마그네슘을 함유함을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 활성화된 결정성 붕소 분말 프리폼은 금속 마그네슘으로 표면이 코팅된 활성화된 결정성 붕소 분말로 구성됨을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 용기에서 금속 마그네슘 선구물질과 붕소 다공성 프리폼을 압축하는 단계c)는 99% 이상의 순도를 갖는 금속 마그네슘 선구물질을 써서 이루어짐을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 단계c)에서 원자 비율 Mg/B가 0.5 이상이 되도록 Mg가 과량임을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 단계c)에서 원자 비율 Mg/B가 0.55 이상이 되도록 Mg가 과량임을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 단계c)에서 사용된 용기는 최대 1000℃에서 마그네슘 및 붕소에 의해 화학적으로 공격받지 않는 물질로 구성됨을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 물질은 Nb,Ta,MgO 또는 BN임을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  16. 제 1항에 있어서, 단계c)에서 사용된 용기는 최대 1000℃에서 마그네슘 및 붕소에 의해 화학적으로 공격받지 않는 물질로 구성된 외장으로 내부가 라이닝된 고온 내열성 물질로 구성됨을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  17. 삭제
  18. 제 1항에 있어서, 단계d)에서 삼투는 불활성 가스 압력 하에 유지된 용융 금속에 잠긴 활성화된 결정성 붕소 다공성 프리폼을 침투시켜 이루어짐을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  19. 제 1항에 있어서, 단계c)에서 금속 Mg 선구물질은 마그네슘, 및 순수한 마그네슘보다 낮은 융점을 갖는 하나 또는 두 개의 저-융점 금속 또는 합금으로 구성됨을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 저-융점 금속은 합금의 공융점에 대응하는 비율에 도달하는 양으로 존재함을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  21. 제 19항에 있어서, (저-융점 금속+Mg)/B 원자비율은 0.55이상이고 Mg/B 원자비율은 0.5 이상임을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  22. 제 19항에 있어서, 상기 저-융점 금속은 Ga, Sn, In, Zn에서 선택됨을 특징으로 하는 MgB2초전도체를 제조하는 방법.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
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