NL8702059A - Supergeleidend lichaam. - Google Patents

Supergeleidend lichaam. Download PDF

Info

Publication number
NL8702059A
NL8702059A NL8702059A NL8702059A NL8702059A NL 8702059 A NL8702059 A NL 8702059A NL 8702059 A NL8702059 A NL 8702059A NL 8702059 A NL8702059 A NL 8702059A NL 8702059 A NL8702059 A NL 8702059A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
particles
superconducting
metal
fibers
body according
Prior art date
Application number
NL8702059A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8702059A priority Critical patent/NL8702059A/nl
Priority to EP88201814A priority patent/EP0306084A1/en
Priority to US07/236,589 priority patent/US4983572A/en
Priority to JP63213840A priority patent/JPH0193464A/ja
Priority to KR1019880011032A priority patent/KR890005901A/ko
Priority to SU884356357A priority patent/SU1613003A3/ru
Publication of NL8702059A publication Critical patent/NL8702059A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/01Manufacture or treatment
    • H10N60/0268Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • H10N60/0661Processes performed after copper oxide formation, e.g. patterning
    • H10N60/0716Passivating
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/01Manufacture or treatment
    • H10N60/0268Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/20Permanent superconducting devices
    • H10N60/203Permanent superconducting devices comprising high-Tc ceramic materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/80Material per se process of making same
    • Y10S505/801Composition
    • Y10S505/807Powder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/80Material per se process of making same
    • Y10S505/801Composition
    • Y10S505/809Ceramic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/80Material per se process of making same
    • Y10S505/815Process of making per se
    • Y10S505/818Coating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/80Material per se process of making same
    • Y10S505/815Process of making per se
    • Y10S505/823Powder metallurgy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

» PHN 12.244 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven Supergeleidend lichaam.
De uitvinding heeft betrekking op een supergeleidend lichaam uit een oxidisch supergeleidend materiaal.
In een artikel van J.G.Bednorz en K.A.Müller, in Z.Phys.B - Condensed Matter 64r bladzijden 189-193 (1986) is een 5 oxidisch supergeleidend materiaal beschreven, dat Ba, La, Cu en 0 bevat. Ba kan bijvoorbeeld door Sr worden vervangen. Het beschreven materiaal is supergeleidend bij temperaturen beneden een overgangstemperatuur Tc van ongeveer 40 K.
In een artikel van P.M.Grant et.al. in Physical Review B, 10 35 (13), paginas 7242-7244 (1987) is een supergeleidend materiaal beschreven met de samenstelling YBa2Cu30?_g, waarin δ bijvoorbeeld een waarde van 0 tot 1 heeft. Dit materiaal, waarin Y onder andere door La en zeldzame aardmetalen kan worden vervangen en waarin Ba bijvoorbeeld door Sr kan worden vervangen, is supergeleidend bij 15 temperaturen beneden Tc=90 K. Zuurstof kan gedeeltelijk worden vervangen door fluor, wat een verhoging van Tc tot gevolg heeft.
De hiervoor beschreven oxidische supergeleidende materialen worden gekenmerkt door een hoge waarde van de overgangstemperatuur Tc, wat de toepasbaarheid van deze materialen ten 20 goede komt. Andere, minder goede eigenschappen, staan een brede toepassing van deze materialen vooralsnog in de weg, vooral als het gaat om toepassingen waarbij het supergeleidende materiaal niet in de vorm van een dunne laag op een drager wordt benut. De kritische stroomdichtheid, dat wil zeggen de stroomdichtheid waarboven het 25 materiaal niet meer supergeleidend is, is voor veel toepassingen te laag. De vochtbestendigheid laat eveneens te wensen over. In het bijzonder zijn de mechanische eigenschappen slecht. De materialen zijn bros, hebben een lage scheurweerstand en sterkte en een slecht vermoeiingsgedrag.
30 De uitvinding beoogt een supergeleidend materiaal te verschaffen met verbeterde mechanische eigenschappen en een verhoogde kritische stroomdichtheid, waarbij de overgangstemperatuur Tc de 8702050 PHN 12.244 2 gewenste hoge waarde behoudt.
Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door een supergeleidend lichaam zoals in de aanhef is beschreven, waarin het oxidische materiaal een matrix vormt waardoorheen in fijn verdeelde vorm 5 deeltjes zijn gemengd waarvan tenminste het oppervlak uit een metaal of metaallegering bestaat. In het hiernavolgende zullen onder de uitdrukking metaal steeds ook metaallegeringen worden verstaan.
Een bijkomend voordeel van een dergelijk materiaal is, dat een goede warmte- en stroomgeleiding overblijft als het 10 supergeleidende gedrag op een of andere wijze, bijvoorbeeld door verhoging van de temperatuur, wordt onderdrukt. Dit beschermende effect wordt vooral bereikt bij een hoge vulgraad van het composietmateriaal, waarin bijvoorbeeld tot 40 volume % deeltjes kunnen worden toegepast.
De toegepaste deeltjes bestaan bijvoorbeeld uit een kern 15 van keramisch materiaal en een mantel van metaal, waarmee wordt bereikt dat de deeltjes een uitzettingscoëfficient vertonen die is aangepast aan die van het matrixmateriaal. De uitzettingscoëfficient van YBa2Cu.j07_g in de orthorhombische, supergeleidende vorm bedraagt ongeveer 13.10”®/°C.
20 In een alternatieve uitvoeringsvorm bestaan de deeltjes geheel uit een of meer metalen. Zulke deeltjes zijn bijzonder geschikt om op trek te worden belast. Bij toepassing van metaaldeeltjes is de uitzettingscoëfficient niet bijzonder kritisch, omdat metalen plastisch vervormbaar zijn.
25 Op de deeltjes mogen geen organische hechtlagen worden aangebracht, omdat deze niet bestand zijn tegen de hoge temperatuur bij het sinteren van het matrixmateriaal en omdat de restanten de samenstelling van het supergeleidende materiaal in ongunstige zin kunnen wijzigen.
30 De toegepaste deeltjes kunnen bijvoorbeeld bolvormig zijn of de vorm van vlokken hebben. In een voorkeursuitvoeringsvorm van het materiaal volgens de uitvinding worden deeltjes in de vorm van vezels toegepast, waarmee bijzonder goede mechanische eigenschappen worden verkregen. De vezels vertonen bij voorkeur een lengte kleiner dan 2 mm 35 en een diameter van 5 tot 100 pm. Vezels kunnen op diverse manieren worden toegepast, bijvoorbeeld willekeurig georienteerd of in gerichte vorm. Bijvoorbeeld worden vezels toegepast van ductiel materiaal, dat 8702058 \ % PHN 12.244 3 bij het mengen niet beschadigd wordt en dat door middel van precipitatiehardening tijdens het sinteren van het matrixmateriaal versterkt wordt.
Om een reactie van het metaal met het supergeleidende 5 materiaal te voorkomen worden bij voorkeur deeltjes toegepast waarvan het oppervlak bestaat uit een metaal dat is gekozen uit zilver en goud.
Daarmee wordt voorkomen dat de zuurstofhuishouding en de valentie van de koperionen in het supergeleidende materiaal worden verstoord. Beide zijn van belang voor het supergeleidende gedrag en voor de hoge waarde van de 10 overgangstemperatuur Tc. De keuze van zilver en goud wordt bepaald door het feit dat deze metalen niet reageren met het supergeleidende materiaal. De affiniteit voor zuurstof is gering en deze metalen zijn niet multivalent, zodat de valentie van de koperionen niet wordt gewijzigd. Vezels van de verhoudingsgewijs zachte metalen goud en zilver 15 kunnen doelmatig worden toegepast, omdat deze metalen de taaiheid van het composietmateriaal vergroten.
In een bijzonder geschikte uitvoeringsvorm van het materiaal volgens de uitvinding worden deeltjes toegepast in de vorm vein vezels uit een ijzer-nikkel-chroom legering met een mantel van zilver of 20 goud. Dergelijke legeringen kunnen desgewenst nog andere elementen zoals Mo en C bevatten.
In het Duitse octrooischrift DE 1302007 is een supergeleidend materiaal beschreven, dat bestaat uit een poreus keramisch materiaal, waarbij in de poriën draden van een 25 supergeleidend metaal zijn aangebracht. In dat geval is de matrix niet supergeleidend. Een dergelijke structuur heeft geen bijzonder gunstige mechanische eigenschappen en wordt alleen toegepast omdat daarbij een groot magneetveld kan worden aangelegd zonder verlies van supergeleidend gedrag.
30 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld.
Pitvoerinqsvoorbeeld.
Volgens dit voorbeeld worden metaalvezels toegepast met 35 een gemiddelde lengte van ongeveer 1 mm en een gemiddelde diameter van ongeveer 8 pm. De vezels bestaan uit 22 gew % Cr, 18 gew % Fe, 48 gew %
Ni, 9 gew % Mo, rest C, Co en W. De uitzettingscoëfficient van deze 870 205 9 PHN 12.244 4 .f legering bedraagt ongeveer 12.10“8/oC. De vezels zijn bedekt met een dichte mantel van zilver met een dikte van ongeveer 1 pm.
De metaalvezels worden gewassen in water en vervolgens gedroogd en gezeefd door een zeef met openingen van 1.5 mm. Er wordt een 5 mengsel gemaakt van 30 vol % metaalvezels en 70 vol % YBa2Cu30g η.
60 g van de te mengen materialen en 120 g butanon worden in een koffiemolen gedurende 5 seconden intensief gemengd. Vervolgens wordt het mengsel van de wanden van de koffiemolen geschraapt en nog eens gedurende 5 seconden gemengd. De gekozen tijden zijn kort om breken 10 van de metaalvezels zoveel mogelijk te voorkomen.
De zo verkregen massa wordt gedroogd. Er ontstaat een koek die gebroken wordt en door middel van een zeef met openingen van 1.5 mm verkleind wordt tot een grof poeder. Het poeder bestaat uit korrels die zowel metaalvezels als keramiekdeeltjes bevatten.
15 Het poeder wordt in een kunststof mal, bijvoorbeeld uit polymethylmethacrylaat, gebracht in de vorm van laagjes van 5 mm dikte, die steeds worden vlakgestreken voor het aanbrengen van de volgende laag, waarbij vorming van holtes dient te worden voorkomen. Het poeder wordt vervolgens in de gewenste vorm geperst onder toepassing van een 20 druk van 10^ tot 5.10^ Pa, afhankelijk van de afmetingen van het produkt.
Het tussenprodukt wordt vervolgens verdicht door middel van isostatisch persen in een olievat, waarbij het produkt zorgvuldig is verpakt om direkt contact met de olie te vermijden. De druk bedraagt 25 5.108 Pa.
Tenslotte wordt het produkt heet geperst in een stikstofatmosfeer bij een druk van 7,10^ Pa. De opwarmsnelheid bedraagt 200°C/h, en het produkt wordt 15 minuten bij een toptemperatuur van 950°C gehouden. Deze stap, waarbij sinteren 30 optreedt, wordt in zo kort mogelijke tijd uitgevoerd om beschadiging van de metaalvezels te voorkomen.
Het produkt wordt langzaam afgekoeld in een zuurstofatmosfeer, wat nodig is om te bewerkstelligen dat de juiste hoeveelheid zuurstof in het supergeleidende materiaal aanwezig is.
35 Het verkregen materiaal heeft goede mechanische eigenschappen en is zeer homogeen, waarmee wordt bereikt dat de kritische stroomdichtheid een hoge waarde heeft.
8702059

Claims (7)

1. Supergeleidend lichaam uit een oxidisch supergeleidend materiaal, met het kenmerk, dat het oxidische materiaal een matrix vormt waardoorheen in fijn verdeelde vorm deeltjes zijn gemengd waarvan tenminste het oppervlak uit een metaal of metaallegering bestaat.
52. Supergeleidend lichaam volgens conclusie 1, waarbij de deeltjes bestaan uit een kern van keramisch materiaal en een mantel van metaal.
3. Supergeleidend lichaam volgens conclusie 1, waarbij de deeltjes geheel uit een of meer metalen bestaan.
4. Supergeleidend lichaam volgens een der conclusies 1 tot en met 3, waarbij deeltjes in de vorm van vezels worden toegepast.
5. Supergeleidend lichaam volgens conclusie 4, waarbij de vezels een lengte kleiner dan 2 mm en een diameter van 5 tot 100 pm vertonen.
6. Supergeleidend lichaam volgens conclusie 1, waarbij het oppervlak van de deeltjes bestaat uit een metaal dat is gekozen uit zilver en goud.
7. Supergeleidend lichaam volgens conclusie 6, waarbij deeltjes worden toegepast in de vorm van vezels uit een ijzer-nikkel-20 chroom legering met een mantel van zilver of goud. 8702058
NL8702059A 1987-09-02 1987-09-02 Supergeleidend lichaam. NL8702059A (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8702059A NL8702059A (nl) 1987-09-02 1987-09-02 Supergeleidend lichaam.
EP88201814A EP0306084A1 (en) 1987-09-02 1988-08-25 Superconductive article
US07/236,589 US4983572A (en) 1987-09-02 1988-08-25 Superconductive body
JP63213840A JPH0193464A (ja) 1987-09-02 1988-08-30 酸化超伝導性材料の超伝導体
KR1019880011032A KR890005901A (ko) 1987-09-02 1988-08-30 산화성 초전도 물질로 이루어진 초전도체
SU884356357A SU1613003A3 (ru) 1987-09-02 1988-08-30 Изделие из оксидного сверхпровод щего материала

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8702059A NL8702059A (nl) 1987-09-02 1987-09-02 Supergeleidend lichaam.
NL8702059 1987-09-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8702059A true NL8702059A (nl) 1989-04-03

Family

ID=19850538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8702059A NL8702059A (nl) 1987-09-02 1987-09-02 Supergeleidend lichaam.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4983572A (nl)
EP (1) EP0306084A1 (nl)
JP (1) JPH0193464A (nl)
KR (1) KR890005901A (nl)
NL (1) NL8702059A (nl)
SU (1) SU1613003A3 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5011823A (en) * 1987-06-12 1991-04-30 At&T Bell Laboratories Fabrication of oxide superconductors by melt growth method
US4999338A (en) * 1990-02-23 1991-03-12 The Dow Chemical Company Preparation of metal/superconducting oxide composites
US5426094A (en) * 1991-01-16 1995-06-20 Arch Development Corporation High temperature superconductor current leads
DE19948129A1 (de) * 1999-10-07 2001-04-12 Bayer Ag Wirkstoffkombinationen mit insektiziden und akariziden Eigenschaften

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3447913A (en) * 1966-03-18 1969-06-03 George B Yntema Superconducting composite material
GB1132551A (en) * 1966-04-29 1968-11-06 Gen Electric Improvements in thermally stable superconductors
EP0102489B1 (de) * 1982-07-31 1987-02-04 BROWN, BOVERI & CIE Aktiengesellschaft Supraleitendes Faserbündel und Verfahren zu dessen Herstellung
US4826808A (en) * 1987-03-27 1989-05-02 Massachusetts Institute Of Technology Preparation of superconducting oxides and oxide-metal composites
US5204318A (en) * 1987-03-27 1993-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Preparation of superconducting oxides and oxide-metal composites
CA1340569C (en) * 1987-05-05 1999-06-01 Sungho Jin Superconductive body having improved properties, and apparatus and systems comprising such a body
JPS643909A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Hitachi Ltd Fiber-reinforced oxide superconductive material
JPS643920A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of composite oxide superconductor
JPS6424067A (en) * 1987-07-21 1989-01-26 Mitsubishi Electric Corp Production of compound oxide superconductor
DE3724229A1 (de) * 1987-07-22 1989-02-02 Battelle Institut E V Verfahren zur herstellung eines duktilen verbundwerkstoffs aus einem hochtemperatur-supraleiter
US4892861A (en) * 1987-08-14 1990-01-09 Aluminum Company Of America Liquid phase sintered superconducting cermet

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0193464A (ja) 1989-04-12
KR890005901A (ko) 1989-05-17
US4983572A (en) 1991-01-08
EP0306084A1 (en) 1989-03-08
SU1613003A3 (ru) 1990-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS609837A (ja) 複合材料の製造法
CA1260271A (en) Fiber-reinforced composites
KR910011642A (ko) 은-금속 산화물 복합 재료 및 이의 제조방법
EP1082578B1 (en) Lead-free projectiles made by liquid metal infiltration
US20170021421A1 (en) Copper-based alloys and their use for infiltration of powder metal parts
KR920000426A (ko) 은 또는 은-구리 합금 금속 산화물 복합 재료 및 그 제조 방법
JP3138965B2 (ja) 炭素をもつ銀で作られた電気接点のための素材
NL8702059A (nl) Supergeleidend lichaam.
US5236032A (en) Method of manufacture of metal composite material including intermetallic compounds with no micropores
JPS5923831A (ja) SiCウイスカ−強化複合材の製造方法
GB2076430A (en) Superconductor wires
JPH04505605A (ja) 金属/超伝導性酸化物の複合物とその製造
US5696057A (en) Producing high TC superconductor bulk composites
AU696386B2 (en) Method of manufacturing high temperature resistant shaped parts
EP0207314B1 (en) Composite material including silicon carbide short fibers as reinforcing material and aluminum alloy with copper and magnesium as matrix metal
CA2020335C (en) Method of manufacture of metal matrix composite material including intermetallic compounds with no micropores
Bormann Powder‐metallurgical preparation and properties of superconducting Nb3Sn and V3Ga microcomposites
US5008158A (en) Production of metal matrix composites reinforced with polymer fibers
CA2138592C (en) Reinforcing material of connecting rod for automobile
JP2001508832A (ja) 金属−セラミック構造素子−その構造およびその製造
Raghu et al. Copper-Tungsten In Situ Composite by Mechanical Alloying
JPH02129812A (ja) セラミックス超電導体製品の製造法
JPS5839757A (ja) 複合体の製造方法
JPH02111825A (ja) 金属基複合材料の製造方法
JPS6196050A (ja) Nb及びTa強化複合材料及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed