SE460966B - Saett att framstaella ett foeremaal av supraledande material i form av en oxid - Google Patents
Saett att framstaella ett foeremaal av supraledande material i form av en oxidInfo
- Publication number
- SE460966B SE460966B SE8703600A SE8703600A SE460966B SE 460966 B SE460966 B SE 460966B SE 8703600 A SE8703600 A SE 8703600A SE 8703600 A SE8703600 A SE 8703600A SE 460966 B SE460966 B SE 460966B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- preformed
- preformed body
- powder material
- isostatic pressing
- oxygen
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 72
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 44
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 28
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 claims description 25
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 19
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 2
- AYCPARAPKDAOEN-LJQANCHMSA-N N-[(1S)-2-(dimethylamino)-1-phenylethyl]-6,6-dimethyl-3-[(2-methyl-4-thieno[3,2-d]pyrimidinyl)amino]-1,4-dihydropyrrolo[3,4-c]pyrazole-5-carboxamide Chemical compound C1([C@H](NC(=O)N2C(C=3NN=C(NC=4C=5SC=CC=5N=C(C)N=4)C=3C2)(C)C)CN(C)C)=CC=CC=C1 AYCPARAPKDAOEN-LJQANCHMSA-N 0.000 claims 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 25
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 9
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 3
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- -1 samarium Chemical class 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018404 Al2 O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical group O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 1
- 229910004742 Na2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 229920012485 Plasticized Polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 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
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 239000004482 other powder Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 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
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
- C04B35/6455—Hot isostatic pressing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/45—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
- C04B35/4504—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing rare earth oxides
- C04B35/4508—Type 1-2-3
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
2 4% fígóágande uppfinningen baserar sig på insikten att föremål av supraledande material med högvärdiga egenskaper, såsom hög kritisk ström- tathet och goda mekaniska egenskaper, kan framställas med större reprodu- cerbarhet än vad som varit möjligt tidigare, om ett syrehaltigt gasformigt tryckmedium användes vid den isostatiska pressningen och om särskilda åt- gärder vidtages för att därvid hålla den förformade kroppen i kontakt med utifrån tillfört syre. Enligt den föreliggande uppfinningen àstadkommes nämnda kontakt genom att den förformade kroppen anordnas med slutna porer eller med ett gastätt, syrepermeabelt hölje innan den isostatiska press- ningen utföres. Om den förformade kroppen anordnas med slutna porer är det möjligt att avvara ett gastätt hölje. Genom att vidtaga de angivna åtgär- derna kan en homogen fördelning av syre vidmakthållas i pulvermaterialet under den isostatiska pressningen. vilket leder till att en slutprodukt med enhetlig kristallstruktur och enhetliga egenskaper erhålles. På grund av att inga förlopp förekommer som medför en utarmning av pulvermaterialet på syre kan den slutliga produkten framställas i ett steg utan efter- behandling, vilket gör att uppkomsten av faser utan supraledning kan undvikas.
Den föreliggande uppfinningen avser närmare bestämt ett sätt att fram- ställa ett föremål av supraledande material i form av en oxid genom isostatisk pressning av en av ett pulvermaterial förformad kropp med ett gasformigt tryckmedium vid en för sintring av den förformade kroppen erforderlig temperatur. varvid pulvermaterialet omfattar en oxid av de i det supraledande pulvermaterialet ingående metallerna, som kännetecknas av att den isostatiska pressningen utföres med ett syrehaltigt. gasformigt tryckmedium och att den förformade kroppen anordnas med slutna porer eller omges med ett gastatt hölje med förmåga att transportera syre, innan den isostatiska pressningen utföres under sintring av den förformade kroppen.
Det supraledande materialet är av känt slag och kan med fördel vara av det slag sol innehåller en sällsynt jordartsmetall. Företradesvis har det sammansättningen Ln1Me2Cu3Oa_¿ eller tillnärmelsevis sammansättningen Ln1Me2Cu30u_¿. varvid Ln utgöres av en sällsynt jordartsmetall (La-Lu) eller av Y eller av Sc eller av en blandning av två eller flera av dessa metaller. Me av Ba eller Sr eller en blandning av dessa metaller eller en blandning av en eller båda av dessa metaller med Ca, där Cu delvis kan vara utbytt mot en eller flera av Ag, Zn, Ni och Mo och 0 delvis mot en . .,.~.n.....-...»--»u-.. 3 eller flera av F, Cl, Br, J och S samt varvid a-ö har ett värde4a60 mellan 7.3 och 6.5. u har företrädesvis ett värde av 7. Den del av Cu resp 0 som kan vara utbytt uppgår företrädesvis till högst 15 Z. Det supraledande materialet kan bestå av i kemiskt avseende en eller flera faser av ovan angiven sammansättning. Det pulvermaterial, varav föremålet av det supraledande materialet framställes, kan bestå av samma supra- ledande material i pulverform eller av ett annat pulvermaterial, som, om inga tillsatser göres till det. har samma kemiska sammansättning som det supraledande materialet. men utgör en icke supraledande modifikation.
Partikelstorleken hos pulvermaterialet ligger företrädesvis vid I-250 gm.
En förformad kropp med slutna porer kan enligt en fördelaktig utförings- form av uppfinningen framställas genom att ett metalliskt material. som innehåller en eller flera av de i det supraledande materialet ingående metallerna och som har en lägre smälttemperatur än det supraledande materialet, fördelas i pulvermaterialet av oxid innan det så erhållna sammansatta materialet formas och värmebehandlas under bildning av en kropp med slutna porer. Lämpligen användes en legering av de nämnda metallerna, företrädesvis en legering med amorf struktur, tillverkad t ex genom snabbstelning. Halten av det metalliska materialet utgör lämpligen 0.1-50 X, företrädesvis 0.1-10 X, av den sammanlagda vikten av detta material och pulvermaterialet av oxid. Det metalliska materialet överföres under framställningen av föremålet av det supraledande materialet i oxid. varvid denna oxid och pulvermaterialet av oxid tillsammans ger det supra- ledande materialet. Pulvermaterialets och legeringens sammansättning anpassas sa att en förutbestämd sammansättning uppnås hos det supraledande materialet i det framställda föremålet, dvs proportionerna mellan de sammanlagda viktsmängderna av var och en av metallerna i pulvermaterial av oxid och legering anpassas att vara desamma som i det supraledande mate- rialet i det framställda föremålet. Om det metalliska materialet har formen av partiklar som blandas in i pulvermaterialet av oxid är dass partikelstorlek lämpligen 0.1-10 pm, dock högst 50 X av partikelstorleken hos pulvermaterialet av oxid. Ett annat sätt att fördela det metalliska materialet är att förse partiklarna av pulvermaterialet av oxid med ett överdrag av det metalliska materialet. Detta kan åstadkommas på känt sätt genom pàångning eller elektrolytisk utfällning av det metalliska materia- let på partiklarna av pulvermaterialet eller kemisk reduktion av ytskiktet på pulvermaterialets egna partiklar. 460 966 Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen användes som pulver- material av oxid ett material innehållande gadolinium eller annan ferro- eller paramagnetisk sällsynt jordartsmetall, såsom samarium, samt anordnas pulvermaterialet av oxid tillsammans med eventuellt använt metalliskt material i ett magnetfält i anslutning till formningen av den förformade kroppen. Härigenom är det möjligt att orientera kristallerna i pulvermate- rialet i en riktning och tillgodogöra sig materialets anisotropa egen- skaper optimalt för avsett ändamål.
Andra kända sätt att framställa förformade kroppar med eller utan slutna porer kan användas vid utövning av den föreliggande uppfinningen. Ett sådant sätt består i att pulvermaterialet av oxid underkastas en kompakte- ring, t ex anordnat i en kapsel av eftergivligt material. såsom en plast- kapsel. Kompakteringen kan med fördel utföras utan bindemedel vid rums- temperatur eller annan temperatur. som väsentligt understiger temperaturen vid den isostatiska pressningen. Produkten kan därvid ges önskad form medelst maskinbearbetning. Man kan för förformningen bland annat också använda konventionell teknik för framställning av keramiskt gods. Härvid blandas det för bildning av den förformade kroppen använda pulverformiga materialet före formningen med ett temporärt bindemedel, t ex metylcellu- losa. cellulosanitrat. ett akrylatbindemedel eller en flervärd alkohol.
Det är viktigt att bindemedlet är vattenfritt. Bindemedlet drives av efter förformningen genom upphettning så att den förformade kroppen blir fri från bindemedel. I de fall den för-formade kroppen anordnas med slutna porer underkastas den en försintring vid en för bildning av slutna porer erforderlig temperatur.
I det fall den förformade kroppen före den isostatiska pressningen omges med ett gastätt hölje med förmåga att transportera syre kan höljet med fördel bestå av glas eller av ett metalliskt material. I det förstnämnda fallet kan man använda en förformad gastät glaskapsel i vilken glaset har en mjukningstemperatur som företrädesvis inte överstiger 800 OC. Exempel på lämpliga glastyper är ett glas innehållande 80.3 viktprocent S102, 12,2 viktprocent 8203, 2,8 viktprocent AIZO3, 4.0 viktprocent Na20, 0,4 viktprocent K20 och 0,3 viktprocent CaO. ett glas innehållande 58 viktprocent S102, 9 viktprocent B203, 20 viktprocent Al2O3. 5 viktprocent Ca0 och 8 viktprocent Mg0 samt vissa blysilikatglas. Lämpligt metalliskt material i ett hölje är silver och flera silverlegeringar, t ex Ag-Pt och Ag-Pd, företrädesvis i form av en folie. Nämnda höljen av glas och av 460 966 silver eller silverlegering är gastäta men har förmåga att transportera syre genom att de kan lösa eller på annat sätt ta upp syre och avge syre.
Det år också möjligt att använda både ett hölje av glas och ett hölje av metalliskt material för att effektivare motverka eller förhindra att annan gas än syrgas från tryckmediet kommer i kontakt med det supraledande mate- rialet. Av samma skäl kan det i vissa fall vara lämpligt att omge även en formkropp med slutna porer med ett hölje av glas eller metalliskt material eller badadera.
För att förhindra en inträngning av glas i den förformade kroppen är det lämpligt att på den förformade kroppen innanför glashöljet anordna ett spärrskikt av ett pulverformigt material. såsom bornitrid eller aluminium- oxid, som motverkar inträngning av glas i smält form in i den förformade kroppen.
Tryckmediet kan i sin helhet bestå av syrgas eller av en blandning av syr- gas och en i detta sammanhang inert gas, såsom argon. krypton eller kväv- gas, som har en avsevärt sämre förmåga att tränga igenom höljet än syrgas.
Bland annat är luft ett användbart tryckmedium. Det syrehaltiga tryck- mediet har ett syrepartialtryck av minst 10 kPa vid den isostatiska pessningen.
Tryck och temperatur för den isostatiska pressningen är beroende av typen supraledande material. Normalt bör dock trycket uppgå till minst 50 Ha, företrädesvis till minst 100 MPa, och temperaturen till minst 700 OC. fovecraaesvis :in 750-950 °c. Temperaturen bor inte hånas sa nu; en smälta faser bildas av materialet i den förformade kroppen. därför att risk då föreligger att sådana smälta faser omvandlas irreversibelt till faser utan supraledning.
Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utförings- exempel.
Exemgl 1 10 viktdelar av ett pulvermaterial bestående av Y1Ba2Cu306 9 med en partikelstorlek av 10 pm blandas med en viktdel av ett metalliskt mate- rial i form av ett pulver av en amorf legering av Y. Ba och Cu i samma 460 966 proportioner som dessa metaller ingår i pulvermaterialet av oxid och med en partikelstorlek av 1 pm, så att det metalliska materialet fördelas homogent i pulvermaterialet av oxid. Blandningen varmpressas i ett konventionellt enaxligt verktyg vid 800 OC utan tryck eller vid ett lågt tryck (1-2 MPa) till en kropp med cirkulärcylindrisk form. Därvid erhålles en förformad kropp som är försintrad och har slutna porer. Dess täthet är omkring 80 I av den teoretiska.
Den så förformade kroppen underkastas en isostatisk pressning i en hög- trycksugn med uppvärmningselement av platina och oxidationsbeständig infodring vid en temperatur av 900 OC och ett tryck av 200 MPa under en tid av l tim. Tryckmediet består av en blandning av syrgas och argon i vilken syrgasens partialtryck är 10 MPa och argonets partialtryck 190 MPa.
Efter den isostatiska pressningen kyles högtrycksugnen långsamt adiaba- tiskt för att strukturen hos den vid sintringstemperaturen bildade produk- ten skall transformeras från tetragonal till ortorombisk. Slutprodukten har en nära teoretisk täthet och består av supraledande Y1Ba2Cu306'9.
Exempel 2 Ett pulvermaterial av oxid av i Exempel 1 angivet slag placeras i en kapsel av plast, t ex mjukgjord polyvinylklorid, eller av gummi. Kapseln har cirkulärcylindrisk form men större dimensioner än det föremål som skall framställas. Kapseln med pulvret underkastas en kompaktering vid 300 MPa vid rumstemperatur. varvid en förformad kropp i form av en hanter- bar kuts erhålles.
Kutsen placeras i en kapsel av glas med lämplig form. som evakueras och försluts. Kapseln består av ett glas innehållande 80,3 viktprocent SiO2, 12.2 viktprocent B203, 2,8 viktprocent Al203, 4.0 viktprocent Na20, 0.4 viktprocent KZO och 0.3 viktprocent CaO. Kapsel med innehåll placeras i en högtrycksugn av i Exempel 1 angivet slag. Ugnens temperatur höjes succes- sivt till 90O °C, varefter ett tryck av 200 MPa appliceras och tempera- turen bibehálles vid 900 °C under ungefär 1 tim. Som tryckmedium användes en blandning av syrgas och argon av i Exempel 1 angivet slag. Efter den isostatiska pressningen kyles högtrycksugnen långsamt adiabatiskt för att strukturen hos den vid sintringstemperaturen bildade produkten skall i š s i 460 966 transformeras från tetragonal till ortorombisk. Slutprodukten har en nära teoretisk täthet och består av samma supraledande material som erhålles i Exempel l.
Glaset har förmåga att lösa in syre, vilket gör att syre kan transporteras genom höljet men det hindrar i allt väsentligt argonet från att tränga igenom. Argonet ger därigenom i allt väsentligt det för den isostatiska pressningen erforderliga trycket på höljet.
Exem l Ett föremål tillverkas på analogt sätt som i Exempel 2 med den skillnaden att den förformade kroppen omges med ett hölje av en silverfolie i stället för ett av glas. Silverfolien, som kan ha en tjocklek av 100 gm. anbringas därvid omkring kutsen och bringas att omsluta kutsen hermetiskt genom att intill varandra belägna kanter på folien svetsas samman. På analogt sätt som glaset har silverfolien förmåga att selektivt släppa igenom syre och förhindra genomträngning av argon.
Exempel 4 Ett föremål tillverkas på i Exempel 1 angivet sätt med den skillnaden att den förformade kroppen med slutna porer inneslutes i ett hölje av silver- folie innan den placeras i högtrycksugnen för att underkastas isostatisk pressning. Härigenom motverkar man eller förhindrar man en eventuell möjlig skadlig inverkan av annan gas än syrgas i tryckmediet på materialet i den förformade kroppen.
Exempel 5 Ett föremål tillverkas på analogt satt som i Exempel 2 med den skillnaden att omkring glaset på den förformade kroppen anbringas en silverfolie med en tjocklek av 100 pm. innan den förformade kroppen placeras i högtrycks- ugnen och utsattes för den isostatiska pressningen. Användning av dubbla höljen med förmåga att selektivt släppa igenom syre och förhindra passage av argon gar en ökad säkerhet mot inläckage av tryckmedium, eftersom höl- jet omkring den förformade kroppen blir gastltt även om en defekt skulle uppstå i ett av de två gaatata höljena. Dessutom kan användningen av två höljen, såsom framgår av det tidigare. medföra en effektivare separation 460 966 av syre och argon, liksom annan indifferent gas, såsom kvävgas, i tryck- mediet så att risken för inträngning av skadlig tryckgas i den förformade kroppen minimeras.
Exempel 6 Ett pulvermaterial av i Exempel 1 angivet slag blandas med vattenfri glycerin och Formas till en långsträckt kropp genom extrusion. Glycerinet drives av från den så formade pulverkroppen så att den blir fri från detta temporära bindemedel.
Den förformade kroppen förses med en gastät omslutning och pressas isostatiskt på något av i Exemplen 2, 3 eller 5 angivet sätt.
I stället för Y1Ba2Cu306 9 kan i Exemplen ovan andra pulvermaterial användas. såsom analoga föreningar där Y är helt eller delvis utbytt mot Sc och/eller en sällsynt Jordartsmetall La-Lu och Ba helt eller delvis utbytt mot Sr.
Exempel Z 10 viktdelar av ett pulvermaterial bestående av Yl'1Ba2Cu3'0206'9 med en partikelstorlek av 10 gm blandas med en viktdel av en eutektisk legering av 55 atomprocent Cu och #5 atomprocent Ba med en partikelstorlek av 1 Fm. Blandningen varmpressas i ett enaxligt verktyg vid 570 OC utan tryck till en kropp med cirkulärcylindrisk form. Därvid erhålles en förformad kropp som är försintrad och har slutna porer. Den så förformade kroppen underkastas en isostatisk pressning på i Exempel 1 angivet sätt men vid en temperatur av 920 °C. Efter kylning erhålles ett föremål av supraledande material med sammansättningen Y1Ba2Cu306'9.
Exempel 8 10 viktdelar av ett pulvermaterial bestående av Y1Ba2'2Cu3'Ou06.9 med en partikelstorlek av 10 pm blandas med en viktdel av en eutektisk legering av 72 atomprocent Cu och 28 atomprocent Y med en partikelstorlek av 1 pm.
Blandningen varmpressas i ett enaxligt verktyg vid 860 °C utan tryck till en kropp med cirkulärcylindrisk form. Därvid erhålles en förformad kropp 460 966 som är försintrad och har slutna porer. Den så förformade kroppen under- kastas en isostatisk pressning på i Exempel 1 beskrivet sätt men vid en temperatur av 930 OC. Därvid erhålles efter kylning ett föremål av supraledande material med sammansättningen Y1Ba2Cu306'9.
Exempel Q 10 viktdelar av ett pulvermaterial med sammansättningen Y1Ba2.2Cu3.26u07'1 med en partikelstorlek av 10 pm blandas med en viktdel av en eutektisk legering av 73,5 atomprocent Yb och 26.5 atomprocent Cu med en partikel- storlek av 1 pm. Blandningen varmpressas i ett enaxligt verktyg vid 650 OC utan tryck till en kropp med cirkulärcylindrisk form. Därvid erhålles en förformad kropp som är försintrad och har slutna porer.
Den så förformade kroppen underkastas en isostatisk pressning på i Exempel l angivet sätt vid en temperatur av 900 OC. Därvid erhålles efter kylning ett föremål av supraledande material med sammansättningen Y0'91Yb0'09Ba2CU3O6.9.
Exemæl 10 10 viktdelar av ett pulvermaterial med sammansättningen Gd1Ba2'2Cu3'1706'9 med en partikelstorlek av 10 pm blandas med en viktdel av en eutektisk legering av 43 atomprocent Gd och 57 atomprocent Cu med en partikelstorlek av 1 Fm. Blandningen varmpressas i ett enaxligt verktyg utan tryck vid 830 °C till en kropp med cirkulärcylindrisk form. Därvid erhålles en förformad kropp som är försintrad och har slutna porer. Den så förformade kroppen underkastas en isostatisk pressning på i Exempel 1 angivet sätt men vid en temperatur av 920 OC. Därvid erhålles efter kylning ett föremål av supraledande material med sammansättningen Gd Ba Cu 1 2 3°6.9' Exemæl 1 1 10 viktdelar av ett pulvermaterial bestående av Gd1Ba2Cu306'8 med en partikelstorlek av 5 pm uppslammas tillsammans med en viktdel av en amorf legering av Y1Ba2Cu3 med en partikelstorlek av 1 pm i metanol i en behållare av plast. Uppslamningen omröres väl t ex med hjälp av ultraljud.
Behållare med innehåll placeras sedan i ett homogent magnetfält med en 10 4ÅÉågesšâÉ%šå av minst 1 Tesla, där partiklarna får sedimentera. Partik- larna innehållande Gd orienteras därvid i samma kristallografiska riktning i sedimentet. som i form av en kaka bildas i behållarens botten. Kakan torkas och varmpressas i ett enaxligt verktyg vid 800 OC. Därvid erhålles en förformad kropp som är försintrad och har slutna porer. Den så förformade kroppen underkastas en isostatisk pressning med efterföljande kylning på i Exempel 1 angivet sätt. Därvid erhålles ett föremål av supraledande material med sammansättningen Yo 09060 9lBa2Cu306 85 som kemiskt sett består av två olika faser. Y1Ba2Cu306'85 resp Gd1Ba2Cu3O6'85.
Exempel 12 Ett pulvermaterial bestående av Gd1Ba2Cu3O6'8 med en partikelstorlek av 10 ym belägges i tur och ordning genom páångning med skikt av Gd, Ba och Cu. alla med en tjocklek av omkring 0.1 pm. Ba utgör det mellersta skiktet. De belagda partiklarna uppslammas i metanol i en behållare av plast. Behållare med innehåll placeras i ett homogent magnetfält med en flödestäthet av 1 Tesla, varvid partiklarna blir orienterade i samma kristallografiska riktning i det sediment som i form av en kaka erhålles i behållarens botten. Kakan behandlas på i Exempel ll beskrivet sätt. Vid varmpressningen bildar skikten av Gd, Ba och Cu ett skikt av Gd1Ba2Cu3.
Den bildade slutprodukten utgöres av ett föremål av supraledande material med sammansättningen Gd1Ba2Cu306'8.
Exempel 11 Ett pulvermaterial bestående av Gd18a2Cu3O6'8 med en partikelstorlek av 100 pm värmes till 800 OC i en atmosfär av argon innehållande 2 volym- procent vätgas tills partiklarnas ytskikt reducerats till metall till ett djup av 5 pm. Varje partikel av utgångsmaterialet av oxid får därigenom ett överdrag av metalliskt material i form av Gd1Ba2Cu3 med en tjocklek av 5 Fm. Pulverinnehållet varmpressas i ett enaxligt verktyg utan tryck vid en temperatur av 750 °C till en kropp med cirkulärcylindrisk form. Därvid erhålles en kropp med slutna porer. Den så förformade kroppen underkasts en isostatisk pressning på i Exempel 1 angivet sätt vid en temperatur av 900 °C, Efter kylning erhålles ett föremål av supraledande material med sammansättningen Gd1Ba2Cu306.8.
Claims (3)
1. Sätt att framställa ett föremål av supraledande material i form av en oxid genom isostatisk pressning av en av ett pulvermaterial förformad kropp med ett gasformigt tryckmedium vid en för sintring av den förformade kroppen erforderlig temperatur. varvid pulvermaterialet omfattar en oxid av de i det supraledande materialet ingående metallerna, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den isostatiska pressningen utföres med ett syrehaltigt gasformigt tryckmedium och att den förformade kroppen anordnas med slutna porer eller omges med ett gastätt hölje med förmåga att trans- portera syre, innan den isostatiska pressningen utföres under sintring av den förformade kroppen.
2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t därav. att den förformade kroppen anordnas med slutna porer genom att ett metalliskt material, som innehåller en eller flera av de i det supraledande materia- let ingående metallerna och som har en lägre smälttemperatur En pulver- materialet, fördelas i pulvermaterialet, innan detta formas till den förformade kroppen. samt att den förformade kroppen underkastas en försintring vid en för bildning av slutna porer erforderlig temperatur.
3. Sätt enligt patentkrav 2. k ä n n e t e c k n a t därav. att det metalliska materialet utgöres av en amorf legering av tva eller flera av de 1 det supraledande materialet ingående metallerna. H. Sätt enligt patentkrav 1, k H n n e t e c k n a t därav, att den förformade kroppen anordnas i ett gastätt hölje av glas med förmåga att transportera syre.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8703600A SE460966B (sv) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Saett att framstaella ett foeremaal av supraledande material i form av en oxid |
| DE3830915A DE3830915A1 (de) | 1987-09-17 | 1988-09-11 | Verfahren zur herstellung eines gegenstandes aus supraleitfaehigem material |
| JP63231407A JPH01100057A (ja) | 1987-09-17 | 1988-09-14 | 超電導性材料の製造方法 |
| US07/244,113 US4957901A (en) | 1987-09-17 | 1988-09-14 | Method of manufacturing an object from superconductive material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8703600A SE460966B (sv) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Saett att framstaella ett foeremaal av supraledande material i form av en oxid |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8703600D0 SE8703600D0 (sv) | 1987-09-17 |
| SE8703600L SE8703600L (sv) | 1989-03-18 |
| SE460966B true SE460966B (sv) | 1989-12-11 |
Family
ID=20369598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8703600A SE460966B (sv) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | Saett att framstaella ett foeremaal av supraledande material i form av en oxid |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4957901A (sv) |
| JP (1) | JPH01100057A (sv) |
| DE (1) | DE3830915A1 (sv) |
| SE (1) | SE460966B (sv) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2595584B2 (ja) * | 1987-11-26 | 1997-04-02 | 三菱マテリアル株式会社 | 残留歪のない超電導膜形成用ターゲット材の製造法 |
| US5140300A (en) * | 1988-10-24 | 1992-08-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Superconductive magneto-resistive device comprising laminated superconductive ceramic films |
| US4975414A (en) * | 1989-11-13 | 1990-12-04 | Ceracon, Inc. | Rapid production of bulk shapes with improved physical and superconducting properties |
| US5017553A (en) * | 1990-01-25 | 1991-05-21 | Westinghouse Electric Corp. | High temperature superconductor having a high strength thermally matched high temperature sheath |
| US4999338A (en) * | 1990-02-23 | 1991-03-12 | The Dow Chemical Company | Preparation of metal/superconducting oxide composites |
| US5219832A (en) * | 1991-06-18 | 1993-06-15 | Dawei Zhou | High-tc superconducting ceramic oxide products and macroscopic and microscopic methods of making the same |
| WO1995004449A1 (en) * | 1993-08-03 | 1995-02-09 | Midwest Superconductivity, Inc. | HIGH Tc SUPERCONDUCTOR MAGNETIC SHIELDS AND METHOD OF MAKING SAME |
| US5413987A (en) * | 1994-01-24 | 1995-05-09 | Midwest Research Institute | Preparation of superconductor precursor powders |
| US6216949B1 (en) * | 1996-06-28 | 2001-04-17 | Bundesdruckerei Gmbh | Process for protecting products against forgery by means of machine-readable distinctive safety features |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE348961C (sv) * | 1971-03-15 | 1982-08-30 | Asea Ab | Forfarande for framstellning av en sintrad pulverkropp |
| JPS60116702A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-24 | Kobe Steel Ltd | 高能率熱間静水圧成形方法および装置 |
| JPS6274003A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 圧粉体の焼結方法 |
| US4826808A (en) * | 1987-03-27 | 1989-05-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Preparation of superconducting oxides and oxide-metal composites |
| US4842704A (en) * | 1987-07-29 | 1989-06-27 | Collins George J | Magnetron deposition of ceramic oxide-superconductor thin films |
-
1987
- 1987-09-17 SE SE8703600A patent/SE460966B/sv not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-09-11 DE DE3830915A patent/DE3830915A1/de not_active Withdrawn
- 1988-09-14 US US07/244,113 patent/US4957901A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-14 JP JP63231407A patent/JPH01100057A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8703600D0 (sv) | 1987-09-17 |
| DE3830915A1 (de) | 1989-04-06 |
| US4957901A (en) | 1990-09-18 |
| JPH01100057A (ja) | 1989-04-18 |
| SE8703600L (sv) | 1989-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5902763A (en) | Fused ceramic composite | |
| FI93826C (sv) | Förfarande för framställning av självbärande keramiska sammansättningar | |
| US3317298A (en) | Process for joining surfaces of refractory material with a mno-sio2-al2o3 system | |
| SE460966B (sv) | Saett att framstaella ett foeremaal av supraledande material i form av en oxid | |
| IE871456L (en) | Ceramic abrasive material. | |
| Lo et al. | Processing of bulk YBa 2 Cu 3 O 7− δ ceramics prior to peritectic solidification | |
| US4748136A (en) | Ceramic-glass-metal composite | |
| EP0010834A1 (en) | Method of sintering beta-alumina ceramic bodies, encapsulation chamber for use in such a method, and method of manufacturing such a chamber | |
| US3890140A (en) | Aluminum titanate crucible for molten uranium | |
| US2754172A (en) | Method of manufacturing ferromagnetic material and bodies | |
| FI93944C (sv) | Förfarande för att bilda komplexa oxidationsreaktionsprodukter | |
| JP6420098B2 (ja) | ガラスセラミックス | |
| Guha et al. | Microstructural Inhomogeneity in Sintered Pb (Mg1/3Nb2/3) O3‐PbTiO3 Based Dielectrics | |
| JPH03501246A (ja) | セラミツク体を製造する新規方法 | |
| Applegate et al. | CRITIC-I: Instrumented lithium oxide irradiation: Part 1, Lithium oxide fabrication and characteristics | |
| Egorysheva et al. | Synthesis of nanocomposites based on MO-Bi 2 O 3-B 2 O 3 (M= Ca, Sr, Ba) glasses | |
| Stuijts | Sintering theories and industrial practice | |
| Backhaus-Ricoult et al. | Identification of oxidation mechanisms in silicon nitride ceramics by TEM | |
| JPH03505569A (ja) | 高Ｔｃ超伝導体とその製造方法 | |
| JP3242350B2 (ja) | 酸化物超電導体およびその製造方法 | |
| Wrona et al. | Composite ZrO2-based cermet material modified with Mo | |
| JPH0155205B2 (sv) | ||
| JPH11247029A (ja) | 高純度アルミナシリカジルコニア繊維及び耐火断熱材 | |
| Pryor | IMPURITY EFFECTS IN SINTERING LEAD ZIRCOHATE TITANATE. | |
| Wilder | Sintering Mechanism as Applied to Refractory Oxides: A Bibliography, 1937-1952 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 8703600-0 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |