WO1989010909A1 - PROCESS FOR INCREASING THE RESISTANCE OF HIGH-Tc SUPERCONDUCTORS TO ENVIRONMENTAL INFLUENCES - Google Patents

PROCESS FOR INCREASING THE RESISTANCE OF HIGH-Tc SUPERCONDUCTORS TO ENVIRONMENTAL INFLUENCES Download PDF

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WO1989010909A1 PCT/EP1989/000511 EP8900511W WO8910909A1 WO 1989010909 A1 WO1989010909 A1 WO 1989010909A1 EP 8900511 W EP8900511 W EP 8900511W WO 8910909 A1 WO8910909 A1 WO 8910909A1
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environmental influences
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superconductors
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Joachim Maier
Pandiyan Murugaraj
Albrecht Rabenau
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Hoechst Ag
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    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
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    • H10N60/0661—After-treatment, e.g. patterning
    • H10N60/0716—Passivation

Definitions

  • the present invention relates to a method for increasing the resistance of high-T c superconductors to environmental influences.
  • the method involves treating a high-T c superconductor material in the form of powder, grains, thin layers or ceramic bodies with an organohalosilane, such as (CH 3 ) 3 SiCl.
  • H 2 O which is adsorbed on the surface of the superconductor material, is removed with elimination of HCl, whereby (CH 3 ) 3 SiOH adsorbates are formed.
  • Surface hydroxide groups typically surface groups of oxides
  • Water-repellent (CH 3 ) 3 SiO groups are bound to the surface to be protected.
  • the superconductor material treated in this way is not wetted by water and shows a considerably higher resistance to environmental influences than untreated material.
  • an organohalosilane such as (CH 3 ) 3 SiCl.
  • This process step is particularly effective in the case of oxidic high-T c solar conductor materials which are based on divalent element (E) and, if appropriate. on trivalent element (M) are slightly inferior.
  • the superconducting oxides "impregnated" in this way are clearly water-repellent and are not wetted by liquid water. No significant deterioration in properties was observed after treatment with H 2 O for one week.
  • alkylhalosilanes or halogenated hydrocarbons such as tertiary butyl chloride, (CH 3 ) 3 CC1, can of course also be used.

Description

Verfahren zum Erhöhen der Beständigkeit von Hoch-Tc-Supraleitern gegen Umgebungseinflüsse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhender Beständigkeit von Hoch-Tc-Supraleitern gegen Umgebungseinflüsse .
Eine der Hauptschwierigkeiten, die einer breiteren technischen Anwendung der in jüngerer Zeit bekannt gewordenen Hoch-Tc-Supraleitern entgegensteht, ist die Unbeständigkeit dieser Materialien gegen Umgebungseinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit.
Durch die vorliegende Erfindung wird dieses Problem durch Einführen wasserabweisender Oberflächenschutzgruppen in die Oberfläche der Supraleitermaterialien ganz erheblich verringert, wenn nicht sogar praktisch behoben.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des vorliegenden
Verfahrens wird ein Hoch-Tc-Supraleitermaterial in Form von Pulver , Körnern, dünnen Schichten oder Keramikkörpern mit einem Organohaiogensilan, wie ( CH3 ) 3SiCl behandelt . H2O, das an der Oberfläche des Supraleitermaterials adsorbiert ist , wird dabei unter HCl-Abspaltung beseitigt, wobei ( CH3 ) 3SiOH-Adsorbate entstehen. Oberflächenhydroxidgruppen (typische Oberflächengruppen von Oxiden) werden ebenfalls unter HCl-Abspaltung umgewandelt . Hierbei werden an der zu schützenden Oberfläche wasserabstoßende ( CH3 ) 3SiO-Gruppen gebunden. Das so behandelte Supraleitermaterial wird von Wasser nicht benetzt und zeigt eine im Vergleich zu unbehandeltem Material ganz erheblich höhere Beständigkeit gegen Umgebungseinflüsse. Bei einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden
Erfindung wird das gegen Umgebungseinflüsse zu schützende
Supraleitermaterial vor der eigentlichen Oberflächenschutzbehandlung kurz mit H2O vorbehandelt . Dies geschieht zweckmäßigerweise durch Behandeln in einem feuchten, z. B.
H2O-gesättigten Argonstrom. Dieser Verfahrensschritt ist besonders wirksam bei oxidischen Hoch-Tc-Suoraleitermaterϊalien, welche an zweiwertigem Element (E ) und ggf . an dreiwertigem Element (M ) leicht unterschüssig sind.
Solche an E und ggf . M leicht unterschüssige Materialien sind in der deutschen Patentanmeldung P 38 05 954.1-45 vorgeschlagen und genauer beschrieben. Ein besonders bevorzugtes Material ist YBa 1 , 95Cu 3O 6, 45 + 0 ,25 Hier besteht auch nicht die Gefahr einer Ba (OH) 2- oder BaC03 -Bildung .
BEISPIEL : Ein Suoraleitermaterial vom Typ YBa 2-y Cu 3 O x
( x etwas kleiner als 7 ) in Form von Pulver , Granulat, einer dünnen Schicht oder einem geformten, gesinterten Körper wird einige Minuten einem feuchten Argon-Strom ausgesetzt, getrocknet und dann ca. 1 Stunde in flüssiges Silan (CH3 ) 3 SiCl eingetaucht. Anschließend werden das überschüssige Silan und die gebildete Chlorwasserstoffsäure HCl unter Unterdruck entfernt.
Die in dieser Weise " imprägnierten" supraleitenden Oxide sind deutlich wasserabweisend und werden von flüssigem Wasser nicht benetzt. Nach einwöchiger Behandlung mit H2O wurde noch keine wesentliche Verschlechterung der Eigenschaften beobachtet .
Anstelle des oben erwähnten Trimethylchlorsilans können selbstverständlich auch andere geeignete Alkylhalogensilane oder auch Halogenkohlenwasserstoffe wie tertiäres Butylchlorid, (CH3 ) 3CC1 , verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Erhöhung der Beständigkeit von Hoch-T c Supraleitern gegen Umgebungseinflüsse, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Supraleiters mit wasserabweisenden Oberflächenschutzgruppen versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter mit einem Halcgenkohlenwasserstoff oder einem Organohalogensilan, insbesondere einem Alkylhalogensilan, behandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter mit (CH3)3SiCl behandelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter vor der Oberfiächenschutzbehandlung mit H2O vorbehandeit wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung mit einem feuchten Inertgasstrom erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Supraleiter ein oxidisches Material ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Supraleitermaterial einen unterstöchiometrischen Anteil an zweiwertigem Element enthält.
PCT/EP1989/000511 1988-05-10 1989-05-10 PROCESS FOR INCREASING THE RESISTANCE OF HIGH-Tc SUPERCONDUCTORS TO ENVIRONMENTAL INFLUENCES WO1989010909A1 (en)

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