СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОЙ ПРОВОЛОКИ ИЗ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО BI-МЕТАЛЛОКСИДА Советский патент 1995 года по МПК H01B12/00 

Изобретение относится к области технической сверхпроводимости, в частности для получения сверхпроводящих материалов из оксидных металлокерамик при создании токонесущих изделий.

Известно, что сверхпроводящий оксид фазы (2212) системы Bi-Sr-Ca-Cu-O обычно получают методом порошкового спекания исходных окислов или карбонатов посредством твердофазной реакции. Исходные компоненты (Bi₂O₃, SrCO₃, CaCO₃ и CuO) смешивают и прокаливают на воздухе при 800^оС в течение 10 ч. Прокаленную смесь охлаждают до комнатной температуры, измельчают, а затем подвергают прямому прессованию и спеканию при 800-880^оС на воздухе или под определенным парциальным давлением кислорода. Однако изделия, полученные данным способом, имеют пористую структуру, низкие значения плотности критического тока, отсутствие ярко выраженной текстуры, а также данный способ не позволяет получать длинномерные изделия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения композиционной проволоки, включающий смешение Bi₂O₃, SrCO₃, CaCO₃ и CuO, синтез при температуре 850-880^оС для получения соединения Bi₂Sr₂Ca₁Cu₂O₈+ δ, размол, засыпку порошка в серебряную трубку, прокатку и термическую обработку при температурах более 800^оС на воздухе.

Однако данный способ получения проволоки является технологически сложным и дорогостоящим, т.к. для его осуществления необходимо использовать серебряные трубки. Полученные изделия имеют температуру перехода в сверхпроводящее состояние Т_k(R=0)=85 K.

Целью изобретения является упрощение технологического процесса, удешевление изделия путем исключения драгметаллов и повышение сверхпроводящих свойств путем обеспечения требуемого содержания кислорода в готовом изделии.

Цель достигается тем, что в способе изготовления проволоки из сверхпроводящего материала, включающего приготовление шихты, синтез соединения, помещение порошка в металлическую трубку, прокатку и термическую обработку, в шихту дополнительно вводят оксиды свинца или сурьмы, синтез соединения проводят при температуре 820-830^оС, полученное соединение помещают в медную трубку, а термическую обработку проводят при температуре 600-650^оС в инертной среде.

В предлагаемом способе, изменяя параметры: содержание висмута и свинца или сурьмы в исходной шихте, температуру синтеза и термической обработки, можно получать необходимое содержание кислорода в соединение, а следовательно, требуемые сверхпроводящие параметры фазы 2212.

П р и м е р. Исходные компоненты (Bi₂O₃, SrCO₃, CaCO₃, CuO, PbO₂ или Sb₂O₅) смешивают в пропорции, необходимой для получения, например, соединений (Bi_1,7Pb_0,3)Sr₂Ca₁Cu₂O₈ + δ или (Bi_1,7Sb_0,3)Sr₂Ca₁Cu₂O₈+ δ. Затем проводят синтез соединения при температуре 820-830^оС на воздухе или в смеси кислорода с аргоном, полученное соединение размалывают в порошок. Порошок помещают в трубку, изготовленную из меди, и прокатывают. Полученную проволоку подвергают термической обработке при 600-650^оС в течение 60 мин в инертной среде.

Технологические режимы, составы конкретных примеров и свойства изделий, полученных предложенным способом и известным способом, приведены в таблице.

Сущность изобретения состоит в следующем: в шихту, содержащую компоненты Bi₂O₃, SrCO₃, CaCO₃ и CuO дополнительно вводят PbO или SbO. Затем проводят синтез соединения при температуре 820-830°С на воздухе или в смеси кислорода с аргоном: полученное соединение (Bi_1,7Pb_0,3)Sr₂Ca₁Cu₂O₈+δ или (Bi_1,7Sb_0,3)Sr₂Ca₁Cu₂O₈+δ размалывают в порошок. Порошок помещают в трубку, изготовленную из меди, и прокатывают. Подученную проволоку подвергают термической обработке при 600 - 650°С в течение 60 мин в инертной среде. 1 табл.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОЙ ПРОВОЛОКИ ИЗ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО BI-МЕТАЛЛОКСИДА, при котором шихту, содержащую Bi₂O₃, SrCO₃, CaCO₃ и CuO, синтезируют в соединение,проводят размол, размещают порошок в металлической трубке, осуществляют прокатку и подвергают термической обработке, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и удешевления изделия путем исключения драгметаллов, повышения сверхпроводящих свойств путем обеспечения требуемого содержания кислорода в готовом изделии, используют шихту, дополнительно содержащую PbO или SbO, и трубку, выполненную из меди, синтез производят при температуре 820 830^oС, а термическую обработку при температуре 600 650^oС в инертной среде.