SU1734951A1 - Способ изготовлени длинномерных проводников из высокотемпературной сверхпровод щей керамики - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способам изготовлени  длинномерных проводников из высокотемпературной сверхпровод щей керамики. Цель изобретени  - повышение токонесущих характеристик проводника и их стабилизаци . Пластичную оболочку (например серебр ную) заполн ли шихтой следующего состава, мас.%: УВааСизОх 98-80, Ад 2-20 и осуществл ли деформацию заготовки при 450-800° С с последующей электрохимической обработкой при 400-750° С и напр жении 0,01-2,5 В 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии и может быть использовано дл  изготовлени  длинномерных проводников из высокотемпературных сверхпровод щих керамик электротехнического назначени .

Целью изобретени   вл етс  повышение токонесущих характеристик проводника и их стабилизаци ,

Способ осуществл ют следующим образом .

Пластичную оболочку наполн ют шихтой , содержащей 98-80 мае % УВа2СизОх и 2-20 мас.% Ад, после чего осуществл ют деформацию заготовки при 450-800° С с последующей электрохимической обработкой при 400-750° С и напр жении 0,01-2,5 В.

В качестве шихты дл  наполнени  пластичной оболочки (например серебо ной) используетс  ультрадисперсна  шихта с размером частиц керамики 100-1000 А°, а серебра 50-800 А°. Ультрадисперсна  шихта обладает большей технологической пластичностью при 450-800° С, чем керамика микронных размеров. Причиной этого  вл етс  межзеренное скольжение, сопровождающеес  динамической рекристаллизацией В процессе деформации (экструзии, прокатки) частицы серебра удлин ютс  и шихта приобретает волоконное строение: в матрице из керамики расположены волокна серебра длиной 200-5000 А°. Размер зерен шихты составл ет 0,1-0,3 мкм и они выт нуты в направлении деформации удлинени .

Такое строение сердцевины придает проводнику гибкость и повышает прочность , в том числе и на изгиб. Снижение содержани  серебра в шихте менее 2 мае. % ведет к резкому различию в пластических характеристиках оболочки и сердцевины, что приводит к растрескиванию сердцевины, что приводит к растрескиванию сердцевины и разрывам оболочки. Увеличение содержани  серебра более 20 мае % снижает электрические характеристики проводника. После экструзии шихта обеднена кислородом и находитс  не в сверхпровод щем соЈ

s|

GO

ю

СЛ

сто нии. Насыщение кислородом осуществл етс  электрохимически. К обоим концам проводника присоедин ютс  два электрода , один из которых выполнен из твердого электролита, например, Zr02 + 10 мас.% УОз. При пропускании посто нного электрического тока молекул рный кислород на поверхности твердого электролита в ион...

-Не

т.е. 02 - 20, а на границе твердый элект- ролит - сверхпровод ща  керамика происходит электрохимический перенос 0 (твердый электролит) - СГ(сверхпровод ща  шихта). Твердый электролит в таком режиме работает как кислородный насос, насыща  шихту кислородом, и переводит ее в сверхпровод щее состо ние.

Этот метод не требует отжига шихты при высоких (900-950° С) температурах в среде кислорода в течение дес тков часов. Процесс протекает в зависимости от размеров проводника за 1-6 ч. В случае необходимости может использоватьс  дополнительный электрод изтвердого электролита . Дл  этого в серебр ной оболочке выполн етс  отверстие, через него в керамике присоедин етс  дополнительный электрод. Электрохимическое насыщение ведетс  при относительно низких температурах и малых длительност х, поэтому про- цесс рекристаллизации керамики не успевает произойти, особенно в услови х, когда матрица пронизана ультрадисперсными волокнами серебра. Это обеспечивает сокращение прочностных характеристик проводника при достаточно высоких токонесущих показател х. При температурах электрохимической обработки менее 400° С электрохимический перенос ионов кислорода из твердого электролита не протекает и проводник не переходит в сверхпровод щее состо ние. Повышение температуры более 750° С ведет к рекристаллизации шихты , росту зерна керамики, снижению прочностных и токовых характеристик проводника .

Повышение напр жени  в процессе электропереноса более 2,5 В ведет к перегреву проводника, локальной рекристаллизации керамики и ухудшению прочностных и токовых характеристик проводника. Снижение напр жени  менее 0,01 В не обеспечивает переноса кислорода, шихта не переходит в сверхпровод щее состо ние. Снижение температуры деформировани  менее 450° С приводит к нарушению сплошности сердцевины, микротрещинам и падению , плотности тока. В то же врем  увеличение температуры деформировани  более 800° С ведет к рекристаллизации и охрупчиванию проводника и его разрушению при сгибах.

В таблице приведены токовые характеристики проводника, полученные по предлагаемому способу после навивки на стержень диаметром 100 мм. Диаметр провода 1 мм.

Из данных таблицы следует, что описанный способ повышает и стабилизирует критический ток проводника и издели .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  длинномерных проводников из высокотемпературной сверхпровод щей керамики, включающий наполнение пластичной оболочки шихтой, содержащей УВааСизОх , и деформацию заготовки , отличающийс  тем, что, с целью повышени  токонесущих характеристик проводника и их стабилизации,в шихту дополнительно ввод т Ад при следующем соотношении компонентов, мае. % :

   УВа2СизОх98-80

   Ад2-20,

   при этом деформацию ведут при 450-800°С с последующей электрохимической обработкой при 400-750 °С и напр жении 0,01-2,5 В.

   Продолжение таблицы