Способ получения изделий из высокотемпературного сверхпроводящего материала

 

Использование: для создания сверхбыстродействующих ЭВМ нового поколения, сверхчувствительных датчиков электронных приборов детекторов СВЧ, криомагнитных экранов и др. Сущность изобретения: способ включает смешивание порошка высокотемпературного сверхпроводящего материала и прессование. Новым является то, что в качестве порошка высокотемпературного сверхпроводящего материала берут порошок состава (Pb_xBi_1-x)₂Ca₂Sr₂Cu₃O_t. в качестве полимера берут полихлортрифторэтилен в количестве 10-25% от массы композиции, а прессование ведут при температуре 503-523 К и давлении 96-230 МПа в течение 5-30 мин. 1 табл.

Изобретение относится к получению сверхпроводящих материалов, в частности высокотемпературных сверхпроводников, и может быть использовано для создания сверхбыстродействующих ЭВМ нового поколения, сверхчувствительных датчиков электронных приборов, детекторов СВЧ, криомагнитных экранов и др. Целью изобретения является повышение магнитной восприимчивости. Для осуществления способа брали порошок ПХТФЭ промышленного производства марки П (ТПП-513К) ГОСТ 13744-68 и порошок ВТСП (Рb_хBi_1-x)₂Ca₂Sr₂Cu₃Oy с размером частиц 1-5 мкм, полученный из порошков PbO, Bi₂O₃, SrCl₃, CaCO₃, CuO класса "ОСЧ". После диспергирования и гомогенизации в шаровой агатовой мельнице шихта повергалась термообработке при 1073 К в течение 16 ч, а затем прессовалась в цилиндрические заготовки диаметром 10 мм и толщиной 1-2 мм под давлением 3000 МПа. Твердофазный синтез проводился при 1118 К в воздушной атмосфере в течение 324 ч. Измельчение полученной керамики ВТСП вели до размера частиц 1-5 мкм. Полученный порошок ВТСП известного состава смешивали с порошком ПХТФЭ. Смесь ПХТФЭ и ВТСП с необходимым содержанием компонентов смачивали этиловым спиртом. Полученную суспензию перемешивали при комнатной температуре до испарения спирта. Образцы для исследования изготавливали методом прямого горячего прессования. Прессование смеси осуществляли в пресс-форме с регулируемым обогревом на установке, позволяющей многократно автоматически воспроизводить температурно-временной режим нагрева, выдержку температуры пресс-формы при заданной температуре и охлаждение. После прессования определяли относительную магнитную восприимчивость полученных образцов ВТСП с помощью автодинной методики на частоте 1 кГц. Измеряли мнимую часть поверхностного импеданса ВТСП образцов, которая прямо пропорциональна магнитной восприимчивости. П р и м е р 1. 16 г порошка ВТСП формулы (Pb_хBi_1-x)₂Ca₂Sr₂Cu₃Oy и 4 г порошка ПХТФЭ после прибавления этилового спирта до полного смачивания смеси перемешивали при комнатной температуре до испарения спирта. Затем приготовленную смесь загружали в пресс-форму, нагревали до 513 К, прессовали под давлением 130 МПа в течение 15 мин, магнитная восприимчивость при 78 К составляла - 0,69 от.ед. (пример 1 таблицы). П р и м е р ы 2-5. Поступали так, как описано в примере 1, за исключением того, что изменяли соотношение ПХТФЭ и ВТСП в приготовляемом материале. Состав и свойства приведены в примерах 2-5 таблицы. В пределах заявляемого интервала содержания компонентов (примеры 2-3) цель достигается. За пределами заявляемого интервала (примеры 4-5) - цель не достигается. П р и м е р ы 6-9. Поступали так, как описано в примере 1, за исключением того, что изменяли температуру прессования. Если температура прессования выше (пример 8) или ниже заявляемого интервала (пример 9), то цель не достигается. В пределах заявляемого интервала температур цель достигается (примеры 6 и 7). П р и м е р ы 10-17. Поступали так, как описано в примере 1, за исключением того, что изменяли давление и время прессования. Если давление прессования ниже (пример 12) или выше заявляемого интервала (пример 13), то цель не достигается. Время прессования менее 5 мин (пример 16) и более 30 мин (пример 17) не обеспечивает достижение поставленной цели. П р и м е р 18 (прототип). В примере 18 таблицы приведены данные по магнитной восприимчивости для лучшего образца прототипа [2]. Таким образом, заявляемый способ позволяет получить изделия из ВТСП практически любой формы с достаточно высокими показателями магнитной восприимчивости (до - 0,69 отн.ед.). Способ технологичен и может быть реализован на стандартном оборудовании.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО МАТЕРИАЛА, включающий смешивание порошка сверхпроводящего материала и полимера с последующим прессованием, отличающийся тем, что, с целью повышения магнитной восприимчивости, в качестве порошка сверхпроводящего материала используют порошок состава (Pb_x Bi_1-x)₂ Ca₂ Sr₂ Cu₃O_y, в качестве полимера используют полихлортрифторэтилен в количестве 10 - 25% от массы композиции, а прессование ведут при температуре 503 - 523 К и давлении 96 - 230 МПа в течение 5 - 30 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1