Способ получения сверхпроводящего проводника

Изобретение относится к области электротехники, в частности к сверхпроводимости, и может быть использовано для усовершенствования технологий получения сверхпроводящих проводников. Для повышения температуры сверхпроводящего перехода, при подготовке образца заданного размера из шихты, ее пронизывают параллельно расположенными в направлении распространения тока в изделии тонкими нитями, например шелковыми, которые при термообработке выгорают и создают сквозные каналы сверхпроводимости за счет свободного движения электронов проводимости. Техническим результатом изобретения является повышение температуры сверхпроводящего перехода.

 

Изобретение относится к явлению сверхпроводимости и может быть использовано для совершенствования технологии получения сверхпроводящих материалов. Известен способ изготовления высокотемпературного сверхпроводника (см. патент РФ №2111570, кл. Н 01 В 12/00, 1993 г.). Известный высокотемпературный сверхпроводник содержит иттрий или лантан и барий, а также дополнительно серебро и селен при определенном соотношении компонентов. Существенным недостатком такого сверхпроводника является использование компонентов из материалов редких и дорогих элементов.

Также известен способ получения высокотемпературных сверхпроводящих изделий (см. патент РФ №2091880, кл. Н 01 В 12/00, 1995 г.), при котором составляют шихту из порошка, содержащего элементы IIA, IIIA, VB, VIB групп Периодической системы, медь и кислород, формируют и термообрабатывают образцы заданного размера в кислородсодержащей атмосфере по специальной технологии.

Этот способ обладает также рядом недостатков, заключающихся в том, что величина температуры сверхпроводящего перехода недостаточно высока; кроме того, на величину температуры сверхпроводящего перехода существенное влияние оказывает степень дисперсности исходного материала, количество и структура каналов проводимости, а также размеры образца.

Техническим решением предлагаемого изобретения является повышение температуры сверхпроводящего перехода.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения сверхпроводящего проводника, основанном на образовании шихты из мелкодисперсного порошка, содержащего элементы IIА, IIIА, VВ, VIВ групп Периодической системы, медь и кислород, формируют образцы заданного размера и термообрабатывают в кислородсодержащей атмосфере, при образовании шихты внутрь ее, в направлении распространения тока в изделии равномерно укладывают тонкие нити, например шелковые, при выгорании которых после термической обработки создаются сквозные каналы сверхпроводимости при свободном движении электронов проводимости.

Новизна заявленного технического решения обусловлена проведением дополнительной технологической операции при создании сверхпроводящего проводника, обеспечивая выполнение сетки сквозных тончайших отверстий, за счет которых увеличивается электропроводность вещества.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня технологии изготовления материалов высокотемпературных сверхпроводников, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.

Способ получения сверхпроводящего проводника осуществляется следующим образом. При образовании шихты из мелкодисперсного порошка, содержащего элементы IIА, IIIА, VB, VIB групп Периодической системы, медь и кислород, порошок перемешивают, затем при формировании цилиндрических или квадратных образцов вовнутрь укладывают тонкие нити, например шелковые, в направлении распространения тока в изделии, равномерно распределяя по всему его сечению. Далее образец изделия нагревают, при этом нити выгорают и в результате образуются сквозные каналы проводимости при свободном движении электронов проводимости.

Шаг расположения каналов проводимостей определяют в зависимости от требуемой величины повышения температуры сверхпроводящего перехода, которая определяется экспериментально. Доказательством возможности повышения температуры сверхпроводящего перехода изготовленного сверхпроводника является тот факт, что появление даже одного сквозного канала проводимости при электрическом пробое диэлектрика снижает его электрическое сопротивление практически на один порядок (см. Гинзбург В.Л., Андрюшин Е.А., Сверхпроводимость “Педагогика” 1990 г., 112 с.). В связи с этим создание сквозного канала проводимости в сверхпроводнике также приведет к снижению его электрического сопротивления примерно на один порядок. Создание равномерной сетки сквозных отверстий, выполненных методом выгорания тонких, например шелковых, нитей, позволит на много порядков снизить уровень электрического сопротивления и тем самым повысить температуру сверхпроводящего перехода. Меняя количество каналов проводимости, можно регулировать температуру сверхпроводящего перехода этого проводника.

Способ получения сверхпроводящего проводника, при котором составляют шихту из мелкодисперсного порошка, содержащего элементы IIA, IIIA, VB, VIB групп Периодической системы, медь и кислород, формируют и термообрабатывают в кислородсодержащей атмосфере, отличающийся тем, что при подготовке образца заданного размера из шихты, ее пронизывают параллельно расположенным в направлении распространения тока в изделии тонкими нитями, например, шелковыми, которые при термообработке выгорают и создают сквозные каналы сверхпроводимости за счет свободного движения электронов проводимости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению сверхпроводящих материалов и может быть использовано в электротехнической промышленности и других отраслях науки и техники при изготовлении сверхпроводящих магнитных систем различного назначения.

Изобретение относится к технике, а именно к материалам с высокой проводимостью, способам их обработки. .
Изобретение относится к области электротехники, в частности к технологии получения выскотемпературных сверхпроводящих изделий. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве обмоток высокопольных импульсных магнитов, а также для тяжелонагруженных линий электропередач.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к способу получения сверхпроводников в виде композиционных широких лент и листов с различным числом слоев и жил в слое из высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) соединений, предназначенных для создания электротехнических изделий.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, к способу изготовления сверхпроводящей проволоки конечной длины, предусматривающему по меньшей мере ввод исходного сверхпроводящего материала в металлическую трубку, укладывание или свертывание металлической трубки с соприкосновением наружных поверхностей различных частей трубки и нагрев металлической трубки, заполненной исходным сверхпроводящим материалом, до температуры, близкой к точке плавления металлической трубки, для того, чтобы сформировать в исходном материале сверхпроводящую фазу.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах, преимущественно предназначенных для работы в магнитных полях выше 10 Тл при высоких плотностях тока и низких гистерезисных потерях.

Изобретение относится к получению высокотемпературных сверхпроводников, в частности к получению высокотемпературных сверхпроводников из широко распространенных материалов с доступной технологией изготовления.

Изобретение относится к получению высокотемпературных сверхпроводников, в частности к получению высокотемпературных сверхпроводников из широко распространенных материалов с доступной технологией изготовления.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к сверхпроводящим проводам круглого сечения для переменных токов, и может быть использовано в криогенной электротехнике.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к технологии получения длинномерных проводов на основе сверхпроводящих соединений

Изобретение относится к области прикладной сверхпроводимости и может быть использовано для изготовления сверхпроводников при сильно механически нагруженных сверхпроводящих обмоток (с напряжением проводника больше 100 МПа при работе), а также для сверхпроводящих обмоток и устройств, работающих в переменных режимах, например сверхпроводящих индуктивных накопителей энергии, дипольных и квадрупольных магнитов для ускорителей заряженных частиц
Изобретение относится к области технической сверхпроводимости, в частности к технологии получения длинномерных композиционных многожильных проводов на основе высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) соединений, предназначенных для создания электротехнических изделий
Изобретение относится к области технической сверхпроводимости, в частности к технологии получения длинномерных композиционных многожильных проводов на основе высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) соединений, предназначенных для создания электротехнических изделий

Изобретение относится к высоковольтной изоляции

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах, предназначенных для работы при температурах жидкого гелия
Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу получения высокотемпературных сверхпроводников на основе диборида магния, включающий формирование полой металлической ампулы, заполнение ампулы порошком, представляющим собой смесь стехиометричного состава, состоящую из порошка гомогенного гранулированного магния с очищенной пассивированной поверхностью, полученного центробежным распылением расплава магния, нагретого до температуры 650-850°С, из тигля, вращающегося со скоростью 1000-6000 оборотов в минуту, с кристаллизацией распыленного магния в атмосфере гелия и порошка аморфного бора, деформирование полученного ампульно-порошкового элемента экструзией при температуре 450-500°С и величине коэффициента вытяжки 3-6 с последующим волочением со степенью деформации за проход 5-10%, термообработку при температуре 800-900°С, в течение 1-10 часов в вакууме или в аргоне

Изобретение относится к области электрохимии, в частности к способу сборки композитной заготовки для изготовления многоволоконного провода (варианты), который предусматривает заполнение цилиндрического чехла технологическими элементами, которые затем удаляют из чехла и заменяют прутками, каждый из которых состоит из отдельных стержней, уложенных в определенном порядке, обеспечивающем максимальную плотность заполнения, при этом сечение каждого из технологических элементов отличается от сечения замещающего его прутка, центральный технологический элемент имеет правильную гексагональную форму с шириной грани А1, величину которой определяют из выражения где а - ширина грани гексагонального стержня, М - количество стержней в диаметральном направлении, второй ряд, окружающий центральный элемент, заполняют попеременно технологическими элементами, три из которых имеют правильную гексагональную форму с шириной грани А2, определяемой из выражения а три других технологических элемента имеют гексагональную форму, ширина граней которых последовательно равна все последующие ряды заполняют попеременно технологическими элементами, имеющими гексагональную форму, ширина граней которых равна последовательно , а оставшееся свободное пространство между гексагональными технологическими элементами и цилиндрическим чехлом заполняют дополнительными технологическими элементами с формой поперечного сечения, обеспечивающей максимальное заполнение чехла

Изобретение относится к области электротехники, в частности к сверхпроводящему устройству, которое имеет оксидный сверхпроводящий провод

Изобретение относится к конструкциям концевой заделки сверхпроводящего кабеля
Наверх