Получение токонесущих 2212 BSCCO структур в объемных и многожильных длинномерных изделиях из исходного метастабильного состояния
Диссертация
Для трех типов лигатуры (РЬ, К, 8гБ04) оптимизированы режимы синтеза 2212 ВБССО материала, позволяющие стабилизировать значения критической температуры сверхпроводящего перехода на уровне ~87−94 К. Установлено, что сформировать во всем объеме крупноразмерных изделий (0 7−10 ммдлина 150−200 мм) гомогенную фазу 2212 с оптимальной морфологией структуры и высокими сверхпроводящими характеристиками… Читать ещё >
Содержание
- 1. Литературный обзор
- 1. 1. Методы синтеза 2212 BSCCO материалов
- 1. 1. 1. Керамический (твердофазный) метод
- 1. 1. 2. Метод золь-гель
- 1. 1. 3. Криохимический метод
- 1. 1. 4. Расплавные технологии синтеза
- 1. 2. Методы получения длинномерных изделий
- 1. 2. 1. Метод «oxide powder in tube»
- 1. 2. 2. Метод «doctor blade»
- 1. 2. 3. «Dip-coating» метод
- 1. 2. 4. Электрофоретическое нанесение покрытий
- 1. 2. 5. Спиннингование и экструзия
- 1. 2. 6. Использование исходного метастабильного состояния
- 1. 3. Способы формирования токонесущих структур
- 1. 3. 1. Зонная плавка
- 1. 3. 2. Метод медленного охлаждения
- 1. 3. 3. Метод изотермической кристаллизации
- 1. 4. Влияние легирования сверхпроводящей фазы Bi2Sr2CaCu2Ox на электрофизические характеристики
- 1. 5. Выводы и постановка задачи
- 1. 1. Методы синтеза 2212 BSCCO материалов
- 2. Методики, используемые в работе
- 2. 1. Изготовление образцов
- 2. 1. 1. Получение исходного метастабильного материала
- 2. 1. 2. Изготовление длинномерных проводников
- 2. 2. Структурные и фазовые исследования
- 2. 2. 1. Рентгеновские исследования
- 2. 2. 2. Исследования микроструктуры
- 2. 2. 3. Исследования фазовых превращений
- 2. 3. Электрофизические измерения
- 2. 3. 1. Измерения критической температуры сверхпроводящего перехода
- 2. 3. 2. Измерения критического тока
- 2. 1. Изготовление образцов
- 4. 1. Фазовые превращения при нагреве метастабильного материала
- 4. 2. Влияние кислорода на сверхпроводящие свойства
- 4. 3. Допирование калием
- 4. 4. Влияние режимов термобработки на формоизменение и сверхпроводящие характеристики объемных изделий, дотированных 8г
- 4. 5. Токонесущая способность объемных ВТСП изделий, полученных при помощи твердофазного синтеза
- 5. 1. Фазовые соотношения и структурные трансформации В8ССОМ^ композитов на основных этапах МР8С цикла
- 5. 2. Эффект «распухания» серебряной оболочки при нагреве
- 5. 3. Анализ влияния режимов МР8С метода на токонесущую способность 2212 В8ССО проводников
Список литературы
- Можаев А. П, Першин В. И, Шабатин В. П. // Журнал всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева.-1989.-T.XXX1.-№ 4.-С.504−508.
- Majewski P., Su H.-L., Quilitz M. // Journal of Materials Science.-1997.-V.32.-P.5137−5141.
- Mac Manus-Driscoll J.L., Bravman J.C., Beyers R.B. // Physica С.-1995.-V.251.-P.71−88.
- Wu C.T., Goretta K.C., Poeppel R.B. // Applied Superconductivity. -1993.-V.l.-№ ½.-P.33−42.
- Ito H., Ikeda Y., Shimomura S. et. al. The Formation Process of the High-Tc Phase in the Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-0 System. // Proc. 2nd ISS'89.-ISTEC.-Tsucuba.-Jap.-P.137−140.
- Su H.-L, Majewski P, Aldinger F. // Physica C.-l995.-V.249.-P.241−246.
- Majewski P, Kaesche S, Su H.-L. et. al. // Physica C.-1994.-V.221.-P.295−298.
- Advanced Ceramic Materials. Special Issue, B.-1987.-V.2.-№ 3.-P.343 387.
- Holesinger T. G, Philips D.S., Coulter J.Y. et. al. // Physica С.-1995.-V.243.-P.93−102.
- Funahashi R, Matsubara I, Ogura T. et. al. // Physica C.-l997.-V.273,-P.337−341.
- Демьянец Л.Н. // Успехи физических наук.-1991.-Т.161.-№ 1.-С.71 142.
- Korzekwa D. A, Bingert J. F, Podtburg E.J. et. al. // Applied Superconductivity.-1994.-V.2.-№ ¾.-P.261 -270
- Кауль A.P. // Журнал всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева.-1989.-T.XXXIV.-№ 4.-С.492−503.
- Chu С.-Т, Dunn В. //J. Amer. Ceram. Soc.-1987.-V.70.-P.375.
- Nagano M, Greemblatt M. // Solid State Communs.-1988.-V.67.-№ 6.-P.595−602.
- Bednorz J.G., Muller K.A. // Z. Phys.B.-1986-V.64.-P. 189−193.
- Третьяков Ю.Д. // Журнал всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева.-1989.-T.XXXIV.-№ 4.-С.436−445.
- Kanai Т., Kumagai Н., Soeta A. Et. al. // Jap. J. Appl. Phys.-1988.-V.27.-№ 8.-P.L1435−1438.
- Lee W.-H, Abe Y. // Jap. J. Appl. Phys.-1991.-V.30.-№ 4B.-P.L697699.
- Воронков C.A., Козловская H.A., Комаров A.O. и др. // Высокотемпературная сверхпроводимость.-1991.-№ 2.-С.36−49.
- Шнейдер А.Г., Селявко А.И, Бабкина Л. С. // СФХТ.-1991.-Т.4.-№ 3.-С.594−597.
- Das B.N., Toth L.E., Rayne R.J. et. al. // J. Superconductivity.-1989.-V.2.-№ 2.-P.253−263.
- Singh R., Zacharias E. // Bull. Mater. Sci.-1991.-V.14.-№ 2.-343−350.
- Padmanaban V. P., Shahi K. // Bull. Mater. Sci.-1991.-V.14.-№ 2.-351 357.
- Комаров A.O., Воронков C.A., Круглов B.C. // Высокотемпературная сверхпроводимость: Сб. тезисов 1-й конференции МИФИ.-1990.-С.34−35.
- Бовда A.M., Тихоновский М. А., Круглов B.C. и др. // Высокотемпературная сверхпроводимость: Сб. тезисов 1-й конференции МИФИ.-1990.-С.50−52.
- Бобылев И.Б., Романов Е. П., Любимов М. Г. и др. // СФХТ.-1991.-Т.4-№ 7.-С.1335−1343.
- Onishi М., Kyoto М., Watanabe М. // Jap. J. Appl. Phys.-1991.-V.30.-№ 6A.-P.L988-L990.
- Miller T.A., Sanders S.C., Ostenson J.E. et.al. // Applied Phys. Letters.-1990.-V.56.-№ 6.-P.584−586.
- Yusheng H., Yujing H., Menglm L et. al. // Supercond. Sci. Technol.1991.-V.4.-№ 4.-P. 158−164.
- Dou S.X., Liu H.K. // Supercond. Sci. Technol.-1993.-V.6.-P.297−314.
- Sandhage K.H., Riley G.N., Carter W.L. et. al. Critical Issues in the OPIT Processing of High-Jc BSCCO Superconductors. // JOM.-1991, March.-P.21−25.
- Wu C.T., Goretta K.C., Poeppel R.B. // Applied Superconductivity.1993.-V.l.-№ ½.-P.33−42.
- Shibutani K., Hase Т., Egit T. et. al. // Applied Superconductivity.1994.-V.2.-№ ¾.-P.237−250.
- Sekine H., Schwartz J., Kuroda T. et. al. // J. Appl. Phys.-1991.-V.70.-№ 3.-P.1596−1599.
- Okada M, Tanaka K, Sato J. et. al. // Jpn. J. Appl. Phys.-1995.-V.34.-P.L981-L983.
- Han Z., Freltoft T. // Applied Superconductivity.-1994.-V.2.-№ ¾.-P.201−215.
- Zeimetz В., Pan A., Dou S.X. // Physica C.-1995.-V.250.-P.170−174.
- Kase J., IrisawaN., Morimoto T. // Appl. Phys. Lett.-1990.-V.56.-№ 10,-P.970−972.
- Kumakura H., Togano K., Dietderich D.R. et. al. // Supercond. Sci. Technol.-l 991 .-V.4.-P. 157−159.
- Shimoyama J.-I., Kadowaki K., Kitaguchi H. et. al. // Applied Superconductivity.-1993 .-V. 1 .-№ ½.-P.43−51.
- Kumakura H., Togano K., Maeda H. et. al. // Appl. Phys. Lett.-1991.-V.58.-№ 24.-P.2830−2832.
- Chin T.S., Perng L.H., Lin C.H. // Supercond. Sci. Technol.-1991.-V.4.-P.294−300.
- Перлович Ю.А., Исаенкова М. Г., Никулин А. Д. и др. // СФХТ.1992.-Т.5.-С.635−647.
- Lelovic М., Krishnaraj P., Eror N.G. et. al. // Physica C.-1995.-V.242.-Р.246−250.
- Tomoko G., Iwao N., Masahiro K. Et. al. // Jap. J. Appl. Phys.-1987.-V.26.-№ 3.-P.L1211−1212.
- Tomoko G. //Jap. J. Appl. Phys.-1989.-V.28.-№ 8.-P.L1402−1404.
- Poeppel R.B., Dorris S.E., Youngdahl C.A. et. al. // Jour. Metals.-1989.-№ l.-P.l 1−13.
- Джетымов A.M., Митрохин B.A., Маврина T.M. и др. // Физика и химия обработки материалов.-1995.-№ 5.-С.39−48.
- Михайлов Б.П., Бащенко А. П., Комаров А. О. и др. // Физика и химия обработки материалов.-1995.-№ 5.-С.49−54.
- Михайлов Б.П., Бащенко А. П., Комаров А. О. и др. // Перспективные материалы.-1997.-№ 2.-С.13−17.
- Комаров А.О., Воронков С. А., Круглов B.C. и др. // Перспективные материалы.-1997.-№> 3.-С.67−75.
- Комаров А.О., Воронков С. А., Сазонов А. И. и др. // Перспективные материалы.-1998.6.-С.57−70.
- Аксенова Т.Д., Братухин П. В., Шавкин С. В. и др. // СФХТ.-1993.-Т.6.-№ 9.-С. 1909−1916.
- Лиханин Ю.Н., Комаров А. О., Замолодчиков О. Г. и др. // Физика и химия обработки материалов.-1995.-№ 5.-С.79−82.
- Мелехин В.Ф., Новиков A.B., Комаров А. О. и др. // Физика и химия обработки материал ob.-1995.-№ 4.-С.45−47.
- Zhukov А., Kupfer Н., Kresse R. Et. al. // Supercond. Sei. Technol.-1992.-V.5.-P. 153−156.
- Sawada K., Hiraoka M., Shintani T. et. al. Preparation of Superconducting Bi-Sr-Ca-Cu-O Rods by Melt-Quenching and Floating Zone Method. // Proc. 2nd ISS'89, ISTEC, Tsukuba, Jap, P.301−304.
- Levinson M., Shah S.S.P., Wang D.Y. // Appl. Phys. Lett.-1989.-V.55.-№ 16.-P.1683−1685.
- Nakagawa M., Shiohara Y. Microsrtucture of Bi-Based Superconductor Prepared by Floating Zone Method. // Proc. 2nd ISS'89, ISTEC, Tsukuba, Jap, P.317−320.
- Heine K., Tenbrink J., Thoner M. // Appl. Phys. Lett.-1989.-V.55,-P.2441−2443.
- Tenbrink J., Wilhelm M., Heine K. Et. al. Development of High-Tc Superconductor Wires for Magnet Applications. // Applied Superconductivity Conf., Snow mass Village, CO (September 24, 1990).
- Lang T., Buhl D, Al-Wakeel S. et. al. //Physica C.-1997.-V.281.-P.283 292.
- Buhl., Lang T., Gauckler L.J. // Supercond. Sei. Technol.-1997.-V.10,-P.32−40.
- Lang T., Buhl D., Cantoni M. et. al. Decomposition and reformation of Bi-2212 during the partial melt processing in oxygen. // Proc. For the European Conference on Applied Superconductivity, Edinburg, Scotland, July 3−6, 1995.
- Buhl D., Lang T., Cantoni M. et. al. // Physica C.-1996.-V.257.-P.151 159.
- Kanai T., Inoue N. // Journal of Materials Science.-1995.-V.30.-P.32 003 206.
- Zhang W., Googilin E.A., Hellstrom E.E. // Supercond. Sei. Technol.-1996.-V.9.-P.211−217.
- Tiefei T.H., Jin S., Kammlott G.W. et. al. // Appl. Phys. Lett.-1991.-V.58.-№ 17.-P.1917−1919.
- Zhou R., Hults W.L., Bingert J.F. et. al. // Physica C.-1995.-V.249.-P.166−170.
- Guo J., Lewis J.A., Goretta K.C. et. al. // J. Appl. Phys.-1995.-V.78.-№ 7.-P.4596−4607.
- Hellstrom E.E., Zhang W. // Supercond. Sei. Technol.-1995.-V.8.-P.317 323.
- Okada M., Tanaka K., Inoue N. Et. al. // Jap. J. Appl. Phys.-1995.-V.34.-P.L981−987.
- Carter W.L., Sandhage K.H. Transport Properties of 250 Ampere Silver Sheathed Bi2Sr2CaCu2Ox Conductors. // MRS Fall Meeting, Boston, MA (Nov. 26 -Dec. 1, 1990).
- Ray R.D., Hellstrom E.E. Phase Alignment and Jc in Ag-Clad 2212 BSCCO Wires. // MRS Fall Meeting, Boston, MA (Nov. 26 Dec. 1, 1990).
- Dou S.X., Liu H.K., Wang J. et. al. // Physica C.-1990.-V.172.-P.63−70.
- Padam G.K., Ekbote S.N., Suri D.K. et. al. // Physica C.-1997.-V.277.-P.43−53.
- Grivel J.-C., Gladyshevskii R.E., Walker E. et. al. // Physica C.-1997.-V.274.-P.66−72.
- Yamada Y., Obst В., Flukiger R. // Supercond. Sci. Technol.-1991.-V.4.-P.165−169.
- Патент № 2 048 689, приоритет от 22.07.93 г. Способ получения композиционной проволоки из сверхпроводящей металлооксидной керамики системы BSCCO. / Комаров А. О., Нигматулин А. С., Мелехин В. Ф. и др.
- Патент № SU-1 822 609 ФЗ, Кл. Н01 В 12/00, приоритет от 21.06.91 г. Способ получения литых полуфабрикатов металлооксидной системы Bi-Sr-Ca-Cu-O. / Комаров А. О., Нигматулин А. С., Пегов B.C. и др.
- Евстюхина И.А., Круглов B.C., Комаров А. О. // СФХТ.-1993.-Т.6.-№ 8.-С.1681−1689.
- Евстюхина И.А., Круглов B.C., Комаров А. О. // СФХТ.-1994.-Т.7.-№ З.-С.552−533.
- Funahashi R., Matsubara I., Ohashi H. et. al. // Physica C.-1998.-V.295.-P.39−46.
- Holesinger T.G., Miller D.J., Viswanathan H.K. // Appl. Phys. Lett.-1993.-V.63.-№ 7.-P.982−984.
- Holesinger T.G., Johnson J.M., Coulter J.Y. et. al. // Physica C.-1995.-V.253.-P.182−190.
- Holesinger T.G., Willis J.O., Martinez M.C. et. al. // Physica C.-1998.-V.294.-P.161−168.
- Nasu H., Kuriyama N., Kamiya K. // Jap. J. Appl. Phys.-1990.-V.29.-№ 8.- P. L1415−1418.
- Yaroslavsky Y., Schieber M., Beilin V. et. al. // Physica С.-1993,-V.209.-P.179−182.
- Михайлов Б.П., Бурханов Г. С., Лейтус Г. М. и др. // Неорганические материалы.-1996.-Т.32.-№ 10.-С. 1225−1229.
- Zhao J., Suresh Babu V., Seehra M.S. et. al. // Physica C.-1991.-V.178.-P.432−436.
- Евстюхина И.А., Бойдаченко И. В., Гладкий С. С. и др. // СФХТ,-1992.-Т.5.-№ 8.-С.1499−1504.
- Tomy C.V., Prasad R., Soni N.C. et. al. // Solid State Communs.-1990.-V.74.-№ 6.-P.493−496.
- Bock J., Preisler E. BSCCO 2212 melt processed bulk materials with enhanced critical current densities and low resistance contacts. // Proc. Of MSU-HTSC II.-1991, Moskaw, 1991, Oct.14−18.
- Bock J., Bestgen H., Elschner S. // IEEE Transactions on Applied Superconductivity.-1993 .-V.3 .-№ 1 .-P .1659−1662.
- Dou S. X, Liu H.K., Wu W.M. et. al. // Physica C.-1990.-V.172.-P.295 303.
- Wu S., Schwarts J., Rabah G.W. et. al. // Physica C.-1995.-V.246.-P.297−308.
- Комаров A.O., Воронков C.A., Круглов B.C. Процессы фазообразования в аморфизированной системе Bi-Sr-Ca-Cu-O при нагреве. // Высокотемпературная сверхпроводимость. Сборник тезисов 1-й конференции МИФИ.-1990.-1−6 июня.
- Мальцев В.А., Соколов Ю. С., Комаров А. О. // СФХТ.-1992.-Т.5.-№ 7.-С.1292−1297.
- Бобыле И.Б., Морычева В. Н., Любимов М. Г. и др. // СФХТ.-1992.-Т.5.-№ 11.-С.2056−2063.
- Kambe S., Matsuoka T., Takahasi M. et. al. // Physical Review.-1990.-V.42.-№ 3.-P.2669−2672.
- Rygula M., Rentschler T., Schlichenmaier M. et. al. // Journal of the Less-Common Metals.-1991 .-V. 171 .-Р.ЗЗ7−344.
- Xu M., Finnemore D.K., Balachandran U. // Appl. Phys. Lett.-1995.-V.66.-№ 24.-P.3359−3361.m
- Suzuki T., Yumoto K., Mamiya M. et. al. // Physica C.-1998.-V.307.-P.l-11.
- Liu R.Y., Naito H., Okuda M. et. al. // Supercond. Sci. Technol.-1992,-V.5.-P.482−488.
- Qidwal A.A., Humayun M., Zia-ul-Haque S.M. et. al. // Supercond. Sci. Technol.-1992.-V.5.-P.602−604.
- Bhattacharya D., Maiti H.S. // Physica C.-1993.-V.216.-P.147−152.
- Sarkar B., Reddy Y.S., Sharma R.G. // Physica C.-1994.-V.219.-P.2632.
- Siddiqi S.A., Bilquees A. // International Journal of Modern Physics B.-1995.-V.9.-№ 28.-P.3697−3713.
- Popov A.G., Dovgopol V.P., Olevsky F.M. et. al. // Supercond. Sci. Technol.-1992.-V.5.-P.654−657.
- Pissas M., Niarchos D. // Physica C.-1989.-V.159.-P.643−648.