Изделие из оксидного сверхпроводящего материала

 

Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к получению изделий из высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Цель изобретения - улучшение механических свойств оксидного сверхпроводящего материала. Изделие из оксидного сверхпроводящего материала представляет собой матрицу из указанного материала, в которой распределены металлические волокна, имеющие длину менее 2 мм и диаметр 5 - 100 мкм, причем поверхностный слой волокон состоит из серебра или золота. Волокна предпочтительно выполнены из сплава железо-никель-хром. 1 з.п. ф-лы.

„„90„„1613003

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (р1) Н 01 В 12/00

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4356357/24-07 (22) 30. 08.88 (31) 8 702059 (32) 02.09.87 (33) NL (46) 07.12.90. Бюп. Р 45 (71) Н.В. Филипс Глоэлампенфабрике (NL) (72) Гейсбертус Де Вит (NL) (53) 621 ° 315 (088.8) (56) Grant P.М. et al. Physical

Reviw. 1987, В. 35 (13), р. 72427244. (54) ИЗДЕЛИЕ ИЗ ОКСИДНОГО СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО МАТЕРИАЛА

Изббретение относится к электротехнике, преимущественно к получению изделий из высокотемпературных сверхпроводящих материалов °

Цель изобретения — повышение механических свойств оксидного сверхпроводящего материала.

Предлагаемое иэделие из оксидного сверхпроводящего материала представляет собой матрицу из оксидного сверхпроводящего материала, в которой распределены металлические волокна, имеющие длину менее 2 мм и диаметр 5-100 мкм, причем поверхностный слой волокон состоит иэ серебра или золота. Волокна выполнены из сплава железо-никель-. хром.

Преимуществом такого материала является то, что, когда сверхпроводимость снижается, например, в резуль2 (57) Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к получению изделий иэ высокотемпературных сверхпроводящих материалов.

Цель изобретения — улучшение механических свойств оксидного сверхпрово-. дящего материала. Изделие из оксидного сверхпроводящего материала представляет собой матрицу из укаэанноГо материала, в которой распределены металлические волокна, имеющие длину менее 2 мм и диаиетр 5-100 мкм, при чем поверхностный слой вапокон состоит иэ серебра илн золота. Волокна предпочтительно выполнены из сплава ,.железо-никель-хром. 1 з.п. ф-лы. тате увеличения температуры, хорошая удельная теплопроводность и токопроводимость сохраняются. Такой эффект защиты достигается особенно при высо кой степени заполнения композиционного материала, в котором. например, можно применять до 40Х частиц от объе- ма. Частицы состоят из одного или нескольких металлов. Такие частицы особенно пригодны, чтобы быть нагру-. женными до предела прочности на растяжение. Когда применяют металлические частицы, .коэффициент расширения не является критическим, так как фЬ

Металлы могут пластически деформиро- ( ваться.

На частицах не могут быть образованы органические связующие слои, так как они не могут вьдерживать высокую температуру, при которой про1613003

4 исходит спекание материала матрицы, и остальные части могут неблагоприятные влиять на состав сверхпроводящего материала. Частицы применяют в, т форме волокон„с которыми достигаются хорошие механические свойства.

Волокна имеют длину менее 2 мм и диаметр 5-100 мкм и могут применяться, например, в произвольно ориентирован-10 ной или в ориентированной форме. Например, применяют волокна из пластичного материала, который не повреждается во время смешивания и упрочняется посредством дисперсионного тверде-1 ния во время спекания материала матрицы.

Для исключения реакции металла со сверхпроводящим материалом применяют частицы, поверхность KQTopbIz состоит из металла, а именно из серебра или золота. При этом исключается нарушение содержания кислорода и валентность ионов меди, что важно для сверхпроводящего состояния и высокого значения переходной температуры (Тс) . Выбор серебра и золота определяется тем,. чтб они не вступают в реакцию со сверхпроводящим материалом. Сродство с кислородом низкое. Металлы не являются многова-, лентными, таким образом на валентность ионов меди не оказывается влияние.

Можно применять волокна из сравнительно мягких металлов, например золота и серебра, потому что эти металлы увеличивают пластичность композиционного материала. Применяют частицы в форме волокон из сплава железа, никеля и хрома, имеющих плакирующий слой из серебра и меди.

Такие сплавы могут содержать другие элементы, например No и С.

Пример. Применяют металлй45 ческие волокна, имеющие среднюю длиВу 1 мм и средний диаметр 8 мкм. Волокна состоят из компонентов, мас.%:

Cr 22, Fe 18, Ni 48, Мо 9, С, Со и И остальное. Коэффициент расширения 50

-6 о сплава равен приблизительно 12 10 / С, Волокна плотно плакированы серебром толщиной примерно 1 мкм.

Металлические волокна промывают в воде, сушат и просеивают. сито, име-55 ющее ячейки размером 1,5 мм. Смесь приготовляют из 30 об.% металлических волокон и 70 об.%. 7 Ba@Cu O 67

60 r смешиваемых материалов, и

120 г бутанона тщательно перемешивают в течение 5 с в кофемолке. Затем смесь соскабливают со стенок кофемолки и еще раз перемешивают в течение 5 с. Для исключения возможного повреждения металлических волокон перемешивание было непродолжительным.

Полученную массу высушивают. Получают лепешку, которую разламывают и измельчают до крупнозернистого порошка при помощи сита, имеющего ячейки размером 1,5 мм. Порошок состоит из зерен, которые содержат металлические волокна и керамические частицы.

Порошок помещают в форму из искусственной смолы, например полиметилметакрилата, слоями толщиной 5мм, которые каждый раз разглаживают до образования следующего слоя, таким образом исключается образование пустот. Затем порошок прессуют до заданной формы под давлением 10

5 ° 107 Па в зависимости от размеров иэделия .

Затем промежуточный продукт уплот няют посредством изостатического прес,сования в масляной емкости и тщательно упаковывают для исключения прямого контакта с маслом. Давление 5Х

5 10 Па.Затем продукт прессуют в. горячем состоянии в атмосфере азота под давлением 7 ° 10 Па. Скорость наг7 рева составляет 200 С/ч, причем проо дукт вЫдерживают при максимальной температуре 950 С в течение 15 мин.

Эту стадию, при которой происходит спекание, осуществляют по возможности быстро, чтобы предупредить повреждение металлических волокон.

Продукт медленно охлаждают в. ат. мосфере кислорода, чтобы в сверхпроводящем материале присутствовало правильное количество кислорода.

Предлагаемое изделие имеет хорошие механические свойства, высокую однородность сверхпроводящего материала, причем его критическая плотность тока имеет высокое значение.

Формула изобр ет ения

1. Изделие из оксидного сверхпроводящего материала, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения механических свойств, оксидный сверхпроводящий материал образует матрицу, в которой распределены металлические волокна, имеющие длину менее 2 мм

Редактор Н. Гунько

Тираж 437

Подписное Заказ 3836

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10I

5 и диаметр 5-100 мкм, костный слой волокон ребра или золота.

1613003 6 причем поверх= „2. Изделие по п.1, о т л и ч асостоит из се-,ю щ е е с я тем, что волокна выпол- иены из сплава железо-никель-хром.

Составитель l0. Цыбульникова

Техред. И.Дидык Корректор Н, Ревская