Использование: изобретение может быть использовано в технологии сверхпроводников, область применения которых электроника и электротехника. Сущность изобретения: для получения сверхпроводника EuBa2Cu3O7-
с Tс= 92K и 
с= 3,75 K путем нагревания и охлаждения в потоке кислорода кислородсодержащих соединений европия , бария и меди в качестве исходных веществ вместо Eu2O3 и BaCO3 используют твердый раствор монооксида европия с оксидом бария состава EuBa2O3. При этом исключается выделение вредных газообразных продуктов (например, CO2 при использовании BaCO3), что делает процесс получения сверхпроводников экологически чистым. Кроме того, время синтеза EuBa2Cu3O7-
по сравнению с известными способами сокращается в 3 - 5 раз с учетом времени, затрачиваемого на получение твердого раствора. 1 ил. 1
Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано в технологии высокотемпературных сжерхпроводников, область применения которых электроника и электротехника.
К группе оксидных сверхпроводников относят куприт европия-бария EuBa
2Cu
3O
7-
,, обладающий высокими и стабильными значениями критических параметров сверхпроводимости: T
с
90K,

с= 2-4K. В настоящее время широко распространен способ получения сверхпроводника EuBa
2Cu
3O
7-
взаимодействием оксидов европия и меди с карбонатом бария по реакции

Первой стадией этого процесса является разложение карбоната бария с выделением углекислоты CO
2, протекающее во времени. Для полного разложения карбоната бария смесь оксидов и BaCO
3 нагревают при 850 - 950
oС в течение десятков часов (от 10 до 48). Затем полученный продукт отжигают в кислороде при 850 920
oС. В результате получают продукт черного цвета, который представляет собой ромбический EuBa
2Cu
3O
7-
с параметрами элементарной ячейки типа K
2NiF
4 и значением T
c 82 K (Чесноков Г.А. и пр. СФХТ, 1990, т.3, N 4, с. 725 729). Так, для получения EuBa
2Cu
3O
7-
из Eu
2O
3, BaCO
3 и CuO и CuO применяют двукратный отжиг по 10 17 ч при 960
oC с последующим отжигом продукта в течение 8 ч в атмосфере кислорода и охлаждением его со скоростью 100
o/ч (прототип, S. Dednarz et al. - Phisica C, 1990, 165, N 5, pp. 385 390).
Известны способы получения EuBa
2Cu
3O
7-
,, где в качестве Ва-содержащих компонентов используют нитраты, нитраты или купраты бария и европия с целью ограничения выделения углекислоты (патент США N 4861753 от 29.08.89; патент США N 4866031 от 12.09.89).
Однако в любом из описанных способов необходимым длительные отжиги для разложения используемых кислородсодержащих соединений, сопророждающиеся выделением токсичных газообразных продуктов (NO, NO
3, CO, CO
2. При крупномасштабном производстве сверхпроводников объемы выделения газообразных продуктов могут достигать больших значений, что неизбежно приведет к ограничению производства сверхпроводников по экологическим соображениям.
Задача предлагаемого изобретения создание экологически безопасной технологии сверхпроводников и упрощение процесса их синтеза.
Цель достигается тем, что в качестве кислородсодержащих соединений европия и бария используют твердый раствор монооксида ерропия с оксидом бария состава EuBa
2O
3.
Известен способ получения непрерывных рядов твердых растворов монооксида европия EuO с оксидами щелочноземельных металлов металлотермическим восстановлением смеси Eu
2)
3 и оксида щелочноземельного металла по реакции xEu
2O
3+(2-3x)MeO+xMe__

2Eu
xMe
(1-x)O,(II) где 0

x

0, 66 и Me, Ca, Sr, Ba. Соотношению европия и бария, равному 1 2 и реализуемому в сверхпроводнике EuBa
2Cu
3O
7-
, отвечает твердый раствор EuBa
2)
3. Для его получения смесь Eu
2)
3 и порошка металлического бария, взятых в соответствии с уравнением (II) для x 0,33 0,33 Eu
20
3 + BaO + 0,33 Ba 0,66 EuBa
2O
3, (III) нагревают в вакуумной печи при остаточном давлении 10
-3 мм Hg при 1250 1300
oС в течение 2 3 ч. В результате получают продукт сиреневого цвета, представляющий собой кубический твердый раствор состава EuBa
2O
3 с параметром элементарной ячейки типа

(Игнатьева Н. И. Исследование оксидов и твердых растворов на основе европия низшей валентности. Конд. диссерт. Свердловск, 1972, с. 78 83).
П р и м е р. 1,22 г Eu
2O
3, 1,61 г ВаО смешивают с 0,55 г порошка металлического бария. Приготовленную шихту помещают в молибденовый тигель и отжигают при остаточном давлении 10
-3 мм Нg при 1250
oС в течение 3 ч. Получают 3,32 г твердого раствора EuBa
2O
3.
Сущность предлагаемого способа получения сверхпрородника EuBa
2Cu
3O
7-
заключается в следующем: порошок твердого раствора EuBa
2O
3, полученного как описано выше, смешивают с оксидом меди CuО в количестве, соответствующем уравнению

растирают в агатовой ступке, помещают е алундовую лодочку и нагревают в потоке кислорода в течение 3 5 ч при 850 920
o,С затем охлаждают в потоке кислорода со средней скоростью 100
o/ч до комнатной температуры. На чертеже приведена температурная зависимость удельного сопротивления EuBa
2Cu
3O
7-
, синтезируемого из твердого раствора EuВа
2О
3 П р и м е р. 3. 32 т твердого раствора EuBa
2O
3 смешивают с 1,69 г оксида меди, растирают в агатовой ступке, помещают в алундовую лодочку и нагревают в потоке кислорода в течении З ч при 920
oС. Затем охлаждают в потоке кислорода со средней скоростью 100°/ч. Получают около 5 г сверхпроводника EuBa
2Cu
3O
7-
с T
с= 92K,

с= 3,75K (см. чертеж) и параметрами ромбической решетки K
2NiF
4 
Формула изобретения
Способ получения сверхпроводника EuBa
2Cu
3EuBa
2Cu
3O
7-
путем нагревания кислородсодержащих соединений европия, бария и меди при температуре 850-920oС и охлаждения со средней скоростью 100°/ч до комнатной температуры в потоке кислорода, отличающийся тем, что в качестве исходных кислородсодержащих соединений европия и бария используют твердый раствор монооксида европия с оксидом бария состава EuBa2O3.РИСУНКИ
Рисунок 1