SU1614694A1 - Method of obtaining high-temperature oxide superconducting connections - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к методам полу- чени  высокотемпературных оксидных сверхпровод щих соединений. Цель (изобретени  - сокращение длительности процесса при одновременном повьппении качества сверхпровод щих соединений путем повьппенн  однородности состава и сужени  интервала перехода в сверхпровод щее состо ние. Способ заключа етс  в том, что смешивают исходные порошки оксидов или карбонатов металлических компоиентов сверхпровод ще- го соединени , в смесь добавлрют нитрат аммони  в количестве, .определ емом соотношением М ,.,. где М - число-молей нитрата аммони ; С - коэффшщент, измен ющийс  0,6 до 0,8; га/ - число молей оксидов или карбонатов каадого из мпталлическ 1Х . компонентов соединени , п - валейт нрсть каждого из металлических компонентов соединени  в оксидах или кар- бонатах, d - число атомов каждого из металлических компонентов соединени  : в оксидах или карбоната. Смесь вьщер- живагот при температуре от 170 до i 190°С, после чего провод т термообработку при 900-1000 С. /) GThe invention relates to electrical engineering, in particular, to methods for producing high-temperature oxide superconducting compounds. The goal (of the invention is to reduce the duration of the process while simultaneously enhancing the quality of superconducting compounds by increasing the uniformity of composition and narrowing the transition interval to the superconducting state. The method consists in mixing initial powders of oxides or carbonates of metal components of a superconducting compound, the mixture is added with ammonium nitrate in an amount that is determined by the ratio M, ..., where M is the number of moles of ammonium nitrate, C is the coefficient, varying from 0.6 to 0.8, ha / is the number of moles of oxides and and carbonates of one of the metal components of the compound, p - value of each of the metal components of the compound in oxides or carbonates, d is the number of atoms of each of the metal components of the compound: oxides or carbonate. i 190 ° C, after which heat treatment is carried out at 900-1000 ° C. /) G

Description

Изобретение относитс  к эпектро- , , технике, в частности к методам получени  высокотемпературных оксидных сверхпровод щих соедннегшй.The invention relates to a design, engineering, in particular, to methods for producing high-temperature oxide superconducting compounds.

Цель изобретени  - сокращение длительности процесса при одновремен- . ном повышении качества сверхпровод щих соединений путем повышени  однородности состава и сужени  интервала перехода в сверхпровод щее состо ние.The purpose of the invention is to reduce the duration of the process while simultaneously. improving the quality of superconducting compounds by increasing the homogeneity of the composition and narrowing the interval of transition to the superconducting state.

Способ заключаетс  в том, что смещивают в стехиометрическом соотношении . исход1|рые порошки оксидов илиThe method consists in displacing in a stoichiometric ratio. Outcome1 | ry oxide powders or

карбонатов металлических крмпоневтбв сверхпровод щего соединени , в смесь добавл ют нитрат аммони  в количестве , определ емом соотношением М C mj-n jvd , где М - число молей .нитрита аммони ; С - коэффициент, .йэмен ющнйс  от 0,6 до 0,8; га- - число молей оксидов или карбонатов .каждого из металлических компоней- ТОв сверхпровод щего соединени ; п - валентность каждого из металлических компонентов соединени  в оксидах или карбонатах; d; - число атомовcarbonates of metallic compounds of the superconducting compound, ammonium nitrate is added to the mixture in an amount determined by the ratio M C mj -n jvd, where M is the number of moles of ammonium nitrite; C is the coefficient, iemention, from 0.6 to 0.8; ha - is the number of moles of oxides or carbonates of each of the metal components of the superconducting compound; p is the valence of each of the metal components of the compound in oxides or carbonates; d; - number of atoms

аbut

SS

о:about:

KfKf

mm

ЖДОГО из металлических компонентов единени  в оксида}; или карбонатах, iccb выдерживают при температуре j 170 до , затем провел т пер- вут термообработку при в кислородсодержащей ai Moccljepe. Продукт редакции размалывают, кбмпактируют по- -Рфпок и повтор ют, термообработку, При низкотемпературной выдержке в течение достаточно короткого (пор дка 35 мин) времени гфм выбранной температуре происходит растворение использувмых оксидов и карбонатов металлических компонентов сверхпро- вод щего соединени  в расплаве нитрата аммони  и образование однородного раствора азотнокислых солей. Указанный диапазон температур термообработки смеси ограничен соответственно температурами плавлени  нитрата аммо- нн1  и его разложени . При более низкой , температуре не происходит растворени  используек5ых оксидов или карбонатов , а при более высоких температурам в услови х разложени  нитрата ам- мони  не про вл етс  э(1)фвкт-его до- бавлани . .. . . В nsjoaeccu подъема температуры до температуры первой термообработкн обр-ачовавшийс  компоненты смеси пол- но|сть о раэлагаютх:  с образованиемWANTED from metal components of oxide oxide}; or carbonates, the iccb is maintained at a temperature of j 170 to, then the first heat treatment is carried out with oxygen-containing ai Moccljepe. The product of the editorial office is milled, prepared in an Rfpc process and repeated, heat treated. Under low-temperature exposure for a sufficiently short time (about 35 minutes), the dissolved oxides and carbonates of the metal components of the superconducting compound are dissolved in the melted ammonium nitrate and the formation of a homogeneous solution of nitrate salts. The indicated temperature range of the heat treatment of the mixture is limited respectively by the melting points of ammonium nitrate and its decomposition. At a lower temperature, the use of oxides or carbonates does not occur, and at higher temperatures, under conditions of decomposition of ammonium nitrate, e (1) fvct is not added. .. . In the nsjoaeccu of raising the temperature to the temperature of the first heat treatment of the treated components of the mixture, it is completely:

слржных оксидов в активной высокодис- пе:зсной форме - Последнее обсто таль- ст:зо облегчает последующую гомогенизащло материала и позвол ет сократить 8р|;м  термообработки при 900-1000 0 до 2-3 ч, получа  при этом однофазныйof active oxides in active high-dispersed: natural form - Last condition: binder: facilitates the subsequent homogenizing of the material and allows reducing 8p |; m heat treatment at 900-1000 0 up to 2-3 h, thus obtaining a single-phase

сверхпровод щий материал строго 9адаи- лого состава с высокой однородностью ра прйделеми  компонентов к соотвег- CTiJeimo c.eoijee узким переходом в сверхпровод щее состо ние. Значение пафаиетрй С, определ ющего количество Нитрата аммони J ограштаеио с од- Hoip стороны условием полного раство- .оксидов и карбонатои металлов, с ДРУГОЙ стороны условием предст10A superconducting material of a strictly homogeneous composition with a high homogeneity of the distribution of components to the corresponding transition to the superconducting state. The value of pafayetry C, which determines the amount of ammonium nitrate J limited by the condition of complete solution of oxides and carbonates of metals, on the other hand, is represented by

fSfS

2020

2525

.30.thirty

3535

4040

4545

прetc

&Ы( Пр|& Y (Pr |

|щеиин слгльногО г азоввделенил Просом смеси из объема реагировани  i раз ложе тй|1 кесв заниого избытка ии урата аймони .| Shcheyin of slglnogo g azovvidelen Prose mixture from the volume of the reaction i times the bed | 1 kesv underestimated i and urate of imoni.

Лр5шеры конкретной реализации спо- со(а, Lr5shery specific implementation of the method (a,

; |П р м ме.р I, Состав исходной смй- си| оксидов и карбонатов: оксид иттрй -1 ,129 г, карбонат бари  - 3,46 г оксмд меди « 2«385 rj нитpair аммони  - 7,280 г (с - 0,7).; | PRm me. I, Composition of the original smi-si | oxides and carbonates: yttry oxide -1, 129 g, barium carbonate - 3.46 g of oxmd copper “2” 385 rj ammonium nitrate — 7.280 g (s — 0.7).

5050

5555

00

SS

00

5five

00

5five

00

5five

00

Полученну)о смесь выдерживают при в течение 15 мин, затем температуру повьпиают до 950 с. После охлаждени  материал размалывают, прессуют в таблетки и повторно отжигают при 950°С в течение 3 ч. Отжиг и охлаждение осуществл ют в кислороде при атмосферном давлении. На дифрак- тограмме полученного сверхпровод щего соединени  состава Yj, т-х отсутствуют рефлексы примесных фаз. Т 95 К i АТ; 2 К.The mixture was kept for 15 minutes, then the temperature was increased to 950 seconds. After cooling, the material is milled, pressed into tablets and re-annealed at 950 ° C for 3 hours. Annealing and cooling are carried out in oxygen at atmospheric pressure. The diffractogram of the obtained superconducting compound of composition Yj, mx contains no reflections of impurity phases. T 95 K i AT; 2 K.

П р и м е р 2. В аналогичных при- ;меру 1 услови х по остальным параметрам добавка нитрата аммони  сое- танл ет 8,32 г (С - 0,8). На ди- фрактограмме по;5учбнного сверхпровод ника состава У, . отсутствуют рес})лексы примесных фаз. Т 95 КPRI mme R 2. Under similar conditions for the remaining parameters, the addition of ammonium nitrate is 8.32 g (C = 0.8). In the diffraction pattern of an γ-shaped superconductor of composition U,. no res}) lexes of impurity phases. T 95 K

дт;, 3 К. . : ; dt ;, 3 k. :;

II р и м е р. 3 В аналогичных при- Mepi 1 услови х ло остальным парамет- рам добавка нитрата аммони  составл ет 6,24 г (С 0,6). На дифракто- грамме полученного, сверхпровод щего согтава. Т., Ba-jCujOr-x отсутствуют лексы примесньтх фаз-, т 95 К, и То II p and me. 3 Under similar conditions of Mepi 1 to the remaining parameters, the addition of ammonium nitrate is 6.24 g (C 0.6). On the diffractogram of the resulting superconducting cohtaw. T., Ba-jCujOr-x there are no lexes of impurity phases, T 95 K, and To

,- ) с. Г - К,- ) with. G - K

- Л.) |Ч - L.) | H

. П р И М е Р 4, В аналогйчг ых при- меру I услови х по остальным параметрам добавка нитрата анмоки  состазл - ег 4,. 16 г (С - 0,4). Максимальна  Интенсивность реф,иексов примесных фаз кадифрагтограмме полученного сзеркпроводника состава Y| jf сбстазл е 5%. Т 95 К, ,&Т 4 кГ. PRI M E R 4, In analogous examples I conditions for the rest of the parameters, the addition of anmoki nostase estazl - er 4 ,. 16 g (C - 0.4). Maximum Intensity of the ref, x-impurity phases of the cadifragogram of the resulting spectral conductor of the composition Y | jf ss 5az. T 95 K,, & T 4 kg

П Р и м е р 5. Состав исходной смеси карбонат гадолини  - 2,472 г, кйрбоват бари  - 3,946 г, оксвд неди 2,385 г, нитрат аг мони  - 7,28 г (С 0,7), Получеккуй смесв вьщержи- вают гфн 90°С в течение 15 мин за- тем температуру поыьш}ают до . После охлаждени  материал размалыва- -компактируют и таблетки и от жига- юг ПОВ7-ОРНО при 950°С в Teiieime 3ч. :На дифрактогра№1е полученного сверхпроводника состава Oa Ba Cu-jO -x от- сутствуют рефлексы примесных фаз, Т 95 К, ДТ 3 К. ; PRI me R 5. The composition of the initial mixture of gadolinium carbonate — 2.472 g, barbat barium — 3.946 g, oxvd nedi — 2.385 g, nitrate mon mony — 7.28 g (C 0.7), Ceftekkuy blended gf 90 ° C for 15 minutes then the temperature is higher}. After cooling, the milling material is α-β-compacted and the tablets and from the gigantine-south POV7-ORNO at 950 ° C in Teiieime 3 hours. : On the diffraction pattern of the obtained superconductor of the composition Oa Ba Cu-jO -x there are no reflections of impurity phases, T 95 K, DT 3 K.;

Claims (1)

Технико-экономические преимущест sa. пре,цложекного способа заключаютс  в TOtJ, что. по рентгеновского ач:ализа побышаетс  однородность со состава получаемых сверхп ювод щих соединений, уменьшаетс  коли ество примесных фаз, в 2-3 раза сужаетс  интервал перехода в сверхпровод щее состо ние при одновременном сокращении длительности процесса синтеза. Формула изобрете н и  Technical and economic advantages sa. pre-concatenated way are to ttj that. X-ray wave: the homogeneity of the composition of the resulting superconducting compounds is restored, the number of impurity phases is reduced, the transition interval to the superconducting state is reduced by a factor of 2-3, while reducing the duration of the synthesis process. Invention Formula Способ получени  высокотемператур ных оксидных сверхпровод щих соёди е- ний при котором смешивают в стехио метрйческом соотношении исходные порошки оксидов или карбонатов ме- талличёских компонентов бверхпровод - щего соединени , провод т первую термообработку при температуре от 900 до 1000 С в кг сЛородсодвржащай атмосфере, после чего размалывают прокукт: реакции, компактируют его |К повтор ют термообработку, о т   и чающийс  тем, что, ,с целью сокращени  длительности лроцесса при одновременном повышении качас ва сверхпровод щих соединении путем повышени  однородности состава и су- - жени  интервала перехода в сверхпрбThe method of obtaining high-temperature oxide superconducting compounds in which the initial powders of oxides or carbonates of the metal components of the superconducting compound are mixed in a stoichiometric ratio, the first heat treatment is carried out at a temperature of from 900 to 1000 C in kg with a hydrogen-containing atmosphere, after which grind prokukt: reactions, compact it | K to repeat heat treatment, which is, in order, to reduce the duration of the process while simultaneously increasing the amount of superconducting compounds enii by increasing the homogeneity of the composition and Su - voltage transition interval sverhprb вод щее состо ние, в смесь добавл ют нитрат йимони  в количества, О11реде- л емом соотнотениен М« , d ,, где М - мисло молей нитрата аммони  С - коэффициент, измен клцнйс In this case, yimonium nitrate is added to the mixture, O11 is the definite ratio M, d, where M is the mislo mo of ammonium nitrate C is the coefficient that changes от 0,6 до 0,85 inj - число молей, оксидов илнfrom 0.6 to 0.85 inj - the number of moles, oxides or карбонатов каждого из метап Л1Ш13СКИХ компонентов сверх- провод щего соединени ; п; .валентность каадого из метал -  н1иеских компонентов, соеди нени  в оксидах или карбонатах} ,.carbonates of each of the meta components of the superconducting compound components; P; Valence of each metal component, compounds in oxides or carbonates},. lj - число атомов каждого из таллическкх компоненте .в соединени  в оксидах или карбо натах,. .lj is the number of atoms of each of the tallic components in the compound in oxides or carbonates ,. . при этом перед первой термообработкой полученную смесь вьщерживают при теьг- . наратуре от 170 до JPO C.,at the same time, before the first heat treatment, the mixture obtained is held at a teg-. The range is from 170 to JPO C., Редактор В.ФельдманEditor V.Feldman Составитель В.Панцырный Compiled by V. Pantsyrny texpeд М.Ходанич Корректор А.ОсауленкоTexped M. Khodanich Proofreader A.Osaulenko Заказ 788Order 788 Тираж 263Circulation 263 ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретекн м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Рауиска  наб., д, 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Rauisk nab., 4/5 .,,,,,,,,. ,,,,,,,, производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул, Гагарина,101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, ul, Gagarin, 101 Псд1шсноеPsd1shsnoe