Characterization of the heat treatment MgB2 rods obtained by PIT technique with explosive consolidation method

• Autorzy: Orlińska N. , Zaleski A. , Wokulski Z. , Dercz G.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka wygrzewanych prętów MgB2 otrzymanych techniką PIT z konsolidacją metodą wybuchową

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Cu/Fe/MgB2 rods have been prepared by the modified PIT techniąue with expIosive consolidation method. In the next step, so obtained rods were additionally annealed. The heat treatments of the rods were performed at 750°C and 850°C for 1 hour in He atmosphere. The phase compositions, microstructure features were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM) techniques, while the values of lattice parameters were determined by Rietveld method. The contents of all invoIved phases were determined by Rietveld procedurę. The superconducting properties for a core MgB2 rods were also investigated by the AC susceptometry and SQUID magnetometry techniques. It was found that no impurity phases were formed in heat treatment processes of Cu/Fe/MgB2 rods. In addition, it was found that MgB2 powder was well consolidated. There were found some smali voids in the heat treated rods. The high critical temperaturę Tc of 38.7 K and high critical current density Jc ∼ 105 A/cm2 were obtained in both rods.

PL

W pracy omówiono proces otrzymywania wygrzewanych prętów nadprzewodzącego MgB2. W pierwszym etapie otrzymano pręty Cu/Fe/MgB2 zmodyfikowaną techniką PIT z konsolidacją metod wybuchową, które w kolejnym etapie poddano obróbce cieplnej. Proces wygrzewania prętów odbywał się w temperaturze 750°C oraz 850°C w czasie godziny, w atmosferze ochronnej helu. Otrzymane pręty poddawano badaniom metalograficznym i rentgenowskim z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) oraz dyfraktometru rentgenowskiego firmy Philips model 1130/00. W oparciu o uzyskane dyfraktogramy rentgenowskie określono ilościowy udział faz wchodzących w skład badanego materiału oraz stosując metodę Rietvelda określono wartości parametru sieci ao i co. Badania magnetyczne AC podatności \ wykonano przy użyciu susceptometru AC, z kolei pomiary pętli histerezy namagnesowania przeprowadzono przy użyciu magnetometru SQUID. Przeprowadzona analiza fazowa prętów Cu/Fe/MgB2 wygrzewanych w temperaturze 750°C i 850°C nie ujawniła występowania obcych faz. Badania mikrostruktury ujawniły w wygrzewanych prętach MgB2 występowanie małej ilości pustek o małych rozmiarach. Pomiary magnetyczne ujawniły wysoką temperaturę krytyczną Tc = 38.7 K i wysoką krytyczną gęstość prądu Jc ∼ 105 A/cm2 (4.1 K, 0 T)

Słowa kluczowe

EN

MgB2; PIT technique with explosive consolidation method; XRD; SEM; critical temperature; critical current density

PL

MgB2; technika PIT z konsolidacją metod wybuchową; temperatura krytyczna; krytyczna gęstość prądu; SEM; XRD

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 3
• Strony: 927--932
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz. rys.

Twórcy

autor

Orlińska N.

autor

Zaleski A.

autor

Wokulski Z.

autor

Dercz G.

• Institute of Materials Science, University of Silesia, 40-007 Katowice,12 Bankowa Str., Poland

Bibliografia

• [1] J. Nagamatsu, N. Nakagawa, T. Muranak a, Y. Zenitani, J. Akimitsu, Nature 410, 63 (2001).
• [2] Z. Wokulski, N. Orlińska, Materiały Ceramiczne 1, 21 (2006).
• [3] G. Grasso, A. Maiagoli, C. Ferdeghini, S. Roncall o, V. Braccini, M. R. Cimberle, A. S. Siri, Appl. Phys. Lett. 79, 230 (2002).
• [4] M. D. Sumption, M. Bhatia, X. Wu, M. Rindfleisch, M. Tomsic, E. W. Collings, Supercond. Sci. Technol. 18, 730 (2005).
• [5] N. Orlińska, Z. Wokulski, J. M. Paszula, G. Dercz, XXXIII Szkoła Inżynierii Materiałowej SIM 2005, 281 (AGH Kraków 2005).
• [6] N. Orlińska, A. Zaleski, J. M. Paszula, Z. Wokulski, Cryst. Res. Technol. 42, 12 1266 (2007).
• [7] N. Orlińska, J. M. Paszula, Z. Wokulski, G. Dercz, Solid State Phenom. 130, 229 (2007).
• [8] R. A. Young, D. B. Wiles, Advances in X-Ray Analysis 24, 1 (1980).
• [9] G. Dercz, B. Formanek, K. Prusik, L. Pająk, Mater. Proces. Technol. 162-163, 15 (2005).
• [10] R. L. Snyder, J. Fiala, H. J. Bunge, Defects and Microstructure Analysis by Difraction, Eds.; IUCr Monogrphs on Crystallography 10; Oxford University Press Inc.; (New York 1999).
• [11] R. J. Hill, C. J. Howard, J. Appl. Crystal. 20, 467 (1987).
• [12] C. P. Bean, Rev. Modern Phys. 36, 31 (1964).
• [13] C. P. Bean, Phys. Rev. Lett. 8, 250 (1962).
• [14] Y. Matsumoto, Y. Teras aki, T. Abiru, T Akune, N. Sakamoto, Physica C: Supercond. 378-381, 564 (2002).
• [15] H. Suo, C. Beneduce, M. Dhalle, N. Musolino, J. Y Genoud, R. Flukiger, Appl. Phys. Lett. 79, 3116(2001).