Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metody wytwarzania MgB2 - nowego ceramicznego nadprzewodnika

Wokulski Z., Orlińska N.

Materiały Ceramiczne

|

2006

|

R. 58, nr 1

21-26

PL

W artykule przedstawiono przegląd najważniejszych metod otrzymywania ceramicznego nadprzewodnika MgB2. W przypadku otrzymywania monokryształów wskazano na dwie podstawowe techniki monokrystalizacji; tj. krystalizację z zastosowaniem wysokich temperatur i ciśnień oraz krystalizację z użyciem metalowych ampuł. Przedstawiono technikę otrzymywania w postaci litej, skonsolidowanych polikrystalicznych próbek MgB2. Zwrócono uwagę na technikę powder-in-tube (PIT) otrzymywania taśm i drutów z ceramicznego MgB2. Omówiono istotę techniki PIT wskazując na jej zalety i wady. Wskazano na duże praktyczne znaczenie tej techniki w produkcji taśm i drutów MgB2. Zwrócono uwagę na możliwość modyfikacji techniki PIT zastępując proces obróbki mechanicznej i cieplnej procesem konsolidacji wybuchowej.

EN

In this paper, we present a short overview of some physical properties and developments of superconducting magnesium diboride (MgB2). The paper discusses of phase equilibria appearing in the Mg-B binary system. The crystal structure and ways of obtaining MgB2 both in the monocrystalline and polycrystalline forms are also demonstrated. Special attention is turned to the possibility of preparing high quality single crystals by using two techniques: application of high temperature and high pressure, and sintering of the stoichiometric parts of magnesium and boron powders in the metallic ampoules. The powder-in-tube (PIT) method from the application viewpoint, seems to be the most promising method of fabricating MgB2 in the form of tapes and wires.

2

Synteza i badania właściwości nadprzewodników ceramicznych metodami analizy termicznej

Plewa J.

Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 73

5-143

PL

W pracy przedstawiono usystematyzowane badania prowadzące do wytworzenia zaawansowanych materiałów ceramicznych, jakimi są nadprzewodniki wysokotemperaturowe. Zarówno wytwarzanie nowego materiału - nadprzewodzących miedzianów: Yba2Cu3O i Bi2Sr2CaCu2O8, jak i uzyskiwanie ceramiki funkcjonalnej wymagało zastosowania wysokich temoeratur. Wykonana obróbka cieplna dla tych materiałów inżynierskich jest procesem niezbędnym, a jako odpowiadającą jej technikę pomiarową wykorzystano analizę termiczną. W pierwszej części pracy skoncentrowano się na zestawieniu ważniejszych informacji o nadprzewodnikach, przy czym przegląd stanu wiedzy na ten temat autor uzupełnił o wykonaną analizę termodynamiczną stanu nadprzewodzącego oraz układu Y-Ba-Cu-O. Dokonano też wprowadzenia w zagadnienia analizy termicznej, zwracając szczególną uwagę na praktyczne możliwości i ograniczenia tych technik badawczych. Podkreślono, że występuje zawsze duże niebezpieczeństwo przeprowadzenia błędnej interpretacji krzywych TG i DTA. Dla uniknięcia albo chociaż ograniczenia takiej sytuacji zaakceptowano potrzebę standaryzacji pomiarów, kalibracji urządzenia i uzmienniana warunków pomiaru. Z punktu widzenia inżynierii materiałowej wymagane jest uzupełnienie badań termicznych o wyniki rentgenowskiej analizy składu fazowego i mikroskopowej analizy mikrostruktury. W części doświadczalnej przeanalizowano poszczególne procesy wytwarzania nadprzewodników ceramicznych, przedstawiono wyniki badań w tym zakresie i wykazano przydatność metod termicznych dla tych celów. W przeprowadzonych badaniach własności materiałów wyjściowych i prekursorów uzyskano informacje o charakterystycznym zachowaniu się przy ogrzewaniu, szczególnie węglanu baru z przemianą polimorficzną i tlenku miedzi ulegajacemu rozkładowi perytektycznemu. Wymienione przemiany w różny sposób występowały także w układach bardziej złożonych. Reakcje pomiędzy składnikami mieszanin (półproduktów i prekursorów) zbadano pośrednio, śledząc przebieg krzywej TG obrazującej usuwanie z układu składniki gazowe, a zwłaszcza poprzez stwierdzenie występowania kupratów (charakterystyczne piki DTA). Pokazano, że metodą analizy termicznej można szybko i dokładnie określić jakość kupratu. Przez porównanie termogramu (charakterystyki termicznej) próbki wzorcowej kupratu z termogramami podobnych materiałów (komercyjnych, mieszanek itp.) uzyskuje się dokładną informację o jego czystości. Szczególne miejsce zajmują badania reakcji perytektycznej. Przebieg reakcji perytektycznej stanowi interesujące zagadnienie poznawcze, które zostało przeanalizowane od strony kinetycznej. Badania procesu spiekania z udziałem fazy ciekłej - dostarczanej przez reakcję perytektyczną - odnosiły się do wytwarzania ceramiki nadprzewodnikowej. Poszukując związków pomiędzy własnościami nadprzewodzącymi ceramiki a parametrami obróbki cieplnej, monitorowano procesy spiekania przy użyciu metod TG, DTA i DL. Uzupełniano je każdorazowo o badania rentgenowskie i mikroskopowe. Możliwości analizy termicznej w badaniach nadprzewodników uwidoczniono także przy określaniu zawartości tlenu (paramter delta) przez redukcję wodorem oraz dla stwierdzenia występowania domieszki węglanu baru w próbkach. Badania własności funkcjonalnych ceramiki nadprzewodnikowej obejmowały pomiary odporności elektrycznej przy zmiennej temperaturze i z tego powodu zakwalifikowanych do rodziny metod analizy termicznej. Uzyskane wyniki stanowią wkład do badań nad nadprzewodnikami ceramicznymi, poszerzając stan wiedzy o tych materiałach i dowodząc, jak wielkie możliwości wnosi analiza termiczna do badań nad nowymi materiałami.

EN

In this work it will be shown of the systematic investigation for fabrication of advanced ceramic materials - high temperature superconductors. The use of high temperature is needed for synthesis of new materials - superconducting cuprates, as well in fabrication of functional ceramics from this chemical compounds. In is needed to have processing steps for these engineering materials for what the thermal analysis is equal. In the first part of work to confront of data on superconductors, is completed with thermodynamic analysis of the superconducting state and Y-Ba-Cu-O-System. In the introduction in the thermal analysis it is called to attention to possibilities and restrictions of these methods. It is underlined, that there is a danger of false interpretation of TG- and DTA curves. In is pointed to standarization of measure conditions, calibration of the apparatus and certain change of measure parameters. In the experimental part were investigated unit processes for fabrication of ceramic superconductors and by the way the advantages of thermal analysis presented. The thermal analysis of starts simples substances and precursors by heating supplied with come information about their behavior, especially of barium carbonate with phase change and copper oxide with peritectic decomposition. Mentioned transformation are in different way in complex systems occurred. The reactions between the components of mixtures are investigated with help of thermal gravimetric analysis (TG) and to confirm trough the occurrence of DTA peaks from cuprates arised by heating. It was shown, that with the method of thermal analysis quickly exactly could be determine the quality of cuprates. By comparison between a hierogram (thermal characteristic) of a sample of pure cuprate and a hierograms similar materials (for ex. Commercial substances) can gain exact information's about the purity of these materials. A particular place in the thermal investigation of cuprates had a peritectic reaction. The course of the peritectic reaction of YBCO cuprate is investigated from the kinetic side and from the technical side as liquid phase sinter of cuprates. The dependence between the properties of ceramic bulk materials and the with processing steps was determined with help of TG, DTA and DL analysis and with supplementary X-ray and microscopic analysis is completed. Other possibilities of thermal analysis are shown in the determination of oxygen content and in the decetion of barium carbonate pollution. Since the investigations of functional properties of superconducting ceramic contain measurements of electrical resistance with temperature change, they are added to methods of thermal analysis. To sum it up can by said, that the gained results represent new data about ceramic superconductors, extend knowledge about the materials and emphasize, that the thermal analysis to give great possibilities in fabrication and investigations of new materials.

3

Zwiększenie gęstości prądów krytycznych nadprzewodników ceramicznych poprzez dodatek srebra.

Woźny L., Cieślak P., Kisiel A.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 34, nr 10

17-19

PL

Przedstawiono rezultaty badań właściwości nadprzewodnika YBa2Cu3Ox domieszkowanego srebrem. Stwierdzono, że 14% (wagowo) dodatek srebra może zwiększyć wartość krytycznej gęstości prądu nawet pięćdziesięciokrotnie, nawet jeśli materiał wyjściowy wykazywał bardzo słabe parametry nadprzewodzące następuje również nieznaczne polepszenie wartości temperatury krytycznej.

EN

Results of investigations of Ag doped YBa2Cu3Ox superconductor properties are presented. It was found that 14% by weight silver doping could enhance critical current density value fifty times, even if initial material has weak superconducting parameters. The slight improvement of critical temperature is observed as well.

4

Zbadanie zagadnień strat i stabilizacji nadprzewodników wysokotemperaturowych.

Sosnowski J.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 34, nr 10

21-24

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strat i stabilizacji wysokotemperaturowych ceramik nadprzewodnikowych. Dokonano porównania właściwości magnetycznych nadprzewodników wysokotemperaturowych i nadprzewodników klasycznych i rozpatrzono zachodzące różnice. Zbadane zostały straty na histerezę magnetyczną i związane z przepływem prądu przez materiały ceramiczne w warunkach podziału prądu. Rozpatrzono uogólniony model stanu krytycznego w przypadku liniowo zmiennego w czasie - piłozębnego pola magnetycznego i otrzymano wyrażenia na straty dla niepełnego i pełnego wnikania pola magnetycznego do wnętrza ceramiki. Przeprowadzono badania zagadnień stabilizacji nadprzewodników ceramicznych oraz warunków rozchodzenia się strefy rezystywnej w tych materiałach. Dokonano obliczeń metodą elementów skończonych rozkładów temperatur w strefie rezystywnej ceramiki nadprzewodnikowej. Zbadano warunki stabilizacji wewnętrznej, magneto-termicznej związanej ze zmianami zewnętrznego pola magnetycznego oraz kriogenicznej wywołanej przepływem prądu przez ceramiki nadprzewodnikowe.

EN

The investigations of losses and stability behaviour of high Tc superconductors are performed. The hysteresis losses in generalized critical state model are determined while magnetothermal and cryogenic stability studied.

5

Emisja akustyczna z cienkich warstw YBa2Cu3Ox otrzymywanych techniką zol-żel.

Woźny L., Ziaja J., Miśta W.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 34, nr 10

29-32

PL

W pracy przedstawiono rezultaty wykorzystania techniki emisji akustycznej dla scharakteryzowania nadprzewodników ceramicznych w postaci cienkich warstw. Próbki otrzymywane były metodą zol-żel. Opisano metodę pomiarową oraz otrzymane wyniki pomiaru emisji akustycznej w funkcji temperatury.

EN

In this paper results of the use of acoustic emission (AE) technique for thin film ceramic superconductors characteristics were presented. The samples were prepared by sol-gel technique. Measuring method and results of acoustic emission depended on temperature were described.

6

Cienkie warstwy nadprzewodników wysokotemperaturowych YBaCuO.

Ziaja J., Miśta W.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 34, nr 10

9-12

PL

Technologie otrzymywania cienkich warstw nadprzewodników ceramicznych są intensywnie rozwijane ze względu na duże możliwości aplikacyjne. Jedną z możliwości otrzymywania jest metoda zol-żel, obecnie coraz częściej stosowana. W prezentowanej pracy przedstawiono parametry nadprzewodzące (temperatura krytyczna, krytyczna gęstość prądu) dla wybranych warstw uzyskanych tą metodą i porównano z parametrami próbek masywnych wygrzewanych w takich samych warunkach. Pokazano również wyniki pomiarów fizykochemicznych takich jak: stałe sieciowe, skład fazowy oraz morfologię warstw.

EN

Preparation methods of YBaCuO thin films are intensively developed considering its great potential technological application. One of them is the sol-gel method; nowdays more and more frequently use. In the present study, superconducting parameters (Tc, Jc) for thin films prepared by sol-gel were presented and compared with bulk samples heated in identical conditions. Additionally a phisicochemical parameters (e.g. lattice constant, phase composition, microstructure) were shown.

7

Investigations of the transport current flow through the oxide superconductors

Sosnowski J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

1998

|

Z. 198

99-107

EN

The phenomena connected with the transport current flow through the oxide superconductors are considered. The pinning on the individual ceramic grains and influence of the Josephson junctions formed on the grain's boundaries are discussed. It is investigated the influence on the current-voltage characteristics and critical current the ceramic inhomogeneity, which leads to the scattering of the pinning centers dimensions in the respect to the averaged value. The influence of the Josephson junctions on the critical current magnetic field dependence and it's hysteresis is also discussed. The subject of the surface barrier and equilibrium magnetization is considered. Analysis of the normal zone formation is given and stability conditions of the current flow through the composite materials: high temperature superconductor-normal metal are presented.

PL

W pracy przedyskutowano zagadnienia związane z przepływem prądu transportu przez nadprzewodniki ceramiczne. Rozpatrzono zakotwiczenie nici wirowych na poszczególnych ziarnach ceramiki oraz wpływ złącz Josephsonowskich na granicach ziaren na siły zakotwiczenia. Rozpatrzono wpływ na prąd krytyczny oraz charakterystyki prądowo-napięciowe niejednorodności ceramik nadprzewodnikowych prowadzące do rozrzutu wielkości centrów pinningu w porównaniu do wartości średniej. Zbadano wpływ złącz Josephsonowskich na zależność od pola magnetycznego prądu krytycznego i jego histerezę. W pracy dyskutowano także zagadnienie bariery powierzchniowej oraz równowagowej magnetyzacji. Przeprowadzono analizę powstawania strefy normalnej oraz stabilności rozkładu prądu płynącego poprzez kompozyt: nadprzewodnik wysokotemperaturowy - metal normalny.