Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: naprzewodniki wysokotemperaturowe

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Synteza i badania właściwości nadprzewodników ceramicznych metodami analizy termicznej

Plewa J.

Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska

2004

z. 73

5-143

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.

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.