ПРОИЗВОДСТВО, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ

Олейникова О.В., Петрущак С.В.
Донецкий национальный технический университет

Источник: Сборник научных работ (Тезисы студенческих докладов) студенческая конференция, посвященная Дню Науки/Донецк, ДонНТУ, 2008г.

Явление сверхпроводимости открыто в 1911 году Камерлинг-Оннесом, который определил, что ртуть, охлажденная до температуры жидкого гелия, полностью теряет электрическое сопротивление. в 1987 году появились сообщения о разработке керамического материала со структурой YBa2Cu3O7, в котором сверхпроводящее состояние наступает при 93К.
Изначально для исследования ВТНП-материалов использовался "керамический метод" - механическое перемешивание оксидов металлов и повторяющиеся циклы "обжиг-помол". Недостатки метода - длительность термообработки и неоднородность смешения реагентов.
Поэтому разрабатываются "химические методы" получения порошков, позволяющие повысить гомогенность продуктов за счет практически молекулярного уровня смешения компонентов в растворе, такие как соосаждение, пиролиз аэрозолей, криохимическая технология, RESS-технология и т.д.
Перспективы использования ВТСП-материалов на основе фазы YBa2Cu3Oх связаны с тем, что наиболее практически значимые решения в этой области могут быть найдены для объемных изделий простой формы. Применением такой керамики являются:

  1. Постоянные магниты с вмороженным магнитным потоком;
  2. Поезда на магнитной подушке;
  3. Подшипники, скользящие без силы трения;
  4. Эффективные экономичные моторы и сверхмощные генераторы, трансформаторы;
  5. Магнитные сепараторы руды;
  6. Сверхпроводящие реле;
  7. Мощные магнитные системы термоядерного синтеза.
Я синтезировала и занимаюсь исследованием образцов системы Y-Ba-Ho-Cu-Li-O.
Для получения образцов производился помол шихты из тщательно взвешенных реагентов, к которым относятся BaCO3, CuO, Ho2O3, Li2CO3, Y2O3.
Пресоование проводилось при комнатной температуре под давлением 40 кгс/см2 с добавлением пластификатора - водного раствора ПВА. Диаметр запрессованной заготовки 20 мм.
После чего производился синтез при 910-930оС длительностю 2 часа.
Охлаждение производилось с печью. после этого цикл "помол-обжиг" повторялся еще дважды.

На готовых образцах были произведены измерение пористости методом сетки и измерение плотности методом гидрастатического взвешивания. В результате чего было выяснено, что, с увеличением количества Y2O3, Ho2O3, CuO и уменьшением BaCO3, плотность материала увеличивается.