СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ КЕРАМИКИ
(51) 6 C04B35/00, H01L39/12
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 27.03.2008 - прекратил действие
(21) Заявка: 5058741/33
(22) Дата подачи заявки: 1992.08.14
(45) Опубликовано: 1995.09.27
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Заявка Японии N 64-45758, C 04B 35/00, H 01B 13/00, 1989. 2. Заявка Японии N 64-78165, C 04B 35/64, 1987. 3. Плетнев П.М. и др. Полкчение высокотемпературной сверхпроводящей керамики. Стекло и керамика, 1990, N 12, с. 6-8.
(71) Заявитель(и): Институт неорганической химии СО РАН
(72) Автор(ы): Корпачев М.Г.; Корпачева А.и.; Плетнев П.М.; Федоров В.Е.; Гиндуллина В.З.; Мажара А.П.
(73) Патентообладатель(и): Институт неорганической химии СО РАН
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ КЕРАМИКИ
Использование: в приборостроении, в частности при изготовлении приборов с использованием сверхпроводимости. Сущность изобретения: керамический порошок прогревают 2-4 ч при 120-140°С и охлаждают до 80-90°, вводят ПАВ в количестве 0,3-1 мас. и связку, литье шликера ведут при 90-95°С и давлении 5-6 атм, связку выжигают при 100-110°С. Положительный результат Tc= 90-92K Tc= 2K Jк= 50-150A/см3
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к приборостроению и касается изготовления приборов с использованием сверхпроводимости, которые находят применение в криотехнике, электротехнике, электронике.
Известен способ изготовления высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) изделий методом горячего прессования [1] Предварительно смесь дважды подвергают термообработке, прессование проводят при 600-1000оС под давлением 20 МПа с последующей термообработкой при 800-1000оС.
Известен способ удаления связующего из керамических заготовок, сформованных из термопластичной связки [2] по которому сначала удаляют 10-60% связки при 200оС (в случае восковых связок), затем при 600оС удаляют остальную часть связки.
Наиболее близким к изобретению техническим решением изготовления изделий сложной формы является способ [3] по которому для изделия (магнитные экраны) помол спека проводится сухим способом, литейный шликер готовится с введением 10-12% парафина.
Недостатками этих решений являются следующие:
изготовление изделий методом прессования не обеспечивает получение крупных изделий сложных форм, в частности, магнитных экранов;
при выжигании воскопарафиновых связок при 200оС из изделия удаляется практически 100% связки, а спекание не начинается, в результате чего изделие при выемке из адсорбента теряет форму (рассыпается), а повышение температуры обжига в адсорбенте приводит к химическому взаимодействию ВТСП с адсорбентом из Al2O3, MgO, широко используемых в керамической промышленности.
Задача изобретения разработка такого способа, который позволял бы получать ВТСП изделий сложной формы с высокими техническими характеристиками.
Задача достигается тем, что изделия сложной формы из ВТСП формуют горячим литьем под давлением с последующим высокотемпературным обжигом, при этом спек предварительно прогревают 2-4 ч при 120-140оС и охлаждают до 80-90оС, затем помол спека ведут с добавкой гидрофобного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в количестве 0,3-1% литье изделий проводят при 90-95оС и давлении 5-7 атм в течение 5-10 сек; выжиг связки проводят в адсорбенте при температуре 100-110оС со скоростью подъема температуры 8-10оС/ч, удаляют адсорбент и спекают изделие на воздухе при 975-980оС со скоростью подъема температуры 0,5-2,5оС/ч.
П р и м е р получения изделий сложной формы в виде полых цилиндров со сферическим дном диаметром от 10 до 55 мм, высотой от 50 до 350 мм, толщиной стенки от 0,8 до 3 мм. Массу состава Y2O3 15,1% BaCO3 52,8% CuO 32,1% обжигали на спек при 950оС, спек прогревали до 120оС в течение 2 ч, охлаждали до 80оС, вводили 0,3% пчелиного воска, измельчали в вибромельнице медными мелющими телами до получения частиц со средним диаметром 5 мкм. Литейный шликер готовился с введением 9% парафина. Магнитные экраны отливали при температуре шликера 90оС, давлении 5,5 атм с выдержкой 8 сек.
Выжиг связки проводился в адсорбенте из Al2O3, подъем температуры осуществлялся с Y 10оС/ч до температуры 100оС. Затем изделия очищались от сорбента и проводился окончательный обжиг при 975оС со скоростью подъема температуры 0,5оС/мин.
Предлагаемый способ позволяет получать изделия сложной формы, в частности магнитные экраны со следующими техническими характеристиками: Tc 90-92 К, Тс 2 К, Jk 50-150 А/см2, Нс* 1-1,5 мТл.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ КЕРАМИКИ путем приготовления термопластичного шликера из керамического порошка, связки и гидрофобизирующего поверхностно-активного вещества (ПАВ), формования заготовок методом горячего литья под давлением, выжигания связки в адсорбенте и последующего спекания при 975-980oС, отличающийся тем, что керамический порошок предварительно прогревают в течение 2-4 ч при 120-140oС и охлаждают до 80-90oС, после чего вводят ПАВ в количестве 0,3-1,0 мас. литье ведут при температуре 90-95oС и давлении 5-6 атм, а связку выжигают при 100-110oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ПАВ используют натуральный или искусственный воск.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
