Process for producing high-temperature superconducting ductile composite materials, and composites produced by this process

• Main Authors: SCHMITZ, GEORG, WEISS, HARTMUT, WOLTERS, CHRISTIAN
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 23.05.1990
• Subjects: ARTIFICIAL STONE; CEMENTS; CERAMICS; CHEMISTRY; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDINGMATERIALS; CONCRETE; ELECTRICITY; LIME, MAGNESIA; METALLURGY; REFRACTORIES; SLAG; TREATMENT OF NATURAL STONE

Verfahren zum Herstellen von Hochtemperatur-Supraleitern mit Komponenten aus der Gruppe der Seltenerdmetalle (SE) sowie des Bariums und des Kupfers, die in Form der oxidischen Verbindung (SE)1Ba2Cu3O7-x in eine Matrix aus mindestens einem Metall mit geringer Sauerstoffaffinität eingebettet sind. Dabei ist "x" kleiner oder gleich 0,5. Zur Lösung der Aufgabe, bei hoher Stromtragfähigkeit gleichzeitig eine gute Duktilität des Materials für eine Weiterverarbeitung zu erzielen, wendet man folgende Verfahrensmaßnahmen an: a) man verpreßt ein Gemisch, das die Verbindungen der obigen Komponenten und das die Matrix bildende Metall bzw. ein zu diesem Metall reduzierbares Oxid in möglichst feiner und homogener Verteilung enthält, zu einem Rohling mit möglichst hoher Dichte und heizt diesen Rohling auf eine Temperatur auf, bei der eine Festkörperreaktion zur Bildung der besagten oxidischen Verbindung abläuft, und heizt ihn nachfolgend zur Bildung eines Formkörpers zumindest örtlich auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der oxidischen Verbindung auf und führt eine gerichtete Erstarrung durch, und b) man heizt den Formkörper in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre auf eine Temperatur von mindestens 300 °C auf und setzt die Temperaturbehandlung solange fort, bis "x" kleinstmöglich, maximal aber 0,5 ist. Process for producing high-temperature superconductors containing components from the group comprising the rare earth metals (RE) and also barium and copper which are embedded in the form of the oxidic compound (RE)1Ba2Cu3O7-x in a matrix consisting of at least one metal with low oxygen affinity. In this formula, "x" is less than or equal to 0.5. To solve the problem of achieving a good ductility of the material for further processing accompanied by high current carrying capacity, the following process measures are adopted: a) a mixture which contains the compounds composed of the above components and the metal forming the matrix or an oxide which can be reduced to said metal as finely and homogeneously dispersed as possible is compressed to form a blank with as high a density as possible and said blank is heated to a temperature at which a solid-state reaction to form the said oxidic compound proceeds and it is then heated, for the purpose of forming a moulded body, at least locally to a temperature above the melting point of the oxidic compound and a directed solidification is carried out, and b) the moulded body is heated in an oxygen-containing atmosphere to a temperature of at least 300 DEG C and the temperature treatment is continued until "x" is as small as possible, but not more than 0.5.