Лекция 7 Методики получения СП

Лекция 7
Методики
получения СП
Сверхбыстрая закалка
Фазовая диаграмма Nb3Ga (Tc>20K), Nb3Ge (Tc=24K)
Сверхбыстрая закалка
Сверхбыстрая закалка
Схлопывание
Расплавленная
капля в
подвешенном
состоянии в ВЧ
поле (чистота).
Так достигаются
скорости
охлаждения 105107град/сек
Прокатка в валках
Скорость охлаждения
105-107 град/сек
Импульсный разряд
Электронный пучок, лазерный луч или
плазменный луч большой мощности
Массивный блок металла. Диаметр
пятна~100 мкм
Это рекордный метод.
Скорость охлаждения ~108
град/сек и даже больше. Зависит
от теплопроводности. Скорость
звука определяет максимальную
скорость закалки
Взрывное обжатие
Р1 Матм, Тпик1000оС, 1 мксек
Имплантация ионов
1. Ускоритель 200-500 кВ.
2. Внедрение в металл при таких энергиях на 1000-5000 Å.
3. Отжиг.
4. Так получают материалы, которые трудно сплавить
обычными методами (Pd + H, внедрение фтора в
YBa2Cu3O7).
5. Профилирование
Получение СП
проводов и лент
Гидростатическая
экструзия
(выдавливание)
Бронзовая матрица с ниобиевыми
стержнями
(аналогично для сплава Nb+Ti в
медной матрице)
Гидростатическая
экструзия
(выдавливание)
В специальную форму
и пресс
Гидростатическая
экструзия
(выдавливание)
Сжатие в конической матрице
Уменьшение сечения~10:1.
Удается до 50:1. Зависит от
вязкости материала (> % меди)
и силы пресса
Протяжка (волочение),
прокатка
Через фильеру – специальное
отверстие в прочной стали
Порошковые методики
- Метод Кюнцлера: «порошок в трубе» и протяжка с отжигом.
- Задача – увеличить пластичность провода.
Для этого:
1) Тонкий размол порошка (<1 мкм). При этом и реакция идет
лучше.
Необходимость получения нанопорошков здесь была осознана давно.
2) Добавка в смесь порошков порошка пластичного металла
(обычно меди).
- Метод “In situ” («На месте»).
Получение композиционных материалов волокнистого строения
Порошковые методики
Пример для Nb3Sn.
1) Плавление прессованной смеси порошков Nb3Sn + Cu.
2)Прокатка.
3) Термообработка (700оС, 50 ч).
Результат: в медной матрице равномерно распределены удлиненные
зерна Nb3Sn. Типичный диаметр зерен 400 Å. Они расположены близко
друг к другу, так что идет «сверхпроводящий» ток («эффект близости»).
Схема куска такого провода:
Методы измерения Тс
Резистивные методы
Измеряется R и по
R(T) определяется Тс
Резистивные методы
4х-контактный метод
Резистивные методы
Потенциальные контакты от
токовых на расстоянии l>>h,
где h – размер области
растекания тока
Подвод тока для пленок –
по плоскости
Резистивные методы
Пример: «ошибка Хигера»
Измерялось слоистое
органическое соединение
TTF-TCNQ
Классические
резистивные методики
Метод вольтметра и амперметра
V
1
R  
x I
V
1
IR
v
RV-сопротивление
вольтметра
Классические
резистивные методики
Мостовая схема
С помощью
переменных
сопротивлений r1 и r2
добиваются Iг=0
r
R x  R э  r2 .
1