Устройство Для Увеличения Пиннинга Магнитного Потока В Гранулярных Нанокомпозитах На Основе Высокотемпературной Сверхпроводящей Керамики

Abstract

Pассмотрено устройство для модифицирования гранулярной высокотемпературной сверхпроводящей керамики в плазме дугового разряда низкого давления. Описаны особенности конструкции и принцип действия устройства. Устройство позволило в одном технологическом цикле совместить синтез наночастиц, играющих роль дополнительных центров пиннинга, и одновременное осаждение их на микрогранулы высокотемпературной керамики. Представлены экспериментальные данные по влиянию дополнительных центров пиннинга на повышение критического тока за счeт образования самоорганизующихся структур в виде " усов". ВведениеСегодня большое внимание уделяется фундамен-тальным исследованиям по созданию сверхпроводни-ковых материалов, которые дадут возможность по-новому подойти к вопросам создания электротехниче-ских устройств нового поколения [1,2].Увеличение плотности тока, повышение удельной мощности, а также наличие особых, присущих только сверхпроводникам, физических свойств создают предпо-сылки для разработки высокоэффективных видов элек-тротехнического оборудования. В связи с этим научно значимой является проблема разработки высокотемпера-турных сверхпроводящих материалов с высокой управ-ляемой токонесущей способностью.Одним из перспективных направлений по улучшению функциональных характеристик, в том числе плотно-сти критического тока, является внедрение инертных неорганических тугоплавких добавок с характерными размерами частиц порошка в несколько десятков нано-метров для создания искусственных центров пиннинга. Известны работы по введению в высокотемпературную сверхпроводящую керамику (ВТСП) наноразмерных до-бавок MgO Однако при модифицировании ВТСП наноразмерными частицами важнейшим условием является сохранение создаваемой гетерогенности при дальнейших технологи-ческих операциях, например, отжиге при температурах 900−950• C. Поэтому важнейшим моментом является подбор инертного нанопорошка, его химического со-става и структуры, поскольку использование порошков с повышенной реакционной способностью приведет к размытию переходной зоны, изменению состава сверх-проводящей керамики.Высокий уровень агрегации получаемых нанопорош-ков и необходимость их последующего равномерного распределения по поверхности спекаемых частиц сверх-проводящей керамики стимулируют исследования по эф-фективному проведению этих операций или совмещения их в рамках одного процесса. Такая возможность может быть реализована с использованием плазмы дугового разряда низкого давления [6][7][8][9][10][11]. В этом случае синтез наночастиц в контролируемой среде и их осаждение на порошок сверхпроводящей керамики осуществляется in situ в рамках единого технологического процесса.Целью настоящей работы является создание устрой-ства для введения в состав сверхпроводящей керами-ки наночастиц, играющих роль центров пиннинга и проведение параметрических испытаний устройства по созданию центров пиннинга в ВТСП YBa 2 Cu 3 O 7−y . Конструкция и принцип работы установкиУстановка состоит из вакуумной камеры 1 (рис. 1), установленной на раме. Корпус вакуумной камеры 1 снабжен системой термоста...