Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИИ. Перспективы іктического применения сверхпроводящей керамики зависят от щитня физико-химических основ получения исходных пресс-рошков, способов их переработки в полтїКристаллический мате-т и формирования объемных изделий различного технического ніачения с заданным комплексом характеристик. Традиционная )амическая технология, использующая порошковую смесь реа-ггов и методы статического прессования, не позволяет в одном кле "прессование-спекание" сформировать объемное изделие с данными функциональными и эксплуатационными свойствами, горые определяются условиями синтеза сверхпроводящей фазы а2Си307.х, а также свойствами исходного пресс-порошка. Тео-і и эксперимент показывают, что идеальным для синтеза этой зы в порошковой системе, является условие гомогешзации ке-шкообразующих реагентов в заданном стехиометрическом соот-шении на уровне микрокомпозйционных частиц.
Одним из перспективных способов получения объемных изде-і из ВТСП-керамики является взрывное прессование. Однако >собы синтеза микрокомпозйционных пресс-порошков, а также эцессы их взрывного компактирования разработаны и "изучены юстаточно, что препятствует широкому внедрению этих процес-t в практику. В связи с вышеизложенным, одной то актуальных іерспективньїх задач представляется разработка научных основ нологии получения поликристаллической сверхпроводящей ке-шки и объемных изделий на ее бейбве с использованием ывного прессования, а также способов синтеза пресс-порошков птимальными свойствами.
СВЯЗЬ РАБОТЫ С НАУЧНЫМИ ПРОГРАММАМИ. Выпол-ше работы осуществлялось в соответствии с планом научно-яедовательских работ Института Общей и Неорганической хи-и АНБ по проблеме "Высокотемпературная сверхпроводимость" г.р. 1993179, Постановление Президиума АНБ № 116 от 05. 12. г. и в рамках научно-технической программы "Информатика", становление СМ БССР от 16.П.88 № 327.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Разработка способов оннт< пресс-порошков, а также физико-химических основ их переработки для фс мирования поликристаллической БТСП-керамики и изготовления из т объемных изделий различного технического назначения.
Для практической реализации поставленной цели решались задачи:
Исследовать влияние физико-химических, структурных и технологи1 ских характеристик порошковых систем, содержащих керамикообразуюп элементы Y, Ва, Си на кинетические и термохимические особенности тві дофазных процессов при спекании;
Изучить механизмы и особенности воздействия взрывного прессован на синтез сверхпроводящей фазы в механической смеси исходных реагент содержащих Y, Ва, Си и в пресс-порошках с мнкрокомлознщюнной струк рой;
Установить характер структурных и фазовых превращений в моноф иых порошковых системах состава УВагСіїзО/.х, иод действием взрывж сжатия. Предложить модели, объясшиощие их механизмы;
Исследоьать влшшае схем и параметров взрывного прессования на г] зико-химические и структурно-механические свойства формируемой ВТС керамики;
Разработать способы изготовления пресс-порошков с мнкрокомпозш онной структурой, обеспечивающих формирование керамического матери; с объемной сверхпроводимостью в одном цикле "прессование - спекание способы изготовления объемных изделий из ВТСП керамики с использо нием взрьщного прессования.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. Впервые і полнены теоретические и проведены экспериментальные исследования изучению физико-химических особенностей твердофазных процессов сиш сверхпроводящей фазы в преесгпорошках с частицами, имеющими мнк композиционную структуру; Изучены физико-химические закономерно воздействия взрывного сжатия на различные порошковые системы на ocjt Y-Ba-Cu-0 при формировании поликристаллической сверхпроводящей ке мики.
Показано, что использование Пресс-порошков с частицами, имеющі микрокомпозиционную структуру, обеспечивает более оптимальные, но сг. нению с традиционными, кинетические и термохимические параметры, п йоту протекания процессов синтеза сверхпроводящей фазы в многоком нені ной порошковой системе.
Предложены Новые способы синтеза пресс-порошков на основе йене зования механохнмической обработки, плазмохимических процессов и л цессов послойного наращивания гидрогелей, которые обеспечивают пол) ние микрокомпозиционной структурьі частиц.
Установлено, что в процессе взрывного прессования пресс-порош» сверхпроводящая фаза не образуется, а изменяются кинегические и терме мнческйе условия ее образования при последующем спекании прессовки, ко)юмерности структурных и фазовых превращений при взрывном прессе
и монофазных порошковых систем состава УВа^О^С^-* определяются их ^логическим поведением.
'Показано, что в зависимости от скорости взрывного прессования прс-іадает относительный вклад b распад и физико-химические превращения :рхпроводящеи фазы 1:2:3, либо пластической деформации порошка, либо эцессов межчастичного трения в системе. _-.'
Предложена модель, объясняющая механизмы распада и превращений :рхпроводящей фазы 1:2:3 для разных скоростей нагружения, которые ха-;теризуются различным вкладом в структурные и фазовые изменения меж-ггичного трения и пластической деформаций.
Экспериментально устаноачен Характер влияния- схемы и параметров ушного прессовашш на ллотность, структурную и фазовую однородность, гаюке на плотность критического тока образцов полйкристаллической СП-керамики.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. !работаны процессы и предложены способы получения изделий из обьем-л. полйкристаллической сверхпроводящей керамики системы Y-Ba-Cu-О с юльзованнем взрывного прессования.. Для этих процессов разработаны эсобы получения пресс-порошков." с шосрокрмпозиционным строением гпщ. Определены оптимальные условш и режимы формирования объем-Г< сверхпроводящей структуры в прессовках, полученных с использованием 'мпной технологии. Изготовлены образцы мишеней для напьілешія тонких СП-плснок и магнитных сверхпроводящих экранов, которые по своим ха-ггеристнкам отвечают предъявляемым техническим требованиям.
Похожие диссертации на Синтез пресс-порошков и физико-химическиеособенности формирования сверхпроводящей керамикисистемы Y-Ba-Cu-O методом взрывного прессования
