Superconducting joints of melt textured YBa2Cu3O7-[delta] monoliths
El objetivo general de este trabajo ha sido el de obtener muestras superconductoras de alta temperatura de YBCO cuyas geometrías y dimensiones superen a las obtenidas mediante técnicas de crecimiento cristalino. Estos materiales pueden ser integrados en maquinaria eléctrica, sistemas de levitación o...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2005 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:36687 |
| Acesso em linha: | https://ddd.uab.cat/record/36687 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Superconductors d'alta temperatura Soldadura Òxid de coure, bari i itri (YBa2Cu3O7) |
| Resumo: | El objetivo general de este trabajo ha sido el de obtener muestras superconductoras de alta temperatura de YBCO cuyas geometrías y dimensiones superen a las obtenidas mediante técnicas de crecimiento cristalino. Estos materiales pueden ser integrados en maquinaria eléctrica, sistemas de levitación o limitadores de corriente. Este objetivo ha promovido la investigación hacia métodos que permiten unir dos o más monodominios del material superconductor de alta temperatura YBCO mediante un proceso de solidificación por fundido utilizando agentes soldantes cuyos puntos de fusión están por debajo del punto de fusión del material que se quiere unir, el YBCO El primer paso en obtener soldaduras superconductoras de alta temperatura del material YBCO ha sido el de conseguir un agente soldante apropiado. Hemos investigado dos materiales basados en plata como agentes soldantes: polvo de óxido de plata y una lamina de plata metálica. Análisis microestructural, junto con medidas de magnetorresistencia y magnetometria Hall se han realizado con el fin de encontrar las condiciones óptimas para conseguir soldaduras superconductoras de alta temperatura de alta calidad. Para entender el proceso de difusión de la plata en la matriz YBCO, se ha realizado un detallado estudio de la influencia de los parámetros del proceso de la soldadura en la microestructura y las propiedades físicas de las uniones superconductoras, es decir la magnetización remanente y la densidad de corriente critica, generadas mediante este método. Se ha demostrado que estos parámetros influyen tanto en la microestructura como en las propiedades superconductoras de las uniones artificiales. Para optimizar estos parámetros se han realizado dos tipos de experimentos: enfriamiento muy rápido y crecimiento mediante enfriamiento lento. Utilizando los experimentos de enfriamiento muy rápido hemos conseguido determinar cuales son los parámetros que controlan la difusión de la plata en la matriz del material YBCO. Se ha demostrado que parámetros como: tiempo del fundido, el grosor de la lámina de plata y la configuración de la soldadura son relevenates y han sido optimizados. Por otro lado, la influencia de parámetros como: la velocidad de enfriamiento, temperatura máxima del proceso de la soldadura y la ventana de temperaturas en la microestructura de las uniones artificiales se han analizado mediante experimentos de enfriamiento lento. La influencia de estos parámetros en las propiedades superconductoras de las soldaduras se ha estudiado a través de medidas de magnetización remanente de las uniones y del material YBCO, a la vez para su comparación. La distribución de la magnetización remanente ha sido investigada utilizando magnetometria Hall. Estas medidas nos han permitido deducir la magnitud de la densidad de corriente crítica resolviendo el problema inverso (ley Biot-Savart). Utilizando la metodología desarrollada en este trabajo hemos conseguido obtener uniones artificiales del material YBCO cuyas microestructuras y propiedades superconductoras tienen una calidad similar a las del material inicial YBCO y por lo tanto se ha desarrollado una metodología que permitirá obtener ceramicas superconductoras con dimensiones mayores y formas complejas. |
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