Plasmagespritzte Hochtemperatursupraleiter-Dickschichten auf metallischen und keramischen Substraten : Herstellung, Nachbehandlung, Mikrostruktur und Eigenschaften

In dieser Arbeit wird die plasmaspritztechnische Herstellung von YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7}$- und Bi$_{2}$Sr$_{2}$CaCu$_{2}$O$_{8}$-Dickschichten auf keramischen und metallischen Substraten beschrieben. Vergleichend werden das Niederdruckplasmaspritzen und das atmosphärische Plasmaspritzen behandelt.Nach dem Spritzprozeß sind die Schichten mehrphasig und nicht supraleitend. Eine thermische Nachbehandlung der Schichten ist erforderlich. Die spritztechnischeHerstellung der Schichten und die Auswahl des Spritzpulvers erfolgt in Hinblick auf eine für die thermische Nachbehandlung optimale Mikrostruktur. AlsNachbehandlungsverfahren werden das Sintern in unterschiedlichen Atmosphären und das Schmelztexturierungsverfahren angewendet. Die mikrostrukturellen Änderungen nach den einzelnen Verfahrensschritten werden untersucht. Der Zusammenhang zwischen Mikrostruktur und supraleitenden Eigenschaften wird diskutiert. Es werden geeignete Nachbehandlungsmethoden aufgezeigt, die an das jeweilige Substratmaterial angepasst sind. Es wird die chemische und physikalische Wechselwirkung zwischen Schicht und unterschiedlichen Substraten untersucht. Dabei wird auch die Eignung von Zwischenschichten geprüft, die eine Wechselwirkung zwischen Substrat und Schicht während der thermischen Nachbehandlung verhindern sollen. Anwendungsmöglichkeiten und -grenzen dieser Dickschichten werden diskutiert. Abschließend werden komplex geformte Substrate mit Hochtemperatursupraleiter-Dickschichten beschichtet. Diese Verbunde werden auf ihre Eignung als magnetische Schirmungskörper untersucht

Plasmagespritzte Hochtemperatursupraleiter-Dickschichten auf metallischen und keramischen Substraten. Herstellung, Nachbehandlung, Mikrostruktur und Eigenschaften

Thick films of high temperature superconductors YBa_2Cu_2O_7 and Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 on ceramic and metallic substrates have been deposited by plasma arc spraying. Comparative studies were carried out for low pressure and atmospheric pressure deposition conditions. Deposited films were treated by annealing and sintering. The interrelation between microstructure and superconducting properties is discussed. Experimental data are given for electrical resistivity, critical current density, magnetic susceptibility, and magnetic shielding properties145 refs.Available from TIB Hannover: RA 831(3073) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman

Plasma Sprayed High-T_c Layers for Magnetic Shielding

Plasma spraying is a well-known technique for the deposition of thick layers of ceramics and metals. Because of the large deposition rate large areas can be coated. Since the discovery of High-T, superconductors1,2 plasma spraying has also been applied to the fabrication of coatings of these materials.3–10 Large area coatings can be useful in magnetic shielding applications. The technical implementation of the plasma spray process and the subsequent thermal treatment for the production of High-Tc layers is relatively straightforward. However, the deposition process, the phase relations of the superconductors and the interactions with the substrate material make the whole process very complicated