СТРОЕНИЕ И РАЗВИТИЕ РЕАКЦИОННОЙ ЗОНЫ В ПРОЦЕССАХ СИНТЕЗА СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ КУПРАТОВ
Електронний архів E-archive DonNTU – (Electronic archive Donetsk National Technical University)
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
СТРОЕНИЕ И РАЗВИТИЕ РЕАКЦИОННОЙ ЗОНЫ В ПРОЦЕССАХ СИНТЕЗА СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ КУПРАТОВ
The structure and development of reaction zone in the synthesis of superconducting cuprates |
|
| Creator |
Мнускина, Ирина Валерьевна
|
|
| Subject |
механизм развития реакционной зоны
ускоренный синтез купраты бария-иттрия высокотемпературные сверхпроводники твердофазный синтез реакционная диффузия диффузионная зона диффузионные пары состав и строение диффузионной зоны accelerated synthesis barium-yttrium cuprate high-temperature superconductor solid-state synthesis reaction diffusion diffusion zone diffusion pair composition and structure of diffusion zone mechanism of development of reaction zone |
|
| Description |
The dissertation is devoted to the study of solid-state interactions during the synthesis of high-temperature superconductor оxides of YВa2Cu3Ox type. The course of solid-state interaction under model conditions - on a flat surface of the compacted reagents has been experimentally investigated in the following nine systems: Y2O3 - CuО, Y2O3 - BaCuО2, Y2O3 - Y2BaCuО5, CuО - BaCuО2, BaCuО2 - Y2Cu2O5, BaCuО2 - Y2BaCuО5, Y2Cu2O5 - Y2BaCuО5, Y2Cu2O5 - YВa2Cu3Ox, Y2Ba4O7 - CuО. By means of DТА, X-ray diffraction (XRD), optical and scanning electron microscopy, local electron-probe analysis and chemical analysis the structure of reaction zone, phase and local composition of products, distribution of components in the reaction zones, the concentration profiles of cations along the direction of diffusion have been investigated. On the basis of these data, the directions of predominant diffusion are determined, the schemes and microscopic mechanisms of ion transfer are established for studied solid-state interactions. An unexpected effect - the reaction decomposition of the already formed final product YBa2Cu3Ox as a result of the transfer of more mobile component CuO across the boundary of the reaction zone is revealed. This effect results in significant retardation of the synthesis of single-phased superconductor. The method of an accelerated synthesis of YBa2Cu3Ох using Y2Ba4O7 as a precursor is developed and patented. The method allows to increase the rate of process and in such way shorten the total time of synthesis . Диссертация посвящена изучению твердофазных взаемодействий в процессе синтеза высокотемпературных сверхпроводниковых оксидов состава YВa2Cu3Ox. С помощью рентгенофазового, дифференциально-термического и химического анализов уточнены оптимальные условия синтеза сверхпроводникового купрата бария-иттрия YВa2Cu3Oх в порошкообразных смесях реагентов, составленных из сырьевых компонентов, имеющихся на Украине. Экспериментально изучено протекание твердофазного взаимодействия в модельных условиях - на плоской поверхности раздела компактированных реагентов в девяти системах: Y2O3 -CuО, Y2O3 -BaCuО2, Y2O3 - Y2BaCuО5, CuО - BaCuО2, BaCuО2 - Y2Cu2O5, BaCuО2 -Y2BaCuО5, Y2Cu2O5 - Y2BaCuО5, Y2Cu2O5 - YВa2Cu3Ox, Y2Ba4O7 - CuО. Методами РФА, оптической, сканирующей электронной микроскопии, химического и локального электронно-зондового анализа установлено строение реакционной зоны, определен фазовый и локальный состав продуктов в зоне взаимодействия. На основании этих данных определены направления преимущественного диффузионного переноса, составлены схемы ионного переноса при твердофазном взаимодействии в различных разрезах системы BaO - Y2O3 - CuO. Выявлен неожиданный эффект - распад уже образовавшегося высокотемпературного оксидного сверхпроводника состава YBa2Cu3Ox в результате переноса более подвижного компонента CuO за границы реакционной зоны. Этот эффект - расслоение реакционной диффузионной зоны за счет нереакционной диффузии в небинарном разрезе - приводит к значительному замедлению окончательного синтеза многокомпонентного целевого продукта. Получены профили распределения меди, бария и иттрия вдоль направления реакционной диффузии в системах: Y2Cu2O5 - YBa2Cu3Ox, Y2Cu2O5 - BaCuO2. Ионы меди диффундируют намного быстрее иттрия и бария и в сочетании с тем фактом, что в изучаемых разрезах CuO не встречает компонента, способного связать его химически, это и является причиной наблюдаемого расслоения реакционной зоны. Разработан и запатентован метод ускоренного синтеза YBa2Cu3Ох с использованием прекурсора Y2Ba4O7, позволяющий значительно снизить время синтеза и резко увеличить скорость протекания процесса. |
|
| Date |
2013-04-15T07:21:58Z
2013-04-15T07:21:58Z 2005 |
|
| Type |
Working Paper
|
|
| Identifier |
УДК 546.43’64’56+544.774+548.526
http://ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/18516 |
|
| Relation |
Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.01 - Неорганическая химия;
|
|
| Publisher |
Донецк, ДонНТУ
|
|