Elaboration et caracterisation microstructurale de couches ceramiques supraconductrices YBa2Cu3O7-x sur substrat métallique

par Jean-Claude Bressolles

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Jean-Pierre Traverse.

Soutenue en 1993

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Des couches supraconductrices epaisses (60-90 m) ont ete elaborees sur acier refractaire et sur cuivre. La methode originale de preparation implique une preparation de la surface du metal, une sedimentation de poudres, un pressage et un frittage a haute temperature. Les couches sont obtenues par cosedimentation de poudres yba#2cu#3o#7#-#x et ag. Elles sont directement en contact avec le substrat. Dans le cas d'un substrat en acier, l'accrochage de la couche est assure par la creation a la surface du metal d'une macrorugosite. Les couches presentent une temperature critique de 95 k et une densite de courant critique a 77 k de 200 acm#-#2. L'analyse de la section transverse fait apparaitre a l'interface metal-ceramique un film tres mince (1 m) a base d'oxydes mixtes de ba et al. La dispersion des particules d'argent est homogene sans qu'il y ait une interaction decelable entre yba#2cu#3o#7#-#x et ag. Sur un support en cuivre, la difference essentielle reside dans le developpement d'une couche intermediaire de cu#2o pendant le frittage en atmosphere d'oxygene. Malgre cela, l'adherence et les proprietes electriques sont preservees. Cependant l'existence d'une microfissuration entraine une diminution de la densite de courant critique. L'adherence de la couche ceramique au substrat en acier resulte de l'existence d'un film tres mince qui assure la continuite entre le metal et la ceramique et d'un bon comportement mecanique de la couche au cours du refroidissement lie a la presence d'argent. La diffraction des rayons x a haute temperature montre que l'argent accommode les contraintes induites par les variations de temperature. Dans le cas du cuivre, l'argent joue un role encore plus crucial pour preserver la flexibilite de la couche. L'addition d'argent conduit a une meilleure jonction entre grains. Les bonnes proprietes electriques sont dues egalement au fait que les grains sont orientes au cours du pressage. Enfin l'analyse chimique microstructurale montre que la diffusion des elements du substrat est limitee ce qui evite l'alteration des proprietes electriques

  • Titre traduit

    Processing and microstructural characterization of yba#2cu#3o#7#-#x superconductor ceramic coatings on metallic substrate


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  • Détails : 136 f.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1993TOU30177
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