Intermetallic phase substrates for high temperature superconducting coated conductors

par Jiasong Wang

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de Jean-Louis Jorda.

Soutenue en 2004

à l'Université Savoie Mont Blanc .

  • Titre traduit

    Phases intermétalliques pour substrats et gaines de supraconducteur à Haute température critique


  • Résumé

    L'objectif de ces recherches est d'étudier la formation de la couche tampon de CeO2 à la surface d'un substrat métallique. En vue de la mise en œuvre de ruban supraconducteurs à haute température critique en couche (coated conductors). Des essais par trempe ultra rapides d'alliages de Ni-Cu-Ce ont été menés afin d'obtenir une phase amorphe qui par la suite serait susceptible d'être texturé de cette composition. Dans cette optique, l'étude partielle du diagramme ternaire Ni-Cu-Ce (%at Ce<16. 7%) à été menée. La limite de solubilité du cérium dans la phase Ni-Cu a été trouvée inférieure à O. 5%at et les liquidus et solidus ont été établis dans le domaine. Des rubans texturés de Ni-Cu (dans le domaine riche en nickel) et Ni-Cu-Ce (avec Ce<O. 55at) ont par ailleurs été préparés par la méthode RABiTS. La qualité de la texture a été vérifiée par le technique de figure de pôle, de fonction de distribution d'orientation (ODF) et EBSD. L'oxydation des alliages Ni-Cu-Ce en ruban ou massif a été effectué, Il a été mise en évidence une oxydation interne du cérium dans Ce(Ni,Cu)5 apparaît à T < 400°C tandis qu'a haute température une couche de CeOz peut se foffiler suivant la microstructure de l'échantillon


  • Résumé

    The purpose of this work is to study the fornation of a CeO2 external buffer layer at the surface of metallic substrate for high temperature superconducting coated conductors by adequate oxidation. The possibility to obtain amorphous phase samples by rapid quenching to further fabricate textured substrates of Ni-Cu-Ce alloys was also investigated. For this purpose, we have studied the phase equilibria diagram in the Ce- poor field of the ternary Ce-Ni-Cu system. The highest solubility limit of Ce in Ni-Cu solid solution has been found to be <O. 5at% and the liquid-solid equilibria in the system have been established. Textured Ni-rich Ni-Cu and Ni-Cu-Ce tapes with low cerium were finally prepared by RABiTS method. The texture quality was studied by means of pole figure, orientation distribution function and EBSD techniques. The oxidation behaviors of Ce-Ni-Cu alloys were studied in bulk and tape sample. It is found that internaI oxidation of Ce in Ce(Ni,Cu)5 occurs at T<400°C, while for high temperature, an external CeO2 scale may be formed, depending also on the microstructure of the sample

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Informations

  • Détails : 1 vol. (133 p)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 148 réf.

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