As a material for SFCL(Superconducting Fault Current Limiter), BSCCO tube with metal stabilizer is a promising candidate, assuring the stability and large power capacity, For the application, the proper soldering technique, which overcome the difficulties of the joining between BSCCO and metal stabilizer, is required. In this study, after soldering In-Bi solder and In-Sn solder with BSCCO superconductor, welding properties between BSCCO and solders were investigated. Because ceramic materials is difficult to weld, Ag electro-plating on BSCCO 2212 is used for intermetallic layer. To find out the best welding condition for superconductor, soldering is tested in the maximum temperature from $155^{\circ}C\;to\;165^{\circ}C$ in the reflow oven. By investigating the composition and thickness of IMC (lntermetallic Compound) created in the reaction of Ag with solder, we analyzed the welding properties of High-Tc superconductor from a micro point of view.
110K상의 산화물 고온초전도체를 B $i_{1.84}$P $b_{0.34}$S $r_{1.91}$C $a_{2.03}$C $u_{3.06}$$O_{10+}$$\delta$/의 출발조성비로 고상반응법(solid-state reaction)에 의해 합성하였다. 이렇게 합성된 Bi계 110K상의 산화물 고온초전도 물질을 다시 분말 상태로 만든 후, Ag 금속분말을 10wt%, 30wt%, 50wt%의 각 비율로 혼합하였다. Ag 금속분말이 혼합된 시편들을 86$0^{\circ}C$~875$^{\circ}C$로 24시간 동안 최종 소결시켰다. 그후, 각 시편들에 대하여 x-선, $T_{c}$, SEM 등을 측정하여 Ag 혼합량에 대한 초전도특성 및 표면의 grain 크기변화 등에 대한 조사를 진행하였다. Ag 혼합량이 증가됨에 따라 Ag peak의 강도는 증가되었고, 시편 내 2223 상의 비율은 감소하고 2212상의 비율은 증가되었다.비율은 증가되었다.
Bi-2223 superconducting wires were fabricated by stacking, drawing process with different precursor powders and different heat-treatment histories. The precursor powders were 2 kinds of Pb content. And a part of the tapes were experienced pre-annealing process which caused tetragonal structure of Bi-2212 phase to orthorhombic structure of it was during drawing process. We confirmed the transformation of Bi-2212 phase from tetragonal structure to orthorhombic structure and reduction of second phases. AC magnetization analysis were performed in order to investigate the fraction of Bi-2223 phase in Bi-2223/Ag HTS tape. The cross sections of 55 filaments and 61 filaments were investigated after rolled in order to understand deformation mechanism of superconducting cores. We could achieve best Ic of 70 A class at the Bi-2223/Ag tape using low Pb content of precursor powder and experienced pre-annealing process. AC magnetization analysis was useful to investigate the fraction of Bi-2223 phase in the Bi-2223/Ag tape.
A lot of efforts have been focused on the optimization of PIT parameters for Bi-2223/Ag wire. Bi-2223 superconducting wires with 55 filaments were fabricated by stacking, drawing process. Before rolling process, round wires were pre -annealed at 760 - 820 $^{\circ}C$ and low oxygen partial pressure. We confirmed that pre-annealing step was to transform Bi-2212 orthorhombic structure from Bi-2212 tetragonal structure and to reduce the formation of second phases. However Bi-2223 phases also were formed at higher than 76$0^{\circ}C$ of pre-annealing temperature. The engineering critical current densities (Je) of Bi-22231Ag tapes were sintered at low oxygen partial pressure were higher than t hat of the wires sintered at air. We could achieve 6500 A/${cm}^2$ of Je for the tape that was initially kept at slightly higher temperature than that of normal heat treatment.
Long length of Bi-2223/Ag superconducting wives were fabricated by stacking and drawing process with advanced heat-treatment schedules. Intermediate annealing was carried out to increase the homogeneity and uniformity of the superconducting filaments embedded in the silver matrix. Phase modification from tetragonal to orthorhombic Bi-2212 by pre heat treatment(PHT) was executed to improve the texture and phase transformation of Bi-2223. Drawing stress was measured to predict the sausaging and stress limit. Rolling Parameters such as thickness. width and winding tension were investigated to roll the tape with uniformity. 1 km length of Bi-2223/Ag superconducting wires were fabricated without any breakage. Critical current (Je) of 270 m length of superconducting tapes was measured over than $70 A/cm^2$ continuously after final sintering.
Ji Yoon Hwang;Sae Gyeol Jung;Dong Joon Song;Changyoung Kim;Seung Ryong Park
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제26권1호
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pp.10-13
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2024
We performed angle-resolved Raman spectroscopy experiments on lead-doped and undoped Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi2212) samples using a 660 nm laser and analyzed the Raman tensor of the phonon modes. The phonon mode was clearly observed at the 60, 103, and 630 cm-1 Raman shifts. The 60, 630 cm-1 peaks were only clearly observed when the incident and scattered light polarizations were configured to be parallel. The polarization angle dependence of the amplitude of the 60, 630 cm-1 peak on the parallel configuration shows a twofold symmetry; therefore, both peaks originate from Ag phonons and the crystal structure of Bi2212 should be considered orthorhombic. On the other hand, the 103 cm-1 peak is clearly observed in both parallel and perpendicular configurations. Remarkably, the off-diagonal component of the Raman tensor of the 103 cm-1 peak showed an anti-symmetry that could not be realized within the known crystal structure of Bi2212. The implications of our findings are discussed.
1 km length of Bi-2223/Ag superconducting wires were fabricated by stacking, drawing process with advanced heat-treatment schedules. Intermediate annealing was carried out to increase the homogeneity and uniformity of the superconducting filaments embedded in the silver matrix. Phase modification from tetragonal to orthorhombic Bi-2212 by pre heat treatment(PHT) was executed to improve the texture and phase transformation of Bi-2223. Drawing stress was measured to Predict the sausaging and stress limit, Rolling parameters such as thickness, width and winding tension were investigated to roll the tape with uniformity. Critical current of 1 km length of superconducting tapes was measured about 50 A continuously after final sintering.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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