Efeitos do tratamento térmico na obtenção da fase 2223 em amostras de BSCCO com e sem substituição
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Data
2015-04-13
Autores
Rodrigues, Vivian Delmute [UNESP]
Título da Revista
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
One of the issues that is not well studied in the literature is the doping process and/or the chemical substitution in BSCCO-2223. The reasons for that is related to the difficulties to synthesize such phase. Thus, in the present study we carried out analysis of the influence of the heat treatment in samples with and without (BPSCCO) chemical substitutions. The elements used in the substitutions were La in Sr sites and Gd in Sr and Ca sites. The analyzes were focused on the structural, electrical and morphological properties of the materials. The samples were prepared according to the nominal composition Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00-x La x Ca 2.00 Cu 3.00 O 10+δ, with x = 0, 0.25, 0.50, 0.75 and 1.00 mol/g, Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00-x Gd x Ca 2.00 Cu 3.00 O 10+δ with x = 0.25 and 0.50 mol/g and Bi 1.60 Pb 0.40 Sr 2.00 Ca 2.00-x Gd x Cu 3.00 O 10+δ, with x = 0.25 and 0.50 mol/g. We also carried out thermal analyzes of the samples, for which the influence of the various substitutions in the obtainment of the 2223 phase were studied. The results indicated that the substitutions allow the deterioration of the superconducting properties, such as a decrease in the T c and J c, as well as the formation of 2212 and secondary phases when compared to the 2223 phase. On the other hand, processes with different heat treatments lead to improvements in the structural, electrical and morphological properties (increase of T c and better connectivity between the grains). This indicates that samples with chemical substitution can have good superconducting characteristics if they receive the adequate heat treatment
Um dos fatores ainda pouco tratados na literatura a respeito do sistema supercondutor BSCCO é o processo de dopagem e/ou substituição química da fase 2223. Isto se deve às dificuldades de síntese dessa fase. Neste ínterim, no presente trabalho foram feitas análises da influência do tratamento térmico nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas de amostras sem substituição química (BPSCCO) e com substituições de La nos sítios de Sr e de Gd nos sítios de Sr e Ca. Estas foram preparadas de acordo com as composições nominais Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- x La x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Cu 3,00 O 10+δ, para x=0, 0,25, 0,50, 0,75 e 1,00 mol/g; Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g e Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00 Ca 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g. Foram efetuadas, ainda, análises térmicas dos exemplares produzidos e a influência dos vários elementos substituintes na obtenção da fase 2223 foi investigada. Os resultados indicaram que as substituições realizadas provocam a degradação das propriedades de supercondução tais como a diminuição da T c e J c . Além disso verificou-se o favorecimento da formação da fase 2212 e de fases secundárias quando comparadas à 2223 nas amostras com substituição química. Por outro lado, entre tais amostras, as que apresentaram melhoras nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas (aumento de T c e melhor conectividade entre os grãos) foram aquelas tratadas em maiores temperaturas. Isso indica que amostras com substituição química podem apresentar boas características supercondutoras se receberem tratamentos térmicos adequados
Um dos fatores ainda pouco tratados na literatura a respeito do sistema supercondutor BSCCO é o processo de dopagem e/ou substituição química da fase 2223. Isto se deve às dificuldades de síntese dessa fase. Neste ínterim, no presente trabalho foram feitas análises da influência do tratamento térmico nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas de amostras sem substituição química (BPSCCO) e com substituições de La nos sítios de Sr e de Gd nos sítios de Sr e Ca. Estas foram preparadas de acordo com as composições nominais Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- x La x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Ca 2,00 Cu 3,00 O 10+δ, x Gd x Cu 3,00 O 10+δ, para x=0, 0,25, 0,50, 0,75 e 1,00 mol/g; Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g e Bi 1,60 Pb 0,40 Sr 2,00 Ca 2,00- para x= 0,25 e 0,50 mol/g. Foram efetuadas, ainda, análises térmicas dos exemplares produzidos e a influência dos vários elementos substituintes na obtenção da fase 2223 foi investigada. Os resultados indicaram que as substituições realizadas provocam a degradação das propriedades de supercondução tais como a diminuição da T c e J c . Além disso verificou-se o favorecimento da formação da fase 2212 e de fases secundárias quando comparadas à 2223 nas amostras com substituição química. Por outro lado, entre tais amostras, as que apresentaram melhoras nas propriedades estruturais, elétricas e morfológicas (aumento de T c e melhor conectividade entre os grãos) foram aquelas tratadas em maiores temperaturas. Isso indica que amostras com substituição química podem apresentar boas características supercondutoras se receberem tratamentos térmicos adequados
Descrição
Palavras-chave
Supercondutividade, Supercondutores, Calor, Superconductivity
Como citar
RODRIGUES, Vivian Delmute. Efeitos do tratamento térmico na obtenção da fase 2223 em amostras de BSCCO com e sem substituição. 2015. 194 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia, 2015.