22949 Img00130

134

—    możliwie dużą krytyczną gęstością prądu,

—    łatwą i tanią technologią.

Pierwsze trzy wymagania spełniają jedynie nadprzewodniki II rodzaju. Toteż w praktycznych zastosowaniach, jako materiałów nadprzewodzących używa się dzisiaj wyłącznie nadprzewodników II rodzaju.

2.90. Do najczęściej używanych materiałów nadprzewodzących należą związki i stopy niobu (tabl. 2.90-1)

Stopy Nb-Zr i Nb-Ti są ciągliwe i stosunkowo nietrudne do obróbki. Lokalizacja zagięcia charakterystyki J_k(B_k) na rys. 2.90-1 zależy od składu stopu. Np. w przypadku Nb-Zr największa wartość B_k występuje przy zawartości 75% Zr w stopie.

Związek międzymetaliczny Nb₃Sn, często dzisiaj używany materiał nadprzewodzący, jest bardzo kruchy i druty nadprzewodzące z niego wykonane wymagają specjalnych i kosztownych metod wytwarzania. Jedna z metod wytwarzania polega na wypełnieniu cienkiej rurki niobowej proszkiem Nb i Sn. Rurka wyciągana jest następnie na drut o małej średnicy zewnętrznej (np. 0,3 mm). Po nawinięciu cewki, poddana jest ona obróbce cieplnej (podgrzewanie w piecu do temp. 1000°C). Tworzy się wtedy związek Nb₃Sn bardzo kruchy, tak, że drut nie może być odwinięty z cewki bez jego zniszczenia.

Inna technika wytwarzania przewodów nadprzewodzących z Nb₃Sn polega na pokryciu cienkiej taśmy metalowej (np. z Nb, Ni, Cu lub Al) niezwykle cienką (rzędu kilku mikrometrów) warstwą Nb₃Sn. Dzięki temu elastyczna taśma może być użyta np. do nawijania cewek bez niebezpieczeństwa wykruszenia się Nb₃Sn.

Rys. 2.90-1. Zależność krytycznej gęstości prądu od indukcji zewnętrznego pola magnetycznego dla nadprzewodników II rodzaju