Общее представление о СВС, на конкретно изученной реакции
Эта важная черта СВС Y123 расширяет возможности метода для регулирования свойств конечного продукта при различных воздействиях на более длительную стадию вторичных процессов. В то же время наличие этой стадии приводит к эффектам саморегулирования состава и структуры конечного продукта и слабой зависимости их от параметров горения. В качестве примера можно привести факт независимости содержания кислорода в конечном продукте от плотности шихты (рис. 3). Основным параметром, влияющим на состав и структуру ВТСП, оказалась масса загрузки, от которой зависит скорость остывания. Увеличение массы загрузки приводит к повышению содержания кислорода, чистоты и сверхпроводящих параметров, т. е. к улучшению качества продукта [26].
Исследования самораспространяющегося высокотемпературного синтеза керамических ВТСП привели к разработке (1988 г.) в Институте структурной макрокинетики СВС-технологии порошков орторомбического Y123. Созданы две технологические установки: лабораторная (с производительностью 1 т/г) и опытная (до 10 т/г.). Обе они работают по следующей схеме:
Основой технологического процесса является получение сверхпроводящего спека Y123ОРТО в качестве промежуточной продукции. Переработка спека в порошок производится обычными, известными способами, преимущественно механическими. Созданная лабораторная установка успешно применяется также для синтеза ВТСП на основе других РЗМ. СВС-технология обладает неоспоримыми достоинствами: высокой производительностью, отсутствием затрат электроэнергии и сложного высокотемпературного оборудования, удовлетворительным качеством порошков, относительно низкой себестоимостью продукции.
В зависимости от условий технологического процесса могут производиться порошки с содержанием кислорода ³ 6,9 ат. ед. и орторомбической фазы Y123 > 95% с размерами частиц и удельной поверхностью в диапазоне соответственно 1—50 мкм и 0,04—7,50 м2/г. В настоящее время на опытном производстве института выпускаются две марки порошков: Y123СВС—/1 и Y123СВС—/2. Некоторые их характеристики приведены в табл. 3.
Применение метода СВС в новой проблеме ВТСП дало отличные результаты. Уже сейчас СВС-технология. порошков Y123 получила практическое использование. Порошки Y123 хорошо зарекомендовали себя для получения: изделий (мишени для плазменного напыления) методом спекания; сложных композитов типа полимер—ВТСП; изделий (мишени и экраны) методом взрывного компактирования и т. д. СВС-порошки и изделия из них соответствуют уровню лучших отечественных и зарубежных образцов. Очевидно, что методом СВС могут быть получены не только ВТСП на основе иттрия и других РЗМ. но и другие — при соответствующем подборе состава шихты и условий синтеза.