Texturierte HTSL-Massivmaterialien - Synthese und Charakterisierung. Teilvorhaben: Supraleitende Permanentmagnete Abschlussbericht

Supraleitende Permanentmagnete auf der Basis von massivem YBCO-Maerial weisen hohe Remanenzfelder bis zu 10,1 T (bei 55 K) auf. Dieses aus Houston (USA) bekannte Ergebnis wurde allerdings an bestrahlten Proben erreicht. Ziel unserer Untersuchungen war es, in unbestrahlten massiven YBCO-Proben hohe Remanenzfelder zu erzielen. Insbesondere wurde dabei bei 77 K ein Remanenzfeld von 1 T angestrebt und durch Verbesserung der Pinningeigenschaften des Spuraleiters auch erreicht. Bei tiefen Temperaturen sollte das Ergebnis von 3,8 T (bei 20 K) zum Zeitpunkt der Antragstellung deutlich erhoeht werden. In diesem Temperaturbereich wird das Remanenzfeld in massivem YBCO durch die mechanischen Eigenschaften des Materials begrenzt. Durch den kombinierten Einsatz einer Stahlbandage und Ag-Zusaetzen zum YBCO konnte in diesen Proben ein Remanenzfeld von 11,4 T bei einer Temperatur von 17 K erzielt werden - das hoechste eingefrorene Feld, das in massiven Supraleitern bisher erreicht wurde. Supraleitende Permanentmagnete koennen in supraleitenden Magnetlagern (Einsatz in Schwungraedern zur Energiespeicherung, in Elektromotoren und in linearen Transportsystemen) angewendet werden, deren Parameter gegenwaertig durch die zu niedrigen Felder der verfuegbaren konventionellen Permanentmagnete begrenzt werden. Durch supraleitende Permanentmagnete mit ihren extrem hohen Remanenzfeldern koennten die Lagerparameter deutlich verbessert werden. (orig.)High trapped fields up to 10.1 T (at 55 K) have been reported in superconducting permanent magnets made from bulk YBCO material in Houston (USA). However, this result was obtained by irradiation methods only: The aim of our investigations was to achieve high trapped fields in unirradiated bulk YBCO samples. Especially at 77 K, a trapped field of 1 T was intended to be reached: This value was realized by an improvement of the pinning properties of the superconductor. Additionally, the maximum trapped field of 3.8 T measured in our material at 20 K at the time of the application of the project should be increased considerably. In this temperature range the trapped field in bulk YBCO is limited by the mechanical properties of the material. By the combined influence of silver addition and a bandage made from a stainless steel tube filled with epoxy very high trapped fields up to 11.4 T were achieved at a temperature of 17 K - the highest trapped field obtained so far in a bulk superconductor. Superconducting permanent magnets can be used in superconducting magnetic bearings (application in fly wheels for energy storage, in motors and in transportation systems). At present, their parameters are limited by the too low magnetic field available in conventional permanent magnets. The use of superconducting permanent magnets (exhibiting extremly high trapped fields) in superconducting magnetic bearings would allow to improve their parameters considerably. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: DtF QN1(76,20) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung und Forschung (BMBF), Bonn (Germany)DEGerman