使用电解还原和渗透的超导体材料的制造方法

专利名称：使用电解还原和渗透的超导体材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及制造材料尤其是制造超导体材料的方法和装置。
背景技术：
有强烈的商业原因推动具有高超导参数，例如临界电流密度JC，临界温度TC和上临界场HC2的超导体材料的发展。这些材料在例如核磁共振(NMR)和核磁成像(NMI)的磁体以及无致冷剂磁体中找到了应用。
对于这些材料的微结构上的要求是非常严格的，针对提高材料性能，例如包括机械和电性能，以及制造上的便利和成本的问题，已经发展了许多的方法和许多的合金或者化合物。
一种重要的超导体材料是Nb3Al，其形成一种A15超导相，作为示例，制造这种材料的方法包括如下几种制造方法可以分成三类低温，高温和相变法。在每种情形中，首先将A15 Nb3Al纤丝处理成具有最终尺寸和组合组分的纤丝，然后将其进行加热处理，形成A15相。
低温法低温(＜1000℃)处理可以保证Nb3Al的晶粒尺寸不会变得太粗糙，因为Nb/Al组分在扩散同时的直接反应抑制了Nb3Al晶粒的生长。但是，在低温下，存在从A15化学计量比的偏移，从而影响高场下的性能，尤其是JC。低温法包括如下类型。
叠层卷制法(Jelly-roll，JR)-将Nb箔或Al箔交替缠绕到一个铜棒上，并将其插入到在铜基体上钻出的孔中，然后拉制成最终尺寸的纤丝。
管中棒法(Rod-in-tube，RIT)-将一种合金棒插入到一个Nb管中，然后拉出。三次叠加操作得到所希望的与Al层的芯径相匹配的100nm的芯直径。
包覆片挤制法(Clad chip extrusion，CCE)-将Al/Nb/Al的三层包覆的箔片切成小方片，然后将它们装到一个容罐中进行挤制。
粉末冶金法(Powder metallurgy，PM)-将Nb粉和Al粉的氢化物和脱氢化物的混和物装入一个铜管容器中，这样可以将其挤制并拉成单丝线。一束这些单丝线可以得到100nm厚的Al层。
尽管在横截面积上存在不同，对所有的这些方法来讲，JC-磁场曲线是非常相似的。对于制造长段纤丝，JR法具有轻微的优势。
高温法在低温下，Nb3Al相将不是完全按化学计量比的。然而，在高温(＞1800℃)下，借助激光或者电子束辐照的Nb/Al复合物的扩散反应可以形成化学计量比的A15相。在～700℃下退火可提高长程有序性，这样TC和HC2更好。不幸的是，高温会在导体中导致非常糙的晶粒，因而破坏低场性能。
相变法在最近几年发明的这种方法包括将快速淬火和退火相结合。将Nb/Al复合物从1900℃淬火制成一种bcc的过饱和固溶体Nb(Al)ss，然后在低于1000℃的温度下进行相变退火。这种方法制得的Nb3Al是高度化学计量比的，并具有精细的晶粒结构，所以，在低场和高场下都有高的JC。所知的最普通的相变处理方法如快速加热，淬火和相变法(RHQT)，其可以制出长度达到几百米长的导体。
发明简述本发明提供制造在所附独立权利要求中所定义的材料的方法和装置。在从属权利要求中列出了本发明的优选的或者有利的特征。
本发明采用一种在熔融盐中通过直接电化学还原或者电解分解作用从固态化合物中提取金属和合金的方法作为制造材料的一系列步骤中的一步，上述方法被称为Fray-Farthing-Chen Cambridge法(FFC)。在本申请人的以前的国际专利申请PCT/GB99/01781中描述了这种FFC法，这里将其作为参考。FFC法允许在一种熔融盐中通过电解分解作用对一种固态材料进行处理，以将某特定物质从这种固态材料中去除，这种固态材料可以是一种金属(或者半金属)和这种物质(如阴离子物质)的混和物，或者是这种物质在此金属中的固溶体。在此法完成之后，这种固态材料转变成为所述的金属。可供选择的，如果这种固态材料包含不只一种金属，例如是金属化合物的混和物，或者是金属和金属化合物的混和物，或者是包含金属化合物的固溶体，那么，在本方法完成之后，得到的是这些金属的合金或者金属间化合物。
FFC法的制品一般是多孔的，在本发明的方法中，接下来要用一种元素，金属或者合金对该制品进行渗透，一般是一种液体，制备出一种能够使用或者可以进一步加工成一种制品的材料。
在一个优选的实施方案中，本发明对于制造超导体是尤其有效的。例如，如果在包含Nb2O5和TiO2的粉状混和物的预制件上应用FFC法，可以制得NbTi多孔样品。然后可以将其用熔融Al渗透，制备出一种通过进一步的处理的材料，例如变形和热处理，该材料可制得一种高性能超导体的材料，其优势在于比传统的方法成本低。在一个可供选择的实施方案中，在包含Nb和Sn氧化物的粉状混和物的预制件上应用FFC法。然后制得一种Nb3Sn超导体。
这样，有利的，本发明提供一种制造Nb基超导体的包含如下四步的方法1)将Nb基化合物电化学还原，2)用Al基合金(或者任何其它元素或者合金，以形成金属间化合物或者人工钉轧中心[APCs])进行渗透，3)变形，和4)反应形成一种金属间化合物层，然后进行绝缘化处理。
当然，本发明的这种方法适合于任何适用的起始材料或多种材料，不仅仅是Nb和Al。另外，要注意，本发明尤其涉及到上面列出的步骤1和2，步骤3和4可以用任何适当的超导体制造技术来代替。
还应该注意的是，本发明不局限在超导体的制造领域内，而是主要涉及到对FFC法制备的多孔材料进行渗透的技术。FFC法是非常灵活的，可以制造很多的金属，半金属，合金和金属间化合物，包括用其它方法很难制造的材料。用金属或者其它材料对一般是多孔的的FFC法制品进行渗透的附加的新颖步骤是有利的，其允许制造多种多样的新型的而且有用的材料的组成和微观结构。
这种渗透步骤可以异位进行或者优选的原位进行。FFC法能够制得浸渍在熔融盐中的多孔合金或者金属间化合物。在原位方法中，这种熔融盐装在一个槽里，槽中还装有用于渗透的熔融材料。这种渗透材料通常比所述盐的密度大，此时，盐将浮在渗透材料的上面。在完成了FFC法之后，将多孔样品从盐中直接移到渗透材料中，渗透材料将代替熔融盐渗透到多孔样品中。
如果渗透材料的密度比熔融盐的小，渗透材料就浮在盐的上面，但只要在二者间的界面处有接触，多孔样品就能从盐中直接移到渗透材料中，有利的，这样可以避免与其它物质接触。
在一个可供选择的原位渗透方案中，可以通过移动盐与渗透材料间的界面来在渗透材料中浸渍多孔样品，而不是移动多孔样品。例如，在FFC法完成之后，用渗透材料注满装有盐的槽，以代替盐，或在槽中同时包含盐和渗透材料，可以移动槽，而不是多孔样品。
在异位渗透中，熔融的渗透材料与熔融盐分开装在一个槽中，为了渗透，将多孔样品从一个槽移到另一个槽中。如果此步在一种氧化气氛中进行，多孔样品可能发生不利的氧化。可以采用一种惰性气氛来缓和这种问题，但与用原位法相比可能的多孔样品的污染要多得多。
在一个可供选择的异位法方案中，在FFC法完成之后，将多孔样品从熔融盐中取出，并允许在熔融盐的上方，优选的于一种惰性气氛或者在真空中冷却。取出样品后，在样品孔隙中的大多数或者全部的金属都留了下来，并固化。然后将样品转移到一个熔融渗透材料池中，样品在这里被浸渍，所述的盐熔融并被渗透到样品中渗透材料所代替。这种方案的优点是固化在样品孔隙中的盐在转移到浸渍材料中的过程中有助于保护样品的表面不被污染和氧化。
在本发明的各种实施方案中，其中的渗透材料对FFC制品的浸润性要比熔融盐好，有利的，这可以基本上完全代替多孔FFC制品中的盐。一般的，熔融盐浸润金属相对较差，所以，当FFC制品是金属并且渗透材料也是金属时，渗透材料与熔融盐相比对FFC制品的浸润趋势更强。在原位法和异位法的其它实施方案中，可以提供增强渗透的措施，以确保渗透材料填充多孔样品的孔隙，尽可能多的代替熔融盐。为此目的的一种方法是当多孔样品浸渍到渗透材料中时或者之后，将将熔融盐从其中泵抽出来。第二种方法，其可以与第一种方法结合使用，是通过例如利用超声换能器将多孔样品或者渗透材料进行振动或者搅动。
本发明的具体实施方案和最佳模式下面将参照附图，通过实施例对本发明的具体实施方案进行描述。
附图包括

图1示意的是一种进行FFC法的电解槽；图2示意的是体现本发明的第一种方法的渗透和后续步骤；图3是进行FFC法后得到的多孔Nb合金样品的显微图；图4是渗透后的多孔Nb合金样品的显微图；图5是进行机械减径和扩散处理后的一种Nb-Al-Ge(X)线的显微图；图6是体现本发明的Nb和NbTi棒的相对于温度的AC敏感度图；图7是体现本发明的减径的Nb2O5-SnO2棒的相对于温度的AC敏感度图；图8示意的是依据本发明的实施方案的原位渗透槽；以及图9示意的是使用图8中的槽的原位渗透法的第二个步骤；以及图10是一种渗透后的铌氧化物球团的元素分布图。
有利的，FFC法的电化学还原方法是一种比已确立的冶金方法更便利，更快速和更廉价的提取许多金属和合金的方法。图1是这种方法的示意图。
图1所示的是制造二元合金NbTi的装置。其包括一个装有熔融CaCl24的槽2，将石墨阳极6和由Nb2O5和TiO2混和制成的的棒状预制件8浸渍在盐中。该预制件靠一个Kanthal线10支撑，并与其电连接。这种预制件是用粉状Nb2O5和TiO2按所希望的比例混和，粉浆浇铸并可选的将此混和物部分烧结而制成的。
也可以采用其它的技术来制造这种预制件。例如，可以加入一种聚合物粘结剂来改良粉浆浇铸工艺，然后将此聚合物燃烧去除。可供选择的，可以采用一种预制的聚合物基体来制造这种预制件。此种情况下，用金属氧化物粉末对该聚合物基体进行渗透，然后将此聚合物燃烧去除。这些技术有利于制备多孔的预制件，这些预制件能够方便的在FFC法中进行电解分解处理。
在FFC法中，用粉状Nb2O5和TiO2混和制备的预制件作为熔融CaCl2中的阴极，与Nb2O5和TiO2相比，CaCl2的阳离子能够形成一种更稳定的氧化物CaO。这样，在Nb2O5和TiO2混和物中的氧被离子化并溶解在所述盐中，留下具有所希望的组分的铌钛合金。在实验室规模上，正如从相应化合物中提取许多其它的金属和合金一样，已经用这种方法从氧化物中提取了Nb，NbTi和Nb3Sn金属和合金。
在此实施方案中，电解还原之后，FFC法的最终制品是一种NbTi合金的多孔棒状的海绵金属，如图3中所示。当将这种Nb基多孔棒从氯化物槽中移出时，通常会发生迅速氧化，对其表面质量和任意的后续工艺带来破坏性的影响。所以，为了提供更好的渗透条件，提出了一种使用如下描述的原位或者异位渗透法的不同方法。
孔隙率最终的Nb基海绵合金过滤网络中的孔隙率程度是由氧化物预制件的密度和该预制氧化物最初的制备技术所决定的。例如，经过烧结的预制件与只通过流延制备的预制件相比，表现出显著的收缩(提高了的密度)并大大增强了的强度。
在超导体制造中对材料的考虑由于电化学还原的金属制品(对NbTi或者其它的材料)是软的并且是多孔的，没有结构缺陷或者第二相，其不能被当作具有高临界电流密度JC的超导材料。
这种半成品必须作进一步的加工，例如，对于A15金属间超导体，要引入Al或者Sn合金来通过反应扩散形成金属间化合物相，以及/或者对于NbTi，引入人工钉轧中心(APC)。
用Al或者Al合金材料对合金比如Nb-Ti-X或者Nb-Al-Ge-Z(其中X和Z代表另外的金属)的多孔海绵金属进行渗透具有它的优势，因为例如近来NbTiTa三元合金已经被开发出用于高场途径的APC材料的用途。为了得到能够机械变形成细线的、包括直径为1微米量级的超导丝互连网络的相对可延展的材料，采用了渗透途径。渗透法的另外的好处是事实上渗透剂(Al-Ge或者Al-Si合金和共晶体)的组成可以很好的控制。在组成为70％Al-30％Ge时，Al-Ge体系可形成一种低熔点的共晶体(424℃)。Al-Ge共晶体固化时本身固有的脆性需要特别注意以下几点，包括渗透槽的温度，多孔铌或者合金棒与槽之间的温度差异，以及渗透速率。在成型轧制或者拉丝的过程中，通过利用超塑性原理能够显著提高进入棒孔隙中并固化的Al-Ge共晶体的可形性。超塑行为需要一种在变形温度下稳定的精细的复相微结构。
这样，本发明的优点就是提供了可以通过异位或者原位渗透法制造复杂组成的超导体合金棒的新技术。
异位渗透法异位渗透法在真空或者一种惰性气体容器中进行，在此方法中，样品中的尽可能多的孔被熔融金属或者合金尽可能完全的填充。这样可使从给定数量的渗透合金中能够得到的超导体体积量最大化。图2示意了在FFC法制造海绵合金之后，接下来进行这种方法的一个实施方案，表明了步骤在Sn/Ga/Al渗透槽52中进行的渗透50，包覆54，机械减径56和在炉子60中进行的扩散处理58。图2涉及到例如使用由FFC法制造的多孔(Nb，X)棒的(Nb，X)3(Sn，Al，Z)线工艺。
在上述图1的实施方案中，用直接电化学还原制备海绵合金或者棒状样品的方法制备了一种NbTi合金。其截面微结构如图3所示。为了渗透，将此Nb基合金棒浸渍到保持在熔融温度以上的熔融Sn或者Al基合金的槽中。为了阻止广泛的、通常非常迅速的、会损害这种渗透的复合材料的延展性的脆性中间相的形成，优选采用较低的温度。这种渗透后的海绵合金的微结构如图4所示。
考虑到在FFC法中，还原的Nb氧化物基混和物的最终制品一般具有的孔尺寸在2-20μm的范围，那么特别要注意的是要保证Nb基海绵金属表面是尽可能干净的和纯的，以使这种多孔棒可以完全被渗透，可以被如Sn，Al等的渗透金属或者合金有效浸润，以及最终使在将该金属Nb基棒从氯化物槽中移出的过程中因在海绵金属表面形成硬的Nb2O5(或者甚至更加复杂的绝缘化合物)而引起的超导丝的损伤最小化。在某些条件下，在Nb中的氧含量能够达到2％-3at.％，这大约是在后续工艺中采用的挤制温度下的溶解极限。吸附在该海绵金属中的颗粒表面上的氧也会扩散到Nb中，将其显微硬度提高到3500MNm-2。那么，由于主要归因于间隙氧的Nb的严重的固溶硬化，这种复合物的塑性变形可能会是不均匀的。成功的Nb和Sn颗粒的共同形变需要充分减少Nb中的氧含量。如果将Nb中的氧含量减少到0.1at％，Nb基体的显微硬度就降低到～1200MNm-2，这大约是周围的Cu基体的值，Nb材料一般随后包入Cu基体中，并且是用于低温稳定目的。
测试了如下三种可供选择的提纯方法(1)由于氧在Nb中的溶解度随温度降低，在600-700℃的退火处理过程中，部分氧可以以氧化物的形式沉淀出来。这种处理被证明是真正有益的，但Nb颗粒的可形变性仍然是不充分的；(2)在H2或者CH4气氛中对多孔Nb基复合物进行还原处理，可以提高Nb的可形变性；(3)可以加入一种另外的组分Q，形成Nb2O5-Q粉末混和物，其与Nb相比对氧具有更大的结合焓(390kJ/g-原子O间隙固溶体)。本领域技术人员所理解的，可以采用多种另外的Q。
所以，总之，可以采用异位渗透来制造超导体，但要注意避免有害的氧化物的形成，其需要附加的工艺步骤，提高了该方法的复杂性。
针对这些所关注的问题，产生了一种异位渗透的变型形式。在这种实施方案中，在FFC法完成之后，采用一种控制和定位系统将多孔金属或者海绵合金从熔融盐中取出，直到其保持到位于盐槽之上或者附近的一种惰性气氛或者真空中。如果金属被盐的浸润是充分的，海绵金属中的孔仍然被熔融盐所填充，可以将此海绵金属冷却以使盐固化。这样，海绵金属的表面就被存在的固体盐所保护，防止污染和氧化，就可以无损伤的转移到渗透槽中。浸渍到渗透槽中后，盐熔融并被浸渍材料所代替。
还可以在移除金属之前，通过将盐槽的温度降低到接近盐的熔点来使熔融盐更有效的保留在多孔金属中。
原位渗透法图8和图9图示的是原位渗透技术。槽20中装有熔融盐22，在该槽的较低的伸出部分26中装有熔融金属合金24，熔融盐22就浮在该金属合金的上面。正如在前述实施方案中所讨论的，通过采用FFC法来制造NbTi基超导体，将Nb2O5/TiO2预制件28和石墨阳极30浸渍到熔融盐CaCl2中。这种预制件靠一个管状Kanthal支撑件32支撑。
在采用FFC法将预制件还原成多孔合金样品或者棒(在这个实施方案中是Nb基合金棒)之后，对这一多孔棒进行原位渗透，将其直接从熔融盐中向下放入到下面的熔融金属(在此实施方案中，为熔融Al)中，如图9中所示。该棒通过一个与Kanthal支撑件偶合的控制和定位系统下降。这种原位渗透法是有好处的，因为在渗透之前，Nb没有与氧直接接触，这样渗透的金属表面没有氧化物。在渗透过程中，熔融CaCl2被熔融金属从样品或者海绵金属中替换出来。由于Al比CaCl2对Nb的浸润性好，采用这些金属，希望能够得到有效渗透。
在进一步的实施方案中，为得到对多孔Nb基棒的完全金属渗透，可以采用各种方法。这些方法之一是将熔融CaCl2从棒中泵抽或者抽吸出来。这可以通过如图8和9中所示的管状Kanthal支撑件对盐进行泵抽来实现。对于中空的支撑件和棒的情况，抽吸是非常有效的，在样品核心里的或者在Kanthal支撑件中的任何多余的熔融金属都可以在渗透后很方便的去除，并用内部的低温稳定的复合物，例如Cu和一种保护性的Ta扩散阻止剂来代替。在另一种方法中，还可以采用一个与棒或者它的支撑件，或者与渗透材料槽相偶合的超声设备来加速渗透步骤。
有利的，Nb基多孔棒的原位渗透可以使与上述异位渗透法相关的许多负面影响最小化，尤其是在渗透前，使样品表面污染的危害最小化。
渗透后的工艺在渗透法之后，要将棒加工成所希望的形状，并插入到后续的用作扩散阻挡剂的管62中以得到电学上和热学上的稳定性。这就是图2所示的包覆步骤54。尽管在渗透步骤中高温会产生一些Al5相，在最终在该导体中扩散形成金属间化合物A15层58之前，仍希望对渗透棒或者带通过冷轧56进行在厚度上大量的减少。
微结构控制超导体制造的一个重要方面是微结构控制。用FFC法作为制造的一个步骤使得对某一因素进行控制成为可能，通过控制粉体颗末的尺寸来制造预制件，通过烧结，以及电解进行的温度和其它电解参数来使预制件致密化。
制造超导体的这种方法的优点我们认为，用FFC法将固态氧化物还原成预定合金组成的金属和合金，并将这些材料进行渗透为制造最高质量的低温超导体开辟了新的机会，用现有的可用超导体的成本的一部分，不但可以制造出那些最适合商业化的超导体，而且可以制造出那些很难制造的最好的金属间化合物超导体，例如A15金属间化合物导体，如(Nb，X)3(Sn，Z)和Nb3(Al，Ge)，其特征在于具有最高的JC，BC2，TC值。体现本发明的不同超导体的测量性能的例子如图6和7中所示。异位和原位渗透法可以用到所述的Nb-Ti，Nb-Sn和Nb-Al体系中，但通常的，这些技术可以用来对任何的由FFC法制得的金属或者材料进行渗透，无论其是为了超导应用还是其它目的。
材料制造中的渗透的附加实施例下面的这个具体实施例描述的是用Al对一个由FFC法制造的多孔的，部分金属化的Nb球团进行的渗透。
用于原位渗透的槽的制备将大约100g的Al颗粒装入到一个圆柱形坩埚中，在不同的测试中，其是由铝或者石墨制成的(内部直径和高度分别为50mm和90mm)。然后将坩埚用CaCl2和NaCl干粉按共晶比装满，并放到密封的Inconel管反应器中，在炉子中用氩气冲洗，并加热到950℃。观察到在温度达到800℃之前，铝和盐混和物都已经熔融，并且盐漂浮在熔融铝的上面。这样，槽就包括了一层浮在熔融Al层上的CaCl2和NaCl的熔融共晶混和物层。
Nb球团的制备将Nb2O5氧化物粉体压制成小的圆柱形球团(直径10mm，高度10mm，大约1.5g的质量)，然后将其在1000℃烧结2小时，制得Nb2O5的阴极预制件。在烧结之后，该项制件得到适中的强度和大约40～50％的孔隙率，这依赖于包括起始材料参数和压制压力的参数。在烧结后的球团上钻出一个洞(1.5mm直径)，然后穿上一个Kanthal线。将这个装配好的阴极放到950℃下的CaCl2和NaCl的熔融共晶混和物中。用石墨棒状阳极于氩气下在3.1V进行相对短时间(在1至10小时之间)的FFC电解分解，这样，仅仅球团的表面区域被还原成了金属，而中心部分仍保持在氧化物相，即，这种氧化物球团被部分金属化了。
球团的渗透在电解分解结束之后，将炉子的温度降到690℃。然后将阴极立即降到在熔融盐下面的熔融铝中。在非常简短的渗透/反应时间(几秒钟)之后，将阴极从坩埚中取出，首先在Inconel反应器的上部区域冷却，然后从反应器中取出并进一步在空气中冷却。可以看到，球团完全被铝覆盖。
将颗粒破碎成两半，用SEM(扫描电子显微镜)和EDX(能量分解X射线分析)检测截面。观察到颗粒包含两种不同的相。球团的外层大约400微米厚，并且相对较密实，但中心部分是多孔的，EDX分析表明，如图10中所示，外层主要由铌和铝以及大约20at％的氧组成，而中心部分由铌和钙以及58at％的氧组成(Nb2O5包含71at％的氧)。在外层中的钙含量也比在中心部分的要低。这些结果表明铝已经渗透到了通过电解分解已金属化了的球团外层之中。
权利要求
1.一种材料制造方法，包括步骤通过在熔融盐中的电解分解，制备金属或者半金属或者其合金或者其金属间化合物的固态多孔样品；并将该多孔样品用另外的材料渗透。
2.权利要求1中的方法，其中用于电解分解的预制件由一种或者多种固态金属或者半金属化合物或者固溶体制成，或者由这些中的一种或多种与一种或多种金属的混和物制成。
3.权利要求1或者2中的方法，其中渗透步骤将多孔样品的孔隙填充制成一种基本上固态的材料。
4.权利要求1，2或者3中的方法，其中渗透材料是一种液体，且渗透步骤包括将样品从熔融盐中移出，并浸渍到渗透液体中。
5.权利要求4中的方法，其中在从熔融盐中移出时将样品冷却，将固化的盐留在样品的孔隙中。
6.权利要求1，2或者3中的方法，其中，渗透材料是一种液体，且渗透步骤包括将样品从熔融盐中直接转移到渗透液体中。
7.权利要求6中的方法，其中渗透液体保持与熔融盐相接触。
8.前述任意权利要求中的方法，包括步骤在渗透过程中，电解后将样品孔隙中的熔融盐去除，例如通过泵抽或者抽吸，以便辅助渗透材料的渗透。
9.前述任意权利要求中的方法，包括步骤通过振动样品来辅助渗透。
10.前述任意权利要求中的方法，其中所制造的材料是超导体，或者可以进一步加工成超导体。
11.一种用来实施前述任意权利要求中的方法的装置。
12.一种用权利要求1至10任意之一中的方法制造的材料。
13.权利要求12中的材料，包括Nb，Sn和/或Ti的合金。
14.一种材料制备的装置，包括一个槽，其中有用于通过电解分解制备金属，合金或者金属间化合物的固态多孔样品的熔融盐，这种熔融盐与用于渗透该多孔样品的液体材料相接触；和一个转移机构，其用来在电解分解之后将该多孔样品从盐中转移到上述液体材料中。
全文摘要
由金属化合物或者金属化合物的混和物粉浆浇铸或者压制，并在空气，真空，或者惰性气氛中烧结制成预制件(28)，并将这种预制件在熔融盐槽(20)中电解还原，制成多孔的金属或者合金制品。该合金是固态多孔海绵金属的形式。在槽(20)中，所述盐与熔融渗透材料(24)的储器(26)相接触。在电解还原完成之后，将这种多孔制品移到渗透材料中，渗透材料会代替盐而填满其中的孔隙。然后为作进一步的材料处理，将渗透后的制品固化。这种海绵金属材料优选的包含铌，渗透液体是例如熔融的锡。这种渗透后的铌海绵金属可以进一步处理制成A－15类型的超导体材料，例如Nb3Al和Nb3Sn。
文档编号C04B35/653GK1585828SQ02822309
公开日2005年2月23日 申请日期2002年10月10日 优先权日2001年10月10日
发明者G·Z·陈, D·J·弗雷, B·A·格洛瓦基, 颜晓勇 申请人:剑桥大学技术服务有限公司