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Substrato Metallico non Magnetico per Superconduttori ad Alta Temperatura e Relativo Procedimento di Fabbricazione

substrato metallico non magneticoSubstrato metallico non magnetico

Si tratta di un nastro flessibile in lega metallica non magnetica Ni-V ottenuto tramite un adeguato trattamento termo-meccanico.
Tale nastro esibisce, dal punto di vista cristallografico, una tessitura cubica, ovvero una orientazione preferenziale (001)[100] estremamente marcata; questa proprietà, insieme all'assenza di ferromagnetismo, è importante per applicazioni nel campo della superconduttività, in quanto il nastro di Ni-V è un supporto ideale per la fabbricazione di nastri superconduttori ad alta temperatura critica basati su film spessi biassi altamente orientati, in particolare del composto YBa2Cu3O7-x (YBCO).

I cavi superconduttori basati su film spessi di YBCO depositati su substrati metallici flessibili, rappresentano la seconda generazione di nastri superconduttori ad alta temperatura critica per applicazioni di larga scala.

Un metodo di preparazione di tali nastri prevede l’utilizzo di supporti metallici con tessitura cubica che abbiano caratteristiche magnetiche, meccaniche, termiche e chimiche adeguate. Inizialmente il supporto più utilizzato è stato il nichel; tale metallo presenta le proprietà sopra elencate, tranne il fatto che è ferromagnetico alle temperature di utilizzo del cavo superconduttore (65 ÷ 80 K). Ciò rappresenta il principale svantaggio del supporto di nichel, perché limita le potenziali applicazioni del cavo superconduttore di YBCO.

La lega Ni-V adeguata per la fabbricazione di nastri superconduttori ad alta temperatura consiste in una soluzione solida con concentrazione atomica di vanadio tra l'8 e il 12%. Il vanadio, nella suddetta lega, diminuisce la temperatura di Curie (temperatura sotto la quale il materiale è ferromagnetico) all’aumentare della sua concentrazione annullandola per concentrazioni pari al 12%. Inoltre, essendo una soluzione solida, la lega conserva in gran parte le proprietà cristalline e chimiche del nichel, migliorando quelle meccaniche.

 

Brevetto n. RM98A000395 del 15.06.98 autori Ceresara S.,
Petrisor T.,
Boffa V.