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제안 방법
- 6 wt.% 까지의 SrSO4 첨가에 따른 임계특성의 향상은 다른 연구들에서 보고 된 결과들과 유사하였다[11, 12], 그러나 SrSQ가 임계특성에 미치는 역할은 구체적으로 보고 된 바가 없으며, SrSO4 함량 변화에 따른 임계전류값의 변화를 미세조직의 변화와연관시켜 평가하였다.
- 순수한 2212와 2212 분말에 3, 6, 10, 12, 15 wt.%의 SrSO4 분말을 첨가한 시편을 경동 주조법으로 제작하고 동일한 조건(800°C, 120 시간)으로 열처리 하였다. SrSO4 함량에 따른 임계전류값의 변화를 그림 6에 나타내었다.
- wt.%의 SrSO4 성분을 첨가한 2212/SrSO4 벌크 초전도체를 용융주조법으로 만들고, 수직주조법 (vertical casting)과 경동주조법 (tilt casting)의 두 가지 용탕 주입방법에 따른 임계전류값의 변화를 평가하였다. 또한 SrSO4 함량에 따른 임계특성의 변화와 미세조직과의 연관성을 관찰하였다.
- BSCCO-2212 초전도 벌크를 용융주조법으로 제작하고 주조방법 변화와 예열온도의 편차 및 SrSO4 함럄에 따른 임계특성의 변화를 평가하였다. 주조방법의 경우 수직주조법으로 제작한 시편보다 경동주조법으로 제작한 시편의 미세조직이 더 치밀하고 균일하며 집합조직이 우수한 것으로 확인되었다.
- 경동주조법에서 경동각과 경동속도 등의 변수를 최적화 한 후 SrSO4 함량에 따른 임계특성의 변화를 평가하였다. 순수한 2212와 2212 분말에 3, 6, 10, 12, 15 wt.
- 함량에.따른 2212-SrSO4 시편의 비커스 경도값 (Vickers hardness) 변화를 측정하였다. 순수한 2212의 경도값은 92.
- %의 SrSO4 성분을 첨가한 2212/SrSO4 벌크 초전도체를 용융주조법으로 만들고, 수직주조법 (vertical casting)과 경동주조법 (tilt casting)의 두 가지 용탕 주입방법에 따른 임계전류값의 변화를 평가하였다. 또한 SrSO4 함량에 따른 임계특성의 변화와 미세조직과의 연관성을 관찰하였다.
- 상 분석은 X-선 회절분석기(RIGAKU, 12KW) 와 전자탐침미소분석기 (SHIMADZU, EPMA-1600) 로 분석하였고, 미세조직은 주사전자현미경 (HITACHI, S-3000S)과 광학현미경으로 관찰하였다. 경도값은 미세비커스경도측정기(MITUTOYO, MVK-H2)로 측정하였다.
- 용융주조법으로 제작 시 주조방법에 따른 2212 -SrSO4 시편의 임계특성 변화를 평가하기 위하여 수직 주조법과, 경동주조법 두 가지 방법으로 시편을 제작하였다. 그림 4(a), 4(b)에서와 같이 수직 주조법과 경동주조법으로 제작한 시편의 임계전류값은 각각 57 A와 87 A로 경동주조법으로 제작한 시편이 더 우수한 것으로 나타났다.
- 0 % 로크게 나타났는데, 이는 몰드의 영역별 예열온도가 균일하지 못하기 때문인 것으로 사료되며, 상부와 하부의 예열온도가 최대 50 °C 이상의 차이를 보였다. 이전의 연구결과에 의하면 몰드의 예열온도가 시편의 미세조직 및 임계전류에 영향을 미치는 것으로 보고 되었으몌 10], 몰드의 온도 편차를 보완하기 위하여 몰드전체의 예열온도 편차가 3 °C 이하가 되도록 조절하고 경동주조법으로 시편을 제작하였다. 제작된 시편의 임계전류값은 상부, 중앙부, 하부의 임계전류값이 각각 155, 153, 163 A 로 측정되었고, 편차는 3.
- 경도값은 미세비커스경도측정기(MITUTOYO, MVK-H2)로 측정하였다. 임계온도는 4단 자법으로 측정하였으며 인가전류는 10 mA로 고정하였다. 임계전류는 77 K 자기자계 하에서 4단자법으로 측정하였으며 1 “V/cm를 기준으로 하였다.
- 임계온도는 4단 자법으로 측정하였으며 인가전류는 10 mA로 고정하였다. 임계전류는 77 K 자기자계 하에서 4단자법으로 측정하였으며 1 “V/cm를 기준으로 하였다.
- 수직 주조법은 몰드를 수직으로 세운 상태에서 용탕을 붓는 방법이고, 경동주조법은 몰드를 일정한 각도로 기울인 상태에서 용탕을 붓는 동안 몰드를 천천히 수직으로 세우는 방법이며, 이 때 경동각도는 60°로 고정하였다[7]. 제작된 주조체는 상부와 중앙부 그리고 하부 각각의 영역별 임계특성을 관찰할 수 있도록은 선(silver wire)을 이용하여 4개의 전압단자를 만들었다. 제작된 시편의 형태를 그림 1에 나타내었다.
- 제작된 시편의 형태를 그림 1에 나타내었다. 주조체는 2212 초전도상이 형성되도록 800 °C 산소분위기에서 120시간 1차 열처리하고, 이후 산소의 함량을 최적화함으로써 높은 임계 온도 값을 얻기 위하여 650 °C 질소분위기에서 20시간 2차 열처리 하였다.
대상 데이터
- 그림 3. 2212-SrSO4 시편의 1, 2차 열처리 후 온도-저항 곡선.
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