Verband ivSupra
imageimageimageimage

Supraleitende Massivteile

Supraleitende Materialien, die unter ihre Sprungtemperatur abgekühlt werden, verdrängen Magnetfelder aus ihrem Inneren. Nahe dem absoluten Nullpunkt von -273° Celsius macht dieses Phänomen, das als Meißner-Ochsenfeld-Effekt bezeichnet wird, Tieftemperatursupraleiter zu perfekten Diamagneten, in denen keinerlei magnetisches Feld mehr existiert.

Hochtemperatursupraleiter mit Sprungtemperaturen im Bereich von -180° Celsius zeigen den Effekt dagegen nicht in reiner Form: In HTS-Massivteilen, die in einem Magnetfeld unter die Sprungtemperatur abgekühlt werden, „frieren“ magnetische Feldlinien im Material gleichsam ein, so dass die aufgeprägte Feldkonfiguration festgehalten wird. Man spricht hier auch von „Pinning“ der Feldlinien im Material, das sich entsprechend designen lässt um diesen Effekt zu maximieren.

Ihre besonderen Eigenschaften machen HTS-Massivteile aus BSCCO und YBCO, die heute in unterschiedlichsten Formen, Größen und Qualitäten nach Kundenspezifikation hergestellt werden, zu Kernkomponenten für diverse innovative Hochtechnologieprodukte:

Massivteile aus BSCCO zeichnen sich durch sehr gute Bearbeitungseigenschaften und eine nahezu gleichgroße Innerkorn- und Intrakorn-Stromdichte aus. Sie werden u.a. für Stromzuführungen, Magnetabschirmungen und in Strombegrenzern verwendet.

In YBCO-Massivteilen können schon bei 77 K extrem starke Magnetfelder eingefroren werden. Ein umgebendes Magnetfeld wird solche Bauteile danach stets in eine Position bringen, die dem Feldlinienverlauf in ihrem Inneren entspricht und eine Bewegung nur entlang dieses eingefrorenen Feldlinienverlaufs zulassen. Dies bietet attraktive Möglichkeiten etwa für den Bau von berührungslosen, supraleitenden Magnetlagern, Manipulatoren oder Magnetschwebeeinrichtungen, die sich durch exakte Führung, Reibungs- und Vibrationsfreiheit und hohe Tragfähigkeiten auszeichnen. YBCO Massivteile, die je nach Herstellungsverfahren hohe mechanische Festigkeit aufweisen, werden außerdem für supraleitende Schwungradspeicher und Magnetfeldabschirmungen eingesetzt.