Preparación de sinterizados para deposición de capas superconductoras de alta temperatura

100 años después del descubrimiento de la superconductividad por el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes, los superconductores ya se usan en múltiples aplicaciones y se prevé que jueguen un papel fundamental en las tecnologías del futuro próximo en campos tales como la energía, el medio ambiente, el transporte, la nanotecnología y la salud. Actualmente, se están realizando grandes avances en el procesado de cintas superconductoras a gran escala con el fin de aplicar este fenómeno a cables de conducción eléctrica, motores, generadores, transformadores… Con esto, se conseguiría un notable incremento de la eficiencia energética ya que, por ejemplo, los cables superconductores son capaces de transportar cerca de diez veces más energía que el mismo volumen de cableado de cobre convencional. Este proyecto se ha desarrollado dentro de OXOLUTIA S.L., spin-off del departamento de Superconductividad y Nanoestructura a Gran Escala del Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), cuya misión principal es el desarrollo y transferencia a la industria de la tecnología para la producción continua de cintas superconductores epitaxiales multicapa de alta temperatura. Existen diferentes técnicas para la fabricación de este tipo de cintas, que podrían agruparse en dos grandes grupos: métodos físicos y métodos químicos. Este proyecto se centra en la vía física del PLD (Pulsed Laser Deposition). El principal objetivo de este estudio es el desarrollo y optimización del proceso de fabricación del material de partida en forma de sinterizado o blanco de óxido de itrio, bario y cobre (YBCO), para su posterior uso en un PLD. Un blanco con elevada densidad, forma regular y exento de defectos tales como fisuras o grietas son los puntos claves para la obtención de una cinta con excelentes propiedades superconductoras. Así pues, se ha realizado un estudio completo para establecer cuáles son los parámetros y condiciones óptimas para obtener sinterizados de alta densidad y calidad. Se ha determinado cuál de los polvos de YBCO disponibles, es el óptimo para la fabricación de los sinterizados. También se ha estudiado cuál es el efecto de adicionar un aglutinante al polvo inicial de YBCO y por último, se ha estudiado la aparición de fisuras y grietas en los sinterizados y qué medidas adoptar para su eliminación. La calidad final de los sinterizados se ha validado con diferentes técnicas de caracterización: difracción de rayos X, PLD y caracterización metalográfica. Finalmente