Si sono eseguite indagini microstrutturali in microscopia elettronica a scansione (SEM) e microanalisi araggi X (EDS) sul nastro superconduttore 2G HTS, tipologia SF 12 100 prodotto da Superpower Inc.,contenente il superconduttore YBa2Cu3O7, (YBCO). La struttura del nastro è di tipo multistrato Ag-YBCO-ossidi ‘buffer stack’- superlega Hastelloy C276-Ag.
Scopo dell’analisi è stato quello di definire le caratteristiche microstrutturali dei vari strati, quali morfologia, eventuali anomalie microstrutturali, composizione chimica, spessori e qualità dell’adesione di ciascuno strato con quello adiacente.
Si sono eseguite osservazioni macro del nastro tal quale, analisi SEM –EDS delle varie superfici dopo asportazione chimica selettiva dei vari strati e analisi SEM-EDS di sezioni trasversali e longitudinali del nastro, previa messa a punto di una procedura di preparazione metallografica delle sezioni, tale da preservare la struttura e la microstruttura del multistrato, essendo questo composto da materiali conproprietà meccaniche, fisiche e chimiche diverse.

Gli esami eseguiti hanno fornito i seguenti risultati.

•Sono presenti striature macroscopiche nerastre sull’isolante protettivo avvolto sul nastrosuperconduttore visibili anche sul nastro dopo asportazione dell’isolante, simili a solchi.
• L’Ag ha spessori mediamente maggiori di quelli dichiarati (nominalmente 4 µ;m sul lato‘superiore’, quello contenente l’YBCO, e 1µ;m su quello ‘inferiore’, interfaccia Hastelloy-Ag),soprattutto inferiormente, dove si registrano valori di circa 4 µ;m. Vi sono però anche zone con spessore inferiore a 1µ;m e altre in cui l’Ag è assente.
•L’YBCO contiene anche Gd, ha spessore di circa 1 µ;m, superficie non piana, con protuberanze di dimensioni medie attorno a 1 µ;m, maggiormente addensate ai bordi del nastro.
•Il buffer stack, è composto da ossidi di Co, Mg e Al, di norma è rettilineo e continuo e ha spessore di circa 0,2 µ;m.
•L’Hastelloy C276 ha spessore medio di circa 97 µ;m.
•Gli spigoli dei bordi della sezione trasversale del nastro hanno spessori medi di Aggeneralmente maggiori di quelli dichiarati e sono smussati.
•Esiste una correlazione tra striature superficiali e anomalie rilevate nello strato di Ag esterno quali scollamenti dallo strato di YBCO o dall’Hastelloy, asportazione parziale dell’Ag,irregolarità nel suo spessore.
•Le irregolarità di spessore di Ag al lato inferiore sono imputabili anche alla finitura superficiale della superlega, laminata e poi sottoposta ad elettro-pulitura per l’eliminazione delle asperità longitudinali. E’ possibile che queste non siano state eliminate completamente ed impediscano una copertura uniforme di Ag.