[發(fā)明專利]一種制備鋇鉛鉍氧超導及電子材料的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710049127.2
• 申請日: 2007-05-18
• 公開（公告）號: CN101092298A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳永亮;崔雅靜;張勇;趙勇
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622;H01B13/00
• 代理公司: 成都博通專利事務所
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發(fā)明涉及超導及電子材料的制備技術領域，尤其涉及制備鋇鉛鉍氧超導及電子材料的方法。

背景技術

1975年，A.W.Sleight等人報道用固相反應法成功合成了BaPb_1-xBi_xO₃材料，在x＝0(也即BaPb_1-xBi_xO₃材料為BaPbO₃)時，表現(xiàn)出金屬導體的性質，可作電子材料中的導體材料；0.05≤x≤0.30表現(xiàn)出超導電性，可作為超導材料；在0.30＜x≤1.0表現(xiàn)出半導體性質，可作電子材料中的半導體材料。合成條件是在空氣中800-1000度燒結(《Solid?State?Communications》第17卷，第27頁)。2004年，T.Nishida等人報道，BPBO在鐵電隨機存取存儲器設備(FeRAM)中是一種很好的電極材料(《Ceramics?International》第30卷，第1089頁)。

隨著高溫超導研究的深入，對超導材料制備的要求越來越苛刻，各種物理性能的測量，超導機理的研究以及材料的應用等都需要純度高、性能好的超導材料。1993年，T.Hashimoto等人報道了在氧氣和氬氣分中，用固相反應法制備BPBO超導體，制備溫度720～850度，反應時間需要100多個小時(《Solid?StateCommunications》第87卷第251頁)。

對于BPBO超導材料及電子材料的制備大部分是采用上述的固相反應法來制備。固相反應是發(fā)生在固體與固體之間，利用金屬化合物的熱分解產(chǎn)物，經(jīng)擴散后發(fā)生化學反應。因此固相反應在高溫下才能進行，而且化合物間反應不充分，生成材料內(nèi)部缺陷多，對研究材料內(nèi)部結構對性能的影響造成困難?？傊?，這種方法制備BPBO步驟多、周期長、制備溫度高、化學組分不易控制，且制備生成材料顆粒粗、均勻度差，材料性能不好，尤其是制備的超導材料、超導性能不能滿足要求，制約了BPBO超導材料的發(fā)展與應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種制備鋇鉛鉍氧超導及電子材料的方法，該方法制備溫度低、周期短，工藝簡單，便于工業(yè)化生產(chǎn)；制得的鋇鉛鉍氧超導及電子材料，化學組分易于控制、成分穩(wěn)定、顆粒度小而均勻，性能穩(wěn)定，尤其是超導材料的性能穩(wěn)定，超導轉換溫度低。

本發(fā)明實現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術方案是：一種制備鋇鉛鉍氧超導及電子材料，由以下步驟組成：

a、材料稱?。喊粗苽洳牧箱^鉛鉍氧鉍酸鹽BaPb_1-xBi_xO₃，0≤x≤1.0的化學計量比，也即摩爾比Ba∶Pb∶Bi＝1∶1-x∶x稱量原料Ba(OH)₂·8H₂O，Pb₃O₄，NaBiO₃·2H₂O和Bi₂O₃，其中提供Bi的兩種原料NaBiO₃·2H₂O、Bi₂O₃的摩爾比又為0.5～2.5∶1；將這些原料研磨成粉末，并均勻混合作混合原料；另選取摩爾比1∶1的硝酸鉀、硝酸鈉混合物作熔鹽；按熔鹽與能制得的BaPb_1-xBi_xO₃的摩爾比10～30∶1的比例，將熔鹽與混合原料混合均勻，盛入反應器。

b、燒結：反應器放入箱式電爐中加熱至100～200℃，保溫2～3小時，再加熱400～600℃，保溫10～20小時，混合原料在熔鹽中反應生成粉體，冷卻至室溫。

c、沖洗和干燥：用蒸餾水和酒精沖洗反應器中的粉體，洗凈后干燥即得。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：