[發(fā)明專利]用BaCeO3摻雜提高YBaCuO超導(dǎo)體性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710178442.5
• 申請(qǐng)日: 2007-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN101450859A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖玲;焦玉磊;鄭明輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號(hào): C04B35/45
• 分類號(hào): C04B35/45;H01B12/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 程鳳儒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過納米顆粒摻雜提高釔鋇銅氧(YBaCuO)超導(dǎo)塊材性能的方法。

背景技術(shù)

YBaCuO超導(dǎo)塊的成份以YBa₂Cu₃O_7-y超導(dǎo)相(123相)為主，添加一定量的Y₂BaCuO_5-x非超導(dǎo)相(211相)。添加非超導(dǎo)的211相的主要目的是防止單疇超導(dǎo)塊生長過程中液相的流失。YBaCuO超導(dǎo)塊通過包晶反應(yīng)生成c軸擇優(yōu)取向的晶體結(jié)構(gòu)，最終產(chǎn)物中具有大量顆粒狀的211相被俘獲在層狀123相基體中的特征。大量工藝研究的結(jié)果證實(shí)，細(xì)小的211相顆粒彌散分布在123相基體中可以增加超導(dǎo)材料的磁通釘扎能力，從而提高超導(dǎo)材料的性能。通常細(xì)化211相顆粒的方法是在YBaCuO的先驅(qū)粉末中摻雜0.2wt％～0.5wt％的鉑粉(Pt)。由于Pt是價(jià)格昂貴的貴金屬元素，Pt的摻雜增加了YBaCuO超導(dǎo)塊的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用BaCeO₃摻雜提高YBaCuO超導(dǎo)體性能的方法，可以進(jìn)一步細(xì)化單疇YBaCuO超導(dǎo)塊中211顆粒，從而提高超導(dǎo)材料臨界電流密度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種用BaCeO₃摻雜提高YBaCuO超導(dǎo)體性能的方法，將平均粒度為1nm～100nm的BaCeO₃粉末加入Y_1.8Ba_2.4Cu_3.4O_y粉末中，經(jīng)球磨混合均勻后，用單軸模壓成型，再采用頂部籽晶輔助熔融織構(gòu)生長工藝(TSMTG)生成單疇結(jié)構(gòu)的YBaCuO超導(dǎo)塊，其中，BaCeO₃粉末加入量為Y_1.8Ba_2.4Cu_3.4O_y粉末的0.25wt％～1.00wt％。

本發(fā)明所采用的球磨混合、單軸模壓成型、頂部籽晶輔助熔融織構(gòu)生長工藝(TSMTG)均為公知工藝。

采用頂部籽晶輔助熔融織構(gòu)生長工藝(TSMTG)，其中，TSMTG是頂部籽晶輔助熔融織構(gòu)生長工藝英文Top?Seeded?Melt?Textured?Growth的縮寫。本發(fā)明采用納米數(shù)量級(jí)粒度的BaCeO₃替代Pt摻雜在YBaCuO先驅(qū)粉中，采用頂部籽晶輔助熔融織構(gòu)生長工藝(TSMTG)的工藝參數(shù)沒有變化。

使用微米數(shù)量級(jí)粒度的BaCeO₃替代Pt可以取得良好的效果，有細(xì)化211相顆粒和提高性能的作用，但總體效果不如Pt。納米級(jí)粒度即平均粒度為1nm～100nm的BaCeO₃摻雜在YBaCuO先驅(qū)粉中制備單疇YBaCuO超導(dǎo)塊，可以進(jìn)一步細(xì)化211相顆粒從而進(jìn)一步提高超導(dǎo)塊的性能。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：本發(fā)明用納米粒度的BaCeO₃摻雜在YBaCuO先驅(qū)粉中，摻雜量為0.25wt％～1.00wt％。用其制備的單疇YBaCuO超導(dǎo)塊的臨界電流密度均高于未摻雜的單疇YBaCuO超導(dǎo)塊。摻雜量為0.50wt％的超導(dǎo)塊的臨界電流密度達(dá)到了摻雜0.2wt％貴金屬Pt樣品的同等水平。

附圖說明

圖1為不同含量BaCeO₃摻雜樣品(A、B、C)的臨界電流J_c與磁場B的關(guān)系及其與未摻雜樣品D和摻Pt樣品E的比較圖。

具體實(shí)施方式