[發明專利]以Ba3Cu5Ox粉末為流體源制備釔鋇銅氧超導塊體材料的方法無效
| 申請號： | 200910048217.9 | 申請日： | 2009-03-26 |
| 公開（公告）號： | CN101545139A | 公開（公告）日： | 2009-09-30 |
| 發明（設計）人： | 姚忻;李天宇 | 申請（專利權）人： | 上海交通大學 |
| 主分類號： | C30B29/22 | 分類號： | C30B29/22;C30B1/10;C04B35/45;C04B35/50 |
| 代理公司： | 上海交達專利事務所 | 代理人： | 毛翠瑩 |
| 地址： | 200240*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | ba sub cu 粉末 流體 制備 釔鋇銅氧 超導 塊體 材料 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種釔鋇銅氧超導塊體材料的制備方法，具體涉及一種采用以Ba3Cu5Ox粉末作為流體源的滲透法制備YBCO超導塊體材料，以實現加工復雜形狀YBCO超導塊體材料的方法。
背景技術
頂部籽晶滲透法(SIG)被普遍認為是一種極具潛力的稀土鋇銅氧(REBCO)高溫超導塊體材料制備方法。這些塊體材料有許多潛在的應用，如可用于磁懸浮力、磁性軸承、飛輪儲能和永磁體等方面。而在應用層面對塊材的要求一般為具有較大的尺寸，較高的臨界電流密度(Jc)和復雜形狀。此方法可以很好的保持樣品初始形狀。因此可以通過單軸壓制或模型澆鑄的方法制備出復雜形狀的Y211樣品，進而制備出復雜形狀的樣品以滿足實際需要。例如，空心圓柱體、球體、多孔樣品、超導泡沫及厚膜帶材等。
傳統滲透法工藝中，流體源由Ba3Cu5Ox粉末和Y123粉末混合壓制成體片而得，由于流體源含Y123，為使Y123分解，需將最高溫升到包晶反應溫度之上，限制了籽晶的選用范圍。
另外，傳統滲透法工藝只能加工圓柱體形的超導塊體材料，不能加工復雜形狀的高溫超導塊體材料。
如文獻High-performance?single?grain?Y?Ba?Cu?O?bulk?superconductorfabricated?by?seeded?infiltration?and?growth(Physica?C?445-448(2006)277-281)介紹了一種頂部籽晶滲透法制備高性能單疇YBCO超導塊體材料的方法，其中最高溫達1045℃，限制了籽晶的選用范圍，而且只能加工圓柱體形的超導塊體材料。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種以Ba3Cu5Ox粉末為流體源制備釔鋇銅氧超導塊體材料的方法，工藝簡單，可以制備出無污染、取向性好的大單疇高溫超導塊體材料，更可以加工復雜形狀的高溫超導塊體材料。
為實現這樣的目的，本發明的技術方案中，使用以Ba3Cu5Ox粉末為流體源的滲透法來生長YBCO塊體材料。使用Ba3Cu5Ox粉末作為流體源，由于粉末的可塑性強，其可以支撐復雜形狀的塊體材料。因此使用Ba3Cu5Ox粉末作為流體源來生長YBCO塊體材料是一種很好的加工復雜形狀YBCO超導塊材的方法。
要實現以Ba3Cu5Ox粉末作為流體源的釔鋇銅氧超導塊體材料，首先要將Y211前驅粉料壓制成前驅體片并在其頂部放上SmBCO單晶作籽晶，通過毛細現象，將Ba3Cu5Ox熔體吸入Y211前驅體片中，通過包晶反應：Y211+Ba3Cu5Ox→YBCO獲得YBCO塊體材料。
本發明的方法具體步驟如下：
1.將Y211粉末壓制成前驅體片，頂部放上一塊SmBCO單晶作為籽晶。
2.在坩堝底部放入Ba3Cu5Ox粉末，壓實。
3.將前驅體片放在氧化鋯珠襯底上，將其放入坩堝內，置于Ba3Cu5Ox粉末上，整個體系放入密封系統中。
4.2-3小時升溫至900-950℃，保溫1-2小時，1-2小時升溫至995-1005℃，保溫1-2小時
5.在15-30分鐘內將溫度降低至985-995℃，然后以每小時0.3-1℃的速率降溫至970-980℃，最后隨爐冷卻制得釔鋇銅氧超導塊體材料。
本發明采用Ba3Cu5Ox粉末作為流體源，以實現滲透法生長YBCO超導塊體材料。其優點是：
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