[發明專利]制備單疇釔鋇銅氧超導塊材的方法有效
| 申請號： | 201210506996.4 | 申請日： | 2012-11-29 |
| 公開（公告）號： | CN102924075A | 公開（公告）日： | 2013-02-13 |
| 發明（設計）人： | 楊萬民;王孝江;王明梓 | 申請（專利權）人： | 陜西師范大學 |
| 主分類號： | C04B35/45 | 分類號： | C04B35/45;C04B35/622 |
| 代理公司： | 西安永生專利代理有限責任公司 61201 | 代理人： | 申忠才 |
| 地址： | 710062 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 制備 單疇釔鋇銅氧 超導 方法 | ||
技術領域
本發明屬于高溫銅氧化物超導材料技術領域，具體涉及到頂部籽晶熔滲生長法制備單疇釔鋇銅氧超導塊材的方法。
背景技術
單疇銅氧化物高溫超導塊材（RE-Ba-Cu-O，其中RE為稀土元素，如Nd、Gd、Y等）具有較高的臨界溫度和臨界電流密度，并且在強磁場下具有較強的磁通釘扎能力。這一優勢為該類材料在磁懸浮技術方面的應用奠定了基礎，特別是在超導磁懸浮軸承、儲能飛輪以及超導電機和發電機等研制方面具有良好的應用前景。在制備單疇銅氧化物超導塊材的過程中，應用較多的工藝主要有兩種，一種是傳統的頂部籽晶熔融織構生長工藝，另一種是最近幾年發展起來的頂部籽晶熔滲生長工藝。
自從頂部籽晶熔滲生長工藝被發明以來，受到了越來越多研究者的注意，因為它可以有效地解決傳統熔融織構生長工藝中存在的問題，例如樣品的收縮、變形、內部存在大量氣孔和宏觀裂紋、液相流失嚴重、Y2BaCuO5粒子的局部偏析等等。在熔滲生長工藝中，要用到三個等直徑的先驅坯塊，包括Y2BaCuO5先驅塊、液相塊和支撐塊，Y2BaCuO5先驅塊由相純度高、粒度小的Y2BaCuO5先驅粉壓制而成，液相塊由等摩爾比的YBa2Cu3O7-x和Ba3Cu5O8（Ba3Cu5O8是BaCuO2與CuO摩爾比為3：2的混合物）混合壓制而成，支撐塊由初始粉氧化物Y2O3直接壓制而成。在熱處理前，先將液相塊放置到支撐塊的上面，再將Y2BaCuO5先驅塊放到液相塊上面。在熱處理過程中，液相塊中的富Ba、Cu液相熔化，在毛細吸引力的作用下滲透到上面的Y2BaCuO5先驅塊中，在隨后的慢降溫過程中，此液相與先驅塊的Y2BaCuO5相反應，生成YBa2Cu3O7-x相，并且在籽晶的誘導下完成YBa2Cu3O7-x晶粒的有序生長。在熱處理過程中支撐塊也會吸收一部分液相，生成大部分的Y2BaCuO5相和少量的YBa2Cu3O7-x相。由于大量Y2BaCuO5固態粒子的存在，支撐塊可以在高溫下支撐上面的兩個先驅塊，使其在熱處理過程中保持豎立不倒，并且可以阻止液相的流失，這表明頂部籽晶熔滲生長法可以解決頂部籽晶熔融織構方法存在的問題。但是，這種方法在制備單疇YBCO超導體之前，必須先制備Y2BaCuO5、YBa2Cu3O7-x和BaCuO2三種先驅粉體，傳統的固態反應法制取先驅粉，主要是通過反復的高溫煅燒和研磨得到相純凈、碳含量低及較小粒度（0.1～10微米）的先驅粉體，這些方法均存在制備時間長，效率低的問題，而且實驗耗資也相對較高，因此就會導致整個制備工藝耗時多，效率低，成本高。
發明內容
為了克服現有技術中的單疇釓鋇銅氧超導塊材的制取方法中需要先制備多種先驅粉，制備時間長、工藝成本高的技術問題，本發明提供了一種先驅粉制備時間短且所能夠制備出易于定向生長、磁懸浮力較大的超導塊材的制備單疇釔鋇銅氧超導塊材的方法。
解決上述技術問題所采用的技術方案由下述的步驟組成：
（1）配制固相先驅粉
取BaCO3與CuO粉按摩爾比為1：1混合，用固態反應法制成BaCuO2粉，將Y2O3初始粉與BaCuO2粉按摩爾比為1：x的比例混合均勻，制成（Y2O3+x?BaCuO2）作為固相先驅粉；
上式中0.5≤x≤3；
（2）配制液相源粉
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