[發明專利]階梯型加速緩冷快速生長REBCO高溫超導塊體的方法

有效

• 申請號: 201210514213.7
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103060914A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 姚忻;彭波南;程玲;莊宇峰;許恒恒;郭林山;王偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B11/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種階梯型加速緩冷快速生長REBCO高溫超導塊體的方法，其特征在于，以c軸取向的NdBCO/YBCO/MgO薄膜為籽晶，將所述薄膜籽晶的ab面接觸前驅塊體的上表面，將所述前驅塊體和所述薄膜籽晶置于生長爐中進行熔融結構生長，所述生長爐的具體溫度程序為：從室溫開始經過5h升溫至960℃，保溫3h；繼續加熱，升溫至最高溫度T_max，保溫1～2h；在15min內，降溫至起始生長溫度T_s；在生長溫度區間內，采用階梯型加速緩冷的生長程序，生長REBCO高溫超導塊體；

所述階梯型加速緩冷的生長程序采用階梯型的逐漸增加的降溫速率，包括一個以上生長階段，不同生長階段的降溫速率不同，每個所述生長階段的降溫速率比其前一個生長階段的降溫速率高25％～100％，每個所述生長階段的降溫速率相同，每個所述生長階段的生長時間為5～15h。

2.如權利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長REBCO高溫超導塊體的方法，其中，所述前驅塊體的制備步驟為：

①按照RE∶Ba∶Cu＝1∶2∶3和RE∶Ba∶Cu＝2∶1∶1的比例，將RE₂O₃、BaCO₃和CuO粉末混合以獲得RE123相和RE211相粉料；按照RE∶Ba∶Cu＝2∶4∶2的比例，將RE₂O₃、BaO₂和CuO粉末混合以獲得RE242相粉料；按照RE∶Ba∶Cu∶Bi＝2∶4∶1∶1的比例，將RE₂O₃、BaCO₃、CuO和Bi₂O₃粉末混合以獲得RE2411相粉料；

②分別將步驟①所述RE123相粉料、所述RE211相粉料、所述RE242相粉料和所述RE2411相粉料充分研磨均勻后、燒結，將燒結后的粉末再次研磨、燒結，重復三次，得到組分均勻單一的RE123純相粉末、RE211純相粉末、RE242純相粉末和RE2411純相粉末；

③將步驟②獲得的所述RE123純相粉末、所述RE211純相粉末、所述RE242純相粉末和所述RE2411純相粉末按照RE123+22.2mol％RE211+7.8mol％RE242+8wt％RE2411+1wt％CeO₂的組分配料，充分碾磨混合均勻后，放入模具，壓制成圓柱形的前驅塊體。

3.如權利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長REBCO高溫超導塊體的方法，其中，所述NdBCO/YBCO/MgO薄膜籽晶的尺寸為2mm×2mm。

4.如權利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長REBCO高溫超導塊體的方法，其中，所述RE為Sm。

5.如權利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長REBCO高溫超導塊體的方法，其中，所述最高溫度T_max為1106℃。

6.如權利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長REBCO高溫超導塊體的方法，其中，所述起始生長溫度T_s為1067℃。

7.如權利要求2所述的前驅塊體的制備步驟，其中，步驟②所述RE123相粉料、所述RE211相粉料和所述RE2411相粉料的燒結氣氛為空氣，燒結時間為48h，對應的燒結溫度分別為900℃、900℃和950℃；所述RE242相粉料的燒結氣氛為N₂，燒結時間為24h，燒結溫度為850℃。