[發明專利]一種Bi-2212前驅粉末的處理方法

有效

• 申請號: 202010700230.4
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111792671B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 羅添文;崔利軍;陳傳;孫霞光;郗丹;王大友;劉建偉;閆果;劉向宏;馮勇;劉國慶;郝清濱;金利華
• 申請（專利權）人: 西部超導材料科技股份有限公司
• 主分類號: C01G29/00
• 分類號: C01G29/00;H01B12/02
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強

本發明公開的一種Bi?2212前驅粉末的處理方法，將Bi?2212前驅粉末裝入一端封閉的第一石英管中，將Na₂O₂粉末裝入一端封閉的第二石英管中；將第一石英管放入第二石英管中；用真空泵將第一石英管與第二石英管抽真空，并將第二開口端封閉，得到組合石英管；將得到的組合石英管放入熱處理爐中進行熱處理，使得Bi?2212前驅粉末中的C和H元素在受熱后以CO₂和H₂O的形式擴散逸出，逸出的CO₂和H₂與Na₂O₂粉末反應從而被吸收；將步驟S4中熱處理后的組合石英管放入充滿氬氣的手套箱中，將Bi?2212粉末取出并保存。通過本發明的處理方法獲得的Bi?2212前驅粉末，其C、H元素的含量大幅降低，操作簡單，成本低廉，整個過程都在隔絕空氣的條件下進行，避免了外界C和H元素侵入的可能性。

技術領域

本發明屬于材料制備工藝技術領域，尤其涉及一種Bi-2212前驅粉末的處理方法。

背景技術

Bi-2212(Bi2Sr2CaCu2Ox)超導材料是一種非常有商業化前景的高溫超導材料，與Nb3Sn等低溫超導體相比，它在高磁場下具有無法比擬的優勢。在4.2K的溫度下，Bi-2212材料的不可逆場高達100T以上，即使在50T的磁場下也可以安定地工作，并具有較高的載流能力。因此，人們認為它是制備高場磁體的理想材料，而高場磁體被廣泛應用于高能物理，大科學裝置及工業生產等方面，所以Bi-2212材料對于科學和工業的發展有著重要意義。

人們通常采用共沉淀法或噴霧熱分解法來制備Bi-2212的前驅粉末，然后用粉末裝管法(PIT)將其制備成多芯超導圓線，最后再對線材進行熱處理。Bi-2212的前驅粉末質量對線材的最終性能有決定性的影響，其中前驅粉末中殘留的C、H元素含量是Bi-2212超導材料的主要限流因素之一。因為殘留的C、H元素在線材的部分熔化熱處理過程中，會變成CO₂和H₂O氣體，并在融化的液相中流動聚集，形成較大的氣泡，液態凝固后變成氣孔，阻礙氧化芯中電流的導通，因此，降低前驅粉末中的 C、H元素含量，減少線材氧化芯中氣孔的形成源，對提高載流能力是十分重要的。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提出了Bi-2212前驅粉末的處理方法，有效去除了Bi-2212前驅粉末中的C和H元素，操作簡單，成本低廉，整個過程都在隔絕空氣的條件下進行，避免了外界C和H元素侵入的可能性。

本發明提供的具體解決方案包括如下步驟：

S1、將Bi-2212前驅粉末裝入一端封閉的第一石英管中，將Na₂O₂粉末裝入一端封閉的第二石英管中；

S2、將第一石英管放入第二石英管中，所述第一石英管的第一開口端和第二石英管的第二開口端的開口方向相同；

S3、用真空泵將第一石英管與第二石英管抽真空，并將第二開口端封閉，得到組合石英管；

S4、將得到的組合石英管放入熱處理爐中進行熱處理，使得Bi-2212 前驅粉末中的C和H元素在受熱后以CO₂和H₂O的形式擴散逸出，逸出的CO₂和H₂與Na₂O₂粉末反應從而被吸收；

S5、將步驟S4中熱處理后的組合石英管放入充滿氬氣的手套箱中，將Bi-2212粉末取出并保存。

可選地，所述步驟S1中的Bi-2212前驅粉末放置在第一石英管1中靠近第一封閉端5的一側，將Na₂O₂粉末放置在第二石英管2中靠近第二封閉端6的一側。