一种底部籽晶熔渗生长法制备单畴稀土钡铜氧超导环的方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种底部籽晶熔渗生长法制备单畴稀土钡铜氧超导环的方法及其制备的超导环
本专利技术属于高温铜氧化物超导材料
，具体涉及一种底部籽晶熔渗生长法制备单畴稀土钡铜氧超导环的方法及其制备的单畴稀土钡铜氧超导环。
技术介绍
单畴稀土钡铜氧高温超导环(RE-Ba-Cu-O，其中RE为稀土元素，如Nd、Sm、Gd、Y等)具有较高磁屏蔽特性，并且在强磁场下具有较强的磁通钉扎能力。这些优势为该类材料在电磁屏蔽、超低磁场环境方面的应用奠定了基础，同时在超导轴承、储能飞轮、磁悬浮运输系统、超导电机和发电机等研制方面也具有良好的应用前景。在制备单畴铜氧化物超导环的过程中，应用较多的技术主要有两种，一种是传统的顶部籽晶熔融织构生长技术，另一种是最近几年发展起来的顶部籽晶熔渗生长技术。自从顶部籽晶熔渗生长技术被专利技术以来，受到了越来越多研究者的注意，因为它可以有效地解决传统熔融织构生长技术中存在的问题，例如样品的收缩、变形、内部存在大量气孔和宏观裂纹、液相流失严重、RE2BaCuO5粒子的局部偏析等等。而对于稀土钡铜氧超导块来说，现有技术中均采用顶部籽晶熔融织构生长技术。如专利技术人所...
【技术保护点】
一种底部籽晶熔渗生长法制备单畴稀土钡铜氧超导环的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)配制固相源粉将BaCO3与CuO按摩尔比为1：1混合，用固态反应法制成BaCuO2粉；再将RE2O3与BaCuO2按摩尔比为1：1.2混合，作为固相源粉；2)配制液相源粉将Y2O3、BaCuO2和CuO按摩尔比为1：10：6混合均匀，作为Y基液相源粉；3)压制固相先驱环取步骤1)得到的固相源粉，压制成固相先驱环(3)；4)压制固相支撑层取步骤1)得到的固相源粉，压制成固相支撑层(4)；固相支撑层(4)直径应小于等于固相先驱环(3)的外径，并大于固相先驱环(3)的内径；5)压制液相源先驱块取步...
【技术特征摘要】
1.一种底部籽晶熔渗生长法制备单畴稀土钡铜氧超导环的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)配制固相源粉将BaCO3与CuO按摩尔比为1：1混合，用固态反应法制成BaCuO2粉；再将RE2O3与BaCuO2按摩尔比为1：1.2混合，作为固相源粉；2)配制液相源粉将Y2O3、BaCuO2和CuO按摩尔比为1：10：6混合均匀，作为Y基液相源粉；3)压制固相先驱环取步骤1)得到的固相源粉，压制成固相先驱环(3)；4)压制固相支撑层取步骤1)得到的固相源粉，压制成固相支撑层(4)；固相支撑层(4)直径应小于等于固相先驱环(3)的外径，并大于固相先驱环(3)的内径；5)压制液相源先驱块取步骤2)得到的Y基液相源粉，压制成液相源先驱块(5)；液相源先驱块(5)直径大于固相先驱环(3)的外径；6)压制Yb2O3支撑块将Yb2O3粉压制成与液相源先驱块(5)直径相同的坯块，作为Yb2O3支撑块(6)；7)制备钕钡铜氧籽晶将Nd2O3与BaCO3、CuO按摩尔比为1：1：1混合，用固态反应法制成Nd2BaCuO5；再将Nd2O3与BaCO3、CuO按摩尔比为1：4：6混合，用固态反应法制成NdBa2Cu3O7-δ；然后将Nd2BaCuO5粉体与NdBa2Cu3O7-δ粉体按质量比为1：3混合均匀，压制成钕钡铜氧先驱块，用顶部籽晶熔融织构法在晶体生长炉中进行烧结，得到钕钡铜氧块材；取自然解理的钕钡铜氧小方块作为钕钡铜氧籽晶(1)；上式中0≤δ≤1；8)装配先驱块在Al2O3垫片(8)上表面自下而上以轴对称的方式依次放置MgO单晶块(7)、Yb2O3支撑块(6)、液相源先驱块(5)、固相支撑层(4)、钕钡铜氧籽晶(1)、固相先驱环(3)；9)熔渗生长单畴稀土钡铜氧环将装配好的坯体放入晶体生长炉中，以每小时80～150℃的升温速率升温至850～900℃，保温10小时，再以每小时40～60℃的升温速率升温至1042～1073℃，保温1～2.5小时；以每小时60℃的降温速率降温至1010～1055℃，以每小时0.2～0.5℃的降温速率慢冷至988～1036℃，随炉自然冷却至室温，得到单畴稀土钡铜氧环；10)渗氧处理将单畴稀土钡铜氧环置入石英管式炉中，在流通氧气气氛中，470～270℃的温区中慢冷200小时，得到单畴稀土钡铜氧超导环。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中固相支撑层(4)的厚度应大于等于2mm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤2)和3)之间还包括压制过渡层的步骤，具体为：取步骤1)得到的固相源粉，压制成过渡层(2)，过渡层(2)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨万民，杨芃焘，李佳伟，陈森林，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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