一种多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法技术

本发明专利技术公开了一种多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法，属于超导带材的制备工艺技术领域，包括以下步骤：利用多源离子喷射轰击靶材，在有双轴织构的缓冲层带材经过靶材附近，使得在缓冲层上沉积金属氧化物的混合物形成前驱膜。前驱膜首先经过低氧分压环境，然后经过较高氧分压环境中，形成具有四方相的超导膜。四方相的超导膜经过吸氧后，完成四方相向正交超导相转变，形成具有一定载流性能的超导带材。本发明专利技术中，超导薄膜是通过多源离子枪喷射沉积的技术方案实现。通过差分氧分压技术，实现快速生成超导相和热处理等工艺。该技术具有镀膜效率高，薄膜生长速率快，能够精确控制膜成分和均匀度，成本低等优点，适用于工业大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法
本专利技术属于超导带材的制备工艺
，具体涉及一种多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法，尤其涉及一种多源离子喷射源非原位沉积生产第二代高温超导带材的工艺方法。
技术介绍
1911年首次发现了超导现象，在这100多年的时间里，经过无数科学家的不断努力，超导材料的种类不断丰富。尤其是在近二十多年的时间里，超导材料的发展取得了巨大的进步。广泛应用于医用核磁，核聚变，超导电缆和超导限流器等领域中。以REBCO为代表的二代高温超导带材，因为高的临界转变温度和临界电流密度而备受关注。超导层的机械性能较差，一般采用在经过多层涂敷的具有良好织构的金属基带上沉积超导层的办法，所以以REBCO为代表的二代高温超导又称为涂层导体。超导层的制备影响着REBCO超导带材的性能和产量。目前制备REBCO超导层的方法主要分为原位法和离位法。原位法主要有脉冲激光沉积法和金属化学气相沉积法。离位法主要有金属有机沉积和反应共蒸发法。离子喷射沉积是一种基于密集的脉冲电子束与固定组分的靶材料相互作用并产生靶材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA、在沉积腔体内，表面沉积有双层织构的氧化物薄膜的缓冲层带材经过靶材附近，利用多源离子喷射轰击靶材，使得在缓冲层带材上沉积金属氧化物的混合物形成前驱膜；/nB、在热处理腔体内，前驱膜在氧分压差分退火处理，先经过低氧分压腔体，再经过高氧分压腔体，形成四方相超导薄膜带材。/n

【技术特征摘要】
1.一种多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在沉积腔体内，表面沉积有双层织构的氧化物薄膜的缓冲层带材经过靶材附近，利用多源离子喷射轰击靶材，使得在缓冲层带材上沉积金属氧化物的混合物形成前驱膜；
B、在热处理腔体内，前驱膜在氧分压差分退火处理，先经过低氧分压腔体，再经过高氧分压腔体，形成四方相超导薄膜带材。


2.根据权利要求1所述的多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法，其特征在于，步骤A中所述多源离子喷射中离子枪的数量大于2个，离子枪之间的距离大于1cm，离子枪与靶材的距离小于或等于5cm，离子枪与缓冲层带材的距离小于或等于10cm。


3.根据权利要求1所述的多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法，其特征在于，步骤A中所述缓冲层带材为镍基或铜基合金；所述有双层织构的氧化物薄膜的结构为CeO2/YSZ/Y2O3、MgO、CeO2/LaMnO3/MgO/Y2O3中的一种。


4.根据权利要求1所述的多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法，其特征在于，步骤A中所述缓冲层带材是采用卷对卷的走带方式，其中放卷端位于沉积腔体，收卷端位于热处理高氧分压腔体。


5.根据权利要求1所述的多源离子喷射源非原位沉积生产高温超导带材的方法，其特征在于，步骤A中所述前驱膜的厚度大于2μm。


6.根据权利要求1所述的多源离子喷射源非原位沉积生...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵跃，师江涛，程春生，姜广宇，朱佳敏，金之俭，
申请(专利权)人：上海超导科技股份有限公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31