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长寿命的钇系、混合稀土-钡-铜-氧超导体制造技术

技术编号:3096975 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出了一种新的制备混合稀土、钇系-钡-铜-氧超导体的制备方法,按此方法即按稀土∶钡∶铜=1∶2∶3比例配好后在制备工艺中添加一种1-11wt%(重量百分数)氧化铈和氧化钕的混合物(二者比例为氧化铈∶氧化钕=100∶1)通过多段烧结,时效工艺后制得的超导体具有良好的抗湿性、耐水性,防止性能退化,延长材料使用寿命。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超导材料,特别是氧化物系超导材料。超导材料就是在一定条件下(如低温、低外磁场、低电流)电阻为零的材料,电阻为零的状况叫超导态。这种材料在某一特定的温度Tc附近其电阻突然消失的现象叫做超导现象,该材料称为超导体。超导体从有限电阻的状态(正常态)向零电阻状态(超导态)的过渡称为正常一超导转变。发生转变时温度Tc称为临界温度。目前实用化的超导体,如Nb3Sn、NbTi、V3Ga等的超导转变温度都非常低。一般都需要在液氦温度下使用。1986年Bednorz和Muller(Z.Phys.B 64,1986,189)报导了La-Ba-Cu-O氧化物体系中Tc约为30K的超导体,赵忠贤等(科学通报No6,1987)报导了Y-Ba-Cu-O体系中Tc约为90-100K的超导体。在液氮温区内都有超导性,潘树明等发现了“混合稀土-钡-铜-氧超导体”。Tc为80-100K(见专利技术专利871045192)提供了一种原料来源广的高温超导体。但这些氧化物高温超导体中抗湿性很差,自然衰变也快,如何克服在空气中与湿气、水反应造成失超现象并没有解决。本专利技术的目的是提出一种使钇系、混合稀土-钡-铜-氧超导体在空气中遇湿气、水也仍有超导现象,而不失超,自然衰变又慢的超导体的制备工艺。本专利技术提出的超导体为混合稀土-钡-铜-氧系超导体,其成份包括熔化1∶2∶3的比例混合的RE2O3、BaO、CuO混合料,加热至300-500℃,保温2小时冷至室温,研磨2小时,再加热至960-990℃烧结20-28小时,随后以1-8℃/h的速度冷却至650-800℃,保温5-8小时,降到室温,再研磨1-3小时,再以重量百分比1-11%添加一种混合稀土氧化物,此混合稀土氧化物的配比是氧化铈∶氧化钕=100∶1。混合均匀后在500-600℃预烧3-4小时,降到室温使用1-4T/cm2的压机压成块状,将其放入炉内,在940-980℃保温16-20小时,降到650-780℃,保温6-8小时,再降到380-450℃,保温22-30小时,后降到室温。即得到了烧结成的超导体。烧结体的热处理热处理温度1000-1100℃,保温10-50分钟,再以30-50℃/h的速度降到980℃,再以1-4℃/h降到970℃保持12-16小时,再降到400-480℃保温26-29小时,降到室温。本专利技术混合稀土可以是含铈、错极少的混合轻稀土、混合轻稀土中含少量重稀土元素,混合重稀土(含Tb要少)、混合重稀土中还含少量轻稀土(含Ce、Pr少)。可以是La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y,其中任意两个元素的混合,可以是其中3个到12个任何几种元素的混合。用下列实施例进一步说明本专利技术的实施方法及特点一、用氧化钡、氧化铜、混合稀土氧化物为原料,按照混合稀土∶氧化钡∶氧化铜=1∶2∶3的重量比例研磨混匀,在炉中加热至400℃,保温2小时,冷至室温,研磨,入炉升温至980℃烧结26小时,随后以6℃/h的速度冷却至750℃保温6小时,降到室温,再研磨2小时,再配好氧化铈∶氧化钕=100∶1比例的氧化物混合物,将其以重量百分数3.5wt%加入混匀,550℃预烧3.5小时,降温至室温,使用3.5T/cm2的压机压成块状,将其放入炉内,在960℃保温18小时,降到720℃,保温7小时,再降到420℃保温26小时,后降到室温。入炉在1010℃保温40分钟,再以35℃/h的速度降到985℃,再以3℃/h的速度降到970℃保温15小时,降到460℃保温27小时,降到室温。二、按照Nd2O3、Ho2O3、Sm2O3、Y2O3、Er2O3各占20%混合好,以此混合稀土和氧化钡、氧化铜的比例为1∶2∶3的重量比例混合均匀,用实例一的工艺可以制得液氮温区长寿命的超导体。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土-钡-铜-氧体系的超导体,其特征是所述的稀土是混合稀土,所说的超导体中元素的重量百分比为稀土∶钡∶铜=1∶2∶3,再加入重量百分比1-11wt%的氧化铈和氧化钕的混合物,氧化铈∶氧化钕=100∶1。

【技术特征摘要】
1.一种稀土-钡-铜-氧体系的超导体,其特征是所述的稀土是混合稀土,所说的超导体中元素的重量百分比为稀土∶钡∶铜=1∶2∶3,再加入重量百分比1-11wt%的氧化铈和氧化钕的混合物,氧化铈∶氧化钕=100∶1。2.按照权利要求1所述的超导体,其特征是所说的混合稀土是含极少量的铈、镨的混合轻稀土。3.按照权利要求1所述的超导体,其特征是所说的混合稀土是含极少量Tb的混合重稀土。4.按照权利要求2所说的超导体,其特征是所说的混合稀土中还含有少量重稀土元素。5.按照权利要求3所说的超导体,其特征是所说的混合稀土中还含有少量轻稀土元素。6.按照权利要求1所述的超导体,其制备工艺特征如下混合料在炉中加热至300-500℃,保温2小时冷至室温,研磨2小时,再加热至960-990℃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘树明
申请(专利权)人:潘树明
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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