混合稀土-钡-铜-氧超导体制造技术

本发明专利技术提出了一种混合稀土－钡－铜－氧超导体。混合稀土可以是含有少量铈的混合轻稀土或混合重稀土，也可以是混合轻稀土中还含有少量重稀土元素或混合重稀土中还含有少量轻稀土元素。超导体中各组分的原子百分比为（混合稀土＋钡）∶铜∶氧＝１∶１∶３，其零电阻温度都在液氮温度以上。由于用混合稀土代替单一稀土元素，因此这类超导体的原料来源广、价格便宜。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超导材料，特别是氧化物系超导材料。 材料在某一特定的温度Tc附近其电阻突然消失地现象叫做超导现象，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。发生转变时的温度Tc称为临界温度。 目前实用化的超导体如NbTi、Nb3Sn、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，这不仅给使用带来不便，而且由于液氦价格昂贵建立相应的冷却系统的投资占相当大的比例。人们渴望能研制出高温超导体，如液氮温区的超导体，甚至室温超导体，以促进超导体的广泛应用。 Bednorz和Müller(Z.Phys.B64，1986，189)报导了La-Ba-Cu-O氧化物体系中Tc约为30～35K的超导性。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。这些超导体都具有较高的转变温度，在液氮温区内都有超导性。但是这些超导体中除了廉价的Ba、Cu等组份外，都使用单一的稀土元素。从矿中分离出这些稀土元素工艺相当复杂、工艺流程很长，因此价格昂贵。 本专利技术的目的是提出一种用于液氮温区的新的氧化物超导体，这种超导体的原料来源广、价格便宜。 本专利技术提出的超导体为混合稀土-钡-铜-氧系超导体，其原子百分比为(混合稀土+钡)∶铜∶氧＝1∶1∶3。根据不同的矿源及工艺流程中不同阶段的产品，混合稀土可以是含少量铈的混合轻稀土、混合轻稀土中还含有少量重稀土元素、混合重稀土、混合重稀土中还含少量轻稀土元素。按照原子百分比配料后，使用该
普通技术人员所知的制备Y-Ba-Cu-O体系的类似工艺即可制得Tc＞77K的超导体。 本专利技术提出的超导体所使用的稀土原料是混合稀土，因此原料来源广、价格便宜，与单一的Y2O3相比可便宜十几倍。 用下列实施例进一步说明本专利技术的实施方法及优点。 一、用氧化钡、氧化铜、混合轻稀土中还含有少量重稀土元素的福建混合稀土矿(见表1)为原料，按照L1.1Ba2.2Cu3.1506.24配料混合均匀后，在空气中250℃予烧12小时，再研磨后850℃予烧5小时，然后在4吨/厘米2压力下成型，空气中970℃烧结20小时、缓冷。测得该超导体的起始转变温度为83K，零电阻温度为79K。 表1 二、用氧化钡、氧化铜、江西龙南以重稀土为主的混合稀土(见表2)为原料，按照表3所列比例配料，用实施例一的工艺可以制得高于液氮温区起始转变温度的超导体。 表2 表3 3、用氧化铜、氧化钡、以重稀土为主的湘南混合稀土为原料(表4)，按表5所列比例配料，混合均匀后，在空气中750℃予烧5.5小时，再在2吨/厘米2压力下成型，然后在978℃烧结20.5小时，缓冷到室温。制成的超导体在液氮温区以上具有超导性。 表4表5 表5(续) 4、以硝酸钡、硝酸铜、轻稀土为主的包头混合稀土加入少量重稀土(见表6)为原料，按表7配料混合均匀后，在空气中950℃予烧2.5小时，在4吨/厘米2压力下成型，然后在975℃烧结19.5小时，缓冷到室温，即制成超导体。 表6 表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土—钡—铜—氧体系的超导体，其特征是所说的稀土是混合稀土，所说的超导体中元素的原子百分比为（稀土＋钡）∶铜∶氧＝１∶１∶３。

【技术特征摘要】
1.一种稀土-钡-铜-氧体系的超导体，其特征是所说的稀土是混合稀土，所说的超导体中元素的原子百分比为(稀土+钡)∶铜∶氧＝1∶1∶3。2.按照权利要求1所说的超导体，其特征是所说的混合稀土是含少量铈的混合轻稀土。3.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘树明，孟新铭，韩宝珩，谭保凤，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]