一种SmFeAsO制造技术

本发明专利技术涉及一种SmFeAsO1‑

【技术实现步骤摘要】
一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法


[0001]本专利技术涉及超导带材制造领域，尤其是涉及一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法。

技术介绍

[0002]铁基超导体是2008年初细野秀雄小组最先发现的新型超导体，引起了科学界新一轮超导材料研究热潮。目前，SmFeAsO1‑
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铁基超导中最高超导转变温度(T
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)已达到55K。与传统超导材料相比，铁基超导体具有转变温度高、上临界场大、临界电流的强磁场依赖性小等优点；与氧化物高温超导材料相比，铁基超导体各向异性小，制备工艺简单。由于铁基超导体具有重大应用前景，铁基超导材料的制备受到国际上的广泛关注。目前，铁基超导体的超导线带材制备工作已经展开。
[0003]目前，粉末装管法(PIT)是制备SmFeAsO1‑
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铁基超导线/带材的主流技术。该技术是将超导前驱粉末装入金属管，通过旋锻、拉拔、轧制工艺加工到设计的线/带材尺寸，然后进行热处理，即可得到超导线/带材。SmFeAsO1‑
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的超导电性是由于F元素的掺杂引入的，偏离F元素最佳掺杂点则会导致样品超导电性的下降或者消失。目前经过旋锻拉拔轧制的超导带材进行轧制后热处理(PRS)时F元素损失严重。目前主流使用的高温短时间与低温长时间PRS方法制备的带材都会因为F元素的严重丢失导致T
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大幅下降。而且，这一问题无法通过简单地提高名义F含量解决，因为过高的名义F含量会使杂相比例显著增加。并且，上述的两点问题是密切相关的，SmFeAsO1‑
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多晶样品中杂相的含量还与样品F掺杂量有关，在相同合成条件下，不含F的SmFeAsO多晶中杂相极少，而随着F掺杂量的提高，SmAs、SmOF等杂相也会随之急剧增加。
[0004]中国专利CN103943280B公开了一种REFeAsO1‑
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铁基超导线材或带材的制备方法，包括以下步骤：1、制备REFeAsO1‑
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粉和Sn粉均匀混合的粉末压坯；2、将粉末压坯在氩气气氛下进行热处理；3、将热处理后的粉末压坯破碎、研磨，得到超导前驱粉末；4、制备复合体；5、对复合体进行旋锻、拉拔，制成线材；6、将线材进行热处理得到REFeAsO1‑
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超导线材；或者将线材轧制成带材，然后进行热处理得到REFeAsO1‑
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超导带材，通过采用将REFeAsO1‑
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超导粉末与Sn粉混合压坯后热处理的方法改善了超导前驱粉，提高REFeAsO1‑
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铁基超导线/带材的传输临界电流密度，但该方法在轧制后热处理使用了高温短时间方法，导致了带材在热处理过程中F元素的损失，使带材的超导转变温度出现大幅度的下降。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法，现有工艺的SmFeAsO1‑
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块材热处理过程中F元素没有明显的损失，而线带材热处理过程中F元素损失严重，本专利技术分析其原因可能是由于烧结块材时SmFeAsO1‑
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总质量较大且被限制在一个较小的封闭空间中，因此很小比例的F损失就能够产生较大的F分压抑制F元素的继续损失。而带材在进行热处理时，带材中所含有的
SmFeAsO1‑
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总质量很小，而石英管的容积较大，因此F元素损失后无法产生较高的F分压抑制F元素继续损失。基于此，本专利技术推测出如果带材在热处理时所处的空间中有足够的F分压，带材中的F元素损失将能够被抑制。通过模仿现有SmFeAsO1‑
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块材烧结工艺方法，将SmFeAsO1‑
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带材放在SmFeAsO1‑
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粉末之中装填进Nb管并封闭两端，再密封在不锈钢管中进行热处理，以此提升线带材的T
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，并抑制带材F元素损失。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法，该方法包括以下步骤：
[0008]S1、在惰性气氛下，将SmFeAsO1‑
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超导材料粉末和Sn粉混合均匀，得到超导前驱粉末；
[0009]S2、在惰性气氛下，将步骤S1得到的超导前驱粉末装入金属管中，再将SmFeAsO1‑
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超导带材埋入所述超导前驱体粉末中，然后用金属堵头封堵所述金属管的两端，得到复合体；
[0010]S3、将步骤S2得到的复合体封入不锈钢管中，并将不锈钢管置于氩气气氛下进行热处理；
[0011]S4、在惰性气氛下，取出不锈钢管中的SmFeAsO1‑
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超导带材，打磨抛光，即完成。
[0012]进一步的，步骤S1中，SmFeAsO1‑
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超导材料粉末和Sn粉按照质量比1：0.03～0.1的比例进行混合。
[0013]进一步的，步骤S1中，所用SmFeAsO1‑
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超导材料粉末中x＝0.16～0.24。
[0014]进一步的，步骤S2中，所述的金属管为Nb管，所述的金属堵头为铁。
[0015]进一步的，步骤S2中，超导前驱体粉末的用量满足：其填充满所述金属管，且SmFeAsO1‑
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超导带材完全没入所述超导前驱体粉末中。
[0016]进一步的，步骤S3中，热处理过程为：在温度850℃的条件下保温3～30小时，然后随炉冷却。
[0017]进一步的，步骤S3中，复合体通过氩弧焊的方式封入不锈钢管中，不锈钢管的密封在惰性气氛下完成。
[0018]进一步的，步骤S4中，SmFeAsO1‑
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超导带材取出过程具体为：将不锈钢管锯开，取出复合体，再切开金属管取出埋入超导前驱体粉末的SmFeAsO1‑
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超导带材。更进一步的，步骤S4中，金属管使用管割刀用环切的方式切开。
[0019]进一步的，步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、在惰性气氛下，将SmFeAsO1‑
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超导材料粉末和Sn粉混合均匀，得到超导前驱粉末；S2、在惰性气氛下，将步骤S1得到的超导前驱粉末装入金属管中，再将SmFeAsO1‑
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超导带材埋入所述超导前驱体粉末中，然后用金属堵头封堵所述金属管的两端，得到复合体；S3、将步骤S2得到的复合体封入不锈钢管中，并将不锈钢管置于氩气气氛下进行热处理；S4、在惰性气氛下，取出不锈钢管中的SmFeAsO1‑
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超导带材，打磨抛光，即完成。2.根据权利要求1所述的一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法，其特征在于，步骤S1中，SmFeAsO1‑
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超导材料粉末和Sn粉按照质量比1：0.03～0.1的比例进行混合。3.根据权利要求1所述的一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法，其特征在于，步骤S1中，所用SmFeAsO1‑
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超导材料粉末中x＝0.16～0.24。4.根据权利要求1所述的一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法，其特征在于，步骤S2中，所述的金属管为Nb管，所述的金属堵头为铁。5.根据权利要求1所述的一种SmFeAsO1‑
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超导带材的轧制后热处理方法，其特征在于，步骤S2中，超导前驱体粉末的用量满足：其填充满所述金属管，且SmFeAsO1‑
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超导带材完全没入所述超导前驱体粉末中。6.根据权利要求1所述的一种SmFe...

【专利技术属性】
技术研发人员：张谦君，张弛，李青，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：