[发明专利]一种低碳超细REBa2Cu3O6+δ粉末的制备方法

说明书

一种低碳超细REBa₂Cu₃O_6+δ粉末的制备方法，涉及一种采用熔融织构法制备高Jc值REBCO超导体的基本原料的REBa₂Cu₃O_6+δ粉末的制备方法。

REBa₂Cu₃O_6+δ粉末是熔融织构法制备高Jc值REBCO超导体的基本原料。其基本要求是：一、碳含量要低(＜300ppm)，因为碳一旦进入REBCO晶格将严重降低其超导性能；二、粒度要细(最好＜1μm)，因为高Jc值REBCO要求有大量超细RE₂BaCuO₅(＜1μm)均匀弥散地分布在REBCO基体中以增强钉扎并消除裂纹以消除弱连接，而RE₂BaCuO₅来源于REBa₂Cu₃O_6+δ粉末的包晶分解过程，在包晶分解过程中，RE₂BaCuO₅在原始REBa₂Cu₃O_6+δ晶粒边界形核，若原始REBa₂Cu₃O_6+δ晶粒(粉末)足够细，则晶界面积足够大，包晶分解过程中RE₂BaCuO₅形核位置也就更多，REBa₂Cu₃O_6+δ晶粒(粉末)完全分解后所得RE₂BaCuO₅尺寸更细小，从而在随后的织构化REBCO包晶合成过程中被捕获的RE₂BaCuO₅尺寸也就更细小，进而获得高Jc值的REBCO超导体。目前制备REBa₂Cu₃O_6+δ粉末常采用固态烧结法和湿化学反应法(如共沉淀法，融胶-凝胶法)。由于BaO极不稳定，在空气中易于与CO₂反应生成BaCO₃。故经典固态烧结法常采用商品稀土氧化物RExOy、BaCO₃和CuO三种粉末作为原料，按化学配比混和均匀后，在900℃以上流通氧气氛中烧结。为保证BaCO₃完全分解以获得低碳含量的REBa₂Cu₃O_6+δ，常需烧结50小时以上。由于在高温下反应时间过长，生成的REBa₂Cu₃O_6+δ常长大成数十微米。而湿化学反应法一般是在含碳的有机溶剂中析出REBa₂Cu₃O_6+δ，然后在900℃以上长时间烧结以去除有机溶剂引入的碳，此过程中REBa₂Cu₃O_6+δ极易长大成数十微米，对制备高Jc值REBCO超导体产生不利影响，且工艺过程也相对复杂。

本发明的目的就是为了克服上述已有技术存在的不足，提供制备过程易于操作，可有效降低碳含量、有效控制REBa₂Cu₃O_6+δ粉末的细度的一种低碳超细REBa₂Cu₃O_6+δ粉末的制备方法，为采用熔融织构法制备高Jc值REBCO超导体提供优质原料。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种低碳超细REBa₂Cu₃O_6+δ粉末的制备方法，其特征在于其制备过程为：a.首先将BaCO₃与CuO按1∶1摩尔比配制并混合后，在870℃-920℃之间于流通氧气氛中烧结40-50小时，制备BaCuO₂粉末；b.将烧制好的BaCuO₂磨细并与稀土氧化物RExOy、CuO粉末按RE∶Ba∶Cu为1∶2∶3的配比混合均匀；c.将混合好的粉末在870℃-920℃之间于流通氧气氛中烧结10-20小时后，经磨细得REBa₂Cu₃O_6+δ末。