[发明专利]具有特氟龙涂层的单畴YBaCuO超导块材及其涂覆方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护单畴钇钡铜氧(YBaCuO)超导块材的方法，特别是一种具有特氟龙涂层的单畴YBaCuO超导块材及其涂覆方法。

背景技术

YBaCuO超导块材是一种通过包晶反应生成c轴择优取向晶体结构的氧化物陶瓷材料。是一种具有强磁通钉扎和高临界电流密度的非理想第II类超导体。，经常被应用于磁悬浮演示与应用装置。YBaCuO超导块材易受空气中的水和CO₂的侵蚀导致结构与成分发生改变，因此有必要使用一种材料保护超导块材不受腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有特氟龙涂层的单畴YBaCuO超导块材及其涂覆方法。利用特氟龙涂层对单畴钇钡铜氧(YBaCuO)超导块材进行保护，达到延长其使用寿命的目的。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种具有特氟龙涂层的单畴YBaCuO超导块材，在单畴YBaCuO超导块材的表面上涂覆有特氟龙涂层。

特氟龙(Teflon)高性能特种涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料。它具有不粘性、耐热性、滑动性、抗湿性、耐磨损性和耐腐蚀性。特氟龙在低温下工作不脆化，因而可以作为超导块的保护材料使用。

超导材料工作在低温条件下(-196℃)，所选用的保护材料必须可以承受这样的低温环境。而特氟龙材料恰恰可以满足这一条件。

特氟龙涂层的厚度一般为20～50微米，其中，热喷涂的特氟龙涂层的厚度为30～50微米；涂刷的特氟龙涂层的厚度为20～30微米。

在单畴YBaCuO超导块材的表面上涂覆有特氟龙涂层可以有以下两种涂覆方法。

一种具有特氟龙涂层的单畴YBaCuO超导块材的涂覆方法，采用热喷涂的方式在单畴YBaCuO超导块材表面上，并在255℃-265℃条件下喷涂特氟龙涂层，热喷涂的特氟龙涂层的厚度为30～50微米，使单畴YBaCuO超导块材表面形成特氟龙保护膜。

另一种具有特氟龙涂层的单畴YBaCuO超导块材的涂覆方法，该方法包括下述步骤：

第一步骤，配制10～15重量％的聚四氟乙烯的乙酸丁酯溶液；

第二步骤，使用毛刷将上述溶液均匀涂敷在单畴YBaCuO超导材料的表面上；

第三步骤，将涂过涂层的单畴YBaCuO超导材料放进烘箱，在60～80℃下烘烤1.8-2.2小时，

第四步骤，重复第二步骤、第三步骤3～4次，并在最后一次将烘烤时间加长至4-5小时，烘烤后得到的涂刷的特氟龙涂层的厚度为20～30微米，即制成具有特氟龙涂层的单畴YBaCuO超导块材。

本发明的优点是：本发明采用表面涂刷特氟龙溶液使其在超导块材表面形成特氟龙薄膜，或在超导块表面热喷涂特氟龙涂层形成保护薄膜，从而达到保护超导块材的目的。本发明的单畴YBaCuO超导块表面上由于形成均匀、稳定的特氟龙薄膜，可以使空气中的水和二氧化碳不能对超导材料形成侵蚀，从而保护超导材料，延长超导材料的使用寿命。

附图说明

图1为单畴YBaCuO超导块照片

图2为热喷涂特氟龙后超导块照片

图3为使用半年的热喷涂特氟龙后超导块照片

图4为涂刷特氟龙溶液后的超导块照片

图5为使用半年后涂刷特氟龙溶液超导块照片

图6为使用一月后的未镀层超导块照片

图7为附着特氟龙涂层后疏水效果照片

具体实施方式

在下述实施例中所采用的单轴模压成型、顶部籽晶辅助熔融织构生长工艺(TSMTG)均为常规方法。

实施例1

1.将Y_1.8Ba_2.4Cu_3.4O_y粉末用单轴模压成型，再采用顶部籽晶辅助熔融织构生长工艺(TSMTG)生成单畴YBaCuO超导块(见图1)，图1为单畴YBaCuO超导块照片，该单畴YBaCuO超导块未涂覆特氟龙涂层。

2.用丙酮处理超导块材的表面，去除表面油污，使其可以与特氟龙材料紧密结合；

3.采用热喷涂的方式在260℃左右喷涂特氟龙涂层，使超导材料表面形成特氟龙保护膜(见图2)，热喷涂的特氟龙涂层的厚度为50微米，图2为热喷涂特氟龙后超导块照片。

4.测量了直径30mm厚17mm单畴超导块喷涂前后的磁浮力性能。喷涂前最大磁浮力达到100N～110N，喷涂后性能没有明显下降。