[发明专利]一种铁基化合物超导线材、带材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超导线材、带材及其制备方法，特别涉及一种具有超导性质的新型超导相铁基化合物与金属相制成的超导线材、带材及其制备方法。

背景技术

铁基化合物超导材料是一种新近发现的化合物超导体[Kamihara Y.et al.，Iron-basedlayered superconductor LaO_1-xF_xFeAs(x＝0.05-0.12)with T_c＝26K.J.Am.Chem.Sco.130，3296-3297(2008)]，其超导转变温度据预测有望达到100K，性能明显优于目前应用的Nb系超导材料和Bi系超导材料，是一种在20-90K范围内具有极大应用前景的新型超导材料。与氧化物高温超导材料相比，铁基化合物超导材料的晶体结构更为简单，相干长度大，无晶界弱连接，可以承载较高的临界电流密度。同时，相对于氧化物高温超导材料，铁基化合物超导体的加工性能优良，因此铁基化合物超导材料的制备受到国际上的广泛关注[Dong J.et al.，Evidence forSpin Density Wave in LaFeAsO.arXiv：0803.3426(2008)，Cruz C.et al.，Magnetic Orderversus Superconductivity in the Iron-based IayeredLa(O_1-xF_x)FeAs.arXiv：0804.0795(2008)，Chen X.H.et al.，Superconductivity at 43K in samarium-arsenide oxidesSmFeAsO_1-xF_x.arXiv：0803.3603v1(2008)，Chen G.F.et al.，Superconductivity at 41 Kand its competition with spin-density-wave insability in layered CeO_1-xF_xFeAs.arXiv：0803.3790v2(2008)，Ren Z.A.et al.，Superconductivity at 52K in iron-based F-dopedlayered quanternary compound CeO_1-xF_xFeAs.arXiv：0803.4283v1(2008)]。在铁基化合物的超导电性发现的短短两个月内，已经有近30篇论文发表。目前关于铁基化合物超导材料的研究主要集中在块材方面，但是对于超导材料的实际工程应用来说，其线带材的制备技术具有更加重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了满足铁基化合物超导材料工程应用需要，提供一种具有较高超导性能的铁基化合物超导线材、带材及其制备方法。

本发明铁基化合物超导线材、带材的线芯为具有超导性能的铁基化合物，线芯外包覆有金属管、复合金属管或合金管，金属管、复合金属管或合金管的制作材料选自铁、铜、低碳钢、不锈钢、铬、钒、锰、钛、锆、钼、镍、铌、钨、铪或钽。

本发明超导线带材的制备方法为：

1.将按照化学式LnO_1-xF_xMPn或LnO_1-xMPn，准确配制的原料粉末充分混合，上述化学式中：Ln为选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y中的一种或多种元素；M为选自Fe、Co、Ni、Ru中的元素；Pn为As，P或Sb；x＝0-0.50；

将混合均匀的粉末装入选自铁、铜、低碳钢、不锈钢、铬、钒、锰、钛、锆、钼、镍、铌、钨、铪或钽的一种金属管或复合金属管或合金管内，粉末在管内填充充实、紧密，然后封闭管的两端，组装成复合体；

2.将组装的复合体按照一定的道次加工率进行旋锻、拉拔、轧制、加工得到线材或带材；

3.将经步骤2加工所得的线材或带材置于退火炉中，于室温下抽真空至10^-2帕以上，之后充入氩气，然后将线带材在700-1500℃的温度下保温0.5-100小时，最后待退火炉冷却至室温，得到铁基化合物超导线材或带材。

本发明的铁基化合物超导线材和带材，其特征在于制备的铁基化合物超导线带材的临界转变温度在26K以上。