[发明专利]以Ba3Cu5Ox粉末为流体源制备钇钡铜氧超导块体材料的方法无效
| 申请号： | 200910048217.9 | 申请日： | 2009-03-26 |
| 公开（公告）号： | CN101545139A | 公开（公告）日： | 2009-09-30 |
| 发明（设计）人： | 姚忻;李天宇 | 申请（专利权）人： | 上海交通大学 |
| 主分类号： | C30B29/22 | 分类号： | C30B29/22;C30B1/10;C04B35/45;C04B35/50 |
| 代理公司： | 上海交达专利事务所 | 代理人： | 毛翠莹 |
| 地址： | 200240*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | ba sub cu 粉末 流体 制备 钇钡铜氧 超导 块体 材料 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种钇钡铜氧超导块体材料的制备方法，具体涉及一种采用以Ba3Cu5Ox粉末作为流体源的渗透法制备YBCO超导块体材料，以实现加工复杂形状YBCO超导块体材料的方法。
背景技术
顶部籽晶渗透法(SIG)被普遍认为是一种极具潜力的稀土钡铜氧(REBCO)高温超导块体材料制备方法。这些块体材料有许多潜在的应用，如可用于磁悬浮力、磁性轴承、飞轮储能和永磁体等方面。而在应用层面对块材的要求一般为具有较大的尺寸，较高的临界电流密度(Jc)和复杂形状。此方法可以很好的保持样品初始形状。因此可以通过单轴压制或模型浇铸的方法制备出复杂形状的Y211样品，进而制备出复杂形状的样品以满足实际需要。例如，空心圆柱体、球体、多孔样品、超导泡沫及厚膜带材等。
传统渗透法工艺中，流体源由Ba3Cu5Ox粉末和Y123粉末混合压制成体片而得，由于流体源含Y123，为使Y123分解，需将最高温升到包晶反应温度之上，限制了籽晶的选用范围。
另外，传统渗透法工艺只能加工圆柱体形的超导块体材料，不能加工复杂形状的高温超导块体材料。
如文献High-performance single grain Y Ba Cu O bulk superconductorfabricated by seeded infiltration and growth(Physica C 445-448(2006)277-281)介绍了一种顶部籽晶渗透法制备高性能单畴YBCO超导块体材料的方法，其中最高温达1045℃，限制了籽晶的选用范围，而且只能加工圆柱体形的超导块体材料。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种以Ba3Cu5Ox粉末为流体源制备钇钡铜氧超导块体材料的方法，工艺简单，可以制备出无污染、取向性好的大单畴高温超导块体材料，更可以加工复杂形状的高温超导块体材料。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中，使用以Ba3Cu5Ox粉末为流体源的渗透法来生长YBCO块体材料。使用Ba3Cu5Ox粉末作为流体源，由于粉末的可塑性强，其可以支撑复杂形状的块体材料。因此使用Ba3Cu5Ox粉末作为流体源来生长YBCO块体材料是一种很好的加工复杂形状YBCO超导块材的方法。
要实现以Ba3Cu5Ox粉末作为流体源的钇钡铜氧超导块体材料，首先要将Y211前驱粉料压制成前驱体片并在其顶部放上SmBCO单晶作籽晶，通过毛细现象，将Ba3Cu5Ox熔体吸入Y211前驱体片中，通过包晶反应：Y211+Ba3Cu5Ox→YBCO获得YBCO块体材料。
本发明的方法具体步骤如下：
1.将Y211粉末压制成前驱体片，顶部放上一块SmBCO单晶作为籽晶。
2.在坩埚底部放入Ba3Cu5Ox粉末，压实。
3.将前驱体片放在氧化锆珠衬底上，将其放入坩埚内，置于Ba3Cu5Ox粉末上，整个体系放入密封系统中。
4.2-3小时升温至900-950℃，保温1-2小时，1-2小时升温至995-1005℃，保温1-2小时
5.在15-30分钟内将温度降低至985-995℃，然后以每小时0.3-1℃的速率降温至970-980℃，最后随炉冷却制得钇钡铜氧超导块体材料。
本发明采用Ba3Cu5Ox粉末作为流体源，以实现渗透法生长YBCO超导块体材料。其优点是：
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