[发明专利]一种化学溶液动态制备RexCe1-xOy缓冲层长带的方法

说明书

技术领域

本发明属于高温超导带材制备领域，具体涉及一种化学法动态制备涂层导体缓冲层长带Re_xCe_1-xO_y薄膜的方法。

背景技术

第二代高温超导带材，由于其优良的本征电磁特性，尤其是其在高磁场下优良的载流能力，在电力、交通、军事和医学等领域拥有广阔的应用前景。

高温超导涂层导体由三部分组成：基底、缓冲层、超导层，缓冲层材料既作为生长模板，又充当阻隔层，作用重大。目前，CeO₂由于其具有与超导层极佳的匹配度和良好的化学稳定性，成为首选的缓冲层材料之一。目前国际上高性能的超导带材，其缓冲层和超导层普遍采用真空沉积法制备。而真空沉积法需要设备价格高昂，薄膜的生产效率低，不利于带材的工业化发展，故需要加以改进，因此高昂的制造成本是制约高温超导带材规模化应用的主要因素。本专利在此采用一种化学溶液动态制备Re_xCe_1-xO_y缓冲层长带的方法，成本低廉，操作简单易行，为超导带材工业化生产奠定了基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种价格低廉，有利于大规模工业化生产的动态制备Re_xCe_1-xO_y涂层导体缓冲层长带的方法。该方法制备工艺与物理法相比简单易行、成本低、不污染环境，可获得临界厚度达到150-200nm的Re_xCe_1-xO_y单层缓冲层。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为，一种化学溶液动态制备Re_xCe_1-xO_y缓冲层长带的方法，其特征依次由以下步骤构成： 

a、湿膜的制备：

按稀土与铈的离子比x：1－x，0.01≤x≤0.5配制硝酸盐混合物，并将其溶解在高分子有机溶剂中合成胶体，将胶体装入储液筒内，将基带安置在牵引带上，由步进电机在0.1 m/h-10 m/h速度内带动前进，胶体也由上置步进电机在0.5 mL/h-2 mL/h转速下带动下压通过狭缝涂覆口涂覆于基带上，形成湿膜； 

b、干膜制备：

将涂覆好的湿膜以0.1 m/h－0.5 m/h速率通过恒温红外干燥区域，形成干膜；

c、分解成相：

将干膜以0.1 m/h－10 m/h速度通过长带气氛多区控温炉, 在各温区H₂/Ar还原气氛充足的保护下，以0.2^oC∕min－0.5^oC∕min速度通过350^oC－520^oC分解区，然后以0.25 m/h－1 m/h速度通过1000^oC－1200^oC结晶区，最后以1m/h－10 m/h速度通过降温区，随炉冷却。

根据本发明所述的一种化学溶液动态制备Re_xCe_1-xO_y缓冲层长带的方法，其特征在于：所述a步中，稀土为钇 (Y)、镧(La)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕 (Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝 (Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)中的一种。

根据本发明所述的一种化学溶液动态制备Re_xCe_1-xO_y缓冲层长带的方法，其特征在于：所述a步中，高分子有机溶剂为聚甲基丙烯酸或丙烯酸与N-N二甲基甲酰胺的聚合物。

根据本发明所述的一种化学溶液动态制备Re_xCe_1-xO_y缓冲层长带的方法，其特征在于：所述a步中，基带可以是NiW合金基带、NiCr合金基带、NiAg合金基带以及其他织构基带中的一种。

根据本发明所述的一种化学溶液动态制备Re_xCe_1-xO_y缓冲层长带的方法，其特征是：所述a步中，狭缝涂覆出口大小、狭缝高度可调节，由电脑可精确控制步进电机下压速度、引带速度，这些参数共同决定湿膜的厚度与均匀连续性。