[发明专利]一种高温超导涂层导体断面测试样品的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及样品断面测试技术领域，尤其涉及一种高温超导涂层导体断面测试样品的制备方法。

背景技术

超导材料具有极其特殊的电性能与磁性能，如“零电阻特性”和“抗磁性”，在电力传输、医疗、国防等领域展现出极好的应用前景和极高的商业价值。其中，高温超导材料必须在低温环境下使用，以液氮(77K)为制冷剂，相比于低温超导材料，制冷剂使用成本较低。

目前，高温超导材料的应用主要为制备高温超导涂层导体，高温超导涂层导体一般以带材的形式存在，具有层状复合结构，包括金属基板、缓冲层、超导层、金属稳定层1和金属稳定层2。高温超导涂层导体中的金属基板为其余各层的生长提供支撑，厚度一般为40μm～100μm；缓冲层可细分为籽晶层、阻挡层和模板层，缓冲层的厚度一般在1μm～2μm，缓冲层的材料一般为稀土氧化物(如CeO₂、YSZ、SrTiO₃)；超导层是高温超导涂层导体的核心，其“零电阻特性”和“抗磁性”均是由该层的超导材料体现的，超导层的厚度为1μm～2μm，超导材料为多元的稀土氧化物，化学式用ReBCO表示(Re为稀土元素，如钇Y、钬Ho、钆Gd等，B代表Ba元素、C代表Cu元素，O为氧元素)；金属稳定层1的材料为银(Ag)，金属稳定层2的材料一般为铜(Cu)，稳定层1和稳定层2的作用是保护超导层，尤其是稳定层2在高温超导涂层导体带材过流或过热时，及时导出电流与热量，同时稳定层2还起到增强机械强度的作用。电镀法是目前制备稳定层2铜层的主要方法，铜层的单面厚度在20μm～40μm。铜层的厚度对高温超导涂层导体带材的使用影响较大，铜层过薄起不到保护超导带材的作用，铜层过厚虽然机械强度增加，但弯曲性能变差，所以在制备铜层的过程中有必要对铜镀层的厚度进行测试。

目前主要利用扫描电子显微镜(扫描电镜)设备对铜层的厚度进行检测。扫描电镜作为一种材料表征的精密仪器，测试准确度高，扫描电镜检测结果的准确性直接取决于样品的制备质量。采用扫描电镜对现有技术提供的高温超导涂层导体断面检测的样品进行检测时，一般通过剪刀剪切后反复打磨的方法制备得到测试样品，用剪刀剪切会导致样品剪切处卷边，从而导致测试结果重现性差，准确度低，而且通过反复打磨的方法制样效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高温超导涂层导体断面测试样品的制备方法，采用扫描电镜对本发明提供的方法制备得到的测试样品进行断面测试，测试准确性高、重现性好、效率高。

本发明提供了一种高温超导涂层导体断面测试样品的制备方法，包括：

将高温超导涂层导体沿纵截面方向进行线切割，得到试样，所述线切割的金属线直径为0.08mm～0.2mm；

将所述试样的切割断面沿单方向进行打磨，得到断面光滑的试样；

将所述断面光滑的试样采用导电材料进行固定，得到高温超导涂层导体断面测试样品。

优选的，所述线切割的金属线直径为0.08mm、0.1mm、0.12mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.18mm或0.2mm。

优选的，所述线切割的金属线为钼丝。

优选的，将高温超导涂层导体沿纵截面方向进行线切割后，还包括：

将线切割得到的试样依次进行洗涤和干燥，得到试样。

优选的，所述洗涤的试剂为乙醇溶液。

优选的，所述洗涤的温度为70℃～75℃。

优选的，所述干燥的温度为105℃～150℃。

优选的，所述打磨的方法为：

将所述试样的切割面沿单方向在砂纸上粗磨，得到粗磨试样，所述砂纸的目数为2000目～3000目；

将所述粗磨试样的磨制面沿单方向在砂纸上精磨，得到断面光滑的试样，所述砂纸的目数为4000目～5000目；

所述粗磨的磨制方向和精磨的磨制方向可以相同，也可以不同。

优选的，所述采用导电材料进行固定的方法为：

在所述断面光滑的试样与断面垂直的两侧粘贴导电胶带，将两块金属分别压在两侧粘贴的导电胶带上，得到高温超导涂层导体断面测试样品。

优选的，将多个高温超导体涂层导体纵向叠放后沿纵截面方向同时进行线切割，得到试样。