[发明专利]一种Bi2212高温超导粉末的制备方法

说明书

本发明公开了一种Bi2212高温超导粉末的制备方法，该方法包括：一、将Bi₂O₃、CaCO₃、SrCO₃和Cu溶解，得到对应盐溶液，然后混匀得混合盐溶液，再用去离子水调节混合盐溶液浓度；二、采用超声雾化法将经去离子水调节后的混合盐溶液雾化后进行热分解，采用静电捕集得氧化物粉末；三、将氧化物粉末进行成相热处理，得Bi2212高温超导粉末。本发明从原料控制出发，结合超声雾化法、热分解、静电捕集和成相热处理制备Bi2212高温超导粉末，避免了元素偏析，提高了Bi2212高温超导粉末中各元素的均匀性，减少了成相热处理的步骤，从而避免了大颗粒的第二相的生成，提高了Bi2212高温超导粉末的性能。

技术领域

本发明属于高温超导粉末制备技术领域，具体涉及一种Bi2212高温超导粉末的制备方法。

背景技术

Bi2212(Bi₂Sr₂CaCu₂O_x)具有比较高的超导转变温度(85K)，比较高的上临界场，比较高的载流性能和比较好的加工性能，是Bi最具前途的高温超导材料之一。Bi2212超导线材一般采用粉末装管法(PIT)制备，先制备出Bi2212超导粉末，然后将超导粉末装入银管拉拔制备出单芯线，再经过组装和拉拔制备出多芯线，最后通过部分熔化热处理得到Bi2212超导线材，其中，Bi2212粉末是制备线材的关键。

Bi2212高温超导粉末的制备方法主要有固相反应法和共沉淀法。固相反应法将金属氧化物或者金属盐经过多次的混合研磨和烧结，制备的Bi2212高温超导粉末粒度大，元素容易偏析；共沉淀法一般采用草酸盐共沉淀，且需要经过多达十几次的烧结和研磨，制备的Bi2212高温超导粉末粒度大，元素容易偏析，而且碳含量高，制备超导线材时，在氧气中处理容易形成CO₂使线材鼓泡。其它的方法如熔融快速冷却研磨法制备的Bi2212高温超导粉末粒度大，不利于多芯线材制备；火焰喷雾热分解法的制备过程中有可燃体参与反应，制备的Bi2212高温超导粉末碳含量较高。

由于Bi2212高温超导粉末包含多种金属元素，采用传统的固相反应和共沉淀等化学方法制备容易造成元素偏析，影响Bi2212超导线材的性能，而且共沉淀方法制备的粉末需要多步的成相热处理，会形成大颗粒的第二相，从而影响后续超导线材的加工均匀性，造成线材局部载流性能的下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种Bi2212高温超导粉末的制备方法。该方法从原料控制出发，结合超声雾化法、热分解、静电捕集和成相热处理，制备得到Bi2212高温超导粉末，避免了元素偏析，提高了Bi2212高温超导粉末中各元素的均匀性，减少了成相热处理的步骤，从而避免了大颗粒的第二相的生成，提高了Bi2212高温超导粉末的性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种Bi2212高温超导粉末的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用硝酸分别对Bi₂O₃、CaCO₃、SrCO₃和Cu进行溶解，得到Bi盐溶液、Ca盐溶液、Sr盐溶液和Cu盐溶液，然后将上述四种盐溶液混合均匀得到混合盐溶液，再用去离子水调节混合盐溶液浓度，使混合盐溶液中的金属离子总浓度为0.5mol/L～1.0mol/L；所述Bi₂O₃、CaCO₃、SrCO₃和Cu的质量比为3.67:1.58:1.16:1；

步骤二、采用超声雾化法将步骤一中经去离子水调节后的混合盐溶液雾化成液滴，然后通过气体将液滴带入高温管炉中进行热分解，再采用静电进行捕集，得到氧化物粉末；

步骤三、将步骤二中得到的氧化物粉末置于电炉中进行成相热处理，得到Bi2212高温超导粉末。