[发明专利]一种Bi-2212前驱粉末的处理方法

说明书

本发明公开的一种Bi‑2212前驱粉末的处理方法，将Bi‑2212前驱粉末装入一端封闭的第一石英管中，将Na₂O₂粉末装入一端封闭的第二石英管中；将第一石英管放入第二石英管中；用真空泵将第一石英管与第二石英管抽真空，并将第二开口端封闭，得到组合石英管；将得到的组合石英管放入热处理炉中进行热处理，使得Bi‑2212前驱粉末中的C和H元素在受热后以CO₂和H₂O的形式扩散逸出，逸出的CO₂和H₂与Na₂O₂粉末反应从而被吸收；将步骤S4中热处理后的组合石英管放入充满氩气的手套箱中，将Bi‑2212粉末取出并保存。通过本发明的处理方法获得的Bi‑2212前驱粉末，其C、H元素的含量大幅降低，操作简单，成本低廉，整个过程都在隔绝空气的条件下进行，避免了外界C和H元素侵入的可能性。

技术领域

本发明属于材料制备工艺技术领域，尤其涉及一种Bi-2212前驱粉末的处理方法。

背景技术

Bi-2212(Bi2Sr2CaCu2Ox)超导材料是一种非常有商业化前景的高温超导材料，与Nb3Sn等低温超导体相比，它在高磁场下具有无法比拟的优势。在4.2K的温度下，Bi-2212材料的不可逆场高达100T以上，即使在50T的磁场下也可以安定地工作，并具有较高的载流能力。因此，人们认为它是制备高场磁体的理想材料，而高场磁体被广泛应用于高能物理，大科学装置及工业生产等方面，所以Bi-2212材料对于科学和工业的发展有着重要意义。

人们通常采用共沉淀法或喷雾热分解法来制备Bi-2212的前驱粉末，然后用粉末装管法(PIT)将其制备成多芯超导圆线，最后再对线材进行热处理。Bi-2212的前驱粉末质量对线材的最终性能有决定性的影响，其中前驱粉末中残留的C、H元素含量是Bi-2212超导材料的主要限流因素之一。因为残留的C、H元素在线材的部分熔化热处理过程中，会变成CO₂和H₂O气体，并在融化的液相中流动聚集，形成较大的气泡，液态凝固后变成气孔，阻碍氧化芯中电流的导通，因此，降低前驱粉末中的 C、H元素含量，减少线材氧化芯中气孔的形成源，对提高载流能力是十分重要的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了Bi-2212前驱粉末的处理方法，有效去除了Bi-2212前驱粉末中的C和H元素，操作简单，成本低廉，整个过程都在隔绝空气的条件下进行，避免了外界C和H元素侵入的可能性。

本发明提供的具体解决方案包括如下步骤：

S1、将Bi-2212前驱粉末装入一端封闭的第一石英管中，将Na₂O₂粉末装入一端封闭的第二石英管中；

S2、将第一石英管放入第二石英管中，所述第一石英管的第一开口端和第二石英管的第二开口端的开口方向相同；

S3、用真空泵将第一石英管与第二石英管抽真空，并将第二开口端封闭，得到组合石英管；

S4、将得到的组合石英管放入热处理炉中进行热处理，使得Bi-2212 前驱粉末中的C和H元素在受热后以CO₂和H₂O的形式扩散逸出，逸出的CO₂和H₂与Na₂O₂粉末反应从而被吸收；

S5、将步骤S4中热处理后的组合石英管放入充满氩气的手套箱中，将Bi-2212粉末取出并保存。

可选地，所述步骤S1中的Bi-2212前驱粉末放置在第一石英管1中靠近第一封闭端5的一侧，将Na₂O₂粉末放置在第二石英管2中靠近第二封闭端6的一侧。