[发明专利]一种单籽晶小批量制备单畴钆钡铜氧超导块材的方法

权利要求书

1.一种单籽晶小批量制备单畴钆钡铜氧GdBCO超导块材的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、配制固相源粉；

步骤二、配制液相源粉；

步骤三、压制固相先驱块；

步骤四、压制液相源先驱块；

步骤五、压制Y₂O₃传输层；

步骤六、压制支撑块；

步骤七、压制固相圆柱形支柱过渡层；

步骤八、制备NdBCO籽晶；

步骤九、装配先驱块；

步骤十、渗氧处理。

2.如权利要求1所述的一种单籽晶小批量制备单畴GdBCO超导块材的方法，其特征在于：所述步骤一、配制固相源粉的具体过程是：将BaCO₃与CuO按摩尔比1：1混合，用固态反应法制成BaCuO₂粉；再将Gd₂O₃与BaCuO₂粉按摩尔比1：1.2混合，作为固相源粉。

3.如权利要求1所述的一种单籽晶小批量制备单畴GdBCO超导块材的方法，其特征在于：所述步骤二、配制液相源粉的具体过程是：将Y₂O₃、BaCuO₂和CuO按摩尔比1：10：6混合均匀，作为Y基液相源粉；或将BaCuO₂和CuO按摩尔比3：2混合均匀，作为无Y基液相源粉。

4.如权利要求1所述的一种单籽晶小批量制备单畴钆钡铜氧GdBCO超导块材的方法，其特征在于：所述步骤八、制备钕钡铜氧籽晶的过程是：将Nd₂O₃与BaCO₃、CuO按摩尔比1:1:1混合，用固态反应法制成Nd₂BaCuO₅；再将Nd₂O₃与BaCO₃、CuO按摩尔比1:4:6混合，用固态反应法制成NdBa₂Cu₃O_7-δ；然后将Nd₂BaCuO₅粉体与NdBa₂Cu₃O_7-δ粉体按摩尔比1:3混合均匀，压制成钕钡铜氧先驱块，用顶部籽晶熔融织构法在晶体生长炉中进行烧结，得到钕钡铜氧块材；取自然解理的钕钡铜氧小方块作为钕钡铜氧籽晶(8)；上式中0≤δ≤1。

5.如权利要求1所述的一种单籽晶小批量制备单畴钆钡铜氧GdBCO超导块材的方法，其特征在于：所述步骤九、装配先驱块的过程是：在Al₂O₃垫片(6)上表面自下而上以轴对称的方式依次放置MgO单晶块(5)、支撑块(4)、液相源先驱块(3)、Y₂O₃长条形传输层(2-2)、第二固相先驱块(1-2)、钕钡铜氧籽晶(8)、Y₂O₃方块形传输层(2-1)、固相圆柱形支柱过渡层(7)、第一固相先驱块(1-1)制作成坯体；将配好的坯体放入晶体生长炉中，以每小时80～120℃的升温速率升温至900℃，保温10小时，再以每小时40～60℃的升温速率升温至1058～1063℃，保温1～2.5小时；以每小时60℃的降温速率降温至1028～1033℃，以每小时0.2～0.5℃的降温速率慢冷至1008～1013℃，随炉自然冷却至室温，得到单畴钆钡铜氧块材。

6.如权利要求1所述的一种单籽晶小批量制备单畴GdBCO超导块材的方法，其特征在于：所述步骤十、渗氧处理的具体过程是：将单畴钆钡铜氧块材置入石英管式炉中，在流通氧气气氛中，430～350℃的温区中慢冷200小时，得到单畴钆钡铜氧超导块材。

7.如权利要求4所述的一种单籽晶小批量制备单畴钆钡铜氧GdBCO超导块材的方法，其特征在于：所述制备钕钡铜氧籽晶为正方体形，并且上下两面都为完整的ab面。

8.如权利要求5所述的一种单籽晶小批量制备单畴钆钡铜氧GdBCO超导块材的方法，其特征在于：所述钕钡铜氧籽晶(8)与固相圆柱形支柱过渡层(7)的厚度之和与Y₂O₃方块形传输层(2-1)的厚度相同。