[其他]氧化物超导复合带材的制备方法

说明书

本发明涉及氧化物超导复合带材的制备方法，属于在基体上的超导薄膜或超导线的技术领域。

氧化物陶瓷超导材料，主要是Y-Ba-Cu-O，具有超导转变温度高，零电阻温度在液氮温度（77K）以上的良好超导性能，已引起广泛的重视。这种材料制备简单、容易掌握，已在国内外许多实验室中制造成功。但由于这种材料具有陶瓷材料固有的脆性，不易加工成材。虽然有些新闻报导了用这种超导材料制成的各种线材、线圈、薄膜等，但都没有公开完整的技术方案。

本发明的目的是提供一种制备氧化物超导复合带材的方法，它是用热喷涂方法将氧化物超导粉末喷涂在金属基带上而制成的。

本发明的工艺方法由三部分构成：

1.喷涂用粉末的制备：

将氧化钇、碳酸钡、氧化铜粉按Y∶Ba∶Cu的原子比为1∶2∶3充分混合，然后置于坩埚中压实，在900-1000℃的空气中焙烧2-6小时，冷却、破碎、过筛制成“半熟粉”;或者与无水酒精混和后压成片状或块状，在通氧气氛和在900-1000℃的温度下烧结2-6小时，冷却、破碎、过筛、制成“熟粉”。“半熟粉”与“熟粉”的粒度均为50-200目。“半熟粉”与“熟粉”的主要区别是烧结过程中是否通氧。

当然，其它组分的氧化物超导材料（如La-Ba-Cu-O等）也可同样制成喷涂用粉末。

2.喷涂：

用热喷涂法把制得的粉末材料（“半熟粉”或“熟粉”）均匀喷涂在金属基带上，基带厚度为0.1-0.3mm。金属基带可以是不锈钢带、镍带、钽带等。喷涂前，金属基带要经过喷砂处理并预热到80-100℃。热喷涂法可以采用等离子喷涂和火焰喷涂（如氢-氧焰、氧-乙炔焰、氧-煤气焰喷涂等）。为实现连续制造超导带，可将喷枪固定而金属基带走动。当然也可以固定金属带而使喷枪来回运动。喷涂的超导涂层厚度以0.15-0.25mm为宜。

3.热处理：

根据喷涂用的粉是“半熟粉”或是“熟粉”，其热处理方法也有所不同。

对于喷涂“半熟粉”，则将喷涂了超导涂层的复合带在氧气氛下950-1000℃恒温处理2-5小时后，随炉自然冷却。

对于喷涂“熟粉”，只需在850-950℃的炉中扩散退火1-3小时。

用本发明的方法可以方便、连续地制备氧化物超导复合带材。制得的超导复合带材其超导起始转变温度为95-100K，零电阻温度为80-90K。

本发明工艺简单、成本低，效果好，便于连续生产长卷超导带材。尤其是火焰喷涂法，易于实施、掌握。

以下说明二个实施例。

实施例1：

1.将氧化钇、碳酸钡、氧化铜粉按Y∶Ba∶Cu的原子比为1∶2∶3充分混合。

2.将混合的粉料在坩埚中压实，在空气中焙烧，时间2-6小时，温度900-1000℃。

3.冷却、破碎后过筛成50-200目的粉末。

4.将这种超导粉末用热喷涂（等离子喷涂、氢-氧、氧-乙炔或氧-煤气焰喷涂）法均匀喷涂在金属（不锈钢、镍、钽）基带上，金属基带在喷涂前经喷砂处理并预热至80-100℃。

5.将喷涂了超导粉末的复合带在氧气氛下，950-1000℃恒温处理2-5小时。

6.随炉冷却得到氧化物超导复合带材。

实施例2：

1工艺1、3、4、6同实施例1。

2.将混合的粉料与天水酒精混和压成块或片状，在通氧气氛下烧结2-6小时，烧结温度900-1000℃。

3.将喷涂了超导粉末的复合带在850-950℃的炉中扩散退火1-3小时。