[其他]钇钡铜钛氧化物超导材料的制造方法

说明书

本发明是一种四元系氧化物高温超导材料钇钡铜钛氧的制造方法，属于超导体制造技术领域。

近来发现的氧化物陶瓷高温超导材料，其零电阻温度在液氮温度（77K）以上。这种优良的超导性能受到国际物理学界的极大关注和广泛研究。新的超导材料相继问世。目前报导的这类高温超导材料主要有钇钡铜氧、钇钡铜氟氧、钇钡铜铀氧、镧钡铜氧等。但是有些报导中没有提供完整的工艺技术方案。

本发明的目的是提供一种制造钇钡铜钛氧化物超导材料的制造方法，它是在钇钡铜氧化物粉体原料中添加过渡金属元素的氧化物，烧结后获得四元系超导相，从而制造成钇钡铜钛氧化物高温超导材料。

本发明的工艺方法如下：

1.制备钇钡铜氧粉体原料。

将氧化钇、碳酸钡、氧化铜粉体按原子比钇∶钡∶铜＝1∶2∶3充分混合，然后置于坩埚中，在800-900℃，空气中焙烧2-6小时。焙烧后，随炉冷却，取出原料研磨过筛，制成粒度为50～200目的钇钡铜氧化物粉体原料。

2.添加过渡金属氧化物-二氧化钛粉体原料。

用分析纯的二氧化钛粉体加入上述制备好的钇钡铜氧化物粉体原料中。钇钡铜氧化物粉体原料与二氧化钛粉体原料的重量百分比为1∶2-40%。然后充分拌和，加入少量无水酒精+丙三醇40%粘接剂均匀混合，压制成块状。

3.烧结

把压制成块状的钇钡铜氧和二氧化钛混合体材料送入炉中，在空气中加热烧结，烧结温度880-980℃，时间3-6小时。然后随炉冷却，成材。

使用本发明的工艺方法能成功地制造出零电阻温度80-91K;电流密度大于或等于34安培/厘米²;加工力学性能优于钇钡铜氧化物超导材料的钇钡铜钛氧化物超导材料。

下面说明本发明工艺方法制备钇钡铜钛氧化物超导材料的几个实施例。

由于各实施例中所用钇钡铜氧粉体原料相同，则先按下列工艺制备钇钡铜氧粉体原料待用。

将氧化钇、碳酸钡、氧化铜粉体原料按原子比钇∶钡∶铜＝1∶2∶3充分混合，研磨。放入坩埚，在空气中焙烧，焙烧温度800-900℃，时间3-6小时。然后随炉冷却，取出破碎，研磨，过筛成50-200目的粉体原料，备用。

实施例一

将制备的钇钡铜氧粉体原料和分析纯二氧化钛粉体原料按重量百分比1∶2%配制，加以研磨并充分混和，然后加入少量40%丙三醇无水乙醇溶液3-5滴。均匀混合后的粉体原料即可压制成块状，送入马福炉中在空气中加热，烧结。烧结温度930-980℃，时间3-6小时。烧结后，随炉冷却，取出制成的钇钡铜钛氧化物超导材料，测得零电阻温度90K，临界电流密度和加工力学性能与钇钡铜氧化物超导材料相仿。

实施例二

将制备的钇钡铜氧粉体原料和分析纯二氧化钛粉体原料按重量百分比1∶20%配制，充分研磨混和后，按实施例-工艺加入粘接剂，压制成块状，烧结。烧结温度880-980℃，时间3-6小时。烧结后，随炉冷却，取出样品，测得零电阻温度89.5K;临界电流密度大于或等于34安培/厘米²;加工力学性能弯曲应力703克/毫米²;硬度HK为56.90。

实施例三

除钇钡铜氧粉体原料和分析纯二氧化钛粉体原料按重量百分比1∶40%配制外，其它工艺方法同实施例二。