[发明专利]稀土242相控制组分生长超导块材的方法

摘要

本发明涉及一种稀土242相控制组分生长超导块材的方法，在前驱体中添加轻稀土242(LRE₂Ba₄Cu₂O₉，LRE＝Nd，Sm等)相粉末来控制组分，先按比例将研磨烧结后的LRE123和LRE242粉末混合研磨，压制成前驱体片，然后在其顶部放上相应的籽晶，通过熔融织构方法制备LRE－BCO块体材料。本发明采用富钡的稀土242相粉末在高温熔融状态下可以调整熔体组分，有效抑制包晶反应过程中出现的轻稀土元素和钡元素的替代情况，提高制备的轻稀土钡铜氧超导体的超导转变温度和其它性能。

主权项

1、一种轻稀土242相控制组分生长超导块材的方法，其特征在于包括如下步骤：1)按照LRE∶Ba∶Cu＝1∶2∶3和LRE∶Ba∶Cu＝2∶4∶2的比例将LRE2O3，BaCO3，CuO粉末混合成LRE123和LRE242的前驱粉末；2)前驱粉末经过研磨后，LRE123前驱粉在空气气氛下900℃下烧结48小时，LRE242前驱粉在氮气环境下810℃烧结12小时；该研磨、烧结过程共重复3遍，以获得纯相的小尺度LRE123和LRE242粉末；3)将烧结成相后的LRE123粉末和LRE242粉末按LRE123+(10～30)mol％LRE242的比例混合均匀，压制成前驱体片，顶部放上籽晶控制生长取向；4)将前驱体片放在MgO单晶衬底上，整个体系放入密封系统中；5)2小时升温至LRE-BCO的包晶熔化温度以下20-50℃，保温1小时；继续加热，2小时升温至包晶温度以上30±5℃，保温1.5小时；6)在15分钟内将温度降低至包晶反应温度，然后以每小时0.5℃的速率降温20-40小时，最后淬火制得超导块体材料。