[发明专利]一种制备大尺寸和复杂形状的大块钇系超导块材方法

摘要

本发明公开了属于材料科学领域一种大尺寸或复杂形状的单畴钇钡铜氧高温超导块材的新型制备方法。制备工艺为：首先采用顶部籽晶熔融织构生长法制备大块单畴钇钡铜氧超导块材，并精确切割超导块材，准备连接试样；其次采用Me₂O₃，Ba₂CO₃，CuO制备Me-123相和Me-211相后按比例与微量元素均匀混合，在常温下将其压制成钎料片，并进行高温烧结；然后精确装配两块焊接试样，从而制备复杂形状的接头；可以同时对n块钎焊试样进行钎焊连接，制备钎焊接头；最后对钎焊接头进行氧化处理，以恢复整个焊接接头的超导性能，最终实现传统方法不能制备的大尺寸和复杂形状YBCO超导块材的制备。

主权项

1、一种制备大尺寸或复杂形状单畴钇钡铜氧高温超导块材的方法，基于顶部籽晶熔融织构生长法制备钇系块材的生长原理和工艺，以超导粉作为钎料，通过连接高性能、小尺寸YBCO块材，形成与其晶体结构相同、超导性能相近的接头，从而实现单畴钇钡铜氧块材的大尺寸化。其特征在于，所述方法的具体步骤包括：1)采用顶部籽晶熔融织构生长法制备大块单畴钇钡铜氧超导块材，并按照垂直于ab面的方向精确切割超导块材，制备连接试样；2)采用Me2O3，Ba2CO3，CuO分别制备Me-123相和Me-211相，并按照比例与微量元素均匀混合，在常温下把钎料压制成钎料片，对钎料片进行烧结；3)按照钎焊试样c轴织构方向相同的原则精确装配两块焊接试样，从而制备大尺寸和形状复杂的接头，可以同时对n块钎焊试样进行连接，从而可以制备尺寸更大，形状更复杂的接头；4)在钎焊温度900～980℃范围内进行钎焊连接，制备钎焊接头，钎焊气氛为大气或流动氧气或者高压氧气；5)对钎焊接头进行后氧化处理，氧化处理温度为440～470℃，流动氧气氧处理时间为50～80小时，高压氧气氧处理时间为10～20小时，以恢复整个焊接接头的超导性能，从而实现超导块材的制备。