[发明专利]一种YBCO高温超导厚膜的制备方法

摘要

一种YBa2Cu3O7-x(YBCO)高温超导厚膜的制备方法。首先配制前驱液，把乙酸钇Y(CH3COO)3、乙酸钡Ba(CH3COO)2和乙酸铜Cu(CH3COO)2按照Y∶Ba∶Cu＝1∶2∶3的摩尔比混合，溶于10-30mol％三氟乙酸的水溶液中，搅拌均匀后真空蒸干溶剂得到凝胶；再加入甲醇搅拌均匀后蒸干溶剂得到凝胶；随后加入适量甲醇和松油醇，制成Y、Ba和Cu三种金属离子总浓度为1.5-3.0mol/L的溶液，将溶液搅拌均匀后再加入三种金属总离子摩尔浓度的5％-10％的乙酰丙酮钛，制备成前驱液；然后，将前驱液涂覆在基片上；涂覆有前驱液的基片先经300℃～500℃的低温热处理，分解三氟乙酸盐；最后经750℃～850℃高温热处理和450℃～550℃的退火，形成含有纳米氧化钛的YBCO厚膜。本发明制备的YBCO厚膜临界电流到达1000A/cm。

主权项

一种YBCO高温超导厚膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照Y∶Ba∶Cu＝1∶2∶3的摩尔比把Y(CH3COO)3、Ba(CH3COO)2和Cu(CH3COO)2混合，于室温下溶于含10‑30mol％的三氟乙酸的去离子水中，配成溶液，其中溶质与溶剂的摩尔比为1∶100；(2)将步骤(1)配制的溶液经磁力搅拌器搅拌1‑3小时，再采用旋转蒸发仪蒸除溶剂得到凝胶；(3)将上述步骤(2)制得的凝胶加入甲醇中，此步骤中的凝胶与甲醇的摩尔比为1∶50，经磁力搅拌器搅拌0.5‑1.5小时后再采用旋转蒸发仪蒸除溶剂，以进一步去除水分等杂质，得到非常纯净的凝胶；(4)将上述步骤(3)制得的凝胶加入到甲醇和松油醇中，制成Y、Ba和Cu三种金属总离子浓度为1.5‑3.0mol/L的溶液，所述的甲醇和松油醇的体积比是1∶1，将含有所述的Y、Ba和Cu的溶液搅拌均匀，再加入乙酰丙酮钛，所加入的乙酰丙酮钛为所述的含有Y、Ba和Cu溶液中的Y、Ba和Cu三种金属总离子摩尔浓度的5％‑10％，制备成前驱液；(5)将上述步骤(4)制成的前驱液采用旋涂或提拉方法涂覆在基片上；(6)将经步骤(5)涂覆后的基片置于高温管式石英炉中，在300℃～500℃温度下进行10小时的低温热处理，分解三氟乙酸盐；该步骤的升温速率为40℃/h；(7)将经过步骤(6)处理的基片置于750℃～850℃的高温下热处理2～4小时，生成含有纳米氧化钛的四方相YBCO膜；此步骤的升温速度为400℃/h；(8)将经过步骤(7)处理的基片置于450℃～550℃及纯氧条件下对薄膜进行退火热处理0.5～1.5小时，制备成含有纳米Ti2O5的YBCO高温超导单层厚膜。