[发明专利]一种在双轴织构NiW合金基片上制备高温超导涂层导体NiO/SmBiO3复合缓冲层薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种在双轴织构NiW合金基片上制备高温超导涂层导体NiO/SmBiO3复合缓冲层薄膜的方法，其复合缓冲层制备步骤包含。a、NiW合金(200)基片的表面腐蚀修饰，b、NiO缓冲层的氧化热处理、c、SmBiO3缓冲层胶体的制备，d、SmBiO3缓冲层的涂敷，e、SmBiO3缓冲层的烧结成相。本发明中NiO缓冲层的制备采用自氧化外延制备的方法，该方法的制作成本低，工艺简单，易制得品质良好的NiO(200)缓冲层薄膜，并且厚度容易控制，能有效地发挥涂层导体缓冲层的作用。在NiO缓冲层上生长SmBiO3缓冲层的制备采用以硝酸盐作为前驱物的化学溶液沉积法在空气中进行制备，成本低廉，适合大规模沉积。以SmBiO3缓冲层为主的复合缓冲层的工艺制备将打破国外其他涂层导体复合缓冲层工艺制备的保护与封锁，将为我国的第二代高温超导涂层导体的研究与应用化进程起到积极的推动作用。

主权项

一种在双轴织构NiW合金基片上制备高温超导涂层导体NiO/SmBiO3复合缓冲层薄膜的方法，其复合缓冲层制备步骤包含：a、NiW合金基片的表面腐蚀修饰：将退火处理后双轴织构NiW合金基片，先后经过酒精，丙酮清洗后，在稀释后浓度为30％‑50％的硝酸溶液中悬空浸渍40‑120s，取出洗净，晾干。再将其在150体积的双氧水和1‑4体积氨水的配置的混合修饰液中悬空浸渍20‑60s，取出，洗净，晾干；b、氧化热处理：将管式气氛烧结炉快速升温到740‑800℃，当温度和通入气氛气流量稳定后，再将腐蚀修饰后的NiW合金基片推入炉中，当基带在炉中的时间达到20‑50分钟后，将氧化后的基带从炉中推出，冷却至室温；c、SmBiO3缓冲层胶体制备：将前驱物Sm和Bi的硝酸盐按离子浓度1∶1溶于适量的聚丙烯酸PAA中，得到有机物体系的溶液中离子浓度约为c(Sm3+)＝c(Bi3+)＝0.20M；d、SmBiO3缓冲层涂敷，干燥与分解：将c步制得的胶体涂覆在制得的NiO缓冲层上，进行干燥；再将其置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至180℃‑230℃，并以0.1‑2℃/min的速度升至在280℃‑300℃，然后再以0.1‑1℃/min的速度升至480℃‑500℃，保温0.5小时；e、烧结成相：将上述d步所制得的基片放入烧结炉中，在空气中将炉温快速以10‑100℃/min的速度升至770℃‑810℃，保温1‑1.5小时；再让炉温缓慢降至室温，最终得到NiO/SmBiO3复合缓冲层。