[发明专利]提高单畴钇钡铜氧超导块材制备效率的方法

摘要

一种提高单畴钇钡铜氧超导块材制备效率的方法，采用顶部籽晶金属氧化物熔渗生长工艺（Top Seeded Metal Oxide Infiltration and Growth，简称TS-MOIG）制备单畴钇钡铜氧块材，将金属氧化物（Y2O3、BaO、CuO）在高温状态下直接熔化反应，省去了传统方法必须制备Y2BaCuO5、YBa2Cu3O7-x和Ba3Cu5O8三种粉体的过程，简化了操作步骤，缩短了制备周期，降低了生产成本，大大提高了工作效率，避免了上述三种粉体在多次操作中混入杂质，且环境污染小。另外，该方法通过在先驱粉体中加入去离子水，克服了在烧制块材时容易产生裂纹的缺点。本发明所制备的单畴钇钡铜氧超导块材磁悬浮力大，同时适用于Yb、Y、Sm、Nd、Eu等其他系列的高温超导块材的制备。

主权项

一种提高单畴钇钡铜氧超导块材制备效率的方法，其特征在于它由下述步骤组成：（1）配制固相先驱粉将Y2O3与BaO、CuO按摩尔比为1:1.0～2.0:1.0～2.0球磨混合均匀，作为固相先驱粉；（2）配制液相先驱粉将Y2O3与BaO、CuO按摩尔比为1:10:16球磨混合均匀，作为液相先驱粉；（3）压制固相先驱块和液相先驱块向固相先驱粉和液相先驱粉中分别加入其质量3.75%～5%的去离子水，各自混合均匀，液相先驱粉与固相先驱粉的质量比为1:0.3～0.5，分别压制成圆柱体状的固相先驱块和液相先驱块，固相先驱块的直径不大于液相先驱块的直径；（4）压制支撑块将Yb2O3压制成直径不小于液相先驱块直径的圆柱体状支撑块；（5）装配坯体在Al2O3垫片上表面从下至上依次放置MgO单晶、支撑块、液相先驱块、固相先驱块、钕钡铜氧籽晶，装配成坯体；（6）顶部籽晶金属氧化物熔渗生长单畴钇钡铜氧块材将装配好的坯体放入管式炉中，以每小时80～110℃的升温速率升温至910℃，保温5～24小时，再以每小时80～130℃的升温速率升温至1038～1048℃，保温1～2小时，然后以每小时60℃的降温速率降温至1012～1018℃，以每小时0.5～1℃的降温速率慢冷至1008～1010℃，以每小时0.1～0.5℃的降温速率慢冷至980～990℃，随炉自然冷却至室温，得到单畴钇钡铜氧块材；（7）渗氧处理将单畴钇钡铜氧块材置于管式炉中，在流通氧气气氛、440～410℃的温区中慢冷200小时，得到单畴钇钡铜氧超导块材。