[发明专利]基于化学溶液法制备铋系超导薄膜的方法

摘要

本发明公开了基于化学溶液法制备铋系超导薄膜的方法，包括以下工艺步骤：配置铋系超导悬浊液，50~55g无水乙醇：2g~3g聚乙烯二醇：2.8g~3.2g司班：11g~14g铋系超导粉，混合后放在双向恒温磁力搅拌器上63.7℃水浴加热搅拌，形成；将衬底放在匀胶机托盘上，启动真空泵，使衬底吸附在托盘上；在匀胶机上旋涂铋系高温超导厚膜；涂膜完毕后，开始热解过程；将高温炉调节到预烧结的步骤；将高温炉调节到烧结的步骤，烧结前三步在纯氧环境中进行，烧结后两步在氧含量体积比为10%的氮氧气氛中进行；设计出一种具有工艺简易、方便、低成本、高效益的铋系超导厚膜制备方法，且采用该方法能够制备出大面积铋系超导薄膜。

主权项

基于化学溶液法制备铋系超导薄膜的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：1）配置铋系超导悬浊液，具体为：按照各成分比例为50~55g无水乙醇：2g~3g聚乙烯二醇：2.8g~3.2g司班：11g~14g铋系超导粉，将上述各成份混合后放在双向恒温磁力搅拌器上63.7℃水浴加热搅拌，形成铋系超导悬浊液；2）将衬底放在匀胶机托盘上，启动真空泵，使衬底吸附在托盘上；3）在匀胶机上旋涂铋系高温超导厚膜：3‑1）将配置好的铋系超导悬浊液涂覆到衬底上，启动匀胶机，开始旋涂高温超导厚膜；3‑2）将上述得到的高温超导厚膜放在恒温加热板上，在空气的环境里63.7℃~78.7℃加热6~8min，然后放在高温炉里，在510℃~550℃加热3~5min，得到第一层高温超导厚膜；3‑3）将前一次制备得到的高温超导厚膜作为衬底，重复步骤3‑1）~3‑2），得到所需层数的高温超导厚膜；4）涂膜完毕后，开始热解过程，热解步骤如下：4‑1）将步骤3）中得到的高温超导厚膜加热，加热温度由40℃升温至480℃，加热时间50min；4‑2）在480℃保温5h；4‑3）自然冷却，使得上述的铋系高温超导厚膜实现从480℃降温至40℃；所述热解过程在空气环境中进行；5）将高温炉调节到预烧结的步骤，预烧结的步骤如下：5‑1）升温，从40℃升温至850℃，用时2h；5‑2）在850℃保温12h；5‑3）自然冷却，850℃冷却至40℃；所述预烧结在纯氧的环境中进行；6）将高温炉调节到烧结的步骤，烧结的步骤如下：6‑1）把经过步骤5）中预烧结后的铋系高温超导厚膜进行加热烧结，加热温度从40℃加热到900℃~930℃，加热时间220~240min；6‑2）在900℃~890℃保温45min；6‑3）保温后降温，从900℃~930℃降温到铋系高温超导厚膜的固相温度，所述的固相温度为840℃~850℃；6‑4）在铋系高温超导厚膜的固相温度保温30h；6‑5）冷却，固相温度冷却到40℃；所述步骤6‑1）、6‑2）、6‑3）在纯氧环境中进行，所述步骤6‑4）、6‑5）在氧含量体积比为10%的氮氧气氛中进行。