[发明专利]一种石墨烯钇钡铜超导材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯钇钡铜超导材料的制备方法，该制备方法将钇粉加入到氧化石墨烯溶液，实现了单层石墨烯包覆钇粉，热处理后石墨烯无团聚，能够紧密均匀结合钇粉，制备的石墨烯包覆钇粉，其界面为石墨烯，所得产品临界转变温度高，超导性能良好，临界电流密度高，载流性能好，并且耗能少，生产成本低，实用价值高。

主权项

一种石墨烯钇钡铜超导材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备石墨烯包覆的钇粉将氧化石墨烯置于乙醇中，超声分散得到氧化石墨烯溶液，所述超声分散的功率为1200W‑3000W，超声分散的时间为20min‑40min；然后向氧化石墨烯溶液中加入球形纳米钇粉，搅拌均匀后过滤得到滤渣，将所述滤渣真空干燥，得到混合粉体；所述球形纳米钇粉的质量为氧化石墨烯质量的50‑80倍；所述混合粉体在还原性气氛中进行热处理，所述热处理的温度为500℃‑800℃，升温速度为20℃/min‑50℃/min，得到石墨烯包覆钇粉；（2）取苯甲酸、羧甲基纤维素钠、硬脂酸钠、碳酸钾和生石灰置于球磨机内，研磨粉碎30‑60分钟，加入甲基丙烯酸甲酯和聚乙二醇混合，加热搅拌15分钟，喷雾干燥，制成混合粉末1；（3）将上述石墨烯包覆的钇粉、氧化钡和氧化铜烘干，置于球磨罐中，加入球磨剂，进行高能球磨加工，所述球磨罐中球与混合粉末的质量比为10:（1‑1.5），球磨罐中充入氮气，转速为1000‑1500r/min，球磨时间为6‑8h，制得混合粉粉末2；（4）将上述混合粉末1和混合粉末2使用模具压制成形，压制压力为15‑20MPa，制成块片状料坯，用铌箔包裹，将包裹好的块片状料坯装入石英舟中，将石英舟放在管式炉中，在4‑6％的氢气与96‑94％的氮气混合气保护中，将炉温升温至1000‑1400℃，保温6‑8h进行烧结反应，然后快速冷却至室温，即制得石墨烯钇钡铜超导材料。