一种高温超导材料技术领域的高热稳定性薄膜用作熔融织构法的籽晶制备高温超导块体材料，通过将123相稀土元素与211相稀土元素与银元素按照50-60∶25-40∶1-15的摩尔百分比配料后混合，经初步研磨煅烧处理后得到超导材料粗坯，将超导材料粗坯压片后进行灼烧并冷却后得到高温超导材料的籽晶。本发明专利技术用低熔点YBCO/LAO种膜织构生长出单畴REBCO块体材料，对具有广泛应用前景的块体材料的研制开发具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种高温超导材料
的方法，具体是一种高热稳定性薄膜 YBa2Cu30x/LaA103(YBC0/LA0)用作熔融织构法的籽晶制备高温超导材料。
技术介绍
由于拥有高于液氮温度的超导转变温度以及广泛的应用前景，REBCO材料一直是高温超导领域中人们研究的重点。在众多制备技术中，熔融织构法(Melt Textured Growth 简称MTG)是通过加入籽晶来控制自发形核和取向生长，使高温超导块体材料织构化的一种生长方法。这种方法制备出的REBCO块体材料中，RE2Ba1Cu1Ox (RE211)颗粒能成为钉扎中心，从而获得高的临界电流密度，有利于大尺寸高性能高温超导材料的实现，是一种颇具市场潜力的制备技术。在熔融织构生长这种高温超导材料的制备方法中，选择合适的种膜或籽晶都是研制过程的关键。目前在薄膜制备方面，YBCO氧化物超导体结构简单，容易得到超导单相，具有制备工艺简单、重复性好等优点，在REBCO薄膜制备工艺中最为成熟，是作为籽晶的极佳选择。经过对现有技术的检索发现,“The phenomenon of the superheating of YBCO thin film andits application in processing REBCO bulk”(TOC0/Mg0 薄膜的过热行为以及在 REBCO 块体材料制备中的应用，Supercond. Sci. Technol. 19，(2006)，S423-S428.) 中记载了一种YBC0/Mg0薄膜在高于其熔点50K的温度下仍未熔化，并用熔融织构方法成功外延出了高于YBCO包晶反应温度的REBCO块材。但是该技术织构出REBCO块材的面积很不理想，单畴REBCO块体材料仍难以制备成功。这需要一种具有更高热稳定性的种膜作为轩晶。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种高热稳定性薄膜用作熔融织构法的籽晶制备高温超导块体材料，在实时观察沉积于单晶铝酸镧基板上的YBCO薄膜的熔化过程中，发现在高于其包晶反应温度(Tp)SOK以上YBCO薄膜仍未完全融化，高于沉积在氧化镁上的YBCO薄膜30K以上。利用这种薄膜的高热稳定性质，可以作为熔融织构生长的籽晶，用于制备高熔点的单畴REBCO超导材料。本专利技术是通过以下技术方案实现的本专利技术涉及一种籽晶制备高温超导块体材料的方法，通过将123相稀土元素与 211相稀土元素与银元素按照50-60 25-40 1_15的摩尔百分比配料后混合，经初步研磨煅烧处理后得到超导材料粗坯，将超导材料粗坯压片后进行灼烧并冷却后得到高温超导块体材料。所述的123相稀土元素与211相稀土元素是指:Gdl23和Gd211、Ndl23和Nd211或 Sml23 和 Sm211。所述的初步研磨煅烧处理是指将混合后的原料研磨后置于890-910°C的环境下进行40-50小时以上的煅烧，煅烧完毕后重复上述步骤进行二次研磨和二次煅烧，得到超导材料粗坯；所述的压片是指将超导材料粗坯压成圆形饼状结构。所述的灼烧是指经压片后的超导材料粗坯的顶部加入沉积于单晶铝酸镧上的 TOCO薄膜作为籽晶，然后置于生长炉中，在4-6小时内升温至1090-1100°C并保温2-3小时，快速降温到1015-1055°C并保温40-80小时，淬火制得块体材料。本专利技术涉及上述方法制备得到的籽晶制备高温超导块体材料，在液氮温度以下具有超导性能，具有89-%K的超导转变温度Tc。本专利技术方法采用具有高热稳定性的TOC0/LA0薄膜作为熔融织构生长中的籽晶。 这种新型籽晶具有易制备，高质量、易切割、较YBCO/MgO薄膜热稳定性更高等特点。在难以制备具有高熔点的高质量REBCO薄膜的情况下，用低熔点YBC0/LA0种膜织构生长出单畴 REBCO块体材料。对块体材料的研制开发具有重要意义。具体实施例方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1 ABC0/LA0薄膜作籽晶熔融织构生长GdBCO超导块体材料1、按照 Gdl23+30mol% Gd211+10mol% Ag 组分配料；2、研磨，910°C保温48小时进行煅烧，再研磨，采用相同工艺二次煅烧；3、压成φ20χ8 mm圆形饼状结构，顶部加入2mm * 2mm的TOC0/LA0薄膜作籽晶，将这整个体系放入生长炉中；4、4小时升温至1090°C，保温2小时，快速降温到1015°C，保温80小时，淬火得到单畴GdBCO块体材料。本实施例制备得到的高温超导块体材料的物理化学特征为尺寸为φ16χ6 mm,在液氮温度以下具有超导性能，具有91K左右的超导转变温度(Tc)。 实施例2 :YBC0/LA0薄膜作籽晶熔融织构生长NdBCO超导块体材料1、按照 Ndl23+25mol% Nd211+15mol% Ag 组分配料；2、研磨，900°C保温50小时进行煅烧，再研磨，采用相同工艺二次煅烧；3、压成φ20χ8 mm圆形饼状结构，顶部加入2mm * 2mm的TOC0/LA0薄膜作籽晶，将这整个体系放入生长炉中；4、5小时升温至1100°C，保温3小时，快速降温到1055°C，保温60小时，淬火得到单畴NdBCO块体材料。本实施例制备得到的高温超导块体材料的物理化学特征为尺寸为φ16χ6 mm,在液氮温度以下具有超导性能，具有91左右的超导转变温度(Tc)。实施例3 :YBC0/LA0薄膜作籽晶熔融织构生长SmBCO超导块体材料1、按照 Sml23+35mol% Sm211+15mol% Ag 组分配料；2、研磨，890°C保温50小时进行煅烧，再研磨，采用相同工艺二次煅烧；3、压成φ30χ10 mm圆形饼状结构，顶部加入2mm * 2mm的TOC0/LA0薄膜作籽晶，将这整个体系放入生长炉中；4、4小时升温至1095°C，保温2. 5小时，快速降温到10;35°C，保温70小时，淬火得到单畴SmBCO块体材料。本实施例制备得到的高温超导块体材料的物理化学特征为尺寸为φ2Φ<8 mm,在液氮温度以下具有超导性能，具有9 左右的超导转变温度(Tc)。权利要求1.一种籽晶制备高温超导块体材料的方法，其特征在于，通过将123相稀土元素与211 相稀土元素与银元素按照50-60 25-40 1-15的摩尔百分比配料后混合，经初步研磨煅烧处理后得到超导材料粗坯，将超导材料粗坯压片后进行灼烧并冷却后得到高温超导块体材料。2.根据权利要求1所述的籽晶制备高温超导块体材料的方法，其特征是，所述的123相稀土元素与211相稀土元素是指:Gdl23和Gd211、Ndl23和Nd211或Sml23和Sm211。3.根据权利要求1所述的籽晶制备高温超导块体材料的方法，其特征是，所述的初步研磨煅烧处理是指将混合后的原料研磨后置于890-910°C的环境下进行40-50小时以上的煅烧，煅烧完毕后重复上述步骤进行二次研磨和二次煅烧，得到超导材料粗坯。4.根据权利要求1所述的籽晶制备高温超导块体材料的方法，其特征是，所述的压片是指将超导材料粗坯压成圆形饼状结构。5.根据权利要求1所述的籽晶制备高本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种籽晶制备高温超导块体材料的方法，其特征在于，通过将１２３相稀土元素与２１１相稀土元素与银元素按照５０－６０∶２５－４０∶１－１５的摩尔百分比配料后混合，经初步研磨煅烧处理后得到超导材料粗坯，将超导材料粗坯压片后进行灼烧并冷却后得到高温超导块体材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚忻，陈媛媛，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31
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