專利名稱：階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)rebco高溫超導(dǎo)塊體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫超導(dǎo)材料的制備方法，尤其涉及一種階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法。
背景技術(shù)：
自REBa2Cu3Ox(簡(jiǎn)稱REBCO、RE123、稀土鋇銅氧)超導(dǎo)體被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，就引起了人們的廣泛關(guān)注。由于其具有完全抗磁性、高臨界電流密度和高凍結(jié)磁場(chǎng)等特性，REBCO超導(dǎo)塊材在諸如磁懸浮力、磁性軸承、飛輪儲(chǔ)能和永磁體等方面有許多潛在的應(yīng)用。而在應(yīng)用層面對(duì)塊材的要求一般為具有較大的尺寸，較高的臨界電流密度(Jc)。因此，大尺寸超導(dǎo)塊體材料的制備是制約塊體材料實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，頂部籽晶熔融織構(gòu)法(TSMTG)被普遍認(rèn)為是一種極具潛力的REBCO高溫超導(dǎo)塊體材料制備方法。在生長(zhǎng)過(guò)程中，NdBCO/YBCO/ MgO薄膜籽晶被放置在REBCO前驅(qū)體的上表面中心，作為形核點(diǎn)誘導(dǎo)REBCO塊體按照籽晶取向定向凝固生長(zhǎng)，最終形成單一 c軸取向的單疇超導(dǎo)塊材。但是，由于降溫速率控制的不合理，塊體生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力不足，使得RE123的生長(zhǎng)速率很低，得到大尺寸的超導(dǎo)塊材需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間；而過(guò)長(zhǎng)的生長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致第二相RE211晶粒粗化，影響塊材性能。簡(jiǎn)單的提高降溫速率，雖然可以提供足夠的驅(qū)動(dòng)力，在某種程度上可以縮短生長(zhǎng)時(shí)間，但是，這同時(shí)也會(huì)引起自發(fā)形核的問(wèn)題。而且，也沒(méi)有解決因第二相在生長(zhǎng)前沿逐漸富集而導(dǎo)致的生長(zhǎng)速度變慢，最終停止的問(wèn)題。
因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，實(shí)現(xiàn)在保證籽晶誘導(dǎo)生長(zhǎng)的同時(shí)，解決產(chǎn)生自發(fā)形核和第二相的富集問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有REBCO超導(dǎo)塊體生長(zhǎng)技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，通過(guò)在生長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)，采用階梯型加速緩冷的生長(zhǎng)程序，快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體，實(shí)現(xiàn)了在保證籽晶誘導(dǎo)生長(zhǎng)的同時(shí)，解決產(chǎn)生自發(fā)形核和第二相的富集的問(wèn)題，而且，逐步提高的降溫速率，保證了生長(zhǎng)所需的越來(lái)越大的驅(qū)動(dòng)力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，以c軸取向的NdBCO/YBCO/MgO薄膜為籽晶，將所述薄膜籽晶的ab面接觸前驅(qū)塊體的上表面，將所述前驅(qū)塊體和所述薄膜籽晶置于生長(zhǎng)爐中進(jìn)行熔融結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，所述生長(zhǎng)爐的具體溫度程序?yàn)閺氖覝亻_始經(jīng)過(guò)5h升溫至960°C，保溫3h ;繼續(xù)加熱，升溫至最高溫度Tmax，保溫I 2h ;在15min內(nèi)，降溫至起始生長(zhǎng)溫度Ts ;在生長(zhǎng)溫度區(qū)間內(nèi)，采用階梯型加速緩冷的生長(zhǎng)程序，生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體。
所述階梯型加速緩冷的 生長(zhǎng)程序采用階梯型的逐漸增加的降溫速率，包括一個(gè)以上生長(zhǎng)階段，不同生長(zhǎng)階段的降溫速率不同，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的降溫速率比其前一個(gè)生長(zhǎng)階段的降溫速率高25 % 100 %，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的降溫速率相同，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的生長(zhǎng)時(shí)間為5 15h。其中，所述生長(zhǎng)時(shí)間和所述降溫速率與所述前驅(qū)塊體的尺寸有關(guān)，所述前驅(qū)體的尺寸越大，所述生長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)，所述降溫速率增加越緩慢。
進(jìn)一步地，其中，所述前驅(qū)塊體的制備步驟為
1、按照 RE : Ba : Cu =1: 2 : 3 和 RE : Ba : Cu = 2 :1 :1 的比例，將 RE203、 8&0)3和(110粉末混合以獲得1 123相和1 211相粉料，按照1 Ba Cu = 2 4 2 的比例將RE2O3、BaO2和CuO粉末混合以獲得RE242相粉料，按照RE Ba Cu Bi = 2:4:1:1的比例將RE203、BaC03、Cu0和Bi2O3粉末混合以獲得RE2411相粉料。
2、分別將步驟I所述RE 123相粉料、所述RE211相粉料、所述RE242相粉料和所述 RE2411相粉料充分研磨均勻后、燒結(jié)，將燒結(jié)后的粉末再次研磨、燒結(jié)，重復(fù)三次，得到組分均勻單一的RE 123純相粉末、RE211純相粉末、RE242純相粉末和RE2411純相粉末。
3、將步驟2獲得的所述RE123純相粉末、所述RE211純相粉末、所述RE242純相粉末和所述 RE2411 純相粉末按照 RE123+22. 2mol % RE211+7. 8mol % RE242+8wt % RE2411+lwt% CeO2的組分配料，充分碾磨混合均勻后，放入模具，壓制成圓柱形的前驅(qū)塊體。
進(jìn)一步地,所述NdBCO/YBCO/MgO薄膜籽晶的尺寸為2_X 2mm,其中，2mmX 2mm表示薄膜籽晶的長(zhǎng)和寬均為2_。
進(jìn)一步地,所述RE為Sm。
進(jìn)一步地，所述最高溫度Tmax為1106°C。
進(jìn)一步地，所述起始生長(zhǎng)溫度Ts為1067°C。
進(jìn)一步地，步驟2所述RE 123相粉料、所述RE211相粉料和所述RE2411相粉料的燒結(jié)氣氛為空氣，燒結(jié)時(shí)間為48h，對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度分別為900°C、900°C和950°C ;所述RE242 相粉料的燒結(jié)氣氛為N2，燒結(jié)時(shí)間為24h，燒結(jié)溫度為850°C。
本發(fā)明的階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，在制備工藝過(guò)程中，只需要改變爐子的溫度程序，方法簡(jiǎn)單、易于操作、完全重復(fù)可控。與普通的單一緩冷方法相比，通過(guò)加速緩冷，縮短每個(gè)緩冷階段的生長(zhǎng)時(shí)間，可以很大程度的縮短生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊材的時(shí)間，不會(huì)產(chǎn)生第二相的富集。階梯型的逐漸增加的降溫速率，會(huì)產(chǎn)生越來(lái)越大的生長(zhǎng)速度，有利于大尺寸REBCO單疇高溫超導(dǎo)塊體生長(zhǎng)。而且，可以根據(jù)初始前驅(qū)塊體的大小，選擇合適的生長(zhǎng)時(shí)間和降溫速率，不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間在第二相的富集上。
本發(fā)明所述的階梯型加速緩冷`方法，適用于REBCO系列塊材生長(zhǎng)，也適用于各種 REBCO塊體的摻雜生長(zhǎng)。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1是采用單一的低降溫速率生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊材的程序示意圖。
圖2是采用單一的高降溫速率生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊材的程序示意圖。
圖3是采用先低降溫速率后高降溫速率生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊材的程序示意圖。
圖4是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中采用階梯型加速緩冷方法生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的程序示意圖。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，采用階梯型加速緩冷方法，快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體，包括以下工序
1、按照 RE : Ba : Cu =1: 2 : 3 和 RE : Ba : Cu = 2 :1 :1 的比例，將 RE203、 BaCO3和CuO粉末混合以獲得RE123相和RE211相粉料；按照RE : Ba : Cu = 2 : 4 : 2 的比例，將1^203、8&02和(110粉末混合以獲得1 242相粉料；按照1 Ba Cu Bi = 2:4:1:1的比例，將RE203、BaC03、Cu0和Bi2O3粉末混合以獲得RE2411 ··相粉料。
2、分別將步驟I所得的RE123相粉料、RE211相粉料、RE242相粉料和RE2411相粉料充分研磨均勻后、燒結(jié)，將燒結(jié)后的粉末再次研磨、燒結(jié)，重復(fù)三次，得到組分均勻單一的RE 123純相粉末、RE211純相粉末、RE242純相粉末和RE2411純相粉末。其中，RE 123相粉料、RE211相粉料和RE2411相粉料的燒結(jié)氣氛為空氣，燒結(jié)時(shí)間為48h，對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度分別為900°C、900°C和950°C ；RE242相粉料的燒結(jié)氣氛為N2，燒結(jié)時(shí)間為24h，燒結(jié)溫度為 850。。。
3、將步驟2獲得的RE 123純相粉末、RE211純相粉末、RE242純相粉末和RE2411純相粉末按照 RE123+22. 2mol% RE211+7. 8mol% RE242+8wt % RE2411+lwt% CeO2 的組分配料，充分碾磨混合均勻后，放入模具，壓制成圓柱形的前驅(qū)塊體。
4、將c軸取向的NdBCO/YBCO/MgO薄膜籽晶剪切成大小為2mmX2mm的正方形薄片，用薄膜籽晶的ab面接觸前驅(qū)塊體的上表面。
5、將壓好的圓柱形的前驅(qū)塊體和薄膜籽晶置于生長(zhǎng)爐中進(jìn)行熔融結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，生長(zhǎng)爐的具體溫度程序?yàn)閺氖覝亻_始經(jīng)過(guò)5h升溫至960°C，保溫3h ;繼續(xù)加熱，升溫至最高溫度Tmax，保溫I 2h ;在15min內(nèi)，降溫至起始生長(zhǎng)溫度Ts ;在生長(zhǎng)溫度區(qū)間內(nèi)，采用階梯型的加速緩冷方法，實(shí)現(xiàn)了 REBCO高溫超導(dǎo)塊體的快速生長(zhǎng)。在階梯型的加速緩冷過(guò)程中，每階段生長(zhǎng)時(shí)間為5 15h，每次降溫速率提高25% 100%，其中，生長(zhǎng)時(shí)間和降溫速率與前驅(qū)塊體的尺寸有關(guān)，前驅(qū)體的尺寸越大，生長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)，降溫速率增加越緩慢。
在本發(fā)明的以上較佳實(shí)施例中，工序5提及的階梯型加速緩冷的生長(zhǎng)程序采用階梯型的逐漸增加的降溫速率，包括一個(gè)以上生長(zhǎng)階段，不同生長(zhǎng)階段的降溫速率不同，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的降溫速率比其前一個(gè)生長(zhǎng)階段的降溫速率高25% 100%，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的降溫速率相同，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的生長(zhǎng)時(shí)間為5 15h。
在REBCO高溫超導(dǎo)塊體的生長(zhǎng)過(guò)程中，降溫速率的控制直接影響最終REBCO高溫超導(dǎo)塊體性能。傳統(tǒng)的生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊材的程序主要有 三種，分別是單一的低降溫速率(圖1)、單一的高降溫速率(圖2)以及先低降溫速率后高降溫速率(圖3)。采用傳統(tǒng)的生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊材的降溫速率程序，由于降溫速率控制的不合理，塊體生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力不足，使得RE123的生長(zhǎng)速率很低，得到大尺寸的超導(dǎo)塊材需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。而過(guò)長(zhǎng)的生長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致第二相RE211晶粒粗化，影響塊材性能。簡(jiǎn)單的提高降溫速率，雖然可以提供足夠的驅(qū)動(dòng)力，在某種程度上可以縮短生長(zhǎng)時(shí)間，但是，這同時(shí)也會(huì)引起自發(fā)形核的問(wèn)題。
本發(fā)明采用的階梯型加速緩冷方法，基于REBCO的相圖和塊體生長(zhǎng)的trap orpush生長(zhǎng)機(jī)制，先找出一個(gè)合適的初始降溫速率(籽晶能誘導(dǎo)生長(zhǎng)，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生自發(fā)形核)，進(jìn)行幾個(gè)小時(shí)的生長(zhǎng)；然后，提高到更大的降溫速率，進(jìn)行另外幾個(gè)小時(shí)的生長(zhǎng)；如此往復(fù)，直到REBCO高溫超導(dǎo)塊體生長(zhǎng)完成。采用階梯型加速緩冷方法生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的程序如圖4所示，與普通的單一緩冷方法相比，本發(fā)明的階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，在生長(zhǎng)的初始階段，保證了籽晶誘導(dǎo)生長(zhǎng)的同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生自發(fā)形核；在持續(xù)生長(zhǎng)階段，由于REBCO高溫超導(dǎo)塊體在每一個(gè)降溫速率下的生長(zhǎng)時(shí)間都比較短，所以，第二相就沒(méi)有時(shí)間來(lái)大量富集在生長(zhǎng)前沿而成為塊體生長(zhǎng)的壁壘。而且，逐步提高的降溫速率，保證了生長(zhǎng)所需的越來(lái)越大的驅(qū)動(dòng)力。
實(shí)施例1 :
1、按照 Sm : Ba : Cu =1: 2 : 3 和 Sm : Ba : Cu = 2 :1 :1 的比例，將 Sm203、 BaCOjP CuO粉末混合以獲得Sml23相和Sm211相粉料，按照Sm Ba Cu = 2 4 2 的比例將Sm203、Ba0dPCu0粉末混合以獲得Sm242相粉料，按照Sm Ba Cu Bi = 2:4:1:1的比例將Sm203、BaC03、Cu0和Bi2O3粉末混合以獲得Sm2411相粉料。
2、分別將步驟I所得的Sml23相粉料、Sm211相粉料、Sm242相粉料和Sm2411相粉料充分研磨均勻后，將Sml23相粉料、Sm211相粉料和Sm2411相粉料在空氣氣氛中，燒結(jié) 48h，對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度分別為900°C、900°C和950°C;將Sm242相粉料在N2氣氛中，燒結(jié)24h， 燒結(jié)溫度為850°C。將燒結(jié)后的粉末再次研磨、燒結(jié)，重復(fù)三次，得到組分均勻單一的Sml23 純相粉末、Sm211純相粉末、Sm242純相粉末和Sm2411純相粉末。
3、將步驟2獲得的Sml23純相粉末、Sm211純相粉末、Sm242純相粉末和Sm2411純相粉末按照 Sml23+22. 2mol% Sm211+7. 8mol% Sm242+8wt % Sm2411+lwt% CeO2 的組分配料，充分碾磨混合均勻后，放入模具，壓制成圓柱形的前驅(qū)塊體。
4、將c軸取向的NdBCO/YBCO/MgO薄膜籽晶剪切成大小為2mmX 2mm的正方形薄片，用薄膜籽晶的ab面接觸前驅(qū)塊體的上表面。
5、將壓好的圓柱形的前驅(qū)塊體和薄膜籽晶置于生長(zhǎng)爐中進(jìn)行熔融結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，生長(zhǎng)爐的具體溫度程序?yàn)?br> a、從室溫開始經(jīng)過(guò)5h升溫至960°C,保溫3h。
b、繼續(xù)加熱，升溫至1106°C，保溫1. 5h。
C、在15min內(nèi)，快速降溫至1067°C。
d,0. 15°C /h 生長(zhǎng) 13. 3h,0. 20°C /h 生長(zhǎng) 15h，0. 3°C /h 生長(zhǎng) 10h，0. 4°C /h 生長(zhǎng) IOh, 0. 6°C /h 生長(zhǎng) IOh,總共 58. 3h。
e、淬火制得了直徑為Φ 32mm的SmBCO高溫超導(dǎo)塊材。
實(shí)施例2
1、按照 Sm : Ba : Cu =1: 2 : 3 和 Sm : Ba : Cu = 2 :1 :1 的比例，將 Sm203、 BaCOjP CuO粉末混合以獲得Sml23相和Sm211相粉料，按照Sm Ba Cu = 2 4 2 的比例將Sm203、Ba0dPCu0粉末混合以獲得Sm242相粉料，按照Sm Ba Cu Bi = 2:4:1:1的比例將Sm203、BaC03、Cu0和Bi2O3粉末混合以獲得Sm2411相粉料。
2、分別將步驟I所得的Sml23相粉料、Sm211相粉料、Sm242相粉料和Sm2411相粉料充分研磨均勻后，將Sml23相粉料、Sm211相粉料和Sm2411相粉料在空氣氣氛中，燒結(jié) 48h，對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度分別為900°C、900°C和950°C;將Sm242相粉料在N2氣氛中，燒結(jié)24h， 燒結(jié)溫度為850°C。將燒結(jié)后的粉末再次研磨、燒結(jié)，重復(fù)三次，得到組分均勻單一的Sml23純相粉末、Sm211純相粉末、Sm242純相粉末和Sm2411純相粉末。
3、將步驟2獲得的Sml23純相粉末、Sm211純相粉末、Sm242純相粉末和Sm2411純相粉末按照 Sml23+22. 2mol% Sm211+7. 8mol% Sm242+8wt % Sm2411+lwt% CeO2 的組分配料，充分碾磨混合均勻后，放入模具，壓制成圓柱形的前驅(qū)塊體。
4、將c軸取向的NdBCO/YBCO/MgO薄膜籽晶剪切成大小為2mmX2mm的正方形薄片，用薄膜籽晶的ab面接觸前驅(qū)塊體的上表面。
5、將壓好的圓柱形的前驅(qū)塊體和薄膜籽晶置于生長(zhǎng)爐中進(jìn)行熔融結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，生長(zhǎng)爐的具體溫度程序?yàn)?br> a、從室溫開始經(jīng)過(guò)5h升溫至960°C,保溫3h。
b、繼續(xù)加熱,升溫至1103°C,保溫2h。
C、在15min內(nèi)，快速降溫至1064°C。
d、0. 15。。/h 生長(zhǎng) 6. 7h, O. 3°C /h 生長(zhǎng) 6. 7h, O. 6°C /h 生長(zhǎng) 7. 5h,總共 20. 9h。
e、淬火制得了 直徑為Φ 16mm的SmBCO高溫超導(dǎo)塊材。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，其特征在于，以c軸取向的NdBCO/YBCO/MgO薄膜為籽晶，將所述薄膜籽晶的ab面接觸前驅(qū)塊體的上表面，將所述前驅(qū)塊體和所述薄膜籽晶置于生長(zhǎng)爐中進(jìn)行熔融結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，所述生長(zhǎng)爐的具體溫度程序?yàn)?從室溫開始經(jīng)過(guò)5h升溫至960°C，保溫3h ;繼續(xù)加熱，升溫至最高溫度Tmax,保溫I 2h ;在 15min內(nèi)，降溫至起始生長(zhǎng)溫度1；;在生長(zhǎng)溫度區(qū)間內(nèi)，采用階梯型加速緩冷的生長(zhǎng)程序，生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體；所述階梯型加速緩冷的生長(zhǎng)程序采用階梯型的逐漸增加的降溫速率，包括一個(gè)以上生長(zhǎng)階段，不同生長(zhǎng)階段的降溫速率不同，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的降溫速率比其前一個(gè)生長(zhǎng)階段的降溫速率高25 % 100 %，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的降溫速率相同，每個(gè)所述生長(zhǎng)階段的生長(zhǎng)時(shí)間為5 15h。
2.如權(quán)利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，其中，所述前驅(qū)塊體的制備步驟為①按照RE : Ba : Cu =1: 2 : 3 和 RE : Ba : Cu = 2 :1 I 的比例，將 RE203、 BaCO3和CuO粉末混合以獲得RE123相和RE211相粉料；按照RE : Ba : Cu = 2 : 4 : 2 的比例，將1^203、8&02和(110粉末混合以獲得1 242相粉料；按照1 Ba Cu Bi = 2:4:1:1的比例，將RE203、BaC03、Cu0和Bi2O3粉末混合以獲得RE2411相粉料;②分別將步驟①所述RE123相粉料、所述RE211相粉料、所述RE242相粉料和所述 RE2411相粉料充分研磨均勻后、燒結(jié)，將燒結(jié)后的粉末再次研磨、燒結(jié)，重復(fù)三次，得到組分均勻單一的RE 123純相粉末、RE211純相粉末、RE242純相粉末和RE2411純相粉末；③將步驟②獲得的所述RE123純相粉末、所述RE211純相粉末、所述RE242純相粉末和所述 RE2411 純相粉末按照 RE123+22. 2mol% RE211+7. 8mol% RE242+8wt % RE2411+lwt% CeO2的組分配料，充分碾磨混合均勻后，放入模具，壓制成圓柱形的前驅(qū)塊體。
3.如權(quán)利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，其中，所述NdBCO/YBCO/MgO薄膜籽晶的尺寸為2mmX2mm。
4.如權(quán)利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，其中，所述RE為Sm。
5.如權(quán)利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，其中，所述最高溫度Tmax為1106 °C。
6.如權(quán)利要求1所述的階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，其中，所述起始生長(zhǎng)溫度Ts為1067°C。
7.如權(quán)利要求2所述的前驅(qū)塊體的制備步驟，其中，步驟②所述RE123相粉料、所述 RE211相粉料和所述RE2411相粉料的燒結(jié)氣氛為空氣，燒結(jié)時(shí)間為48h，對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度分別為900°C、900°C和950°C ;所述RE242相粉料的燒結(jié)氣氛為N2，燒結(jié)時(shí)間為24h，燒結(jié)溫度為 850 0C ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，以c軸取向的NdBCO/YBCO/MgO薄膜為籽晶，將薄膜籽晶的ab面接觸前驅(qū)塊體的上表面，將前驅(qū)塊體和薄膜籽晶置于生長(zhǎng)爐中進(jìn)行熔融結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，生長(zhǎng)爐的溫度程序?yàn)閺氖覝亻_始經(jīng)過(guò)5h升溫至960℃，保溫3h；繼續(xù)加熱，升溫至最高溫度Tmax，保溫1～2h；在15min內(nèi)，降溫至起始生長(zhǎng)溫度Ts；以階梯型加速緩冷的生長(zhǎng)程序，生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體。本發(fā)明的一種階梯型加速緩冷快速生長(zhǎng)REBCO高溫超導(dǎo)塊體的方法，保證了籽晶誘導(dǎo)生長(zhǎng)的同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生自發(fā)形核和第二相的富集，而且，逐步提高的降溫速率，保證了生長(zhǎng)所需的越來(lái)越大的驅(qū)動(dòng)力。
文檔編號(hào)C30B29/22GK103060914SQ20121051421
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者姚忻, 彭波南, 程玲, 莊宇峰, 許恒恒, 郭林山, 王偉 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)