简化制备单畴YBCO超导块材的方法

摘要

一种简化制备单畴YBCO超导块材的方法，采用顶部籽晶金属氧化物熔化生长(Top Seeded–Metal Oxides Melt Growth，简称TS-MOMG)方法制备单畴YBCO块材，直接采用Y₂O₃、BaO以及CuO三种金属氧化物，在晶体生长的升温阶段通过固相反应自行合成YBa₂Cu₃O_7-δ和Y₂BaCuO₅，在随后的降温过程中，在籽晶诱导下进行外延生长织构长成单畴块材。本发明在整个超导块材生长过程中不用单独合成YBa₂Cu₃O_7-δ和Y₂BaCuO₅两种先驱粉体，而是将先驱粉体的合成与单畴块材的生长两个环节综合在一个热处理过程中，简化了工艺步骤，节约了时间和能源。本发明可用于制备YBCO超导块材，也可用于制备同一系列的其他高温超导块材，如：钆钡铜氧、钐钡铜氧、钕钡铜氧、镱钡铜氧等。

主权项

一种简化制备单畴YBCO超导块材的方法，其特征在于它由下述步骤组成：(1)制备先驱块将Y₂O₃与BaO、CuO按摩尔比为1∶2～3.5∶2.67～5.17球磨混合均匀，加入混合物质量4.6％～8.7％的去离子水，混合均匀，压制成圆柱体状的先驱块；(2)压制支撑块将Yb₂O₃压制成与先驱块直径相同的圆柱体状的支撑块；(3)坯体的装配在Al₂O₃垫片上表面由下至上依次放置MgO单晶片、支撑块、先驱块、钕钡铜氧籽晶块，装配成坯体；(4)顶部籽晶金属氧化物熔化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100℃的升温速率升温至900℃，保温6小时，以每小时120℃的升温速率升温至1042℃，保温2小时，然后以每小时60℃的降温速率降温至1010℃，以每小时1℃的降温速率慢冷至1006℃，以每小时0.2℃的降温速率慢冷至985℃，随炉自然冷却至室温，得到单畴YBCO块材；(5)渗氧将单畴YBCO块材放入管式炉中，在流通的氧气气氛、440～410℃的温区中慢冷200小时，得到单畴YBCO超导块材。