降低单畴钆钡铜氧超导块材成本的制备方法

摘要

一种降低单畴钆钡铜氧超导块材成本的制备方法，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)方法制备单畴钆钡铜氧块材，将Gd2O3、无水BaO以及CuO三种金属氧化物，在高温状态下直接熔化反应，并在籽晶诱导下进行外延生长，完成单畴钆钡铜氧超导块材生长，整个熔化生长过程不需要烧结任何先驱粉体，在不降低超导块材性能的前提下，大大缩短了制备时间，简化了操作步骤，提高了超导块材的制备效率，降低了单畴超导块材的制备成本。本发明可用于制备钆钡铜氧超导块材，也可用于制备Yb、Y、Sm、Nd、Eu等其他系列的高温超导块材。

主权项

一种降低单畴钆钡铜氧超导块材成本的制备方法，其特征在于它由下述步骤组成：（1）压制先驱块将Gd2O3与无水BaO、CuO按摩尔比为1:2～3.5:2.67～5.17球磨混合均匀，加入混合物总质量3%～5%的去离子水，混合均匀，压制成圆柱体状先驱块；（2）压制支撑块将Yb2O3粉压制成直径不小于先驱块直径的圆柱体状支撑块；（3）坯体装配在Al2O3垫片上表面至下而上依次放置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钆钡铜氧块材将装配好的坯体放入管式炉中，以每小时100～150℃的升温速率升温至900℃，保温18～24小时，再以每小时40～80℃的升温速率升温至1055～1065℃，保温1～2.5小时，然后以每小时60℃的降温速率降温至1033～1038℃，以每小时0.5～1℃的降温速率慢冷至1028～1032℃，以每小时0.1～0.3℃的降温速率慢冷至1010～1020℃，随炉自然冷至室温，得到单畴钆钡铜氧块材；（5）渗氧处理将单畴钆钡铜氧块材置入石英管式炉中，在流通氧气气氛、410～330℃的温区中慢冷200小时，得到单畴钆钡铜氧超导块材。