利用片状REBCO单晶生长REBCO块材的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105401217A(43)申请公布日2016.03.16(21)申请号201510991793.2(22)申请日2015.12.25(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人姚忻相辉崔祥祥钱俊刘艳潘彬(74)专利代理机构上海光华专利事务所31219代理人程玲(51)Int.Cl.C30B29/22(2006.01)C30B13/34(2006.01)H01B12/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称利用片状REBCO单晶生长REBCO块材的方法(57)摘要本发明提供了一种利用片状REBCO单晶生长REBCO块材的方法，包括如下工序：a)制备RE123相、RE211相的粉末；b)使用片状REBCO晶体作为籽晶，按RE123+(15～30)mol％RE211+(0.3～1.5)wt％CeO2的配比制备嵌入式籽晶的前驱体；c)将所述嵌入式籽晶的前驱体置于生长炉中进行熔融织构法生长块材；其中，所述片状REBCO晶体是通过沿a-b面解离REBCO单晶而获得；所述片状REBCO晶体沿c轴方向的厚度为0.05mm～2mm，沿a-b面的尺寸为2mm×2mm～10mm×10mm。本发明提供一种低成本、制备简单、成品率高的REBCO籽晶材料，基于熔融织构法制备生长REBCO高温超导块材，以满足科研和实际工业化生产的需求。CN105401217ACN105401217A权利要求书1/1页1.一种利用片状REBCO单晶生长REBCO块材的方法，包括如下工序：a)制备RE123相、RE211相的粉末；b)使用片状REBCO晶体作为籽晶，按RE123+(15～30)mol％RE211+(0.3～1.5)wt％CeO2的配比制备嵌入式籽晶的前驱体；其中RE123和RE211的摩尔比为1：(15～30％)，CeO2为RE123和RE211总质量的(0.3～1.5)％；c)将所述嵌入式籽晶的前驱体置于生长炉中进行熔融织构法生长块材；其特征在于，所述片状REBCO晶体是通过沿a-b面解离REBCO单晶而获得；所述片状REBCO晶体沿c轴方向的厚度为0.05mm～2mm，沿a-b面的尺寸为2mm×2mm～10mm×10mm。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工序a)包括：按照RE:Ba:Cu＝1:2:3的摩尔比例将RE2O3、BaCO3和CuO粉末混合，得到RE123相的前驱粉末；按照RE:Ba:Cu＝2:1:1的摩尔比例将RE2O3、BaCO3和CuO粉末混合，得到RE211相的前驱粉末；分别将所述RE123相的前驱粉末和所述RE211相的前驱粉末研磨后，在空气中900℃烧结48小时并重复3次此研磨、烧结过程。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工序b)中的前驱体为工序a)获得的RE123相、RE211相粉末按RE123+(15～30)mol％RE211+(0.3～1.5)wt％CeO2的比例混合均匀，压制而成的圆柱形前驱体；所述嵌入式籽晶是指在压制过程中，将籽晶的诱导生长面水平地固定嵌入所述前驱体的中央区域的内部。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待解离的所述REBCO单晶是通过顶部籽晶溶液法生长制得。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工序b)中，所述前驱体的直径为15～30mm，所述前驱体的高度为5～20mm。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工序c)的熔融织构生长包括以下步骤：使生长炉内的温度在第一时间内升至第一温度；保温2～5小时；使生长炉内的温度在第二时间内降至第二温度；使生长炉内的温度在第三时间内降至第三温度；最后淬火，获得所述REBCO块材。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一时间为3～10小时，第一温度高于REBCO高温超导块材的包晶反应温度30～80℃；第二时间为15～30分钟，第二温度为所述包晶反应温度；第三时间为10～50小时，第三温度为低于所述包晶反应温度5～20℃。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述淬火为：将所述REBCO块材随炉冷却。9.根据权利要求1所述的生长REBCO高温超导块材的方法，其特征在于：REBCO块材为YBCO块材、GdBCO块材、SmBCO块材或NdBCO块材。10.根据权利要求1所述的生长REBCO高温超导块材的方法，其特征在于：所述片状REBCO单晶为片状YBCO单晶、片状SmBCO单晶或片状NdBCO单晶。2CN105401217A说明书1/5页利用片状REBCO单晶生长REBCO块材的方法技术领域[0001]本发明涉及高温超导材料，尤其涉及一种利用片状REBCO单晶作为籽晶诱导生长REBCO