一种嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法.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(10)申请公布号CNCN103614775103614775A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310628510.9(22)申请日2013.11.29(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)发明人姚忻王伟彭波南郭林山陈媛媛庄宇峰李昊辰(74)专利代理机构上海旭诚知识产权代理有限公司31220代理人郑立(51)Int.Cl.C30B29/22(2006.01)C30B11/14(2006.01)C30B28/06(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图2页附图2页(54)发明名称一种嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法(57)摘要本发明公开了一种嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，包括如下工序：a）制备RE123相的粉末；b）制备嵌入式籽晶的前驱体；c）将嵌入式籽晶的前驱体置于生长炉中进行熔融织构法生长REBCO准单晶体；其中，工序b）中的前驱体为工序a）获得的RE123相的粉末按RE123+（0.3～1.5）wt%CeO2的比例混合均匀，压制而成的圆柱形前驱体；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前驱体的内部。本发明的籽晶嵌入到REBCO前驱体内，有效抑制薄膜籽晶中的稀土元素的溶解和扩散，保证薄膜在高温状态的结构完整，提高薄膜的热稳定性，进而利于REBCO准单晶体的制备。CN103614775ACN1036475ACN103614775A权利要求书1/2页1.一种嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，包括如下工序：a）制备RE123相的粉末；b）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REBCO准单晶体；其特征在于，所述工序b）中的前驱体为工序a）获得的RE123相的粉末按RE123+（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。2.根据权利要求1所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，其特征在于，所述工序c）的所述籽晶是NdBCO/MgO薄膜籽晶或NdBCO/YBCO/MgO薄膜籽晶。3.根据权利要求2所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，其特征在于，所述工序c）的所述籽晶的所述诱导生长面是指具有NdBCO/MgO薄膜或NdBCO/YBCO/MgO薄膜的一面。4.根据权利要求1～3中任一项所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，其特征在于，背离所述籽晶的诱导生长面的另一面所在的平面与所述前驱体的上表面所在的平面共面。5.根据权利要求1所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，其特征在于，所述工序a）包括：按照RE:Ba:Cu=1:2:3的比例将RE2O3、BaCO3和CuO粉末混合，得到RE123相的前驱粉末；将所述RE123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。6.根据权利要求1所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，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。7.根据权利要求1所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，其特征在于，所述工序c）的熔融织构生长包括以下步骤：使所述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；使所述生长炉内的温度在第二时间内升至第二温度；保温1～2小时；使所述生长炉内的温度在第三时间内降至第三温度；使所述生长炉内的温度在第四时间内降至第四温度；使所述生长炉内的温度在第五时间内降至第五温度；使所述生长炉内的温度在第六时间内降至第六温度；最后淬火，获得所述REBCO准单晶体。8.根据权利要求7所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，其特征在于，所述第一时间为3～5小时，所述第一温度为900℃～950℃；所述第二时间为1～2小时，所述第二温度高于所述REBCO高温超导体的包晶反应温度30～100℃；所述第三时间为15～40分钟，所述第三温度为所述包晶反应温度；所述第四时间为10～20小时，所述第四温度为低于所述包晶反应温度2～4℃；所述第五时间为15～30小时，所述第五温度为低于所述第四温度3～6℃；所述第六时间为15～40小时，所述第六温度为低于所述第五温度3～10℃。9.根据权利要求7所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，其特征在于，所述淬火为：将所述REBCO准单晶体随炉冷却。10.根据权利要求2所述的嵌入式籽晶生长REBCO准单晶体的方法，其特征在于，所述2CN103614775A权利要求书2/