基于双层碳化硅支架批量生长REBCO高温超导块体的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102925985A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102925985A(43)申请公布日2013.02.13(21)申请号201210352797.2(22)申请日2012.09.19(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)发明人姚忻于德京程玲彭波南许恒恒(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.C30B35/00(2006.01)C30B29/22(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图22页(54)发明名称基于双层碳化硅支架批量生长REBCO高温超导块体的方法(57)摘要本发明公开了一种批量生长REBCO超导块体的方法，在底部加热的生长炉中放置具有上、下两层搁板的支架；制作多个前驱体和小前驱体，将多个前驱体分别放置在两层搁板上，其中，上层搁板上的前驱体的上表面放置有c轴取向的NdBCO/MgO薄膜作为籽晶，下层搁板上的前驱体的上表面放置有小前驱体，小前驱体的上表面放置有c轴取向的NdBCO/MgO薄膜作为籽晶；进行熔融结构生长以得到多个REBCO超导块体。本发明实现了双层批量生产REBCO超导块材，充分地利用了生长炉内部的空间，降低了生产成本。并且，本发明批量生长的REBCO超导块体生长良好，具有均一、稳定的性质。CN102958ACN102925985A权利要求书1/1页1.一种批量生长REBCO超导块体的方法，其特征在于，在底部加热的生长炉中放置具有上、下两层搁板的支架；制作多个前驱体和小前驱体，将所述多个前驱体分别放置在所述两层搁板上，所述上层搁板上的前驱体的上表面放置有c轴取向的NdBCO/MgO薄膜作为籽晶，所述下层搁板上的前驱体的上表面放置有所述小前驱体，所述小前驱体的上表面放置有c轴取向的NdBCO/MgO薄膜作为籽晶；进行熔融结构生长以得到多个REBCO超导块体。2.如权利要求1所述的批量生长REBCO超导块体的方法，其中制作所述前驱体和所述小前驱体的步骤为：第一步、按照RE∶Ba∶Cu＝1∶2∶3和RE∶Ba∶Cu＝2∶1∶1的比例将RE2O3、BaCO3和CuO粉末混合以获得RE123相和RE211相的粉料；第二步、将所述RE123相和所述RE211相的粉料研磨、烧结三次以获得所述RE123相和所述RE211相的粉末；第三步、将所述RE123相和所述RE211相的粉末按照RE123+30mol％RE211+1wt％CeO2的组分碾磨、混合后，压制形成多个圆柱形的所述前驱体和所述小前驱体。3.如权利要求2所述的批量生长REBCO超导块体的方法，其中所述烧结的工艺条件是：空气气氛下、烧结温度为900℃以及烧结时间为48小时。4.如权利要求2或3所述的批量生长REBCO超导块体的方法，其中所述上层搁板上的前驱体的所述上表面接触所述NdBCO/MgO薄膜的ab面，所述小前驱体的所述上表面接触所述NdBCO/MgO薄膜的ab面。5.如权利要求4所述的批量生长REBCO超导块体的方法，其中所述支架的材料为碳化硅。6.如权利要求5所述的批量生长REBCO超导块体的方法，其中所述上层搁板和所述下层搁板之间的距离可调。7.如权利要求6所述的批量生长REBCO超导块体的方法，其中进行所述熔融结构生长的所述生长炉的温度程序为：从室温开始经过5小时以第一升温速率升温至950℃、保温4小时、以第二升温速率升温至最高温度(Tmax)、保温1～2小时、以第一降温速率降温至第一温度(T1)、以第二降温速率降温至第二温度(T2)、随炉冷却。8.如权利要求8所述的批量生长REBCO超导块体的方法，其中所述RE是Y、Gd、Sm或Nd。9.如权利要求9所述的批量生长REBCO超导块体的方法，其中当RE是Y时，所述最高温度(Tmax)为1095℃，所述第一温度(T1)为1010℃，所述第二温度(T2)为970℃，所述第一升温速率为190℃/h，所述第二升温速率为72.5℃/h，所述第一降温速率为170℃/h，所述第二降温速率为1℃/h。2CN102925985A说明书1/6页基于双层碳化硅支架批量生长REBCO高温超导块体的方法技术领域[0001]本发明涉及一种高温超导材料的制备方法，尤其涉及一种批量生长REBCO超导块体的方法。背景技术[0002]超导体最早是在1911年的时候被发现的，它具有两个主要特性：零电阻以及完全抗磁性。这些奇特的性质使它在很多领域具有应用潜力，例如，在电力工业中用超导电缆可实现无损耗输电，超导电机可突破常规发电机的极限容量；用超导线圈制成的超导磁体不仅体积小、重量轻、而且损耗小、所需的励磁功率小，可获得强磁场。但是其极低的温度使其应用受到了极大的