非水基化学溶液制备钇钡铜氧高温超导膜的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102627453102627453B(45)授权公告日2014.08.13(21)申请号201210120737.8CN102138232A,2011.07.27,全文.(22)申请日2012.04.23审查员陈胜尧(73)专利权人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人黄荣厦史锴吴蔚韩征和(51)Int.Cl.C04B35/45(2006.01)C04B35/50(2006.01)C04B35/622(2006.01)(56)对比文件CN101606249A,2009.12.16,CN1792806A,2006.06.28,全文.WO2006/103303A1,2006.10.05,全文.CN101456726A,2009.06.17,全文.权权利要求书1页利要求书1页说明书8页说明书8页附图4页附图4页(54)发明名称非水基化学溶液制备钇钡铜氧高温超导膜的方法(57)摘要本发明公开了一种采用非水基化学溶液制备钇钡铜氧高温超导膜的方法，包括：将原料按照化学计量比为YBa2Cu3O7的所需配比进行配料，去除所述原料的结晶水，得到原料混合物；添加有机添加物，溶解所述原料混合物，得到非水基化学前驱溶液；将所述非水基化学前驱溶液涂覆在基底上，得到钇钡铜氧初始样品；将所述钇钡铜氧初始样品置于气氛炉中，在110℃～600℃下进行热分解处理，得到钇钡铜氧前驱膜；将所述钇钡铜氧前驱膜进行烧结处理，得到所述钇钡铜氧高温超导膜。本发明的非水基化学溶液的制备简单，化学稳定性好，采用该溶液制备的钇钡铜氧膜，热分解时间显著缩短，膜表面平整光滑、无裂纹，具有良好的超导性能。CN102627453BCN10267453BCN102627453B权利要求书1/1页1.一种采用非水基化学溶液制备钇钡铜氧高温超导膜的方法，包括：将原料按照化学计量比为YBa2Cu3O7的所需配比进行配料，去除所述原料的结晶水，得到原料混合物；所述原料为铜盐、钇盐和钡盐；其中，所述铜盐包括无水乙酸铜Cu(CH3COO)2和水合乙酸铜Cu(CH3COO)2·H2O；所述钇盐包括无水乙酸钇Y(CH3COO)3和水合乙酸钇Y(CH3COO)3·nH2O；所述钡盐为三氟乙酸钡水合物Ba(CF3COO)2·yH2O；将含有结晶水的所述原料放入烘箱加热至100～200℃，去除所述结晶水；添加一定量的有机添加物，溶解所述原料混合物，得到非水基化学前驱溶液；所述的有机添加物包括酸酐、甲醇和二氧六环，其中，所述酸酐包括乙酸酐C4H6O3、丙酸酐C6H10O3、丁酸酐C8H14O3或者戊二酸酐C5H6O3；将所述非水基化学前驱溶液涂覆在基底上，得到钇钡铜氧初始样品；将所述钇钡铜氧初始样品置于气氛炉中，在110℃～600℃下进行热分解处理，得到钇钡铜氧前驱膜；所述热分解处理包括：在所述气氛炉中通入干燥高纯氧气并加热到110℃；停止通入所述干燥高纯氧气；在所述气氛炉中通入湿氧气，并加热到330℃～600℃，得到所述钇钡铜氧前驱膜；所述湿氧气是水蒸汽分压为1.2～16kPa的湿氧气；将所述钇钡铜氧前驱膜进行烧结处理，得到所述钇钡铜氧高温超导膜。2.如权利要求1所述的制备钇钡铜氧高温超导膜的方法，其特征在于：所述非水基化学前驱溶液为墨绿色澄清液体，所述非水基化学前驱溶液静置60天后无沉淀。3.如权利要求1所述的制备钇钡铜氧高温超导膜的方法，其特征在于：将所述钇钡铜氧初始样品在70℃保温5min。4.如权利要求1所述的制备钇钡铜氧高温超导膜的方法，其特征在于，所述烧结处理包括：在所述气氛炉中通入湿氮氧混合气，将所述钇钡铜氧前驱膜快速升温到780℃～830℃，并保温50～120分钟；所述湿氮氧混合气是水蒸汽分压为1.2～16kPa、氧气分压为10～50Pa的湿氮氧混合气；停止通入所述水蒸汽，将所述钇钡铜氧前驱膜在氮氧混合气中保温20分钟，然后降温到525℃，降温速率为3℃/min；所述氮氧混合气是氧气分压为10～50Pa的氮氧混合气；停止通入所述氮氧混合气，将所述钇钡铜氧前驱膜在氧气中降温到450℃，并保温60分钟，降温速率为3℃/min；将所述钇钡铜氧前驱膜冷却至室温，得到所述钇钡铜氧高温超导膜。5.如权利要求4所述的制备钇钡铜氧高温超导膜的方法，其特征在于：通入所述高纯氧气的流速为0.6L/min；通入所述湿氧气的流速为0.3～1L/min；通入所述湿氮氧混合气的流速为0.3～1L/min。2CN102627453B说明书1/8页非水基化学溶液制备钇钡铜氧高温超导膜的方法技术领域[0001]本发明涉及制备钇钡铜氧高温超导膜的方法，具体地说，涉及一种在高温超导材料技术领域采用非水基化学溶液制备