一种钇钡铜氧靶材的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102584205A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102584205A(43)申请公布日2012.07.18(21)申请号201210039987.9(22)申请日2012.02.21(71)申请人苏州晶纯新材料有限公司地址215600江苏省苏州市张家港市国泰北路1号留学生创业园D-102(72)发明人钟小亮王广欣王树森(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人汪青(51)Int.Cl.C04B35/45(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称一种钇钡铜氧靶材的制造方法(57)摘要本发明涉及一种钇钡铜氧靶材的制造方法，其包括（1）、将Y2O3、BaO、CuO按一定比例（原子比比例为Y:Ba:Cu=1:2:3）混合均匀得混合粉末，Y2O3、BaO及CuO的一次粒度为100~300nm，纯度大于99.9wt%；（2）、对混合粉末进行四柱液压机冷压压制成型，冷压压力为200~300MPa；（3）、将混合体放入氧气常压烧结炉中，在800~950℃下烧结，烧结完毕，冷却到常温取出，破碎成-300目的粉末；（4）、将粉末用四柱液压机冷压压制成型为坯件，冷压压力为30~50MPa；（5）、对坯件进行冷等静压加工，压力为200~300MPa；（6）、将坯件置于炉中进行烧结。本发明制造出的钇钡铜氧靶材，其晶粒尺寸细小且致密度高。CN102584ACN102584205A权利要求书1/1页1.一种钇钡铜氧靶材的制备方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：（1）、将Y2O3、BaO、CuO按一定比例（原子比比例为Y:Ba:Cu=1:2:3）混合均匀得混合粉末，Y2O3、BaO及CuO的一次粒度为100~300nm，纯度大于99.9wt%；（2）、对混合粉末进行四柱液压机冷压压制成型，冷压压力为200~300MPa；（3）、将冷压后的混合体放入氧气常压烧结炉中，在800~950℃下烧结，烧结时间为10~20小时，烧结完毕，冷却到常温取出，破碎成-300目，即得钇钡铜氧超导相粉末；（4）、将钇钡铜氧超导相粉末四柱液压机冷压压制成型为坯件，冷压压力为30~50MPa；（5）、对坯件进行冷等静压加工，压力为200~300MPa；（6）、将坯件置于炉中进行烧结，烧结时，炉内真空度为10-4~10-3Pa，首先以50~300℃/h的速率将温度升至600℃~800℃，保温4~24小时后，充入氧气，然后再以100~400℃/h的速率将温度升至850℃~950℃，保温4~24小时后降至常温，即得所述钇钡铜氧靶材，降温速率为20~100℃/h。2.根据权利要求1所述的钇钡铜氧靶材的制备方法，其特征在于：Y2O3、BaO及CuO的一次粒度为100~200nm。2CN102584205A说明书1/3页一种钇钡铜氧靶材的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种钇钡铜氧靶材的制造方法，其特别用于高温超导薄膜的制造。背景技术[0002]随着高温超导薄膜电子器件的迅速发展，对于超导薄膜材料的质量要求越来越高。国内外发展最好并获得成功应用的是钇系和铊系外延薄膜，铊系材料因存在多相共存且铊元素有毒性易挥发，使其应用受到限制。YBCO薄膜由于表面平整，取向排列好，结构完整，易获得较高的Jc而发展很快。[0003]在YBCO薄膜的应用中，要得到良好的性能，必须使薄膜具有正确的组分、晶体结构以及晶体取向。目前YBCO薄膜的制备方法主要有:磁控溅射法、脉冲激光沉积(PLD)法、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法、电泳沉积法、溶胶-凝胶(Sol-Gel)法和金属有机沉积法(MOD)等。目前发展较成熟，应用较多的有磁控溅射法、脉冲激光沉积法、溶胶-凝胶法和金属有机沉积法等。[0004]磁控溅射法的特点是维持放电所需靶电压低，易于控制等离子体，沉积速率高，薄膜致密性好，衬底温度低，可获得高质量外延薄膜，被世界各国广泛采用。对于磁控溅射法而言，制备正确组分、晶体结构和晶体取向，并且高纯、致密的靶材，尤为重要，只有拥有高品质的靶材才能获得预期的薄膜。[0005]目前，钇钡铜氧靶材的生产方法主要有普通烧结法、热等静压法、热压法和压力烧结四种，具体如下：1、普通烧结法：一般采用冷压或冷等静压加烧结的方法制备。冷压过程中，为了增强素坯的成型性，会在其中加入0.5%～2%的粘结剂，压制压力不能太大，因为需要留出足够的通道让粘结剂排出，但粘结剂依然会有残留，增加了靶材的杂质含量。冷等静压则可获得致密度较高的素坯，由于素坯的相对密度为50%～70%，在靶材烧结完成后，靶材的相对密度只能达到70%～90%。[0006]2、热等静压法：该