微量稀土元素掺杂钇钡铜氧超导块体材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101279847A

    公开(公告)日:2008-10-08

    申请号:CN200810038200.0

    申请日:2008-05-29

    摘要: 本发明涉及一种微量稀土元素掺杂钇钡铜氧超导块体材料的制备方法,采用具有较高熔点、溶解度和溶解度温度系数的稀土元素RE部分取代Y,提高块材的生长速度。由于(Y,RE)BCO体系中RE的分配系数大于1,使得Tp梯度分布,克服了大尺寸块材生长过程中的自发形核问题,可快速生长高质量的准单畴结构。按照(Y,RE)123和适量Y211来进行组分配料,研磨煅烧多次后,压制成前驱体片并在其顶部放上SmBCO作籽晶,通过熔融织构方法制备高温超导YBCO块体材料。本发明工艺简单,提高了块材的生产效率,能够在无杂质且晶格完全匹配的情况下高速生长出高取向性的具有大单畴结构的高温超导Y,BCO块体材料。

    氧气氛控制钇钡铜氧超导厚膜面内取向生长的制备方法

    公开(公告)号:CN101109107A

    公开(公告)日:2008-01-23

    申请号:CN200710041485.9

    申请日:2007-05-31

    发明人: 姚忻 蔡衍卿

    IPC分类号: C30B29/22 C30B19/00

    摘要: 本发明涉及一种氧气氛控制钇钡铜氧超导厚膜面内取向生长的制备方法,利用液相外延生长装置,在纯氧气氛中制备YBCO厚膜。按Ba/Cu原子比为0.5-0.7的比例配置Ba-Cu-O粉末,经研磨煅烧后放在Y2O3坩埚内加热熔化,得到Y-Ba-Cu-O熔体。将密闭熔炉里的气氛环境改变为纯氧气氛,并将熔体温度调整到低于YBCO包晶熔化温度10-30K,以具有八重对称性的钇钡铜氧薄膜为种膜,液相外延生长得到高结晶品质的具有纯45°面内取向的钇钡铜氧超导厚膜。本发明通过气氛环境中氧含量的改变,使原本只能制备纯0°面内取向YBCO厚膜的液相外延过程,在较宽的温度范围内能得到具有纯45°面内取向的YBCO厚膜。

    利用种膜作籽晶液相外延生长铁电厚膜的方法

    公开(公告)号:CN1585150A

    公开(公告)日:2005-02-23

    申请号:CN200410024682.6

    申请日:2004-05-27

    发明人: 姚忻 曾新华 秦奋

    IPC分类号: H01L41/24 C30B19/00

    摘要: 一种利用种膜作籽晶液相外延生长铁电厚膜的方法,首先按照通常铌镁酸铅-钛酸铅(PMNT)或铌锌酸铅-钛酸铅(PZNT)晶体生长采用的组分进行氧化物原料配料,然后把配好的粉料在玛瑙球磨罐中球磨并进行煅烧,最后将煅烧后的粉料与助熔剂氧化铅混合均匀,经过高温下一段时间的泡料后,在镀有种膜的基片上外延生长制备PZNT或PMNT厚膜。本发明工艺简单,操作方便,拓展了液相外延方法在铁电厚膜材料制备方面的应用,制备的铁电材料厚膜不仅取向可控,而且可以按照层状模式生长,克服直接从基片岛状生长难以大面积成片的问题,使其更易于实现产业化的应用。

    具有过热性质种膜作籽晶液相外延生长超导厚膜材料

    公开(公告)号:CN1190526C

    公开(公告)日:2005-02-23

    申请号:CN03116020.4

    申请日:2003-03-27

    发明人: 姚忻 胡剑

    IPC分类号: C30B19/02

    摘要: 本发明涉及一种具有过热性质种膜作籽晶液相外延生长超导厚膜材料的制备方法,采用具有过热性质的种膜材料,根据所要生长的REBCO厚膜的条件,用BaCO3+CuO组分进行配料,Ba/Cu摩尔比为0.5,然后研磨、煅烧,最后加入到RE2O3坩埚中加热使其均匀熔化。用一片沉积在单晶氧化镁上的YBCO薄膜作为种膜,采用提拉法异质液相外延生长各类REBCO高温超导厚膜。本发明工艺简单,不仅可以在低于种膜熔点而且可以在高于种膜熔点的溶液中,外延生长出各种具有特殊物性的混晶、单晶超导厚膜。

    一种无籽晶诱导的熔融法生长REBCO高温超导准单晶的方法

    公开(公告)号:CN113430647B

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202110713147.5

    申请日:2021-06-25

    IPC分类号: C30B29/22 C30B11/00

    摘要: 本发明公开了一种无籽晶诱导的熔融法生长REBCO高温超导准单晶的方法,包括步骤:a)按照RE:Ba:Cu=1:2:3的摩尔比配置并充分混合制备粉末;b)将a)中制备好的粉末反复烧结研磨三次,最后过筛获得REBa2Cu3O6.5前驱体粉末;c)称取一定量的b)中制备好的REBa2Cu3O6.5前驱体粉末,加入一定量的CeO粉末和过渡金属氧化物,充分混合,压制成料棒;d)将c)中制得的料棒放入管式炉中,利用无籽晶诱导的熔融法生长REBCO高温超导准单晶;本发明通过添加一定量的CeO粉末和过渡金属氧化物,优化熔化和生长温度以及时间,有效减少了晶体生长时熔体的流失,缩短了制备周期,生长出了REBCO高温超导准单晶。

    一种利用组分分层控制法生长REBCO高温超导块材的方法

    公开(公告)号:CN110373717B

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN201910630634.8

    申请日:2019-07-12

    IPC分类号: C30B29/22 C30B11/02 C30B11/14

    摘要: 本发明公开了一种利用组分分层控制,生长REBCO(RE=Sm,Nd,La)高温超导块材的方法,包括如下工序:a)制备富钡组分的RE123SS、RE211SS相以及普通组分的RE123、RE211粉末;b)制备分层组分的前驱体;c)将籽晶放置在前驱体的上表面;d)将前驱体和籽晶置于生长炉中进行熔融织构生长。本发明采用顶部籽晶熔融织构法,制备高性能REBCO高温超导块材,在块体的上层采用常规组分,下层部分采用富钡组分,顶部籽晶首先快速将上层普通组分ab面长满,然后上层已长满的部分充当一个大籽晶可将下层富钡组分粉体的ab面长满,获得大c畴的LREBCO块材,提高磁悬浮力、冻结磁场等性能。

    一种利用前驱体组分生长REBCO高温超导晶体的方法

    公开(公告)号:CN109943890B

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN201910218833.8

    申请日:2019-03-21

    IPC分类号: C30B29/22 C30B13/00

    摘要: 本发明公开了一种利用前驱体组分生长REBCO高温超导晶体的方法,包括步骤:a)按照Ba:Cu=2:3制备Ba2Cu3O5粉末;b)按RE2O3+2Ba2Cu3O5的配比制备前驱体粉末;c)将b)中制备的前驱体粉末压制烧结成料棒;d)按照一定的比例制备BaxCuyOz粉末;e)将d)中制备的粉末压制烧结成助熔剂棒;f)将c)和e)中制得的料棒和助熔剂棒置于光学浮区炉中,利用光学浮区法生长REBCO高温超导晶体。本发明通过在前驱体料棒中直接使用Re2O3和Ba2Cu3O5相,有效减少了晶体生长时熔区熔体的流失,缩短了制备周期,生长出了REBCO高温超导晶体。该方法对于解决光学浮区法生长非一致熔融晶体时熔区熔体的流失问题具普遍的作用。

    用于REBCO超导体块材再生长的方法

    公开(公告)号:CN112048766A

    公开(公告)日:2020-12-08

    申请号:CN202010962064.5

    申请日:2020-09-14

    IPC分类号: C30B29/22 C30B11/00 H01B12/00

    摘要: 本发明提供一种用于REBCO超导体块材再生长的方法,包括以下步骤:步骤一,将空的管式炉升温到极高温度并保温;步骤二,将低性能的REBCO超导体块材快速放入高温的管式炉内进行热处理;步骤三,对上述热处理后的REBCO超导体块材进行顶面磨平处理;步骤四,将顶面磨平处理后的上述REBCO超导体块材置于生长炉中进行顶部籽晶熔融织构生长,实现低性能REBCO超导体块材的再生长。本发明强调了先对炉体升温后放入块材的热处理工艺步骤,将低性能的REBCO块材预先经过快速升温熔融的处理。该高温不受籽晶热稳定性的限制,可以促进低性能REBCO块材中组分的瞬间分解以及形核,以达到高温相Y2O3颗粒细小化的作用,有利于再生长后REBCO块材性能的提高,操作简单,经济高效。

    一种制备高温超导掺杂晶体的方法

    公开(公告)号:CN104233455B

    公开(公告)日:2017-03-08

    申请号:CN201410382418.3

    申请日:2014-08-06

    IPC分类号: C30B15/04 C30B29/22

    摘要: 本发明公开了一种制备高温超导掺杂晶体的方法,包括以下步骤:(a)将BaCO3粉末和CuO粉末进行配料、湿磨和烧结,获得Ba-Cu-O粉末;(b)将Ba-Cu-O粉末加入到金属元素(M)掺杂的Y2O3坩埚中加热至第一温度,并继续保温,获得M-Y-Ba-Cu-O溶液,再冷却至第二温度;(c)使用YBCO/MgO薄膜作为籽晶,在第二温度的M-Y-Ba-Cu-O溶液保温生长50~100小时。本发明开创性地引入了金属元素(M)掺杂的Y2O3坩埚,同时提供掺杂元素和稀土元素,对制备高温超导掺杂晶体具有普适意义。

    一种利用腐蚀籽晶诱导生长REBCO高温超导块材的方法

    公开(公告)号:CN106087034A

    公开(公告)日:2016-11-09

    申请号:CN201610705201.0

    申请日:2016-08-22

    发明人: 姚忻 钱俊 相辉 刘艳

    IPC分类号: C30B11/00 C30B29/22

    CPC分类号: C30B11/00 C30B29/22

    摘要: 本发明公开了一种利用腐蚀籽晶诱导生长REBCO高温超导块材的方法,涉及高温超导体材料;包括1)制备RE123相与RE211相的粉末;2)将RE123和RE211混合,并添加CeO2压制成圆柱体前驱体;3)将籽晶放置在工序2)所述前驱体的圆形面的表面上;且所述籽晶的诱导结晶面与所述前驱体的圆形面的表面相接触;所述籽晶的诱导结晶面包括被腐蚀部分和未腐蚀部分,所述被腐蚀部分为将正方形的薄膜籽晶的四个角利用腐蚀剂腐蚀而成的部分,其中四个角上被腐蚀部分呈大小相同的小正方形;未腐蚀部分呈十字交叉状;4)将工序3)的前驱体和籽晶置于生长炉中进行熔融织构生长高温超导块材。本发明的方法简单、易于操作、完全重复可控。