電化學法制備二硼化鎂膜的工藝優(yōu)化研究.pdf

1、金屬間化合物超導體MgB2，因具有較高的臨界轉(zhuǎn)變溫度(Tc=39K)、高的臨界電流密度(105A/cm2)和簡單的結(jié)構(gòu)，故而引起了科學界對其廣泛地關(guān)注。本實驗采用熔鹽電化學法在不同襯底上制備MgB2超導膜。利用該方法，即可以解決常規(guī)方法不能很好處理的閉合回路接頭問題；又可以促進MgB2超導體在強電方面，特別是在強磁場領域中的應用；還可以提高器件靈敏度，降低材料成本。
　　 本文通過對KCl-NaCl-MgCl2三元系相圖和熔度圖

2、的分析，理論電解電壓的計算，確定了前期實驗的電解參數(shù)范圍。在熔鹽制備MgB2膜的實驗過程中，首先對電解設備進行改進。然后，以KCl-NaCl-MgCl2-Mg(BO2)2混合熔鹽體系作為反應物，采用直流電源，分別在銅、石墨和不銹鋼三種陰極襯底上制備MgB2膜。并在前人研究的基礎上，通過對電解溫度、藥品配比、電解電壓和預處理工藝等實驗條件的優(yōu)化，獲得了現(xiàn)階段不同襯底制備MgB2膜較為優(yōu)化的工藝參數(shù)。最后，利用X射線衍射儀分析樣品物相及結(jié)晶

3、性能，并從實驗工藝和理論研究兩方面對目前處于起步階段的熔鹽電解法制備MgB2膜的生長機理進行了較深入地探討。
　　 實驗結(jié)果表明，實驗過程中對熔鹽體系先行預電解有利于MgB2膜樣品結(jié)晶性能的提高。用體積比為1:1.5的二甲基亞砜與N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液，能較好地軟化和溶解樣品表面的雜質(zhì)。在銅、石墨和不銹鋼三種不同陰極襯底上制備MgB2膜，較為優(yōu)化的工藝參數(shù)分別為，電解溫度598℃、608℃和598℃；電解電壓4.2V、3