YBCO生長界面特性及相轉(zhuǎn)化機理研究.pdf

1、本文首先以階梯式燒結(jié)與間歇式研磨相結(jié)合的方式制備了XRD純、微米級的原始粉料并建立了合理的梯度溫場，之后將定向凝固技術(shù)與PMP合成工藝相結(jié)合，通過不斷調(diào)整工藝參數(shù)如最高熱處理溫度、提拉速率等制備了ab晶面方向與樣品軸向夾角在5°之內(nèi)的YBCO棒材，并根據(jù)需要制備了若干淬火樣品及含籽晶樣品。 借助于SEM觀察及對杰克遜因子的計算從實驗及理論兩方面對半熔態(tài)生長條件下YBCO不同晶面的界面結(jié)構(gòu)進行了研究，認(rèn)為在本實驗條件下YBCO的a

2、b晶面接近于光滑界面而ac/bc晶面為粗糙界面；進一步討論了ab晶面的生長除受元素擴散影響之外還受原子沉積動力學(xué)影響，因此其法向生長速率低于ac/bc晶面，并且遵循不同的生長速率方程；YBCO生長過程中其ac/bc晶面易受成分過冷的影響失穩(wěn)分化成類胞狀而引起微區(qū)成分偏析，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建模型合理解釋了熔化法YBCO樣品中常見的片層狀形貌。 借助于元素分析的手段、從溶質(zhì)擴散的角度對體系非平衡相變過程中YBCO晶體的形核、長大過程及非

3、超導(dǎo)Y<,2>BaCuO<,5>(Y211)相的長大行為進行了研究。通過形貌觀察及分析均認(rèn)為在 211 存在的情況下，YBCO優(yōu)先通過異質(zhì)形核的方式在211表面形核，此后211溶解提供的Y元素通過液相擴散至優(yōu)先形成的YBCO表面進行生長；123與近鄰211之間的溶質(zhì)濃度梯度及相鄰211粒子間的濃度梯度分別形成了123相生長及211相粗化的主要驅(qū)動力；粒度細(xì)小、尺寸均勻的211粒徑不僅有利于YBCO的穩(wěn)態(tài)生長，而且有助于防止211相的粗化