SmBCO超導塊材工藝研究.pdf

1、REBCO 高溫超導塊由于高的臨界轉(zhuǎn)變溫度和優(yōu)良的電磁性能而在超導磁懸浮、超導電機及超導飛輪儲能等方面有著許多潛在的應(yīng)用。由于REBCO 晶體結(jié)構(gòu)的各向異性，要使其電磁性能達到實用水平，首先要使晶體擇優(yōu)取向。頂部籽晶技術(shù)與熔融織構(gòu)生長工藝相結(jié)合是制備單疇超導塊材非常成功的方法，頂部籽晶熔融織構(gòu)可使材料顯微結(jié)構(gòu)按籽晶的晶體取向定向凝固生長，形成單一c軸取向的單疇。在REBCO高溫超導材料中，SmBCO也是一種非常具有吸引力的材料，因為它具

2、有比YBCO更高的超導轉(zhuǎn)變溫度，在強磁場中有更高的臨界電流密度。因此本文對SmBCO塊材的生長工藝進行了研究。 本論文采用頂部籽晶熔融織構(gòu)生長法制備SmBCO超導塊材，系統(tǒng)研究了制備SmBCO的工藝過程，其中包括了前驅(qū)粉末的制備工藝。研究了影響SmBCO塊材生長的各個因素，研究發(fā)現(xiàn)：在SmBCO單疇超導塊的生長過程中，排氣時間、熔融溫度、生長溫區(qū)等因素對塊材的生長影響是非常重要的。 對傳統(tǒng)的工藝流程稍作修改，得到了另一種

3、制備超導塊材的新工藝，即等溫生長工藝。實驗證明采用此工藝可以保證塊材在生長溫區(qū)有一個較大的生長速率。并且得出了有利于SmBCO塊材生長的最佳溫區(qū)為1038℃～1041℃。高于此溫區(qū)，SmBCO塊材生長不完全，在樣品邊緣晶粒粗化，表面有宏觀裂紋。低于此溫區(qū)，樣品生長速率降低。在此溫區(qū)研究發(fā)現(xiàn)樣品沿a-b面的生長速率遠大于c軸的生長速率。且a-b面的生長速率大約為0.736mm/h。 運用MPMS測量了樣品的臨界溫度轉(zhuǎn)變曲線，樣品最