（Bi，Pb）-2223-Ag超導帶材靜態(tài)熔化工藝研究.pdf

1、雖然銀包套(Bi,Pb)-2223（以下簡稱Bi-2223/Ag）帶材已經是目前唯一工業(yè)化生產應用的高Tc超導帶材，但是，由于傳統(tǒng)PIT制備工藝內在所固有的局限性，其平均臨界電流密度Jc僅能達到而不能充分滿足工業(yè)、商業(yè)化廣泛的生產和應用。本文試圖用一種新的平衡反應途徑來制備Bi-2223/Ag帶材。本研究的目的就是通過Bi-2223帶材的靜態(tài)熔化工藝研究，探索2223相平衡可逆轉變的可能性、確定2223相平衡可逆轉變的條件。本文分別研究

2、了改進的草酸鹽共沉淀法前驅粉末和帶材的制備（PIT法）以及熱處理工藝參數，如最高熱處理溫度、保溫時間和升降溫速率對帶材芯部2223相分解-再形成的影響。 實驗采用改進的草酸鹽共沉淀法制備原始粉末，并經過多次燒結和中間研磨最終得到2223相含量大于94％的前驅粉末，然后按照PIT法制備出芯部幾乎全部為Tc較高的2223相的原始單芯帶材。 在差熱分析測定單芯Bi-2223/Ag帶材熔化溫度的基礎上，參考已有研究基礎，通過低氧

3、壓（7.5％O2）條件下的系列熔化處理，分析了熱處理工藝參數對帶材芯部相組成和微觀結構的影響。試驗結果顯示，如果選擇合適的熱處理工藝參數，經熔化分解的 2223相可以在隨后緩慢冷卻的過程中平衡可逆再生成。其中，最高熱處理溫度TP、保溫時間和升降溫速率都能顯著地影響帶材芯部2223的熔化分解-再形成，并導致截然不同的分解-再形成途徑。 當TP=850~860℃時，2223相發(fā)生部分分解，但在隨后緩慢冷卻的過程中卻可以直接從液相中再

4、形成，此過程中，未發(fā)現2212相的參與，這與傳統(tǒng)的2223相的非平衡形成途徑截然不同，從而證明了2223相平衡轉變的可能性；當TP=865℃時，2223相全部分解，但其回復過程卻經歷了兩種不同的途徑：一是少量2223相直接從液相中再生成；二是先從液相中析出2212相，在隨后繼續(xù)冷卻過程中再轉變?yōu)?223相。由于2212相轉變?yōu)?223相所固有的遲緩特性，在本實驗的冷卻條件下，完全分解的2223相只能部分得到回復。 在一定最高處理

5、溫度下，保溫時間對2223相的分解-再形成過程也至關重要。如果保溫時間過長，如超過1h，帶材芯部將完全分解，從而導致2223只能得到部分回復；但時間過短，如10min，2223還沒有來得及發(fā)生分解，這樣也達不到熔化處理的效果。實驗表明，Bi-2223/Ag帶材的熔化處理，需要熔化處理溫度與保溫時間的合理匹配。 采用不同升降溫速率熔化處理的結果顯示，只有以5℃/h加熱并以1.5℃/h緩慢冷卻的帶材其芯部2223熔化分解后才能夠得到