二次單疇化制備GdBCO超導塊材的方法及其性能*

王妙 楊萬民 王小梅 昝雅婷陳森林 張明 胡成西

1) (西安航空學院理學院, 西安 710077)

2) (陜西師范大學物理學與信息技術學院, 西安 710062)

1 引 言

高溫超導體自1987年被國內外科學家們發現以來, 一直是人們關注的熱點和重點內容之一[1,2].單疇REBa2Cu3O7—δ(REBCO)高溫超導塊材由于具有大的磁懸浮力、強的捕獲磁通密度[3,4]、高的臨界轉變溫度Tc、以及良好的自穩定磁懸浮等優良特點[5,6], 在超導磁懸浮列車、微型強磁體、超導電機、以及超導體磁分離系統等高新技術領域有著非常廣泛的應用前景和巨大的發展潛力[3,4,7-11].

目前, REBCO高溫超導塊材常用的制備方法主要有兩種, 一種是頂部籽晶熔融織構生長(TSMTG)方法, 該方法將以REBa2Cu3O7—δ(RE123)和RE2BaCuO5(RE211)為主的混合粉體按一定的比例壓制成坯塊, 然后進行熔化慢冷方式生長.由于在高溫狀態下容易發生RE123異質熔化, REBCO樣品在生長過程中極易發生嚴重的收縮、形變以及液相流失等現象, 并導致整個樣品內部出現大量的孔洞、裂紋以及RE211粒子的團簇, 從而導致整個樣品的生長失敗[12-14].另一種是頂部籽晶熔滲生長(TSIG)方法, 該方法是將RE211與富Ba, Cu液相源分別進行壓坯, 在升溫過程中液相源輔助塊逐漸熔化, 同時液相源受NdBCO籽晶誘導, 在其毛細力的作用下向上滲透到RE211固相坯塊中,同時在隨后的慢冷生長過程中逐步完成RE123超導晶體的織構生長.這種方法有效地解決了樣品的收縮、形變等技術問題, 同時對樣品的微觀組織結構也進行了一定的改善, 是一種較為優越的制備REBCO超導塊材……