SmBCO超導(dǎo)塊材工藝研究.pdf

1、REBCO 高溫超導(dǎo)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(dǎo)磁懸浮、超導(dǎo)電機(jī)及超導(dǎo)飛輪儲(chǔ)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(dá)到實(shí)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(zhǎng)工藝相結(jié)合是制備單疇超導(dǎo)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(zhǎng)，形成單一c軸取向的單疇。在REBCO高溫超導(dǎo)材料中，SmBCO也是一種非常具有吸引力的材料，因?yàn)樗?/p>

2、有比YBCO更高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度，在強(qiáng)磁場(chǎng)中有更高的臨界電流密度。因此本文對(duì)SmBCO塊材的生長(zhǎng)工藝進(jìn)行了研究。 本論文采用頂部籽晶熔融織構(gòu)生長(zhǎng)法制備SmBCO超導(dǎo)塊材，系統(tǒng)研究了制備SmBCO的工藝過(guò)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(zhǎng)的各個(gè)因素，研究發(fā)現(xiàn)：在SmBCO單疇超導(dǎo)塊的生長(zhǎng)過(guò)程中，排氣時(shí)間、熔融溫度、生長(zhǎng)溫區(qū)等因素對(duì)塊材的生長(zhǎng)影響是非常重要的。 對(duì)傳統(tǒng)的工藝流程稍作修改，得到了另一種

3、制備超導(dǎo)塊材的新工藝，即等溫生長(zhǎng)工藝。實(shí)驗(yàn)證明采用此工藝可以保證塊材在生長(zhǎng)溫區(qū)有一個(gè)較大的生長(zhǎng)速率。并且得出了有利于SmBCO塊材生長(zhǎng)的最佳溫區(qū)為1038℃～1041℃。高于此溫區(qū)，SmBCO塊材生長(zhǎng)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(zhǎng)速率降低。在此溫區(qū)研究發(fā)現(xiàn)樣品沿a-b面的生長(zhǎng)速率遠(yuǎn)大于c軸的生長(zhǎng)速率。且a-b面的生長(zhǎng)速率大約為0.736mm/h。 運(yùn)用MPMS測(cè)量了樣品的臨界溫度轉(zhuǎn)變曲線，樣品最