热处理工艺参数对熔融生长YBCO晶体生长形貌及磁悬浮力的 …

实验结果表明,较慢的熔化生长速度有利于改善ＹＢＣＯ晶体的形貌交南昌市其磁悬浮性能。但无论怎样改善工艺都很难得到单畴的ＹＢＣＯ大块超导材料。为此引进了ＳｍｗＯ３作籽晶,Ｓｍ２Ｏ３粉末可以用来当作ＹＢＣＯ大块材料熔化生长过程中的成核中心,能够使ＹＢＣＯ晶体在样品中心成核长大到整个样品,形成具有扇形形貌的样品,其磁悬 力比没有用籽昌的样品高很多,但仍不很理想。用ＮｄＢＣＯ单昌做昌,制备出的准单畴的ＹＢＣ     

顶部籽晶熔渗法单畴YBCO的制备及其显微结构分析

采用顶部籽晶熔渗工艺(Seeded infiltration and growth technique简称SIG)成功制备出了单畴的YBCO超导体,并对样品的显微结构进行了分析。整个SIG样品的超导相显微组织比较均匀,Y123片层的厚度很薄且连接性很好,但Y211粒子在样品中的分布并不均匀,如相对于c-GS区域而言,a-GSs区域Y211粒子的浓度较大且平均尺寸较小,这种不均匀性与Y211粒子的尺寸有关。本文比较详细的讨论了影响顶部籽晶熔渗法制备单畴YBCO超导体显微组织的因素。     

固相块中微纳尺度Gd211粒子的控制及其对单畴GdBCO超导块材性能的影响

通过控制Gd211固相块烧结温度的方法,获得了系列具有不同显微组织结构的Gd211先驱固相块;在此基础上,采用顶部籽晶熔渗生长法,制备了系列单畴GdBCO超导块材。并对其熔渗生长前后之宏观形貌、显微组织结构、以及单畴GdBCO超导块材的磁悬浮力进行了研究。结果表明,只有当先驱固相块的微观结构满足：Gd211粒子均为球状或椭球状颗粒、平均粒径较小、气孔率适中的条件时,单畴GdBCO超导块材中的Gd211粒子平均粒径最小,样品的磁通钉扎力和磁悬浮力最大(约38.7 N,样品直径20 mm,测试温度77 K,永磁体直径20 mm,表面磁场0.5 T)。该研究结果对于如何从微观结构上控制固相先驱块和单畴REBCO超导块材中RE211粒子的形状、粒径大小、气孔率、以及提高其超导性能提供了科学的依据和思路。     

Y2Ba4CuBiOx粉体的制备

采用热分析技术研究了Y2Ba4CuBiOx先驱混合物的相变过程,确定其大致形成的温度范围,通过对不同烧结温度下样品的X射线衍射（XRD）分析发现,烧结温度为980℃时可获得Y2Ba4CuBiOx（2411）单相粉体;通过环境扫描电子显微镜（SEM）观察和分析了Y2Ba4CuBiOx粉体的粒度分布,发现制备的粉体中既有纳米级Y2Ba4CuBiOx粒子,也有微米级大Y2Ba4CuBiOx粒子,而大粒子大部分是由小粒子团聚而成的。     

不同粒径Gd2Ba4CuNbOy纳米粒子掺杂对GdBCO块材性能的影响

采用顶部籽晶熔融织构方法（TSMTG）成功制备出掺杂不同粒径Gd_2Ba_4CuNbO_（？）纳米粒子的单畴GdBCO超导块材,研究其对超导块材的生长形貌和磁悬浮力的影响,结果表明,在该条件下制备出的单畴GdBCO超导块材样品上表面十字花纹明显,且四个单畴扇区光滑平整;样品的磁悬浮力随着Gd_2Ba_4CuNbO_y粒径的增大有逐渐减小的趋势,当过筛目数n=360目时,样品的磁悬浮力最大,约25N;利用环境扫描电子显微镜技术（SEM）观察了样品的微观形貌,结果显示,随着掺杂粉体过筛目数的减小,样品中Gd_2Ba_4Cu NbO_y纳米粒子的分布越来越均匀且粒径逐渐增大。实验结果对进一步提高GdBCO超导块材的性能具有重要的借鉴作用     

微纳Gd211先驱粒子的控制对单畴GdBCO超导块材磁悬浮力的影响

通过控制Gd211固相块烧结温度的方法,获得了系列具有不同显微组织结构的Gd211先驱固相块;在此基础上,采用顶部籽晶熔渗生长法,制备了系列单畴GdBCO超导块材。并对其熔渗生长前后宏观形貌、显微组织结构以及单畴GdBCO超导块材的磁悬浮力进行了研究。结果表明,只有当先驱固相块的微观结构满足:Gd211粒子均为球状或椭球状颗粒、平均粒径较小、气孔率适中的条件时,单畴GdBCO超导块材中的Gd211粒子平均粒径最小,样品的磁悬浮力最大(约38.7N,样品直径20mm,测试温度77K,永磁体直径20mm,表面磁场0.5T)。     

径向温度梯度对熔化生长大块YBCO超导体形貌及性能的影响

用实验的方法研究了径向温度梯度对熔化生长ＹＢＣＯ大块超导体形貌及性能的影响。结果表明，正的径向温度梯度有利于抑制ＹＢＣＯ大块超导体的成核数，制得的样品具有扇形形貌，晶畴区少而大，样品具有高的磁悬浮力。负的径向温度梯度则不然，制得的样品无规则形貌，晶畴区多且小，磁悬浮力低。对上述结果从理论上给出了定性解释