化学溶液法制备的La_2Zr_2O_7缓冲层特性研究

利用XRD、电子背散射衍射分析(EBSD)和反射高能电子衍射(RHEED)等测试手段对化学溶液沉积技术制备的La2Zr2O7缓冲层的体织构和表面特性进行了研究。结果表明,在金属基带上,利用化学溶液沉积技术制备的La2Zr2O7缓冲层具有良好体织构和表面特性。     

用Mg-NdBCO籽晶制备PMP-SmBCO单畴块材

以NdBCO为基体,添加适量的MgO粉末,制备了自发形核生长的多畴样品。然后选用Nd-Ba-Cu-Mg-O为籽晶成功制备了具有单畴形貌的PMP-SmBCO块材。利用DTA、XRD和SEM分析了粉末的融化温度、晶体取向及微观组织形貌。结果表明添加质量分数1%MgO的NdBCO前驱粉末最高熔化温度比SmBCO粉末高了40℃以上,NdBaCuMgO籽晶与SmBCO样品晶体完全共格。     

温度对TFA-MOD制备YBCO薄膜的影响

采用TFA-MOD方法在YSZ单晶基底上制备YBCO薄膜,主要研究高温热处理阶段温度对薄膜微结构和超导电性的影响。采用X射线衍射和扫描电镜分别对相组成与形貌进行分析。结果显示在800～830℃之间,能够获得纯的YBCO相,同时随着晶化温度的降低,薄膜面内a轴晶粒减少,有利于薄膜超导电性的改善。     

NiW合金基带电化学抛光过程研究

采用硫酸溶液作为抛光液对轧制辅助双轴织构技术制备的Ni5W合金基带进行电化学抛光,在不同的抛光液浓度下获得了表面状态不同的基带。利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段研究了抛光过程中表面物质相成分及成因。结果表明:抛光液浓度较低时基带表面会形成过量的氧化物和H2WO4,造成表面选择性溶解过程紊乱,导致无法抛光。通过优化抛光液浓度可在基带表面获得适当厚度的固体层和粘液层,电流通过时可获得良好的抛光效果。     

BaCuO2-δ含量对GdBaCuO超导块材结构和磁浮力性能的影响

采用Nd-Ba-Cu-Mg-O冷籽晶和熔融织构生长工艺,在空气气氛下制备出GdBaCuO单畴块材,并通过流通氧气气氛退火处理获得超导样品。研究了前驱粉末中不同BaCuO2-δ含量对GdBaCuO前驱粉末熔化温度、块材生长及超导磁浮力性能的影响。结果表明,GdBaCuO前驱粉末的熔点随着BaCuO2-δ添加量的增加而降低。前驱粉末中BaCuO2-δ的添加量为0～0.5mol时,GdBaCuO块材均能生长成表面没有宏观裂纹、尺寸为Ф17mm的单畴,而BaCuO2-δ添加量为0.2mol时,样品的磁浮力性能最高,最大磁浮力密度达到12N/cm2(77K)。     

化学法动态热处理制备LZO缓冲层

对采用化学溶液沉积技术动态热处理制备La2Zr2O7(LZO)缓冲层进行了研究.结果显示,制备长样品时,侧向进气更有利于驱散热解气体,降低样品织构的不均匀性.当侧向进气方向与样品表面法线方向夹角较小时,更有利于提高LZO缓冲层的织构特性.LZO缓冲层的织构和表面形貌受样品移动速度影响的主要原因是样品移动速度的变化直接改变了样品的热处理时间.优化动态热处理过程后制备出的LZO缓冲层表面致密,LZO缓冲层具有锐利的立方织构,织构锐利度与金属基带织构相当.     

涂层导体用NiW合金基带表面改性研究

由于硫元素与氧元素化学特性的相近,在Ni基带表面形成硫的c（2×2）-S有序超结构有助于控制在金属Ni基带表面生长的氧化物膜的织构类型。目前,大多数关于在Ni基带表面形成c（2×2）-S超结构的研究报道,都集中于以硫化氢气体作为硫源,采用先吸附后脱附的方法形成该结构。首次提出通过硫化铵水溶液硫化NiW合金基带,再通过热处理去除无序的物理吸附层,形成有序c（2×2）-S超结构的新技术路线。采用AES和RHEED分别对采用新硫化技术处理后的样品表面成分和结构进行研究,并通过XRD对硫化前后的NiW基带上采用化学溶液技术制备的缓冲层织构进行了研究。结果显示,采用新技术处理的金属基带表面有明显的硫元素存在,并且硫在NiW合金基带表面形成了c（2×2）-S超结构。新硫化处理技术改善了NiW基带表面的物理化学特性,有利于氧化物缓冲层的外延生长。     

(Bi,Pb)/2212高温超导粉末合成及热力学过程研究

采用共沉淀法制备了(Bi,Pb)/2212高温超导粉末,利用X射线衍射(XRD)和差热分析(DTA)对粉末的成相热力学过程进行了研究.结果表明,在(Bi,Pb)/2212前驱粉共沉淀过程中,含有Bi3、Pb2 、Sr2 、Ca2 、Cu2 等5种金属离子的混合硝酸盐溶液,其温度不同将会导致生成的草酸盐沉淀产物发生颜色变化.对两种颜色状态的粉末进行的ICP分析显示,不同温度下,深浅粉末其化学计量比没有明显变化.通过对两种粉末在不同的烧结热处理制度下其XRD的物相分析以及对原始粉末的差热分析结果显示:浅色粉成相速度快,在主相2212形成时,浅色粉的2201相的含量也明显低于深色粉.     

Ni5W合金基带的热处理工艺

为了制备能够满足YBCO涂层导体所需的高强、低磁性基带,采用轧制辅助双轴织构技术(RABiTS)制备Ni-5at%W(Ni5W)合金基带,在不同温度及热处理制度下进行再结晶热处理。采用背散射电子衍射技术对基带织构情况进行研究,结果表明,Ni5W合金基带的初始再结晶温度为700℃,随退火温度升高,轧制织构不断向立方织构转变,在1200℃时立方织构百分含量接近100%。采用700℃预退火30 min后在进行1200℃退火1 h后,基带立方织构含量仍然很高,并且比一步退火法获得的立方织构更为锐利。     

低氟溶液合成YBCO超导膜

化学溶液沉积法制备超导膜具有成本低、可以大批量制备的优点,近年来受到了广泛的关注。但由于传统的无氟化学溶液沉积技术无法阻止BaCO3的形成，很难应用于制备具有高性能的YBCO膜。三氟乙酸盐金属有机物沉积技术（TFA-MOD）被认为是一种制备高性能YBCO膜的方法而备受关注。该技术所用的前驱溶液是将Y，Ba，cu的三氟乙酸盐溶入相应的溶剂中，如甲醇，然后通过二步热处理获得YBCO膜。第1步热处理（热解过程）时，在分解前驱膜的同时生成大量HF气体。