YBa_2Cu_3O_(7—δ)的Jc达到17000A/cm~2

美国贝尔实验室的S.金等指出,烧结YBa_2Cu_3O_7-δ超导体在77K温度和零磁场下的典型临界电流密度Jc约为500A/cm~2,而在1T时则只有1A/cm~2,远远低于Jc的理论上限(在77K时高于10~6A/cm~2),并且大大低于单晶的载流能力(大于10~4A/cm~2)。据认为,这与材料     

NbTi_(50)超导合金组份均匀性及其对Jc的影响

研究了NbTi_(50)超导合金铸锭、加工态的化学组份均匀性问题,用PSEM—500X型扫描电子显微镜对所有样品进行了测试与观察,探讨了均匀化热处理制度。将铸锭加工至一定尺寸后再进行均匀化处理,可以缩短均匀化处理时间。高温长时间的均匀化热处理,能够消除晶内偏析,使组份的化学成分均匀,有利于超导性能,特别是Jc的提高(4.2K、7.5T:非均匀化样品的Jc为8.2×10~4A/cm~2,均匀化样品的Jc为9.4×10~4A/cm~2)。D-S衍射分析结果表明,在均匀化热处理的冷却过程中,没有发现第二相析出。     

YBCO体材料的制备与临界电流密度

本文报道了烧结YBCO块材、Ag基YBCO复合带和熔融织构生长YBCO体材的制备方法、临界电流密度及显微结构。对于烧结YBCO块材,由于存在晶间弱连接问题,J_c仅在10~2—10~3A/cm~2范围(77K、0T),且对外磁场(在0—0.004T范围内)和样品尺寸十分敏感。粉轧工艺制备的Ag基-YBCO复合带材,其显微结构和J_c-H关系与烧结块材类似,由于带材中YBCO层的横截面积较小,与烧结块材相比,带材的J_c有一定提高,最高J_c值达6600A/cm~2(77K,0T)。熔融生长的YBCO体材,具有强烈的c-轴织构。这种结构的样品,其J_c值在77K,0T下大于35000A/cm~2,而在2T磁场下大于18000A/cm~2,显示出熔融织构生长工艺明显改善了烧结YBCO体材中所存在的弱连接。     

部分熔化热处理工艺对Bi-2212／Ag带材Jc性能的影响

为了提高Bi-2212/Ag带的性能（主要指临界电流密度Jc)，进行了部分熔化热处理工艺对带材Jc的实验。采用标准的4点法测量Jc,使用PW1700XRD,SL20 SEM 和EDX检验和研究带材的相组成和微观组织。实验表明，在流氧气氛下，烧结温度为860℃～880℃时，前驱粉末以Bi-2212为主相，同时含有少量的Bi-2201相，（Sr2Ca)Cu2O3相和富（Bi2Sr)相。在流氧气氛下，带材Jc性能对热处理工艺参数非常敏感，在实验条件范围内，优化后的热处理工艺参数为：熔化温度Tmax=890℃，熔化时间tmax=10min,冷却速率Rc=2℃h^-1，在保温温度为835℃时，保温时间ta=20h,通过优化的部分熔化热处理工艺，在77K，0T下最后所制得带材的最大Jc=6A,Jc=890Acm^-2.     

Bi-2212/Ag带材的制备与性能

研究了名义化学成分为Bi2.10Sr1.96Ca1.0Cu2.00Ox的Bi-2212/Ag超导带材的制备和性能,采用X射线衍射技术和扫描电镜技术分析了Bi-2212相的合成过程和Bi-2212/Ag超导带材中超导体的微观组织形貌,在4.2～30K温度范围内测量了Bi-2212/Ag超导带材样品的临界电流密度(Jc),应用背景场的磁场(B)最高达到7T。结果表明,Bi2.10Sr1.96Ca1.0Cu2.00Ox的粉末在空气中多次烧结后,2212相生成量可以达到91.6%;Bi-2212/Ag超导带材中晶粒间有良好的连接性,但微观组织中仍存在大量的缩孔。在磁场高于5T和温度低于20K时,Jc随应用磁场和操作温度升高而缓慢下降,而当磁场小于5T和温度超过20K时,Jc快速下降。通过熔化-慢冷工艺得到的Bi-2212/Ag带材其临界电流密度Jc可达到320A/mm2(4.2K,7T)。     

氧分压分析法鉴定(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox超导前驱粉性能

利用氧分压分析法对（Bi,Pb）2Sr2Ca2Cu3Ox。超导前驱粉的放氧量进行了定量计算,并考察了放氧量对Bi-2223带材临界电流密度Jc的影响。结果表明,前驱粉中富Pb相Ca2PbO4（简称CP）和（Bi,Pb）2Sr2Ca2Cu3Oy,（简称3221）的总量增加或CP相与3221相含量的比（CP：3221）下降,都导致放氧量增加。放氧量与Jc之间存在直接对应关系：当放氧量为0．32mL／g时带材的Jc最高,放氧量过高或过低均对Jc不利。相应地,可以通过定量计算前驱粉的放氧量预测带材的Jc进而鉴定前驱粉性能。     

低温成卷扩散制取Nb_3Sn超导带

超导化合物Nb_3Sn是绕制高场磁体必不可少的材料之一。制取Nb_3Sn超导带一般采用连续扩散法及汽相沉积法。目前,美国通用电气公司(GE)用扩散法制取的Nb_3Sn带材,其短样性能达到:在五万外磁场下,Jcs=7.6×10~5～1.6×10~(?)安/厘米~2,Jc全     

Campbell法研究MgB2晶粒特性与临界电流密度关系

用PIT(powder in tube)法在不同条件下制备MgB2样品,通过X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)对不同参数下制备样品的成分和微观结构进行了表征;利用Campbell法检测样品的bac-λ'关系,求得样品的超导临界转变电流密度Jc;由样品的Jc结合形貌与相成分对比分析,结果表明:长时间烧结,晶粒较大,利于导电,但缺乏钉扎作用,在外磁场下超导电流减小.长时间烧结,晶界间氧化层增厚,超导电流密度减小.     

BiPbSrCaCUO110K单相高温超导体的制备

比较了固态混合法和硝酸盐共分解法制备原料粉末的优劣,结果表明,用硝酸盐共分解法制备的粉末,经压块烧结后的J_c是固态混合法的5倍,X射线衍射结果表明,前者的110K相含量明显大于后者。本文还比较了一次和二次压制烧结工艺对超导体性能的影响,结果表明二次压制烧结工艺得到的超导体密度是一次压制烧结工艺的1.5—2倍,前者的J_c是后者的5倍,二次压制后表面织构明显增加。但高低温超导相的比例改善不明显。采用多重压制烧结法制备名义成份为Bi_(1.84)-Pb_(0.4)Sr_(1.91)Ca_(2.03)Cu_(3.06)O_x。的超导体,其T_c107K,密度5.5g/cm~3,77K磁化电流大于10~4A/cm~2,屏蔽效应超导体积大于90%。Meissner效应超导体积大于70%,磁化率随温度的变化没有两个台阶,粉末X射线衍射完全单相,块材X射线衍射表面有强烈((?))织构。     

前驱粉的相组成对Bi（Pb）-2223／Ag带材的微观结构和性能的影响

通过改变粉末的最终烧结温度制备出不同相组成的前驱粉。研究了前驱粉的相组成对Bi(Pb)-2223／Ag带材性能和带材微观结构的影响；从而得出装管前粉末的最佳相组成为：(Pb)2212主相加上一定量的第二相[Ca2PbO4和(Sr，Ca)CuO]，不含2201和2223相。前驱粉的最佳烧结温度应刚好低于2223相的起始成相温度820℃。制备出的最高带材性能Jc达到12kA／cm^2。     

钛在航空工业中的应用

报道了采用预成形YBCO/Ag线材熔融法制取YBa_2Cu_3O_(7-δ)多晶超导体的初步结果。熔融后的样品至少分解为三种以上的非超导相及少量超导相。经过适当的后序热处理之后,样品呈现超导性,最高Jc>667A/cm~2。对后序热处理温度、时间和冷却速率与样品的临界电流密度Jc的关系,分别做出了曲线。同时,对YBCO的熔凝过程做了分析。     

含铅化合物在BSCCO粉末热处理中的形成与氧释放及吸收关系

为了提高(Bi，Pb)-2223／银超导带材的传输性能，其制备工艺近几年有很大的改进。目前采用PIT法，制备的150m长的(Si，Pb)-2223／银超导带材，在77K和自场下，工程电流密度Jc达到了18kA／cm^2。Bi-2223带材的质量，主要依赖于前驱粉末、机械变形、退火气氛、温度、时间及精确的升温和降温速率等工艺参数。关键是要控制(Bi，Pb)-2223相的形成。     

NbTi-25Ta/Cu多芯复合线的临界电流密度

本文研究了不同多次时效工艺技术对NbTi—25Ta/Cu多芯复合线临界电流密度的影响。实验结果表明,所研究的材料获得了高性能,4.2K、5T与1.87K、10T下的Jc分别达到了2.71×10~5A/cm~2(六次时效的)和1.68×10~5A/cm~2(四次时效的)。这些性能在国际相同组份超导材料中居领先地位。     

国外BSCCO HTS带材研究进展

评述了国外BSCCO高温超导（HTS）带材的最新进展。目前,工业轧制的Bi（Ph）－2223多芯带材短样的Jc（77K,0T）高达58000A·cm－2,千米以上长带的Jc（77K,自场）在1×104A·cm-2以上。用BSCCOHTS带村绕制的大线圈在20K产生了高达7T的磁场。在提高带材性能的同时,人们还研究成功许多制取BSCCO带材的改进工艺,其中,带材连续制取工艺可使BSCCO带的成本降低到一般产品的水平。     

石墨烯掺杂和烧结温度对MgB_2块体微观结构和超导性能的影响（英文）

采用未掺杂石墨烯的粉末制备MgB_2块体作对比,研究了石墨烯掺杂对MgB_2块材微观结构和超导性能的影响,以及退火温度对石墨烯掺杂MgB_2块材微观结构和超导性能的影响。对烧结后的样品采用XRD,SEM,SQUID进行相组成,微观结构和超导性能等的分析检测。研究发现,石墨烯掺杂明显提高了MgB_2超导材料的临界电流密度,在20 K和1 T磁场下,最大的临界电流密度达到1.8×105A/cm~2。     

热处理温度对Bi2223／Ag—Au带材相组成及载流能力的影响

用形变热处理工艺制备了Bi2223/Ag-Au带材,通过X射线衍射仪、超导量子干涉仪及标准四引线法研究了第1次热处理温度对带材中的相成分及载流能力的影响.结果显示:热处理温度超过840℃时,带材中会出现Bi2201相;热处理温度太低时不仅带材成相速率慢,而且带材中会出现较多的第二相.第1次热处理后,Bi2223相的转化率应该控制在85%附近,Pb离子进入到Bi2212晶格内,带材中有最少的Bi2201相、最少的其它非超导第二相有利于带材最终性能的提高.     

冷却速率对(Bi,Pb)-2223/Ag超导带材微观结构和性能的影响

研究了(Bi,Pb)-2223/Ag带材在第1次热处理后,不同的冷却速率对其输运性能和微观结构的影响。利用XRD、SEM等分析手段对样品进行表征。结果表明：随着冷却速率的降低,带材中的2201相不断减少直至消失,而Ca2PbO4相的含量却不断增加;与此同时,带材中第二相粒子的尺寸也不断增大。带材的输运电流测量表明,随冷却速率（对数坐标）的降低,样品的临界电流密度线性增加,同时,带材在磁场下的性能也不断提高。这是由于慢冷导致(Bi,Pb)-2223/Ag带材的晶粒连接性变好和磁通钉扎能力提高造成的。     

高T_c超导体材料的织构

对大多数超导应用来说,要求超导体在几个T高磁场下有高的临界电流密度Jc(104Acm2～106Acm2)。但Jc不是超导体材料的本征参数,而是强烈地取决于材料的微结构,如经典烧结工艺样品的Jc很低(≤103Acm2),相反单晶或薄膜工艺的Jc,77K下高达107Acm2,其原因就在于高Tc超导体的二维...     

热处理气氛对(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oy超导带材晶粒尺寸及相组成的影响

采用粉末装管法(PIT)制备(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oy(Bi-2223)超导带材,通过X射线衍射仪、扫描电镜研究热处理气氛对Bi-2223晶粒尺寸、结晶度及相组成的影响.研究结果表明:采用空气热处理有利于Bi-2223晶粒的长大;采用7.5%O2-Ar气氛热处理带材中存在较少的非超导相,且Bi-2223的结晶度较高;通过一种复合气氛热处理(热处理过程中使用两种气氛),带材Bi-2223晶粒尺寸较大且非超导相较少.工艺优化后最终带材的临界电流密度超过20000A/cm2(自场,77K).     

NASICON型电解质材料Li_(1+x)Er_xZr_(2-x)(PO_4)_3(0.1≤x≤0.2)的制备与性能

以Li_2CO_3、ZrO_2、Er_2O_3、(NH_4)_2HPO_4为初始原料,采用传统的固相法合成了Li Zr_2(PO_4)_3基NASICON型固态电解质材料Li_(1+x)Er_xZr_(2-x)(PO_4)_3(x=0~0.2)。通过无压烧结和放电等离子烧结法(SPS)烧结得到致密的电解质片,采用无压烧结过程中在样品中加入少许的PVA使得样品烧结致密。利用XRD、SEM、EIS分别测得样品的结构、形貌以及电性能。结果表明:通过SPS烧结的样品致密度可以达到92.6%。使用SPS烧结后的样品Li1.15Er0.15Zr1.85(PO_4)_3在常温下的晶粒和总电导率分别为2.2×10~(-4)和8.8×10~(-6) S·cm~(-1)。样品的激活能为0.36 e V。