节能减排低碳高稳定性高温超导材料制备工艺的利记博彩app

文档序号:6831555阅读:222来源:国知局
专利名称:节能减排低碳高稳定性高温超导材料制备工艺的利记博彩app
技术领域
本发明涉及一种节能环保的制备高温超导票制备工艺技术,特别是涉及一种节能 减排稳定性优异的高I1C和高电流密度的超导体制备工艺技术。
背景技术
超导电性的发现与发展19世纪和20世纪初,随着科学技术的进步低温制冷技术迅速发展,曾一度被认为 不能液化的“永久气体”一个个地相继被液化了。1908年荷兰(Leiden)实验室在昂内斯 (H. L. onnes)指导下实现了氦气液化,在此基础上再用降压降温技术市场,实现了 4. 2K到 IK的低温。1911年昂内斯研究低温固体水银的电阻时,发现在4. 2K附近水银的电阻已经降 到该实验室食品无法测出的程度,估计在1. 5K时水银的电阻与0°C水银电阻之比小于十亿 分之一,此时昂内斯意识到汞在4. 2K附近进入了一个新的物态。1912年对锡和铅也发现 了这种电阻隔突然消失(严格地说是电阻急剧下降)现象,1913年在昂内斯发表的论文中 首次提出超导电性这个名称,并定名为超导态。人们把在一定温度物质出现电阻完全消失 的现象称为超导现象。这类特质称为超导体,物质由正常状态转变为超导状态(零电阻状 态)的温度称为临界温度。1933年迈斯纳(W. F. Meissner)和奥森菲尔德(R. Ochsenfeld)从实验中发现,无 论是先加磁场后降温,还是先降温再加磁场,一旦进入超导态,磁场线就会突然被排斥到超 导体外,此时超导体内的磁场为零,即具有完全抗磁性,后人将这种现象称为迈斯纳效应。超导体发现半个多世纪内,科学家和工程人员艰苦地工作,发现和制造出上千种 超导体材料,其中包括2/种金属元素、900多种合金、500多种化合物等。直到1986年以前, 超导转换温度T,最高不过23. 2K,在1973年前,平均每5年才将T。提高IK (参看表26_1), 而在1973年之后的13年内,不管人们凭借经验还是理论上去探索,超导临界温度也未再有 所提高,超导体的研究一度陷于低谷。材料是科学技术和生产的基础,随着技术进步和生产发展材料科学变得越来越重 要。灵找高温超导是一直是科技工作者梦寐以求的目标。但是超导材料转变温度过低,必 然把超导体“埋没”在液氦中方能获得使用时所要求的低温,这就势必限制了它的应用范 围。因此在1986年以前,这一材料工程一直步履维艰,不少人怀疑,超导体是否仅是一种低 温现象。1986年4月,美国国了增骼机器公司(IBM)设在瑞士的实验室柏诺兹 (J. G. Bednorz)和缪勒(K. A. Muller)宣布他们发现了 Tc = 30K的超导体,材料是钡镧铜 氧(BaLaCuO)化合物制成的陶瓷,这一历史性的突破,开辟了超导研究的新领域。同年12月 14日日本东京大学在镧锶铜氧化合物中获得T。= 37. 5K的超导体。同时测到迈斯纳效应。 12月沈日中国科学院物理研究所获得了超始T。= 48. 6K(镧锶铜氧)和T。= 46. 3K(镧 钡铜氧)的新纪录,并首次宣布观测到在70K附近的超导转变迹象,促进了世界范围“超导竞赛”的又一次高潮。自1986年9月拍诺兹和谬勒在钙钛矿型铜氧基化合物内发现Tc (超导临界转变 温度)达38K的镧钡铜氧,1987年初朱经武继而发现了 Tc值高达91的钇钡铜氧,在1987 年2月,中国科学院赵忠贤等人发现Y-Ba-Cu-O超导体。1987年5月,中国有色金属研究总 院潘树明等人发现混合稀土-Ba-Cu-O超导体。1987年7月1日申报中国发明专利,1992年 此发明专利授权,专利号871045192。使高温或高Tc超导体成为本世纪末凝聚态物理和材 料科学最具有影响力的重大研究课题以来,以短短十年内,全世界投入了空前的研究力量, 在寻找和发现新型高温超导物质,探索高温超导现象的理论,制定各种合成或制备高温超 导粉末、块材、线圈与缆线的工艺以及开发它们的弱电及强电领域的应用或潜在应用,探讨 其产品的产业化途径等方面做了大量工作,形成了一支包括我国在内的由美、日、欧主导 的30余个国家构成的科研队伍,仅在1992年芝加哥应用超导会议上,与会者竞达1500人 之多,发表论文1200篇,较之其它国际会议这是绝无仅有的,全世界每年投入的科研经费 不下5亿美元。目前,其中一些国家对研制和开发实用的高Tc超导材料寄予厚望,迫切要 求在场全球高科技竞争中占据主民地位,在商业上甚至军事上取得回报。1986年在铜氧化合物内取得提高Tc值的重大突破,将超导应用由液氦( 5美元 /L)至冷升格到液氮(0.5美元/L)致冷时代。采用液氮不但提高了致冷体系维修和方便 和可靠性,同时由于简化了致冷设计,使超导器件的制造更为紧凑和有效。因此竞相寻找就 用的接近室温的高Tc超导体合物在80年代末掀起了一个前所未有的高潮(表1),据统计 仅在1988年就曾发现17种铜氧基高Tc化合物。钙钛矿型铜氧化合物具有很大的多变性, 与碱土、稀土或孤对离子氧化物结合,凭借其Cu-O面的稳定性及CuO4方阵中四个角上形成 无限长连接的网络构成了多种超导性的化合物。Cu-O面对超导性起关键作用,并且大体上 可以说,超导转变温度Tc随Cu-O面的层数面有规则地增加。1989-1992年发现新的高Tc 超导化合物的速度放慢,把主要精力侧重到超导体的合成、加工和提高性能方面,直到1993 年才出现第二个发现高Tc化合物的高峰。至此主要发现钇系(1988)、铋系铋系(1988)、铊 系(1988)和汞系(1993)四大类、约100余种高温超导体,将Tc由TOCO的91提高到汞钡 钙铜氧(HBCCO)的134K。表1、1986-1987年有代表性的高温超导体及其发明人与年代
权利要求
1.本发明涉及一种高温超导体的制备工艺技术,其特征在于所述的高温超导材料工艺 高温熔炼与活化烧结的新工艺结合,改变电子排列晶体结构。原材料在1050°C -1300°c熔 化后重新排列到提高超导Tc和临界电流密度的新排列晶体结构,改变了其原来工艺生成 的弱连接的结构,生成新的晶体结构,具有原子百分比为(稀元+金属原元)铜氧= 1:1: 3相粉末材料,具有211相和“123”相相超导体。
2.根据权利要求1所述的高温超导体熔炼与活化烧结制备新工艺,其特征是晶界扩散 蠕变,控制蠕变速度,体积扩散,表面扩散,晶界扩散以及蒸发凝聚控制物质迁移。剪切应变 而轴向应变仍有致密度化应变,剪切应变速度速率与剪切应力是线性关系与晶粒尺寸的三 分之一次方成正比关系。
3.根据权利要求所述的高温超导体熔炼与活化烧结制备新工艺,其特征在混合 后950°C _980°C烧结M-35h,降温到950°C _980°C,保温是;35_45h,降到室温,再研磨 5小时,作子晶是预烧时间是12h-Mh,降到IlOO0C -1107 °C,保温至IJ 12-18分钟,降到 10500C -1110°C,以每小时1°C降温,子晶加入后,1045°C _1100°C保温0. 5_lh。
全文摘要
本发明涉及一种高温超导体的制备工艺技术,其特征在于所述的高温超导体采用熔炼与活化烧结的新工艺,改变电子排列晶体结构。原材料在1050℃-1300℃熔化后重新排列,降到室温,研磨后再进入烧结炉在910-980℃烧结28h,降到室温,制成高温超导粉材。按图2的工艺技术,先制成子晶,再进入晶化炉,在1100℃烧结0.5-1h,慢降温到室温,及得到块材的高温的超导体。此工艺技术制成的高温超导体,具有高Tc和高Jc的超导性能。
文档编号H01B13/00GK102097181SQ201110040529
公开日2011年6月15日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者潘树明 申请人:潘树明
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