二次单畴化制备GdBCO超导块材的方法及其性能*

王妙 杨万民 王小梅 昝雅婷陈森林 张明 胡成西

1) (西安航空学院理学院, 西安 710077)

2) (陕西师范大学物理学与信息技术学院, 西安 710062)

1 引 言

高温超导体自1987年被国内外科学家们发现以来, 一直是人们关注的热点和重点内容之一[1,2].单畴REBa2Cu3O7—δ(REBCO)高温超导块材由于具有大的磁悬浮力、强的捕获磁通密度[3,4]、高的临界转变温度Tc、以及良好的自稳定磁悬浮等优良特点[5,6], 在超导磁悬浮列车、微型强磁体、超导电机、以及超导体磁分离系统等高新技术领域有着非常广泛的应用前景和巨大的发展潜力[3,4,7-11].

目前, REBCO高温超导块材常用的制备方法主要有两种, 一种是顶部籽晶熔融织构生长(TSMTG)方法, 该方法将以REBa2Cu3O7—δ(RE123)和RE2BaCuO5(RE211)为主的混合粉体按一定的比例压制成坯块, 然后进行熔化慢冷方式生长.由于在高温状态下容易发生RE123异质熔化, REBCO样品在生长过程中极易发生严重的收缩、形变以及液相流失等现象, 并导致整个样品内部出现大量的孔洞、裂纹以及RE211粒子的团簇, 从而导致整个样品的生长失败[12-14].另一种是顶部籽晶熔渗生长(TSIG)方法, 该方法是将RE211与富Ba, Cu液相源分别进行压坯, 在升温过程中液相源辅助块逐渐熔化, 同时液相源受NdBCO籽晶诱导, 在其毛细力的作用下向上渗透到RE211固相坯块中,同时在随后的慢冷生长过程中逐步完成RE123超导晶体的织构生长.这种方法有效地解决了样品的收缩、形变等技术问题, 同时对样品的微观组织结构也进行了一定的改善, 是一种较为优越的制备REBCO超导块材……