bi--2212高温超导厚膜的制备及性能研究

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1、万方数据东北大学硕士学位论文目录2．2．4热处理工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯142．3结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．152．3．1部分熔化热处理工艺参数的优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．152．3．1．1部分熔化温度Tmax的优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．16213．1．2降温速率Rc的优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．202．3．2对厚膜制备工艺的改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯232．4小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．

2、30第三章不同元素配比Bi一2212厚膜和PITBi一2212带材比较⋯⋯．．313．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313．2实验内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．323．2．1粉木制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．2．2不同Cu元素配比厚膜的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．343．2．3粉末装管法(PIT)带／J备Bi一2212／Ag单芯带材⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．3结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．343．3．1Bi元素配比对粉术成相的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．3．2Cu元素配比对粉木成相及厚膜性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．3．2．1Cu元素配比对粉末成相的影Ⅱ叭⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯373-3．2．2Cu元素配比对厚膜性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．393．3．2．3Cu元素配比对带材载流性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．433．4小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46第四章结论⋯⋯．：．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．49参考文献⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57万方数据东北大学硕士学位论文第一章绪论1．1引言第一章绪论随着制冷技术和高温超导材料性能的不断提高，高温超导技术将成为超导技术未来发展的方向，高温超导材料则是未来超导应用技术发展的基础，而超导应用技术的开拓将会带动高温超导材料迅速走向产业化。自1986年发现高温超导材料以来，经过十几年的发展，高温超导技术已经从基础性研究和开发示范性的应用技术项目逐步向实用化方向转变并形成多种产品。欧、美、日、韩等国均制定了相应的

5、长期发展计划，以提高本国在高温超导材料的研究、应用及产业化方面的全球竞争力。通过解读多国对高温超导材料发展的政策，不难发现高温超导应用在今后的发展重点主要是超导电缆、限流器、超导储能系统、变压器、超导磁体、移动通信和因特网技术、卫星通信等方面的大规模实用化应用。芬兰科学家最新的研究结果表明，全面应用超导技术可节省能耗、减少二氧化碳的排放。由此可见，发展低能耗、环境友好的超导材料和技术对我国在21世纪国民经济和人与社会协调发展方面具有重要的战略意义。实用高温超导材料主要包括Bi．2212、Bi．2223、YBCO、MgB2以及

6、最新发现的铁基超导体[1l等。在这些材料中只有Bi．2212和MgB2可以制备成各向同性的圆线，这为磁体的设计和绕制带来了极大便利。体，需要进一步提高线材高场下的性能。但从目前结果来看，MgB2要绕制高场磁而Bi一2212线材具有优异的低温高场载流性能，如图1．1所示，即使在30T外场下，其临界工程电流密度五仍可以维持在200A／mm2(4．2K)，因此可以满足实际工程应用的需要【21，而且可以用先绕制后反应的方式制备磁体，以防止绕制磁体时产生残余应力。此外Bi一2212材料的成相机制和制备工艺相对简单，使用部分熔化热处理即

7、可获得相纯度高、晶粒连接和取向性良好的线(带)材。因此，Bi一2212线材成为制备NMR等所需超高磁场磁体的最佳选择[31。万方数据东北大学硕士学位论文第一章绪论网面矿1一▲1Ic(Bi2212、·【Ic(NbTi、‘▲』Ic(Nb3Sn)T▲。。●▲。一。·●．·‘。●．．．一■’●’■o-．．图1．1各类超导体的尼一B特性比较Fig．1．1Comparisonofthe／c·Bcharacteristicforseveralkindsofsuperconductors1．2超导材料发展简史金属等导电材料在传导电流时，由于

8、电子碰撞及电子晶格间的相互作用，必定会对电流起到阻碍作用，从而造成电能的损耗。1911年荷兰莱顿大学的昂内斯教授发现：汞的电阻在温度降低至4．2K(一269℃)左右时急剧下降，至完全消失[41，这种现象被称为超导电性，而处于超导状态的导体被称为超导体。目前发现的超导材料都只有在冷却到足够低