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一种低碳超细REBa制作方法

  • 专利名称
    一种低碳超细REBa制作方法
  • 发明者
    周廉, 陈绍楷, 王克光, 吴晓祖, 张平祥, 冯勇
  • 公开日
    2000年12月13日
  • 申请日期
    2000年6月29日
  • 优先权日
    2000年6月29日
  • 申请人
    西北有色金属研究院
  • 文档编号
    C04B35/01GK1276358SQ0010788
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种低碳超细REBa2Cu3O6+δ粉末的制备方法,其特征在于其制备过程为a.首先将BaCO3与CuO按1∶1摩尔比配制并混合后,在870℃-920℃之间于流通氧气氛中烧结40-50小时,制备BaCuO2粉末;b.将烧制好的BaCuO2磨细并与稀土氧化物RExOy、CuO粉末按RE∶Ba∶Cu为1∶2∶3的配比混合均匀;c.将混合好的粉末在870℃-920℃之间于流通氧气氛中烧结10-20小时后,经磨细得REBa2Cu3O6+δ粉末2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于稀土氧化物RexOy是Y2O33.根据权利要求1所述的方法,其特征在于稀土氧化物RexOy是Nd2O34.根据权利要求1所述的方法,其特征在于稀土氧化物RexOy是Sm2O35.根据权利要求1所述的方法,其特征在于稀土氧化物RexOy是Yb2O36.根据权利要求1所述的方法,其特征在于BaCuO2与稀土氧化物Y2O3、CuO粉末混合均匀后是在900℃流通氧气氛中烧结14小时后
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  • 法律状态
专利名称:一种低碳超细REBa的制作方法一种低碳超细REBa2Cu3O6+δ粉末的制备方法,涉及一种采用熔融织构法制备高Jc值REBCO超导体的基本原料的REBa2Cu3O6+δ粉末的制备方法。REBa2Cu3O6+δ粉末是熔融织构法制备高Jc值REBCO超导体的基本原料。其基本要求是一、碳含量要低(<300ppm),因为碳一旦进入REBCO晶格将严重降低其超导性能;二、粒度要细(最好<1μm),因为高Jc值REBCO要求有大量超细RE2BaCuO5(<1μm)均匀弥散地分布在REBCO基体中以增强钉扎并消除裂纹以消除弱连接,而RE2BaCuO5来源于REBa2Cu3O6+δ粉末的包晶分解过程,在包晶分解过程中,RE2BaCuO5在原始REBa2Cu3O6+δ晶粒边界形核,若原始REBa2Cu3O6+δ晶粒(粉末)足够细,则晶界面积足够大,包晶分解过程中RE2BaCuO5形核位置也就更多,REBa2Cu3O6+δ晶粒(粉末)完全分解后所得RE2BaCuO5尺寸更细小,从而在随后的织构化REBCO包晶合成过程中被捕获的RE2BaCuO5尺寸也就更细小,进而获得高Jc值的REBCO超导体。目前制备REBa2Cu3O6+δ粉末常采用固态烧结法和湿化学反应法(如共沉淀法,融胶-凝胶法)。由于BaO极不稳定,在空气中易于与CO2反应生成BaCO3。故经典固态烧结法常采用商品稀土氧化物RExOy、BaCO3和CuO三种粉末作为原料,按化学配比混和均匀后,在900℃以上流通氧气氛中烧结。为保证BaCO3完全分解以获得低碳含量的REBa2Cu3O6+δ,常需烧结50小时以上。由于在高温下反应时间过长,生成的REBa2Cu3O6+δ常长大成数十微米。而湿化学反应法一般是在含碳的有机溶剂中析出REBa2Cu3O6+δ,然后在900℃以上长时间烧结以去除有机溶剂引入的碳,此过程中REBa2Cu3O6+δ极易长大成数十微米,对制备高Jc值REBCO超导体产生不利影响,且工艺过程也相对复杂。本发明的目的就是为了克服上述已有技术存在的不足,提供制备过程易于操作,可有效降低碳含量、有效控制REBa2Cu3O6+δ粉末的细度的一种低碳超细REBa2Cu3O6+δ粉末的制备方法,为采用熔融织构法制备高Jc值REBCO超导体提供优质原料。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种低碳超细REBa2Cu3O6+δ粉末的制备方法,其特征在于其制备过程为a.首先将BaCO3与CuO按1∶1摩尔比配制并混合后,在870℃-920℃之间于流通氧气氛中烧结40-50小时,制备BaCuO2粉末;b.将烧制好的BaCuO2磨细并与稀土氧化物RExOy、CuO粉末按RE∶Ba∶Cu为1∶2∶3的配比混合均匀;c.将混合好的粉末在870℃-920℃之间于流通氧气氛中烧结10-20小时后,经磨细得REBa2Cu3O6+δ末。本发明的方法,与经典固态烧结法和湿化学反应法相比,采用先除去过程中的碳,而合成REBa2Cu3O6+δ的步骤中碳不参与反应,因此不仅可以降低粉末的碳含量,还可以避免REBa2Cu3O6+δ在高温下的过分长大,从而获得低碳含量超细REBa2Cu3O6+δ粉末。所制备的REBa2Cu3O6+δ粉末平均粒度小于1μm,且操作简单,是一种比较理想的REBa2Cu3O6+δ粉末的制备方法。下面结合实施例对本发明的方法作进一步说明。一种低碳超细REBa2Cu3O6+δ粉末的制备方法,具体分三个步骤第一步,制备BaCuO2粉末。采用常用工艺,将BaCO3与CuO按1∶1摩尔比配制并混合后,在870℃-920℃之间于流通氧气氛中烧结40-50小时;第二步,将烧制好的BaCuO2与稀土氧化物RExOy、CuO粉末按RE∶Ba∶Cu为1∶2∶3配制后球磨数小时,使BaCuO2破碎并与稀土氧化物RExOy、CuO混合均匀;第三步,将混合好的粉末在870℃-920℃之间于流通氧气氛中烧结10-20小时使反应刚好完成,然后球磨破碎即可。所制备的REBa2Cu3O6+δ粉末平均粒度小于1μm。本发明的方法,其基本思想在于先除去碳,即将BaCO3首先转化为不含碳的BaCuO2稳定氧化物,然后用不含碳的BaCuO2与稀土氧化物RExOy、CuO反应合成REBa2Cu3O6+δ。由于合成REBa2Cu3O6+δ直接反应过程中不存在BaCO3的分解反应,因此高温下的烧结时间可大大缩短。只要控制好烧结温度和烧结时间使反应刚好完成而生成的REBa2Cu3O6+δ又不过分长大,就可能制备出极细的低碳含量的REBa2Cu3O6+δ粉末。实施例1将BaCO3与CuO粉末按1∶1摩尔比配制混合后,在管式炉内流通氧气氛中于870℃烧结10小时后升温至900℃保温1小时、再升温至920℃烧结30小时,获得BaCuO2粉末。将BaCuO2与Y2O3、CuO粉末按4∶1∶2摩尔比配制混合均匀后于870℃烧结20小时。再将所得的粉末用玛瑙球磨机球磨2小时,获得碳含量低于200ppm、平均粒度小于1μm的超细YBa2Cu3O6+δ粉末。
实施例2将BaCO3与CuO粉末按1∶1摩尔比配制混合后,在管式炉内流通氧气氛中于870℃烧结10小时后升温至900℃保温1小时、再升温至920℃烧结30小时,获得BaCuO2粉末。将BaCuO2与Y2O3、CuO粉末按4∶1∶2摩尔比配制混合均匀后于900℃烧结14小时。再将所得的粉末用玛瑙球磨机球磨2小时,获得碳含量低于200ppm、平均粒度小于1μm的超细YBa2Cu3O6+δ粉末。如附

图1所示。
实施例3将BaCO3与CuO粉末按1∶1摩尔比配制混合后,在管式炉内流通氧气氛中于870℃烧结10小时后升温至900℃保温1小时、再升温至920℃烧结30小时,获得BaCuO2粉末。将BaCuO2与Y2O3、CuO粉末按4∶1∶2摩尔比配制混合均匀后于920℃烧结10小时。再将所得的粉末用玛瑙球磨机球磨2小时,获得碳含量低于200ppm、平均粒度小于1μm的超细YBa2Cu3O6+δ粉末。


一种低碳超细REBa



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