YBaCuO粒子在Y-Ba-Cu-O准单畴超导块材中的分布及对其性能的影响

摘要

在熔融织构技术出现前，对于Y-Ba-Cu-O(YBCO)多晶超导块材来说，由于晶界边缘的弱连接现象导致其临界电流密度很小。随着块材制备工艺的发展，尤其是顶部籽晶熔融织构法的发展，不仅消除了晶界间的弱连接，而且引入了非超导颗粒Y<,2>BaCuO<,5>(Y211)作为钉扎中心，有效的提高了样品的钉扎力和临界电流密度。 在YBCO生长理论基础上，通过对样品内部SEM观察和VSM的测量，本文研究了Y211颗粒在YBCO准单畴块材中的分布和其分布对样品超导性能的影响，结果如下： 1．由YBCO生长理论，Y211颗粒的分布和YBa<,2>Cu<,3>O<,7-δ>，(Y123)相的生长速率有很密切的关系。SEM微结构观察发现，顶部籽晶诱导生长熔融织构YBCO超导块材中的Y211粒子分布呈不均匀性。因为根据Ostwade生长模型，长时间处于液相中的Y211粒子容易变的粗大，并和其它的Y211颗粒团聚在一起。通过样品宏观形貌观测发现沿a轴的Y123相的生长速率比沿c轴的生长速率要快，由此导致了Y211粒子在这两个方向上的不均匀分布。Y211相粒子在近籽晶处容积率较小，而在样品底部则密度较大，并且呈现Y211粒子团聚现象。对Y211分布不同的区域分别作了磁滞回线的测量，发现临界电流密度也随着Y211颗粒的变化而变化。 2．通过优化Y211前驱粉体，可以改善Y211相粒子在母体中的分布，从而有效提高YBCO块材临界电流的值Jc和块材的磁悬浮力。通过制备不同的Y211前驱粉粒径的样品进行分析，结果表明，Y211相粒子在母体中的分布越均匀，且Y211粒子平均粒径越小，越有助于增加磁通钉扎，从而提高临界电流密度，增加块材的磁悬浮力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2超导材料的发展

1.3高温超导材料的应用

1.3.1弱电应用

1.3.2强电应用

1.4本论文的课题来源及主要研究内容

参考文献：

第二章YBCO准单畴块材制备工艺的发展

2.1引言

2.2熔融织构的发展

2.3熔融织构的基本原理

2.4 YBCO制备工艺过程

2.4.1熔融织构工艺MTG

2.4.2淬火熔融工艺QMG

2.4.3粉末熔化工艺PMP

2.4.4顶部籽晶熔融织构法TSMTG

2.5 Y系高温超导材料的合成机制

2.5.1材料制备的组分

2.5.2 YBa2Cu3O7-d的定向合成

2.5.3YBa2Cu3O7-d晶体生长的动力学

2.5.4 YBCO超导体的结构与特性

参考文献：

第三章YBCO准单畴材料的制备和性能测试

3.1制备工艺

3.1.1 YBCO单相先驱物的制备

3.1.2准单畴YBCO样品的制备

3.2测试方法

3.2.1磁悬浮力的测量

3.2.2样品的金相处理

3.2.3样品的微结构形貌观测和EDS分析

3.2.4磁性测量

3.2.5电阻特性测量

第四章Y211粒子在准单畴样品中的分布及对其临界电流的影响

4.1引言

4.2 YBCO块材的生长机制

4.3 Y211粒子在单畴样品中的分布

4.4 Y211粒子的分布对临界电流的影响

4.5本章小节

参考文献：

第五章Y211粒子的粒度对YBCO生长和性能的影响

5.1 Y211粒度对YBCO生长的影响

5.2细化Y211粒径的方法

5.2.1外部添加控制

5.2.2优化前驱粉体控制

5.3性能测试

5.4本章小节

参考文献：

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

致 谢