[发明专利]铋系高温超导材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超导材料的制备工艺，特别涉及一种铋系高温超导材料的制备方法。

背景技术

现有铋系高温超导材料的制备方法一般采用粉末套管法（Power in tube，简称PIT）。该方法具体操作中一般采用银或银合金作为超导导线的基体，将超导粉塞入银套管或银合金套管中进行多道拉拔、轧制和热处理，制备出超导带材。由于原始超导粉的颗粒尺寸一般在微米量级，使得超导粉塞入银管互相接触后仍然存在较大空隙，导致拉拔和轧制过程能够提高的超导相密度有限。另外，轧制过程不能施加过分大的力，否则会破坏超导晶粒，这使得通过形变诱发的c轴织构有限。因此，铋系高温超导材料的电学性能仍有较大提升空间。

现有技术中还有采用薄膜技术制备铋系高温超导薄膜（例如，(Bi,Pb)-2223薄膜）。其中，采用薄膜技术制备铋系高温超导材料主要采用真空方法，如激光脉冲沉积、化学气相沉积、分子束外延和磁控溅射。采用真空方法制备铋系高温超导材料的优点是原位生长，铋系高温超导薄膜的缺陷少，质量好；缺点是真空设备的引入增加成本，难以实现大规模工业生产。利用非真空方法制备铋系高温超导薄膜的方法较少，原因是在制备铋系高温超导薄膜时具有高温烧结的过程，在高温烧结过程中会产生元素的挥发导致各个元素的化学配比偏离铋系高温超导薄膜的成相区间，从而形成更广的成相区间及其它第二相，降低铋系高温超导薄膜的质量及电学性能。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种采用非真空方式的、能够提铋系高温超导带材中超导相的密度、改善超导相的c轴织构且能显著提高铋系高温超导带材的电学性能的铋系高温超导材料的制备方法。

一种铋系高温超导材料的制备方法，该方法包括以下步骤：提供一基带以及铋系超导溶液，在所述基带上涂敷所述铋系超导溶液，从而在所述基带上形成一前驱薄膜；将该形成有所述前驱薄膜的所述基带进行热处理，使所述前驱薄膜热解，从而在所述基带上形成一热解膜；在所述热解膜的表面形成一阻挡层，从而形成一前驱结构体；密封所述前驱结构体；对该密封后的所述前驱结构体进行热处理，获得所述铋系高温超导材料。

相对于现有技术，本发明提供的铋系高温超导材料的制备方法具有以下有益效果：第一、铋系超导溶液可均匀的涂敷在基带的表面，利于形成致密的超导层，提高了铋系高温超导材料的超导相的密度，有效改善铋系高温超导材料的c轴织构，提高了铋系高温超导材料的临界电流密度。第二、在涂敷热解膜的基带上设置阻挡层，可防止高温烧结过程中由于元素挥发而导致成份缺失的问题，有效改善带材的c轴织构，提高超导相的密度，提高铋系高温超导材料的质量及电学性能。第三，高温烧结过程中，密封前驱体结构形成密封结构后进行热处理，采用了非真空的方法制备铋系高温超导材料，工艺简单，成本低，可进行大规模工业生产。

附图说明

图1是本发明提供的铋系高温超导材料的制备过程示意图。

图2是本发明提供的包覆银箔及超导粉的线盘结构示意图。

主要元件符号说明