[发明专利]一种分离银基铜氧化物超导材料中超导相的方法

说明书

本发明针对银基铜氧化物超导材料研究中分析表征超导相结构的问题，提供了一种分离银基铜氧化物超导材料中超导相的方法，将银基铜氧化物超导材料与惰性导电材料分别连接至直流电源正极与负极，并置于硝酸银溶液中。在电流的作用下，银基超导材料上的银基体会逐渐减少，最终裸露出包裹在其内的铜氧化物超导相。此方法能够无损地将铜氧化物超导相分离出来，其操作便捷，成本低，为Ag基铜氧化物超导材料的分析与表征提供了新思路。

技术领域

本发明属于高温超导材料加工及应用技术领域，具体涉及一种分离银基铜氧化物超导材料中超导相的方法。

背景技术

铜氧化物高温超导材料在一定的低温下可以呈现出电阻等于零的材料，在粒子加速器，可控核聚变，电力输运等领域有着不可替代的作用。铜氧化物超导材料，如Bi-2212、Bi-2223等，具有较高的临界温度与优异的高场载流能力。但其在力学性能较差，其强度低，且宏观上表现为脆性材料。为了加强铜氧化物超导材料抵抗工作时电磁作用力的能力并降低其生产制备的难度，人们尝试利用各种金属作为基体，制造出金属基铜氧化物超导材料。其中，Ag以其化学惰性、氧扩散性优异、电阻率低等优点，成为多种铜氧化物高温超导材料，包括Bi-2212、Bi-2223，的基体材料。

为了确定和提高Ag基铜氧化物超导材料的超导性能，有必要对Ag基体内铜氧化物超导相的结构进行细致研究。现有研究通常通过分析其纵、横截面来获得来了解Ag基铜氧化物超导材料中高温超导相的组织、结构。在这一种研究方法中，在纵横截面中，由于Ag基体的遮盖、纵横截面试样磨抛过程中对超导相结构的破坏等影响，超导相的晶体结构无法准确地被获得。也有研究采用高分辨CT技术对Ag基铜氧化物超导材料内部结构进行了分析，但只能获得孔隙、及超导相在Ag基体中的分布。综合来看，现有研究手段都难以准确获得银基铜氧化物超导材料中超导相的晶体结构信息。

发明内容

为了解决上述问题，本文提出了一种分离银基铜氧化物超导材料中超导相的方法。在一容器两端放置两个互不接触的网状容器，将银基铜氧化物超导材料固定在其中一个网状容器内，所述银基铜氧化物超导材料与直流电源正极相连；将惰性导电材料，固定在另一网状容器内，所述惰性导电材料与直流电源负极相连；在容器中加入硝酸银溶液，并将pH测量仪的探头插入并固定住在硝酸银溶液中；将直流电源开启，此时，银基铜氧化物超导材料的银基体开始溶解，待银基体消失殆尽后，取出所得的铜氧化物超导相，并使用去离子水清洗，清洗结束后，将所得物置于烘箱干燥，最后得到结构完整的铜氧化物超导相。为铜氧化物高温超导相的进一步表征提供良好基础。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种分离银基铜氧化物超导材料中超导相的方法，包括如下步骤：

(1)取AgNO₃溶液4置于容器1中；

(2)在容器1中放置两个互不接触的网状容器2、6；

(3)将惰性导电材料3与直流电源负极相连，将银基铜氧化物超导材料与直流电源正极相连；将惰性导电材料3固定在其中一个网状容器2中；将银基铜氧化物超导材料固定在另外一个网状容器6中；

(4)将pH测量仪的探头5置于AgNO₃溶液4中，以实时测量该实验过程中AgNO₃溶液4的pH变化；

(5)开启直流电源，此时，银基铜氧化物超导材料上的银基体失去电子，形成Ag⁺溶解到AgNO₃溶液4中，铜氧化物超导相作为一种氧化物，在AgNO₃溶液4中保持着稳定；

(6)将获得的铜氧化物超导相清洗和干燥，最终得到铜氧化物超导相。