[发明专利]一种高温电子超导体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高温电子超导体及其制备方法。本发明先将氧化铋、氧化铅、碳酸锶、碳酸钙和氧化铜球磨后制成生料，将生料在四方相氧化锆瓷舟内放电等离子高温预烧，研细后得预烧粉；将乙酸锌水解，雾化为气溶胶微液滴后，与单水氢氧化锂反应，得物料，将物料干燥后进行热解，得氧化锌前驱体，使用凝胶溶胶法将氧化锌前驱体制成氧化锌凝胶，将预烧粉填充至氧化锌凝胶内，得预改性氧化锌凝胶，对预改性氧化锌凝胶进行高温蒸发处理，得超导基料，将超导基料高温煅烧后进行淬火，制得高温电子超导体。本发明制备的高温电子超导体应用在升降电梯中的伺服电机上，在超导电、耐磨的同时，超高导热性可以防止伺服电机温度过高而发生故障。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体为一种高温电子超导体及其制备方法。

背景技术

超导材料是一种在低温下具有零电阻特性和迈斯纳效应的材料，常温时超导材料与常规材料无太大区别，在低温状态下表现出零电阻特性。本发明制备的高温电子超导体应用在升降电梯中的伺服电机上，运作时，高温电子超导体中的电子可以将电流快速且低损耗的传递到发动机上，使得电能转换成动能，推动电梯的运行；伺服电机转动时，预烧粉经过两次烧结强度很大，团聚成的微小颗粒强度相叠加，过强的硬度增加了高温电子超导体的耐磨性，降低电机对高温电子超导体的磨损，并且超强导热性可以将伺服电机摩擦产生的热量快速导出，防止伺服电机温度过高而发生故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温电子超导体及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高温电子超导体的制备方法，其特征在于，制备高温电子超导体的工艺流程为：

生料制备、预烧粉制备、乙酸锌制备、物料制备、氧化锌前驱体制备、氧化锌凝胶制备、改性氧化锌凝胶制备、超导基料制备、成品。

进一步的，所述高温电子超导体的制备方法主要包括以下具体步骤：

(1)将氧化铋、氧化铅、碳酸锶、碳酸钙和氧化铜按质量比4:0.7:1.3:1:2.3～4:1:1.5:1:2.5混合均匀后，得混料，使用无水乙醇作为助磨溶液，混料与无水乙醇的质量比为1:1.2～1:1.5，在星式球磨机中进行球磨，转速为400r/min，球磨时间20～24h，30℃条件下干燥后得到生料；

(2)将生料放置在氧化锆瓷舟上，将瓷舟放置在石墨模具中，瓷舟放置后瓷舟四周与石墨模具之间依然有空隙存在，采用SPS设备在25～30MPa的机械压强和5～6Pa的气压下进行烧结，烧结条件为820℃，从室温到700℃的升温速率为100℃/min，700～820℃的升温速率为20℃/min，烧结时间为10～15min，并保温10～15min；烧结完成后，卸掉压力并随炉冷却，冷却后进行研磨，得预烧粉；

(3)将乙酸锌溶解在无水乙醇中，加热至50～60℃，以200r/min的速度搅拌至乙酸锌完全溶解，得到乙酸锌溶液；将乙酸锌溶液加入到雾化罐中进行雾化，升高温度到350～370℃，升温时间为30min，调节载气流速为4～5L/min，雾化片采用1.5～1.7MHz的工作频率，雾化工作电压为20V，雾化功率为30W，为期采用抽气方式排放，得到气溶胶微液滴；将单水氢氧化锂溶于无水乙醇中，得到氢氧化锂溶液；将制得的气溶胶微液滴转移到反应器中，使用恒压加料漏斗将氢氧化锂溶液滴入到反应器中，氢氧化锂溶液与乙酸锌溶液的体积比为1:1，滴加的速度为1滴/秒，升高反应器温度至60～80℃，反应时间1～2h，得到产物，将产物在70℃的温度下干燥30min，得到物料；

(4)将物料加热到250℃，从室温到200℃的升温速率为50℃/min，200～250℃的升温速度为10℃/min，保温30～60min后进行降温，降温时250～100℃的降温速率为10℃/min，然后随炉冷却至室温，得到氧化锌前驱体；