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稀土超导材料生产制造专利技术

[2015年03月25日]银掺杂稀土类钡铜氧高温超导涂层导体材料的制备方法
    [专利简介]:本发明涉及一种银掺杂稀土类钡铜氧高温超导涂层导体材料的制备方法。本发明方法采用无氟的铜盐、含氟的钆盐、钡盐和银盐,以丙酸为溶剂配制前驱液,为增加溶液的稳定性在溶液中加入数滴DEA。然后将前驱液涂覆在双轴织构的基片上:涂覆后的前驱膜先经低温分解,然后经770oC-810oC高温晶化处理和450oC的退火处理,形成掺银的REBCO薄膜,样品表面平整致密无裂纹,在金属缓冲层上临界电流密度超过1MA/cm2,掺杂比例在5mol%-10mol%时效果最佳;该方法同样适用于化学法银掺杂其他稀土钡铜氧高温超导薄膜的制备。

002、[2014年03月05日]一种稀土钡铜氧高温超导膜的制备方法
    [专利简介]:本发明公开了一种稀土钡铜氧高温超导膜的制备方法,包括:a)将稀土金属盐、钡盐、铜盐和掺杂元素化合物按比例称量分散于溶剂中,得前驱物,掺杂元素化合物在300-650℃和氧气氛围下能生成掺杂元素的氧化物;b)将前驱物涂于基底上形成前驱膜;c)前驱膜置入热处理炉中,通入氧气,炉温升至300-650℃并保温0-5小时,并在炉温达到80-120℃时通入水蒸气直到完成热分解;d)通入氧氮混合气和水蒸气,将炉温升至700-825℃并保温20-250分钟,在保温时间的最后1-30%时间内,停止通入水蒸气;e)在干燥的氧气下,将炉温降至400-500℃并保温0-240分钟,得到产品。本发明得到的稀土钡铜氧高温超导膜的厚度在300nm以上,超导临界温度高于90K,在77K温度、自场条件下的临界电流密度高于1mA/cm2。

003、[2014年01月22日]一种稀土元素掺杂的YxSm1-xBCO超导薄膜的制备方法
    [专利简介]:本发明公开了一种制备YBCO涂层超导薄膜的方法。本发明通过如下步骤在经过钯Pd纳米点修饰后的氯酸镧LAO基板上制备YxSm1-xBCO(0≤x≤1)超导薄膜:1)钯Pd纳米点的制备;2)YBCO前驱溶液的配置;3)SmBCO前驱溶液的配制;4)YxSm1-xBCO(0≤x≤1)前驱溶液的配制的;5)YxSm1-xBCO(0≤x≤1)的烧结。本发明所提供的方法简单易行,可以任意控制钯Pd纳米点的分布密度,且原料廉价易得,制备时不需要真空设备,成本低廉,所制得的薄膜具有较高的临界转变温度、良好的双轴织构及场性能。

004、[2013年11月20日]用于射频超导腔的稀土掺杂铌材及其制备方法
    [专利简介]:本发明涉及一种用于射频超导腔的稀土掺杂铌材,属于超导加速器技术领域。该稀土掺杂铌材为掺入钪或钇元素的高纯铌材,掺入的钪或钇的原子比含量范围为0.01%~0.5%。其制备方法包括冶炼掺杂方式或离子注入方式。冶炼掺杂方式制备的稀土掺杂铌材使得杂质原子在铌材内均匀分布;离子注入方式制备的稀土掺杂铌材则仅在铌材表层500nm的范围内有杂质原子分布。本发明的铌材可以减小材料的电子平均自由程,提高下临界磁场和上临界磁场。用该材料制备的射频超导腔具有更高的失超磁场,能工作在更高的磁场下,提供更高的加速电场。本发明的冶炼掺杂的方法相对比较简单,制备的速度快。离子注入的方法易于控制掺杂含量,节省钪及钇的用量。

005、[2012年08月29日]大尺寸单畴稀土钡铜氧超导块材生长炉
    [专利简介]:一种大尺寸单畴稀土钡铜氧超导块材生长炉,其包括外炉壳,保温层,上炉盖,上加热盘,主加热丝,内炉膛壁,下加热盘,热电偶和精密控温仪;该外炉壳内设置保温层,保温层内为内炉膛壁,内炉膛壁外侧缠绕主加热丝,主加热丝的螺旋密度由下至上依次递减;该外炉壳上部具有开口,开口处设置上炉盖,炉盖下方设置上加热盘;上加热盘位于内炉膛上方;内炉膛底部与保温层之间设置下加热盘;三个热电偶置于内炉膛中,分别位于上、下加热丝附近和超导块材附近;三个热电偶分别与精密控温仪连接。该生长炉使炉膛内径向温度均匀化的同时还可以通过调整上下炉盘的温控设置达到控制轴向温度梯度的目的,适合单畴超导块材的生长。

006、[2012年08月29日]稀土类超导膜形成用溶液及其制造方法
    [专利简介]:本发明的目的在于提供一种涂布用溶液,其在利用涂布热分解法制造稀土类超导性复合金属氧化物膜时,无需反复进行涂布和煅烧工序,即使一次涂布的膜厚以所制造的稀土类超导膜计为500nm以上,在除去有机成分的热处理工序中也不会产生裂纹。一种稀土类超导膜制造用溶液,其中,使金属络合物溶解于在碳原子数为1~8的一元直链醇和/或水中添加多元醇类而成的溶剂中,形成均匀溶液,所述金属络合物是吡啶和/或至少一种叔胺、至少一种碳原子数为1~8的羧酸基以及根据需要的乙酰丙酮基对包含稀土元素、钡和铜的中心金属的金属离子配位而形成的。

007、[2010年06月02日]稀土钡铜氧超导块体材料制备方法
    [专利简介]:一种超导材料技术领域的稀土钡铜氧超导块体材料制备方法,包括:将RE123和RE211按照100∶(20~35)的摩尔比组分配料混合后依次进行煅烧研磨处理,将研磨好的粉末分别压制成前驱体底片和前驱体顶片;将前驱体顶片置于前驱体底片顶部,再在前驱体顶片上放置籽晶,然后将前驱体底片放在氧化锆珠衬底上一并置于密封容器中进行升温加热处理,最后经降温冷却处理制成稀土钡铜氧超导块体材料。本发明能够在无杂质且晶格完全匹配的情况下生长取向性好并具有大单畴结构的高性能高温超导块体材料,可以解决高温超导体块材生长和应用的关键问题。

008、[2009年12月16日]具有高密度涡旋锚定中心的REBa2Cu3O7型(RE=稀土或钇)纳米结构超导材料及其制备方法
    [专利简介]:本发明涉及一种REBa2Cu3O7型的纳米结构超导材料,其中RE=稀土或钇,该材料包含两相,主要基质REBa2Cu3O7和第二相BaZrO3、CeO2、BaSnO3、BaCeO3、SrRuO3、La1-xMxMnO3(M=Ca、Sr、Ba)、RE2O3和/或RE2Cu2O5。第二相以提供高密度纳米缺陷的方式随机分布在基质中,从而由于有效地锚定了涡旋而使容量增加。本发明的另一目的是提供生产这种超导材料的方法。

009、[2009年08月12日]纯氧气氛下稀土钡铜氧超导块体材料的制备方法
    [专利简介]:本发明涉及一种纯氧气氛下稀土钡铜氧超导块体材料的制备方法,采用纯氧气氛使得RE(Y、Sm、Gd)在Ba-Cu-O熔体中的溶解度增大,通过温度缓降来提供更大的过饱和度,增加生长驱动力,进而加快块体材料的生长速度。按照RE123和适量RE211来进行组分配料,研磨煅烧多次后,压制成前驱体片并在其顶部放上籽晶,通过熔融织构方法制备高温超导REBCO块体材料。本发明工艺简单,提高了块材的生产效率,能够在无杂质且晶格完全匹配的情况下高速生长出高取向性的具有大单畴结构的高温超导REBCO块体材料。

010、[2008年12月10日]稀土242相控制组分生长超导块材的方法
    [专利简介]:本发明涉及一种稀土242相控制组分生长超导块材的方法,在前驱体中添加轻稀土242(LRE2Ba4Cu2O9,LRE=Nd,Sm等)相粉末来控制组分,先按比例将研磨烧结后的LRE123和LRE242粉末混合研磨,压制成前驱体片,然后在其顶部放上相应的籽晶,通过熔融织构方法制备LRE-BCO块体材料。本发明采用富钡的稀土242相粉末在高温熔融状态下可以调整熔体组分,有效抑制包晶反应过程中出现的轻稀土元素和钡元素的替代情况,提高制备的轻稀土钡铜氧超导体的超导转变温度和其它性能。

011、[2008年12月10日]45°稀土钡铜氧薄膜籽晶高速生长超导块材的方法
    [专利简介]:本发明涉及一种45°稀土钡铜氧薄膜籽晶高速生长超导块材的方法,采用面内取向为45°四对称结构的稀土钡铜氧(REBCO)薄膜作籽晶,通过冷籽晶法同质外延生长高温超导REBCO块体材料。该种膜材料在单晶氧化镁基板上过热度可达到20K以上,其独特的面内取向则可以显著提高块材的生长速度。按照REBCO和适量RE211来进行组分配料,研磨煅烧多次后,压制成前驱体片并在其顶部放上相应的长条形REBCO薄膜作籽晶,通过熔融织构方法制备REBCO块体材料。本发明工艺简单,提高了块材的生产效率,能够在无杂质且晶格完全匹配的情况下高速生长出高取向性的具有大单畴结构的高温超导REBCO块体材料。

012、[2008年10月08日]微量稀土元素掺杂钇钡铜氧超导块体材料的制备方法
    [专利简介]:本发明涉及一种微量稀土元素掺杂钇钡铜氧超导块体材料的制备方法,采用具有较高熔点、溶解度和溶解度温度系数的稀土元素RE部分取代Y,提高块材的生长速度。由于(Y,RE)BCO体系中RE的分配系数大于1,使得Tp梯度分布,克服了大尺寸块材生长过程中的自发形核问题,可快速生长高质量的准单畴结构。按照(Y,RE)123和适量Y211来进行组分配料,研磨煅烧多次后,压制成前驱体片并在其顶部放上SmBCO作籽晶,通过熔融织构方法制备高温超导YBCO块体材料。本发明工艺简单,提高了块材的生产效率,能够在无杂质且晶格完全匹配的情况下高速生长出高取向性的具有大单畴结构的高温超导Y,BCO块体材料。

013、[2007年05月30日]稀土钡铜氧薄膜作籽晶同质外延生长超导块体材料的方法
    [专利简介]:本发明涉及一种稀土钡铜氧薄膜作籽晶同质外延生长超导块体材料的方法,通过冷籽晶法生长高温超导REBCO,采用沉积在单晶基板上的REBCO薄膜作种膜,该薄膜材料在单晶氧化镁基板上的熔化温度比同种REBCO材料的粉末或块材高10K以上且能够保持长时间不熔化。按照REBCO和适量添加RE211来进行组分配料,研磨煅烧多次后,压制成前驱体片并在其顶部放上相应的REBCO薄膜作籽晶,通过熔融织构获得REBCO块体材料。本发明工艺简单,能够在无杂质且晶格完全匹配的情况下生长取向性好并具有大单畴结构的高温超导REBCO块体材料。

014、[2005年12月14日]稀土钡铜氧薄膜作籽晶同质外延生长超导块体材料的方法
    [专利简介]:一种稀土钡铜氧REBCO薄膜作籽晶同质外延生长超导块体材料的方法,通过冷籽晶法生长高温超导REBCO,采用沉积在单晶基板上的REBCO薄膜作种膜,该种膜材料在单晶氧化镁基板上过热度可达到50K以上。按照REBCO和适量RE211来进行组分配料,研磨煅烧多次后,压制成前驱体片并在其顶部放上相应的REBCO薄膜作籽晶,通过熔融织构获得REBCO块体材料。本发明工艺简单,能够在无杂质且晶格完全匹配的情况下生长取向性好并具有大单畴结构的高温超导REBCO块体材料。


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