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多籽晶技术生长大尺寸YBCO单畴超导块材的研究

本文利用多籽晶技术成功地生长出直径53mm的大尺寸YBCO单畴超导块材.与传统的单籽晶引导生长相比,该多籽晶技术在大尺寸YBCO单畴生长方面更有效.通过同时使用四个SmBCO籽晶引导生长,大尺寸YBCO单畴的生长时间得以缩减.实验结果显示多籽晶生长的大尺寸YBCO单畴块材比传统的单籽晶生长的同尺寸块材在超导性能上有所提高.磁通俘获场测量显示多籽晶样品的磁通俘获场比单籽晶样品的峰值更高,均匀性更好.在77K零场冷的环境下,多籽晶的磁悬浮力密度可达到14.6N/cm2,相比单籽晶的12.5N/cm2的磁悬浮力


来源:低温物理学报      作者:曹越,吴兴达,胡顺波,唐天威,李冠东,邱傅杰,徐克西     发表于: 2013年3期     

Y_2Ba_4CuWO_x掺杂对单畴YBCO块材微观结构及超导性能的影响

为了研究掺杂Y-W2411(Y2Ba4CuWOx)对单畴YBCO超导块材磁通钉扎能力的影响.应用顶部籽晶-熔融织构法(TS-MTG)制备出了掺杂纳米Y-W2411的单畴块材.通过实验发现不同量的掺杂会对样品的宏观形貌及磁悬浮力产生不同的影响.当掺杂量x≤8时,样品基本可以生长成单畴的超导块材,且样品的磁悬浮力随着Y-W2411掺杂量的增加先增大后减小.当x=2wt%时,样品磁悬浮力最大.样品的电镜扫描结果(SEM)表明成功地在Y-123(YBa2Cu3O7)基体中嵌入了Y-W2411粒子.


来源:低温物理学报      作者:王高峰,杨万民,张晓菊,王妙,唐艳妮     发表于: 2012年3期     

同质冷籽晶技术生长SmBCO/Ag超导单畴块材的研究

在前期的研究中,利用NdBC0123冷籽晶技术成功制备出具有理想织构的SmBCO/kg单畴块材.但由于高质量的Nd籽晶的供应难以得到保证,从而限制了SmBCO单畴块材的批量化制备.Ag可以降低SmBCO坯体的熔点,这为用SmBCO冷籽晶技术引导SmBCO/Ag坯体生长单畴块材提供了可能性.然而,实验中我们发现,坯体里面的Ag容易向籽晶内部扩散,导致籽晶熔融,对单畴块材的生长产生不利影响.为克服这困难,我们通过在坯体和籽晶之间加入一个SmBC0211缓冲层,有效地阻止坯体里面的Ag向籽晶扩散,成功实现了同质


来源:低温物理学报      作者:左鹏翔,徐克西,连博文,曹越,胡顺波     发表于: 2012年2期     

降温速率对Ag—SmBCO单畴生长中自发成核的影响

在前期的研究中曾通过Ag掺杂降低Sm123/Sm211体系熔点,利用Nd123冷籽晶技术成功制备出具有理想织构的SmBCO/Ag单畴块材.但在实验结果中发现相比于未掺杂坯体,掺入As后的SmBCO坯体生长速率下降,在所考察的慢冷温区里,生长速率呈不断减小趋势,最终因自发成核而无法继续生长,使得SmBCO单畴区域局限于15×15mm。范围内.为了抑制单畴生长中的自发成核现象,本文研究了降温速率对SmBCO/Ag单畴自发成核的影响.在两组不同条件下的降温速率实验中发现,不同的降温速率对体系自发成核的


来源:低温物理学报      作者:方华,徐克西,左鹏翔,连博文,曹越,胡顺波     发表于: 2012年2期     

用Mg-NdBCO籽晶制备PMP-SmBCO单畴块材

以NdBCO为基体,添加适量的MgO粉末,制备了自发形核生长的多畴样品。然后选用Nd-Ba-Cu-Mg-O为籽晶成功制备了具有单畴形貌的PMP-SmBCO块材。利用DTA、XRD和SEM分析了粉末的融化温度、晶体取向及微观组织形貌。结果表明添加质量分数1%MgO的NdBCO前驱粉末最高熔化温度比SmBCO粉末高了40℃以上,NdBaCuMgO籽晶与SmBCO样品晶体完全共格。


来源:稀有金属材料与工程      作者:徐晓燕,卢亚锋,冯建情,张翠萍,熊晓梅,刘国庆,于泽铭     发表于: 2008年A04期     

分层式前驱坯体对YBCO单畴块材生长和磁通性能的影响

Y-Ba-Cu-O(YBCO)单畴块材通常是由统一分布的YBa2Cu3O7-δ(Y123)和Y2Ba CuO5(Y211)前驱坯体制备的。然而研究表明熔融生长的超导块材中Y211相粒子的浓度随着远离籽晶显著增大,造成Y211相粒子的积聚以及限制单畴块材的超导性能。本文通过顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)利用分层式前驱坯体制备了φ23 mm×9 mm的YBCO单畴块材,并在生长形貌、微结构以及磁通俘获性能方面与常规方法制备的同尺寸YBCO单畴块材做了对比研究。研究结果显示,使用分层式前驱坯体制备的


来源:无机材料学报      作者:唐天威,邱傅杰,吴董杰,徐克西     发表于: 2015年9期     

Y211相粒径对YBCO单畴块材的生长及磁通俘获场的影响

本文研究了Y211相粒径对YBCO单畴块材的生长及磁通俘获场性能的影响.能量色散谱(EDS)分析结果显示:YBCO熔体中的Y离子浓度随着Y211相粒径减小而增加.差示扫描量热法(DSC)热分析结果表明:YBCO熔体的起始结晶温度随着Y211相粒径减小而升高.前驱粉Y123/Y211中使用粒径细化的Y211相能使YBCO单畴块材的磁通俘获场明显增强.上述实验分析结果意味着使用细化的Y211粉体将有助于大尺寸、高性能单畴样品的制备.


来源:低温物理学报      作者:李冠东,唐天威,邱傅杰,徐克西     发表于: 2015年1期     

Y<sub>2</sub>Ba<sub>4</sub>CuWO<sub>x</sub>掺杂对单畴YBCO块材超导性能的影响

为了研究掺杂Y-W2411(Y2Ba4CuWOx)对单畴YBCO超导块材磁通钉扎能力的影响。应用顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)制备出了掺杂纳米Y-W2411的单畴块材。通过实验发现不同量的掺杂会对样品的宏观形貌及磁悬浮力产生不同的影响。当掺杂量x≤8时,样品基本可以生长成单畴的超导块材,且样品的磁悬浮力随着Y-W2411掺杂量的增加先增大后减小。当x=2wt%时,样品磁悬浮力最大。


来源:西安邮电大学学报      作者:王高峰,杨万民,张晓菊,王妙,唐艳妮     发表于: 2011年S2期     

基于Labview的高温超导单畴块材俘获磁场测试系统

本文利用虚拟仪器技术设计出一套高温超导单畴块材俘获磁场测试系统,能够准确及时地反馈出超导块材整体磁通冻结场的分布.软件平台由Labview搭建,实现计算机与测量设备的精确通信与控制,并对采集到的数据进行处理和表达.底层硬件包括步进电机驱动器,可控支架,高斯测量仪,数字多用表,低温霍尔探头,超导强磁体,低温杜瓦瓶,真空泵及制冷机.整套测量系统准确、高效、便捷、自动化成度高,为进一步高温超导体应用特性的研究和机理理论分析提供了可靠的实验技术方案.


来源:低温物理学报      作者:连博文,徐克西,左鹏翔,曹越,胡顺波     发表于: 2012年3期     

Ag掺杂SmBCO熔融织构单畴生长工艺研究

通过Ag掺杂降低Sm123/Sm211体系熔点,利用Nd123冷籽晶技术成功制备出具有理想织构的SmBCO/Ag单畴块材.研究了SmBCO/Ag单畴的生长过程,结果发现,相比于未掺杂坯体,掺入Ag后的SmBCO坯体生长速率下降,存所考察的慢冷温区里.生长速率望不断减小趋势,最终因自发成核而无法继续生长.实验还发现,SmBCO/Ag单畴乍长温度窗口随Ag掺量增加向低温区平移.对样品剖面的观察发现,在最高熔化温度保温阶段大量气体未能排mSmBCO/Ag坯体,这些气体在单畴慢冷生长过程中不断向外侧迁移、合并形成


来源:低温物理学报      作者:吴兴达,徐克西,泮朋军     发表于: 2009年2期     

基于纳米前驱粉制备Sm-Ba-Cu-O单畴超导块材及其超导性能

本文探索了采用纳米级前驱粉制备Sm-Ba-Cu-O超导单畴块材的制备技术,并研究了相应超导块材的超导性能.研究发现,采用纳米前驱粉制备的单畴块材中不易形成大尺度(1~10微米)Sm2BaCuO5(Sm211)颗粒,有利于降低磁通钉扎中心的尺寸.然而,纳米粉体较强的化学活性增强了Sm在Ba位置上的自掺杂效应,使得较小量的Sm211就可能导致超导电性被显著抑制,从而降低超导块材的超导性能.


来源:低温物理学报      作者:白云强,张红,阚香,蒲明华,赵勇     发表于: 2008年4期     

Y2BaCuO5相含量对准单畴YBCO块材生长及其性能的影响

本文采用Y-123+Y-211合成粉体作为前驱物粉体,利用顶部籽晶熔融织构技术制备了最大顶角间距为34mm正六边形YBCO准单畴块材,研究了Y-211含量对准单畴块材生长过程,以及对成材样品磁浮力性能的影响.实验结果发现:Y-211摩尔含量为30%样品的最大磁悬浮力明显高于Y-211含量为40%的样品.实验结果还发现,在同一烧结程序下,Y-211含量为40%样品出现单畴区未完全生长状态,而Y-211含量30%样品则呈现完全生长状态.这一结果可以解释两样品之问磁悬浮力性能的差异,而造成这一结果的原因可能是不


来源:低温物理学报      作者:吴兴达,徐克西,邱静和,刘建军,周克然     发表于: 2007年1期     

最高熔化温度对GdBaCuO单畴块材生长及磁悬浮性能的影响

采用熔融织构生长工艺结合冷籽晶法,通过调整最高熔化温度,成功制备出直径53mm的GdBCO单畴超导块材.不同高温下淬火坯体的XRD图谱表明,提高最高熔化温度对Gd123相的充分熔解和大单畴的生长具有重要意义.最高熔化温度对块材的磁悬浮性能有重要影响,最高温度偏低不利于熔体中气体排出,制成的单畴存在大量孔洞,使磁悬浮力下降;适当提高最高熔化温度,可减少单畴内部的孔洞,使材料致密从而提高磁悬浮力.


来源:低温物理学报      作者:泮朋军,徐克西,吴兴达     发表于: 2009年3期     

直径53mm熔融织构单畴YBCO块材制备研究

实验表明:通过对Y123/Y211前驱粉体粒度的调整以及采用Y123∶Y211=1∶0.3摩尔比的配制方案,在顶部籽晶诱导熔融织构生长条件下,可以提高单畴YBCO块材的起始生长温度Ts,从而有效地抑制了大尺寸单畴高温超导块材生长过程中的非籽晶成核现象.利用这一技术,我们成功地生长出多块直径53mm、厚18mm单畴YBCO高温超导块材,其中最大磁浮力达到302牛顿,最小为274牛顿,平均磁浮力密度达到12.9N/cm^2(77K、0.55T),达到和超过了该类材料的实用化国际标准.从宏观形貌上看,样品沿径向


来源:低温物理学报      作者:徐克西,邱静和,吴兴达,周克然,泮彭军     发表于: 2007年4期     

BaCuO2-δ含量对GdBaCuO超导块材结构和磁浮力性能的影响

采用Nd-Ba-Cu-Mg-O冷籽晶和熔融织构生长工艺,在空气气氛下制备出GdBaCuO单畴块材,并通过流通氧气气氛退火处理获得超导样品.研究了前驱粉末中不同BaCuO2-δ含量对GdBaCuO前驱粉末熔化温度、块材生长及超导磁浮力性能的影响.结果表明,GdBaCuO前驱粉末的熔点随着BaCuO2-δ添加量的增加而降低.前驱粉末中BaCuO2- δ的添加量为0~0.5mol时,GdBaCuO块材均能生长成表面没有宏观裂纹、尺寸为φ17mm的单畴,而BaCuO2-δ添加量为0.2mol时,样品的磁浮力性能最


来源:材料导报      作者:徐晓燕,张翠萍,冯建情,于泽铭,金利华,李成山     发表于: 2012年8期     

复层籽晶制备单晶畴YBCO超导块材

本文介绍了沿C轴方向排布复层籽晶制备YBCO超导单畴的方法.该方法能够使123晶畴在不同深度进行生长.通过c轴方向籽晶的排布,研究了YBCO单畴中的(001)/(001)晶界.虽然由于压模中籽晶n6面的倾斜,造成部分(001)/(001)晶界出现大角晶界,使晶界上残余有液相,但仍有晶界连接良好、晶界上不存在残余液相和211粒子、错配角小于5°的(001)/(001)晶界的形成.对于制备有深度要求的单畴块材,复层籽晶法是一种有效的生长方法.在定向控制好籽晶方向的条件下,该方法可以提高超导单畴的生长


来源:低温物理学报      作者:张翠萍,徐晓燕,冯勇,汪京荣,周廉     发表于: 2009年4期     

CaCu3Ti4O12多晶块材的巨介电常数

采用固相反应法制备了CaCu3Ti4O12单相多晶块材,系统地研究了其介电常数与温度(ε(T))和频率(ε(f))的依赖关系,结果表明,CaCu3Ti4O12多晶块材在温度为300K、频率为1kHz时,ε高达14000;在1kHz、100~340K温区内ε的数值基本不变.CaCu3Ti4O12多晶块材的介电特性很难用位移型铁电体的相关理论描述,可能源于在纳米尺度的畴区内极化弛豫的动态变化.在1kHz交流电场作用下,温度低于100K时,CaCu3Ti4O12多晶块材ε的急剧下降与其中氧空位引起Ti离子变价所


来源:材料研究学报      作者:任清褒     发表于: 2006年1期     

YBCO单畴超导块材的烧结温度控制

本文利用顶部籽晶熔融法(TSMG)成功制备了YBCO单畴超导块材,通过对不同熔融温度.不同生长温区晶体形貌的分析,探索获得了YBCO晶体生长的关键温度参数.结果表明:YBCO晶体生长的最佳熔融温度为1 035℃,生长温区为1 018℃~978℃,该结果为本实验的进一步开展奠定了重要的基础.


来源:山西师范大学学报:自然科学版      作者:高平     发表于: 2017年4期     

Y2Ba4CuBiOx掺杂对单畴YBCO块材性能的影响

本文采用顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)成功地将纳米Y2Ba4CuBiOx(YBi2411)引入了YBCO超导块材,研究了YBi2411掺杂量对单畴YBCO超导块材晶体生长形貌和磁悬浮力的影响.结果表明,YBi2411在YBCO超导块材中呈现出直径约100nm-200nm的纳米点状粒子和直径约100nm-200nm,长约2μm的纳米棒状粒子.当YBi2411添加量x≤8wt%时,样品均可长成完整的单畴YBCO超导块材,样品的磁悬浮力随着YBi2411掺杂量的增加而增大;当x≥8wt%时,样品均可长成一定的


来源:山西师范大学学报:自然科学版      作者:高平,杨万民     发表于: 2013年2期     

二次单畴化制备GdBCO超导块材的方法及其性能

高质量单畴REBa2Cu3O7-δ(REBCO)超导块材具有广泛的应用前景,但制备过程中极易产生大量多畴样品,致使成功率明显下降、成本显著提高,并制约其进一步批量化和实用化的进程.受顶部籽晶熔渗生长(TSIG)方法的启发,本文提出了一种对生长失败的GdBCO超导块材重新单畴化织构生长的新方法,即将生长失败的样品进行预处理后作为固相源坯块,然后采用改进后的TSIG法进行二次单畴化织构生长,并成功地制备出了一系列二次单畴化的GdBCO超导样品,


来源:物理学报      作者:王妙,杨万民,王小梅,昝雅婷,陈森林,张明,胡成西     发表于: 2021年15期     
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