[发明专利]用液相熔渗法制备单畴（Gd/Y）-Ba-Cu-O超导块材的方法

说明书

技术领域

本发明属于高温铜氧化物超导材料技术领域，具体涉及到一种用液相熔渗法制备单畴（Gd/Y）-Ba-Cu-O超导块材的方法。

背景技术

高温超导材料及其应用技术在能源、交通、国防、医疗技术和重大科学工程等方面具有重要的应用价值，其一直是国际上高新技术材料与高新技术应用研究领域中的热点之一，具有很多潜在的，甚至是不可替代的应用前景。由于在液氮温区（77K）具有更强的磁通钉扎能力及在高场下能保持更高的临界电流密度（J_c），稀土基铜氧化物系列超导体（RE-Ba-Cu-O，RE=Y、Gd、Eu、Sm、Nd等）具有更好的应用价值，是高温超导材料家族中最有应用潜力并最有可能尽早投入实际应用的超导体之一。

随着研究的深入，人们发现，相比单一稀土元素的RE-Ba-Cu-O材料，含有两种或多种稀土元素的（RE/RE’）-Ba-Cu-O或（RE/RE’/RE”）-Ba-Cu-O复合型超导体系具有更为优越的性能，例如更高的自场J_c、明显的第二峰值效应及更高的不可逆场。目前研究较多的有两元稀土复合的（Gd/Y）-Ba-Cu-O、（Sm/Gd）-Ba-Cu-O、（Sm/Eu）-Ba-Cu-O以及三元稀土复合的（Nd/Sm/Gd）-Ba-Cu-O、（Nd/Eu/Gd）-Ba-Cu-O和（Sm/Eu/Gd）-Ba-Cu-O等。该类超导体的块体材料目前均由顶部籽晶熔化生长（TSMG）方法制备，具体有以下两种处理途径（以（Gd/Y）-Ba-Cu-O为例）：（1）根据需要的Gd/Y复合比例分别制备出（Gd_xY_1-x）Ba₂Cu₃O_7-δ和（Gd_xY_1-x）₂BaCuO₅前驱粉，按照重量比或摩尔比混合，再进行高温熔化及慢冷生长处理，得到单畴（Gd/Y）-Ba-Cu-O复合型超导块材；（2）首先制备出标准组分的GdBa₂Cu₃O_7-δ和Y₂BaCuO₅前驱粉，再根据所需的Gd/Y复合比例将两种前驱粉混合，进行高温熔化及慢冷生长处理，得到单畴（Gd/Y）-Ba-Cu-O复合型超导块材。可以看出，无论采用哪种处理方法，整个制备过程都要用到两种前驱粉，这使得复合型超导块材的制备流程较为繁复，周期很长，效率低而成本高。此外，由于在高温熔化过程中坯体中的（Gd_xY_1-x）Ba₂Cu₃O_7-δ或GdBa₂Cu₃O_7-δ相会发生异质熔化，样品容易出现液相流失、收缩变形、内部出现孔洞等问题，给样品的完整生长和超导性能带来不利的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种步骤简单、效率高且利于保持样品形状的、用液相熔渗法制备单畴（Gd/Y）-Ba-Cu-O超导块材的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成：

（1）合成（Gd_xY_1-x）₂BaCuO₅前驱粉：

将Gd₂O₃、Y₂O₃与BaO、CuO初始粉按摩尔比为x：（1-x）：1：1的比例混合均匀，用固相反应法制成（Gd_xY_1-x）₂BaCuO₅前驱粉；其中0.1≤x≤0.9；

（2）配制液相源粉：

将（Gd_xY_1-x）₂BaCuO₅前驱粉与BaO、CuO初始粉按摩尔比为1：9：15的比例混合均匀，作为液相源粉；

（3）压制前驱块：