[发明专利]一种二次单畴化生长钆钡铜氧超导块材的方法

说明书

本发明公开了一种二次单畴化生长钆钡铜氧超导块材的方法，通过将废弃钆钡铜氧超导块材表面磨平抛光做为固相源坯块，采用顶部籽晶熔渗生长法，固相源坯块在籽晶的作用下重新诱导液相源进行二次单畴化生长。本发明整个过程中仅需要固态反应制备BaCuO₂粉，简化了实验环节，最大程度上降低了钆钡铜氧超导块材的制备成本，对于钆钡铜氧高温超导块材今后的发展应用有着重大影响。本发明还可用于制备Yb、Y、Sm、Nd、Eu等其他系列的高温超导块材。

技术领域

本发明属于高温铜氧化物超导材料技术领域，具体涉及到一种二次单畴化生长钆钡铜氧超导块材的方法。

背景技术

单畴铜基(REBCO)超导材料由于在低温下具有较强的磁场而一直广受关注，然而，由于其含有稀土元素从而使制备成本大大提高，同时，REBCO超导材料的制备效率较低而且成品率较低，这些因素一直阻碍着REBCO的实际应用。因此，对于生长失败的废弃REBCO超导材料的回收再利用技术研究是很有必要的，该技术对于潜在的经济效益和环境的可持续发展有着较为深远的影响。

目前，对于生长失败的废弃REBCO(RE＝Y，Gd，Sm,Nd等稀土元素)样品的可回收利用技术的研究已经有相关的文献报道。但是，从相关的文献记载中可以看到，主要有两种回收利用技术方面的研究：第一种方法是将废弃REBCO样品重新粉碎并研磨成粉体，然后将这些粉体称量、压坯、烧结等方法进行再生长，从而制备出具有较好单畴形貌的样品；另外一种方法是将废弃REBCO样品的上表面进行磨平、抛光，然后将熔融初始粉体(即顶部籽熔融生长TSMTG方法的先驱粉体，一般为RE123+40mol％RE211)压制成与废弃样品等径的薄坯块，并将其放置于废弃块的上表面，然后在上表面的中心位置放上籽晶进行熔融织构生长。虽然通过这两种回收技术均可以成功地使废弃REBCO超导样品重新再生长成具有较好单畴特征的样品，然而回收再生长技术较为复杂，制备效率较低，而且其成功率也较低，约为20％的成功率。因此，利用二次单畴化生长技术有效地提高废弃超导块材样品的制备成功率就显得很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供克服现有REBCO超导样品的回收利用方法存在的问题，提供一种二次单畴化生长钆钡铜氧超导块材的方法，这种方法简单可行，而且成功率在90％以上，可以最大程度上降低钆钡铜氧超导块材的制备成本，对于REBCO高温超导块材在今后的实用化进程中的应用有着重大影响和深远意义。

针对上述目的，本发明所采用的技术方案由下述步骤组成：

1、配制BaCuO₂粉

将BaCO₃与CuO粉按摩尔比为1:1混合，用固态反应法制成BaCuO₂粉。

2、配制液相源先驱粉

将分析纯的Y₂O₃、CuO粉以及BaCuO₂粉按摩尔比1:6:10混合均匀，作为液相源先驱粉。

3、制备固相源坯块

用切片机将废弃钆钡铜氧块材中的液相部分去除，并用磨抛机将其上、下表面抛光，作为固相源坯块。

4、压制液相源先驱块

将液相源先驱粉压制成直径大于固相源坯块的圆柱体，作为液相源先驱块。

5、压制支撑块

将Yb₂O₃粉压制成直径与液相源先驱块直径相同的圆柱体，作为支撑块。

6、坯体装配

在Al₂O₃垫片上表面至下而上依次放置MgO单晶片、支撑块、液相源坯块、固相源坯块、钕钡铜氧籽晶块，装配成坯体。