[其他]制造超导陶瓷的方法

说明书

本发明总的涉及超导陶瓷领域，并具体涉及制造超导陶瓷的制造方法。

长久以来，诸如汞和铅的各金属、诸如NbNd、Nb₃Ge和Nb₃Ga的金属互化物以及例如Nb₃（Al_0.8Ge_0.2）的三元物质都已公知为可显示出超导电性。但是，这样一些久已公知的超导材料的转变温度都不能超过25°K。

在较近几年中，超导陶瓷已引起广泛的注意。在IBM公司的苏黎世（Zurich）实验室的研究人员们曾首先报导出一种新的材料，如Ba-La-Cu-O型高温超导氧化物。接着，又曾提出La-Sr-Cu（Ⅱ）-O型超导氧化物。另一种被发现的超导材料是（YBa₂）Cu₃O_6-8。由于事实上这些超导陶瓷在某种晶体结构中形成一种准分子原子单元，所以可获得较高的转变温度;该种晶体结构的晶胞是由一层晶层构成的，其中的电子基本上作一给运动，而在上述久已公知的各种材料中都是只发生三维的电子导电。

本领域的许多研究人员已经做了大量的工作，他们致力于提高Tco（使电阻消失的温庹），使它高于以前所取得的水平，最好是在氮的沸点（77°K）以上或甚至更高的温度。正如在我们的第87309081.5号欧洲专利申请中所描述的，我们研究了具有化学计算的公式（A_1-xB_x）_yCu_zO_w的超导陶瓷材料，式中A表示周期表Ⅲb族中一种或一种以上的元素、例如稀土元素，而B表示周期表Ⅱa族中一种或一种以上的元素、例如包括铍和镁的碱土元素，并在继续这些研究的过程中，我们发现了由于在各种超导陶瓷材料中存在着空隙和颗粒边界而使之难于提高Tco。

因此本发明试图要提供各种具有比迄今所得的较变温度更高的超导陶瓷材料，并且要制造各种没有缺陷的超导陶瓷材料。

鉴于在先前企图寻求各种超导材料中已将注意力集中到各构成元素的成份或克分子比上;因此，按照本发明，在烧制该陶瓷原料组分期间提供一种为制造超导陶瓷所遵循的方法，也就是说将各化合物混合在一起以组成该超导陶瓷以后，再通以一个电流的方法。由于通过这个电流，发现了能够使该陶瓷混合物在例如该（a，b）平面上给出一种使其中的原子排列整齐而更简单的特殊的取向，以便在该最后制成的陶瓷材料中几乎没有颗粒边界和缺陷。

虽然这种有益的效应藉以取得的确切机理尚未完全搞清，但有一种可能是与某一磁性物质在响应施加于其上的磁场时所发生的分子运动相类似，在各种超导陶瓷材料中的偶极矩可通过对该材料施加某一电场而取向，以便产生一种排列整齐的结构。

本发明的其它特点将通过所附的权利要求书中的特点来陈述，与本技术相关的技术人员在参考各附图来考虑下面举出的各实施例后是会搞清本发明的其它特征的。

图1表示按照本发明某一用于制造超导陶瓷的实施例设备的横剖面图;以及

图2表示一种制造超导线圈的方法的透视图。

下面首先描述的是若干通过按照本发明制造的超导陶瓷的方法来说明其制造过程的实施例，这些超导陶瓷证实是按该化学计算公式（A_1-xB_x）_yCu_zO_w制得的，式中A是属于周期表Ⅲb族中一种或一种以上的元素，例如稀土元素;B是属于周期表中Ⅱa族中一种或一种以上的元素，例如碱土金属（包括铍和镁），并且x＝0.1至1.0;y＝2.0至4.0（最好是2.5至3.5）;z＝1.0至4.0（最好是1.5至3.5）;以及w＝4.0至10.0（最好是6.0至8.0）。

从这些实施例的构思可以看出，在烧制期间通过向某一超导陶瓷施加某一电压可产生高达117°K的转变温度Tc。该所加电压的方向是选得与该超导材料在使用中所希望通过它的电流方向一致的。

例1：

为了制备一种属于上述公式的超导陶瓷材料，其中x＝0.67、y＝3、z＝3以及w＝6至8，即为（YBa）₃Cu₃O_6-8，使用了规定份量的BaCO₃、CuO和Y₂O₃（高纯度化工有限公司的产品，纯度99.95%或更高）。因数“w”是通过调节各烧结条件来控制的。