及溶剂为乳酸和甲醇，添加量为乙酸钡、丙酸、乳酸和甲醇的摩尔比为1: 2.9: 2.4: 40，在70°C下搅拌80min，得到溶液B ;
[0072]在制备溶液C的过程中，所述的络合剂及溶剂为乳酸和甲醇，添加量为乙酸钙、乳酸和甲醇的摩尔比为1: 4: 120，在50 °C下搅拌，得到溶液C ;
[0073]在制备溶液D的过程中，所述的络合剂及溶剂为三乙烯四胺和甲醇，添加量为乙酸铜、丙酸、三乙烯四胺、甲醇的摩尔比为1: 2.3: 0.5: 70混合，在70°C下搅拌80min，得到溶液D ；
[0074]将溶液A、B、C、D和上述摩尔比的甲酰胺混合，在70°C下搅拌80min，得到TBCCO溶胶。
[0075]将TBCCO溶胶制成凝胶膜的具体步骤为:
[0076]将TBCCO溶胶置于铝酸镧单晶衬底材料上，采用旋转涂层法获得湿润的凝胶膜，将所述凝胶膜放入真空干燥箱中在80°C下干燥lh，然后在空气或其他气体中在120°C下干燥lh，得到凝胶膜。
[0077]将凝胶膜进行热分解处理制成先驱膜的具体步骤为:
[0078]将凝胶膜置于石英管中，再将石英管放入高温炉中进行热分解，通入湿氩气，同时，高温炉以4°C /min的速率升至370°C，保持20min，然后关闭湿氩气，通入湿氧气，在370°C下保持lOmin，再以6°C /min的速率升温至450°C并保持lOmin，随后自然降温至室温，得到薄的先驱膜；重复一次，得到厚的先驱膜。
[0079]所述含有铊源的陪烧靶的具体制备步骤为:
[0080]用Ba02、CaO和CuO按照摩尔比2: 2: 3配合研磨30分钟，在920°C下的流动氧气氛中灼烧8小时，冷却后再研磨30分钟，在920°C下的流动氧气氛中灼烧8小时，制成BaCaCuO粉末，将所述BaCaCuO粉末与Tl2O3粉末混合研磨30分钟后压片，用坩堝密封后在850°C下流动氧气氛中灼烧2小时，冷却后补充Tl2O3粉末再研磨30分钟并压片，在850°C下的流动氧气氛中灼烧2小时，制成含有铊源的陪烧靶。
[0081]所述高温烧结的具体步骤为:
[0082]将先驱膜放在含有铊源的陪烧靶上，并密闭于刚玉坩祸内，再将所述刚玉坩祸置于石英管中，在1lKPa的氧气环境下进行高温热处理，使所述厚先驱膜转变为T1-2212超导薄膜，其中，升温速率为8°C/min，退火温度为850°C，退火时间为Ih ;自然降温后，即可得到临界温度为105.5K的T1-2212超导薄膜。
[0083]所述湿氩气的饱和水蒸汽压为25mmHg，其流速为75mL/min。
[0084]所述湿氧气饱和水蒸汽压为28mmHg，其流速为120mL/min。
[0085]如图1表明，所制备的T1-2212超导薄膜为纯c轴取向，没有其他取向的晶粒出现。如图2的SEM扫描图表明，薄膜表面平整，结构致密，没有裂纹。
[0086]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，其特征在于，以摩尔比为2.8-3.5: 2: I: 2.5-2.8的乙酸铊、乙酸钡、乙酸钙和乙酸铜为起始原料分别添加络合剂及溶剂制备溶液A、溶液B、溶液C和溶液D，将上述溶液混合后加入乙酸钡摩尔数20-45倍量的甲酰胺制得TBCCO溶胶，然后将TBCCO溶胶制成凝胶膜，将凝胶膜进行热分解处理制成先驱膜，将先驱膜与含有铊源的陪烧靶高温烧结，即得T1-2212超导薄膜，其中，在制备溶液A、溶液B和溶液D的过程中，分别添加了丙酸，添加量为:乙酸铊和丙酸的摩尔比为I: 3.8-5 ;乙酸钡和丙酸的摩尔比为1: 2.6-3.6 ;乙酸铜和丙酸的摩尔比为1: 2-2.6。2.如权利要求1所述的无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，其特征在于， 在制备溶液A的过程中，所述的络合剂及溶剂为二乙烯三胺和甲醇，添加量为乙酸铊、丙酸、二乙烯三胺和甲醇的摩尔比为1: 3.8-5: 3-4: 100-140，在70°C下搅拌80min，得到溶液A ; 在制备溶液B的过程中，所述的络合剂及溶剂为乳酸和甲醇，添加量为乙酸钡、丙酸、乳酸和甲醇的摩尔比为1: 2.6-3.6: 2-2.8: 30-50，在70°C下搅拌80min，得到溶液B ; 在制备溶液C的过程中，所述的络合剂及溶剂为乳酸和甲醇，添加量为乙酸钙、乳酸和甲醇的摩尔比为1: 3.5-4.5: 100-150，在50°C下搅拌，得到溶液C ; 在制备溶液D的过程中，所述的络合剂及溶剂为三乙烯四胺和甲醇，添加量为乙酸铜、丙酸、三乙烯四胺、甲醇的摩尔比为1: 2-2.6: 0.4-0.6: 50-100混合，在70°C下搅拌80min，得到溶液D ; 将溶液A、B、C、D和上述摩尔比的甲酰胺混合，在70°C下搅拌3h，得到TBCCO溶胶。3.如权利要求2所述的无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，其特征在于，将TBCCO溶胶制成凝胶膜的具体步骤为: 将TBCCO溶胶置于铝酸镧单晶衬底材料上，采用旋转涂层法获得湿润的凝胶膜，将所述凝胶膜放入真空干燥箱中在80°C下干燥lh，然后在空气或其他气体中在120°C下干燥lh，得到凝胶膜。4.如权利要求3所述的无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，其特征在于，将凝胶膜进行热分解处理制成先驱膜的具体步骤为: 将凝胶膜置于石英管中，再将石英管放入高温炉中进行热分解，通入湿氩气，同时，高温炉以3-5°C /min的速率升至370°C，保持20min，然后关闭湿氩气，通入湿氧气，在370°C下保持lOmin，再以5-10°C /min的速率升温至450°C并保持lOmin，随后自然降温至室温，得到薄的先驱膜；重复一次，得到厚的先驱膜。5.如权利要求4所述的无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，其特征在于，所述含有铊源的陪烧靶的具体制备步骤为: 用BaO2XaO和CuO按照摩尔比2: 2: 3配合研磨30分钟，在890-940°C下的流动氧气氛中灼烧5-10小时，冷却后再研磨30分钟，在890-940°C下的流动氧气氛中灼烧5_10小时，制成BaCaCuO粉末，将所述BaCaCuO粉末与Tl2O3粉末混合研磨30分钟后压片，用坩堝密封后在850°C下流动氧气氛中灼烧2小时，冷却后补充Tl2O3粉末再研磨30分钟并压片，在850°C下的流动氧气氛中灼烧2小时，制成含有铊源的陪烧靶。6.如权利要求5所述的无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，其特征在于，所述高温烧结的具体步骤为: 将先驱膜放在含有铊源的陪烧靶上，并密闭于刚玉坩祸内，再将所述刚玉坩祸置于石英管中，在1lKPa的氧气环境下进行高温热处理，使所述厚先驱膜转变为T1-2212超导薄膜，其中，升温速率为8°C/min，退火温度为850°C，退火时间为Ih ;自然降温后，即可得到临界温度为105.5K的T1-2212超导薄膜。7.如权利要求6所述的无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，其特征在于，所述湿氩气的饱和水蒸汽压为17.54-49.65mmHg，其流速为50-100mL/min。8.如权利要求7所述的无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，所述湿氧气饱和水蒸汽压为17.54-49.65mmHg，其流速为100_150mL/min。
【专利摘要】一种无氟溶胶-凝胶法合成T1-2212超导薄膜的制备方法，以摩尔比为2.8-3.5∶2∶1∶2.5-2.8的乙酸铊、乙酸钡、乙酸钙和乙酸铜为起始原料分别添加络合剂及溶剂制备溶液A、B、C和D，将上述溶液混合后加入乙酸钡摩尔数20-45倍量的甲酰胺制得TBCCO溶胶，然后将TBCCO溶胶制成凝胶膜，将凝胶膜进行热分解处理制成先驱膜，将先驱膜与含有铊源的陪烧靶高温烧结，即得T1-2212超导薄膜，其中，在制备溶液A、B和D的过程中，分别添加了丙酸。本发明的溶胶成分混合均匀，化学稳定性好，采用该溶胶制得的超导薄膜具有光滑的表面以及良好的超导性。
【IPC分类】C04B35/624, C04B35/01, C04B35/45
【公开号】CN104909722
【申请号】CN201510277546
【发明人】谢清连, 蒋艳玲, 黄国华, 唐平英, 方雨晴, 覃淑娇, 罗玲秀
【申请人】广西师范学院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月27日