专利名称：一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法
技术领域：
本发明涉及高温超导材料制备技术领域，尤其是高温超导涂层导体的缓冲层的制备技术。
背景技术：
第二代高温超导带材－－稀土钡铜氧ReBCO涂层导体，由于其优良的本征电磁特性，尤其是其在高磁场下优良的载流能力，在电力系统中拥有广阔的应用前景。
涂层导体的高温超导层的成分为ReBa2Cu3Ox(简称ReBCO，Re为钇或镧系元素)。对于超导线材、超导磁体等实际应用领域，脆性的ReBCO高温氧化物超导材料必须涂覆在机械性能(强度、韧性)优良的金属衬底上才能减少或避免加工或使用过程中的机械损伤。另外，这种衬底材料还需具有良好的导电性和导热性，以避免使用过程中由于局部失超引发的系统失效和崩溃。
涂层导体的高温超导层的成分为ReBa2Cu3Ox(简写成ReBCO，Re为钇或镧系元素)。该高温超导层材料由于本身的层状结构，导致极强的各向异性，晶格的ab面上的负载电流能力远远高于c轴方向。ReBCO高温超导材料的载流性能对a、b方向上的晶格失配也极为敏感，大的晶格失配角将会形成弱连接，严重影响其载流能力。研究表明，ReBCO的载流能力随a、b方向上晶格失配角的增大而指数衰减。要减小a、b方向上晶格失配角，降低弱连接效应，保证ReBCO的载流能力，外延织构成了其制备技术中不可或缺的工艺过程。
迄今为止，国内外公认的最佳衬底材料为Ni基合金材料。由于Ni基合金和ReBCO高温超导材料的ab面存在一定的晶格失配，直接在Ni基合金基带上外延生长ReBCO高温超导材料几乎是不可能的。再者，在ReBCO的成相热处理过程中Ni基合金与ReBCO之间会有较强的相互扩散和化学反应，这就严重影响了ReBCO的超导性能。因此，在Ni基合金衬底和ReBCO之间必须增加一层缓冲层材料，既要充当从Ni基合金到ReBCO外延生长的中间模板，又要阻挡两种材料的相互扩散，主要是Ni和ReBCO中的Cu的相互扩散，这样才能保证制备出性能优良的ReBCO高温超导涂层导体。因此，高温超导涂层导体都具有衬底、缓冲层(至少一层)和ReBCO超导涂层三层结构。
稀土氧化物Re2O3(Re为钇或镧系元素)是涂层导体中广泛使用的缓冲层材料。但现有的制备稀土氧化物缓冲层的制备工艺，其前驱原料大多使用价格昂贵的醇盐或大分子羧酸盐，有机体系中含有严重污染环境的氟。这些均严重制约了其成本的降低和应用范围的扩大。参见文献1、Textured Growth ofMulti-Layered Buffer Layers on Ni Tape by Sol-Gel Process，Y.Akin et al，IEEE Trans.Appl.Supercond.13(2)，2613(2)2673-2677，2003；文献2、Development of 100％Lattice Match Buffer Layers on RABiTS Ni Tapes bySol-Gel，H.Okuyucu et al，Development of 100％Lattice Match Buffer Layerson RABiTS Ni Tapes by Sol-Gel，H.Okuyucu et al，IEEE Trans.Appl.Supercond.13(2)，2680-2683，2003 13(2)2680-2683，2003；文献3、Growth ofNd2O3buffer layers on Ni tapes by Reel-to-Reel sol gel process for YBCOcoated conductors，E.Celik et al，Mater.Sci.Eng.B106，1 5，2004。
稀土铋氧Re2-xBixO3(0.65≤x≤1.35)缓冲层是申请人研究出的一种新的颇具应用前景的缓冲层，并于2006年5月申请了发明专利(申请号为200610020920.5)。该种缓冲层同样需要一种简单且价格低廉的制备方法，以有利于其推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法。该方法制作工艺简单，操作控制容易，成本低，不污染环境。
本发明解决其技术问题所采用的第一种技术方案为一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚丙烯酸；或者将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将稀土硝酸盐和硝酸铋按阳离子比Re∶Bi＝2-x∶x的比例，溶解于a步的有机溶剂体系中，制得胶体；其中，Re为Y(钇)、La(镧)、Pr(镨)、Nd(钕)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)、Tm(铥)、Yb(镱)、Lu(镥)中的一种，0.65≤x≤1.35；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再进行干燥；
d、烧结成相将干燥后的基片放入烧结炉中烧结成相，即制得由稀土铋氧Re2-xBixO3，其中0.65≤x≤1.35，构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
与现有技术相比，本发明的第一种技术方案有益效果是采用以上第一种技术方案制备高温超导涂层导体的缓冲层时，原料为价格低廉的稀土硝酸盐及硝酸铋，制作成本低廉；将稀土硝酸盐及硝酸铋制成胶体涂敷于基片，即可烧结形成稀土铋氧Re2-xBixO3缓冲层。在制备过程中，控制硝酸铋与稀土硝酸盐的加入比例，即能方便控制稀土铋氧Re2-xBixO3缓冲层中的稀土与铋阳离子配比。且制得的稀土铋氧缓冲层织构良好，表面平整致密。制备工艺简单，操作控制容易；在整个制备过程中，没有加入极易污染环境的氟等有害物质，不污染环境。
上述c步中，胶体涂覆在Ni合金基片上的具体作法为将胶体滴在基片上，用匀胶机旋转涂敷在基片上。
上述c步干燥时的温度为100℃-200℃。在这种温度条件下，可以使得胶体中的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)能更多、更快地挥发掉。
在进行上述c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至180℃-230℃，并以0.1-0.2℃/min的速度升至在280℃-300℃，保温1小时，再以0.1-0.5℃/min的速度升至480℃-500℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。经过这样的烧结前的预分解处理，可使得烧结形成的缓冲层更平整更致密。
上述d步的烧结成相的具体作法为将烧结炉炉温快速以10-100℃/min的速度升至700℃-850℃，保温1-5小时，随后将炉温缓慢降至室温。
本发明解决其技术问题所采用的第二种技术方案为一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚丙烯酸；或者将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将稀土硝酸盐溶解于a步的有机溶剂体系中，制得胶体；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再进行干燥；d、烧结成相将干燥后的基片放入烧结炉中烧结成相，即制得由稀土氧化物构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
与现有技术相比，本发明的第二种技术方案的有益效果是采用以上第二种技术方案制备高温超导涂层导体的缓冲层时，原料为价格低廉的稀土硝酸盐，制作成本低廉；将稀土硝酸盐制成胶体涂敷于基片，即可烧结形成稀土氧化物缓冲层。且制得的稀土氧化物缓冲层织构良好，表面平整致密。制备工艺简单，操作控制容易；在整个制备过程中，没有加入极易污染环境的氟等有害物质，不污染环境。
上述c步中，胶体涂覆在Ni合金基片上的具体作法为将胶体滴在基片上，用匀胶机旋转涂敷在基片上。
上述c步干燥时的温度为100℃-200℃。在这种温度条件下，可以使得胶体中的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)能更多、更快地挥发掉。
在进行上述c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至180℃-230℃，并以0.1-0.2℃/min的速度升至在280℃-300℃，保温1小时，再以0.1-0.5℃/min的速度升至480℃-500℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。经过这样的烧结前的预分解处理，可使得烧结形成的缓冲层更平整更致密。
上述d步的烧结成相的具体作法为将烧结炉炉温快速以10-100℃/min的速度升至800℃-1000℃，保温1-5小时，随后将炉温缓慢降至室温。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作一步说明。
图1是本发明实施例一的镝铋氧DyBiO3涂层导体的缓冲层的X射线衍射图谱。
图2是本发明实施例一镝铋氧DyBiO3涂层导体的缓冲层的10000倍扫描电子显微镜(SEM)照片。
图3是本发明实施例二的钬铋氧HoBiO3涂层导体的缓冲层的X射线衍射图谱。
图4是本发明实施例二钬铋氧HoBiO3涂层导体的缓冲层的10000倍扫描电子显微镜(SEM)照片。
图5是本发明实施例五的氧化钐Sm2O3涂层导体的缓冲层的X射线衍射图谱。
图6是本发明实施例五氧化钐Sm2O3涂层导体的缓冲层的10000倍扫描电子显微镜(SEM)照片。
图1、图3、图5的纵坐标为衍射强度(Intensity)，任意单位(a.u.)；横坐标为衍射角2θ，单位为度(deg)。
具体实施方法实施例一本发明的一种具体实施方式
为一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，其中丙烯酸单体和N，N-二甲基甲酰胺的质量比为3∶7，聚合生成聚丙烯酸；且生成的聚丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将硝酸镝和硝酸铋按摩尔比等于1∶1的比例，溶于有机溶剂体系中，形成胶体。也即本例中采用稀土元素Re为镝Dy，最终制得的稀土铋氧Re2-xBixO3缓冲层中的x等于1，即本例制得的缓冲层的材料具体为镝铋氧DyBiO3；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再置于150℃进行干燥；在进行c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至210℃，并以0.15℃/min的速度升至在290℃，保温1小时，再以0.3℃/min的速度升至490℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。
d、烧结成相将热分解后的基片置于烧结炉中放入烧结炉中，将炉温快速以50℃/min的升至740℃，保温3小时随后炉温缓慢降至室温，即制得由镝铋氧DyBiO3构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
实施例二本例的制备方法依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，其中丙烯酸单体和N，N-二甲基甲酰胺的质量比为2∶8，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将硝酸钬和硝酸铋按摩尔比等于1.35∶0.65的比例，溶于有机溶剂体系中，形成胶体。也即本例中采用稀土元素Re为钬Ho，最终制得的稀土铋氧Re2-xBixO3缓冲层中的x等于0.65，即本例制得的缓冲层的材料具体为钬铋氧Ho1.35Bi0.65O3；
c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再置于100℃进行干燥；在进行c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至180℃，并以0.1℃/min的速度升至在280℃，保温1小时，再以0.1℃/min的速度升至480℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。
d、烧结成相将热分解后的基片置于烧结炉中放入烧结炉中，将炉温快速以10℃/min的升至700℃，保温1小时随后炉温缓慢降至室温，即制得由钬铋氧Ho1.35Bi0.65O3构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
实施例三本例的制备方法依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，其中丙烯酸单体和N，N-二甲基甲酰胺的质量比为2∶8，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将硝酸铒和硝酸铋按摩尔比等于0.65∶1.35的比例，溶于有机溶剂体系中，形成胶体。也即本例中采用稀土元素Re为铒Er，最终制得的稀土铋氧Re2-xBixO3缓冲层中的x等于1.35，即本例制得的缓冲层的材料具体为铒铋氧Er0.65Bi1.35O3；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再置于100℃进行干燥；在进行c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至230℃，并以0.2℃/min的速度升至在300℃，保温1小时，再以0.5℃/min的速度升至500℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。
d、烧结成相将热分解后的基片置于烧结炉中放入烧结炉中，将炉温快速以100℃/min的升至850℃，保温5小时随后炉温缓慢降至室温，即制得由铒铋氧Er0.65Bi1.35O3构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
实施例四本例的制备方法依次由以下步骤构成
a、有机溶剂体系制备将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，其中丙烯酸单体和N，N-二甲基甲酰胺的质量比为3∶7，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将硝酸钇和硝酸铋按摩尔比等于0.9∶1.1的比例，溶于有机溶剂体系中，形成胶体。也即本例中采用稀土元素Re为钇Y，最终制得的稀土铋氧Re2-xBixO3缓冲层中的x等于1.1，即本例制得的缓冲层的材料具体为钇铋氧Y0.9Bi1.1O3；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再置于200℃进行干燥；d、烧结成相将热分解后的基片置于烧结炉中放入烧结炉中，将炉温快速以40℃/min的升至770℃，保温2小时随后炉温缓慢降至室温，即制得由钇铋氧Y0.9Bi1.1O3构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
实施例五本发明的一种具体实施方式
为一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，其中丙烯酸单体和N，N-二甲基甲酰胺的质量比为3∶7，聚合生成聚丙烯酸；且生成的聚丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将硝酸钐溶于有机溶剂体系中，形成胶体；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再置于150℃进行干燥；在进行c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至210℃，并以0.15℃/min的速度升至在290℃，保温1小时，再以0.3℃/min的速度升至490℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。
d、烧结成相将热分解后的基片置于烧结炉中放入烧结炉中，将炉温快速以50℃/min的升至900℃，保温3小时随后炉温缓慢降至室温，即制得由氧化钐Sm2O3构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
实施例六本例的制备方法依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，其中丙烯酸单体和N，N-二甲基甲酰胺的质量比为2∶8，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将硝酸铕溶于有机溶剂体系中，形成胶体；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再置于100℃进行干燥；在进行c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至180℃，并以0.1℃/min的速度升至在280℃，保温1小时，再以0.1℃/min的速度升至480℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。
d、烧结成相将热分解后的基片置于烧结炉中放入烧结炉中，将炉温快速以10℃/min的升至800℃，保温1小时随后炉温缓慢降至室温，即制得由氧化銪Eu2O3构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
实施例七本例的制备方法依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，其中丙烯酸单体和N，N-二甲基甲酰胺的质量比为2∶8，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将硝酸钆溶于有机溶剂体系中，形成胶体；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再置于100℃进行干燥；在进行c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至230℃，并以0.2℃/min的速度升至在300℃，保温1小时，再以0.5℃/min的速度升至500℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。
d、烧结成相将热分解后的基片置于烧结炉中放入烧结炉中，将炉温快速以100℃/min的升至1000℃，保温5小时随后炉温缓慢降至室温，即制得由氧化钆Gd2O3构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
实施例八本例的制备方法依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，其中丙烯酸单体和N，N-二甲基甲酰胺的质量比为3∶7，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将硝酸钕溶于有机溶剂体系中，形成胶体；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再置于200℃进行干燥；d、烧结成相将热分解后的基片置于烧结炉中放入烧结炉中，将炉温快速以40℃/min的升至950℃，保温2小时随后炉温缓慢降至室温，即制得由氧化钕Nd2O3构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
图1、3、5分别为实施例一、二、五制得的缓冲层的X射线衍射图谱，图2、4、6分别为这些缓冲层的10000倍扫描电子显微镜(SEM)照片。图1-6表明，本发明方法制得的缓冲层均为立方结构，具有很好的c轴织构；且缓冲层表面平整致密，没有明显的裂纹和孔洞。
在利用本发明方法制备高温超导涂层导体的缓冲层的过程中，在a步的有机溶剂体系制备过程中，将丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)时，还可同时加入偶氮二异丁腈(ABIN)催化剂，这样可加速聚合过程。
由于本发明使用的钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，这些元素均属于稀土元素，它们在化学性质如离子价态，离子半径上极其相近，相互之间取代容易且互溶性很好，其形成的氧化物均属于立方晶系，晶格参数均与ReBCO或Ni合金相匹配。因此，不局限于以上实施例中的元素，而采用稀土元素中的任意一种元素或一种以上元素的混合，均可以制备出性能优良的稀土铋氧Re2-xBixO3缓冲层或稀土氧化物缓冲层。
本发明在稀土硝酸盐和硝酸铋或者稀土硝酸盐溶解于有机溶剂体系制备胶体时，稀土硝酸盐和硝酸铋或者稀土硝酸盐的加入量以加入物能够充分溶解，并能形成胶体即可。通常为加入物与有机溶剂的重量比例1∶3-8。
权利要求
1.一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚丙烯酸；或者将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将稀土硝酸盐和硝酸铋按阳离子比Re∶Bi＝2-x∶x的比例，溶解于a步的有机溶剂体系中，制得胶体；其中，Re为Y(钇)、La(镧)、Pr(镨)、Nd(钕)、Sm(钐)、Eu(铕)、Gd(钆)、Tb(铽)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)、Tm(铥)、Yb(镱)、Lu(镥)中的一种，0.65≤x≤1.35；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再进行干燥；d、烧结成相将干燥后的基片放入烧结炉中烧结成相，即制得由稀土铋氧Re2-xBixO3，其中0.65≤x≤1.35，构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
2.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，其特征是所述c步中，胶体涂覆在Ni合金基片上的具体作法为将胶体滴在基片上，用匀胶机旋转，使胶体均匀涂敷在基片上。
3.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，其特征是所述c步干燥时的温度为100℃-200℃。
4.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，其特征是在进行c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至180℃-230℃，并以0.1-0.2℃/min的速度升至在280℃-300℃，保温1小时，再以0.1-0.5℃/min的速度升至480℃-500℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。
5.如权利要求1所述的制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，其特征是所述d步的烧结成相的具体作法为将烧结炉炉温快速以10-100℃/min的速度升至700℃-850℃，保温1-5小时，随后将炉温缓慢降至室温。
6.一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，依次由以下步骤构成a、有机溶剂体系制备将丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚丙烯酸；或者将甲基丙烯酸单体加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚甲基丙烯酸；且生成的聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；b、胶体制备将稀土硝酸盐溶解于a步的有机溶剂体系中，制得胶体；c、胶体涂敷与干燥将b步制得的胶体涂覆在Ni合金基片上，再进行干燥；d、烧结成相将干燥后的基片放入烧结炉中烧结成相，即制得由稀土氧化物构成的高温超导涂层导体的缓冲层。
7.如权利要求6所述的制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，其特征是所述c步中，胶体涂覆在Ni合金基片上的具体作法为将胶体滴在基片上，用匀胶机旋转，使胶体均匀涂敷在基片上。
8.如权利要求6所述的制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，其特征是所述c步干燥时的温度为100℃-200℃。
9.如权利要求6所述的制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，其特征是在进行c步的干燥后，还进行烧结前的热分解处理，即将涂敷有胶体的基片置于烧结炉中，使炉温从室温缓慢升至180℃-230℃，并以0.1-0.2℃/min的速度升至在280℃-300℃，保温1小时，再以0.1-0.5℃/min的速度升至480℃-500℃，保温1小时；随后，再进行d步的烧结成相。
10.如权利要求6所述的制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，其特征是所述d步的烧结成相的具体作法为将烧结炉炉温快速以10-100℃/min的速度升至800℃-1000℃，保温1-5小时，随后将炉温缓慢降至室温。
全文摘要
本发明公开了一种制备高温超导涂层导体的缓冲层的方法，该方法包括以下步骤将丙烯酸或甲基丙烯酸单体加入N，N－二甲基甲酰胺(DMF)中，聚合生成聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸，并将其溶解于N，N－二甲基甲酰胺(DMF)中，形成有机溶剂体系；将稀土硝酸盐和硝酸铋溶解于有机溶剂体系中，制得胶体；再将胶体涂覆在基片上；干燥后，放入烧结炉中烧结成相。本发明的另一方案是将稀土硝酸盐溶解于有机溶剂体系中制得胶体，其余的与第一种方案相同。该方法制作工艺简单，操作控制容易，成本低，不污染环境。
文档编号H01L39/12GK1959866SQ20061002201
公开日2007年5月9日 申请日期2006年10月9日 优先权日2006年10月9日
发明者李果, 蒲明华, 杜晓华, 孙瑞萍, 赵勇 申请人:西南交通大学