专利名称：一种能加工变形的高温超导材料的制作方法
一种能加工变形的高温超导材料Y-Ba-Cu-O-M高温超导材料(M代表某一除铥、钕外的稀士元素以及Ti、Nb、Mg金属元素)，本发明涉及材料科学领域。
超导材料是世界上近年来才发展起来的一种新型材料，由于这种材料在一定温度以下会出现电阻转变为零，以及产生抗磁性转变，因而可以利用这些特性将材料制造成各种超导器件，例如超导电机、磁浮列车、超导高能加速器等等。但在八十年代以前研制成的超导金属材料其零电阻转变温度低于23.5K，所以大大限制了超导材料的应用。
一九八六年四月，瑞士科学家Muller等人首次发现在La-Sr-Cu氧化物具有35K的超导电性，并在德国物理杂志八六年第五期上加以报导。从而引起人们对金属氧化物可制取高温超导材料的研究兴趣。目前，人们已能用钇钡铜氧化物稳定地制取液氮温区的超导材料，但是，众所周知，金属氧化物的脆性较大，加工性能极差，难以加工成所需规格和制成实用装置，因而大大影响了这种材料的使用价值，为此，如何改善具有高温超导性能的金属氧化物的加工变形能力就成了各国科学家的研究方向，八七年三月参考消息曾报导日本用铜包覆金属氧化物制成超导线材，但是自3月至今许多科研机构，包括我所，发现用铜包覆Y-Ba-Cu-O-M超导材料，虽然提高了金属氧化物超导材料的加工性能，并能加工成线材，但是这种线材经过高温烧结才能呈现超导性，而铜原子在高温烧结时向金属氧化物的扩散会引起金属氧化物化学成份的改变，从而失去金属氧化物的高温超导性。
本发明目的就是要寻找一种既具有良好加工性能的，又能在高温烧结时与金属氧化物产生惰性反应，并能在少量进入金属氧化物中后仍能使金属氧化物具有高温超导性的材料，以通过包覆金属氧化物途径制取高温超导线，带材。
经本所有关科研人员研究，发现钛或钛基合金，例如TR2、TR3、TR4、Ti-11等在930～1100℃高温下由于形成一层致密的钛氧化膜，故在该温度下烧结时，与金属氧化物，特别是Y-Ba-Cu-O-M(M代表除铥、钕外的稀士元素以及Nb、Ti、Mg金属元素)产生惰性反应。此外，还发现少量钛元素扩散进入Y-Ba-Cu-O-M中，对零电阻转变温度影响较小。但却能提高超导磁学参量，以及使超导材料更加致密化。而且由于钛或钛基合金加工性能较好，因而是包覆金属氧化物制取高温超导线、带材的理想材料。
本发明通过下列工艺途径制成钛或钛基合金，例如TR2、TR3、TR4、Ti-11等包覆Y-Ba-Cu-O-M的超导线、带材。
将具有液氮温区零电阻转变的Y-Ba-Cu-O-M块样，粉碎后装入钛或钛基合金，例如TR2、TR3、TR4、Ti-11等圆管，或者用钛或钛基合金等薄板包覆Y-Ba-Cu-O-M，再焊接成管状，这种外层包覆有钛或钛基合金的Y-Ba-Cu-O-M加工性能良好，易于热轧或热拉成0.5毫米以上直径或厚度的不同规格线材或带材。热轧、热拉温度为500～950℃，也可通过冷拉，或冷轧成0.5毫米以上直径或厚度的不同规格线材或带材，经常规钛及钛合金退火工艺，可以加工成各种形状的超导器件(例如线圈)，将上述线、带材制造的超导器件经900～1100℃1至5小时高温烧结，即可使材料呈现液氮温区超导性。
本所采用上述工艺制成的超导器件经测试其电阻转变温度大于84K。
根据现有资料证明本发明是世界上迄今为止首次采用钛或钛基合金包覆金属氧化物，成功的加工成高温超导线、带材。
权利要求
1.一种能加工变形的高温超导材料，特别是Y-Ba-Cu-O-M高温超导材料，其特征在于，Y-Ba-Cu-O-M外面包覆钛或钛合金，M代表某一除铥、钕外的稀士元素及Ti、Nb、Mg金属元素。
全文摘要
一种能加工变形的高温超导材料特别是Y-Ba-Cu-O-M材料，M代表某一除铥、钕外的稀土元素及Ti、Nb、Mg金属元素，本发明涉及材料科学领域。
文档编号H01L29/12GK1030323SQ8710107
公开日1989年1月11日 申请日期1987年6月30日 优先权日1987年6月30日
发明者葛红林, 张之超, 胡坚, 季之强, 周燕, 李霖, 郑正康, 高毅强 申请人:上海钢铁研究所