专利名称:连续制造氧化物超导带材的方法
本发明是一种钇-钡-铜-氧化物系列或其它系列氧化物超导体带材的制造和连续轧制方法，属于超导材料的制造方法。
近来发现的钇-钡-铜-氧化物系列超导材料，其超导转变温度在液氮温度以上，是迄今为止发现的超导电性转变温度较高的超导材料。自从这种超导材料发现后，都希望能研制成有实用价值的线材和带材。然而，由于这种氧化物系列的超导体具有陶瓷性质，烧结成超导体后，没有金属延展性，不能或不便于轧制成带材或线材。此外，采用超导体粉末材料直接压制带材，则因其太薄(＜1毫米)不易脱模，更无法焙烧成氧化物超导体带材或线材。因此，为了能制备成氧化物系列超导体的带材或线材，以满足超导器件、装置和设备日益深入研究的需要，本发明提供了一种氧化物系列超导体的成带技术。
本发明的目的是，采用定量滤纸，将粉体氧化物超导原料予以包裹，压制或连续轧成带，烧结成所需要的超导体带材，从而满足超导体深入研究的需要。
本发明采用的材料是粉体氧化物超导材料和定量滤纸。制造氧化物超导带材的方法为，先将氧化物超导材料充分拌和，磨细。磨细后的颗粒大小约为50-200目，然后把磨细的氧化物超导材料送入马福炉中进行热处理，处理温度为750℃-950℃，热处理时间为2-6小时。热处理后的氧化物超导原料容易烧结成超导相。在压制氧化物超导带材前，将热处理过的氧化物超导半成品原料进行充分研磨，且在研磨的粉体超导材料中加入少量聚乙烯醇粘接剂均匀混和。这样混和有粘接剂的粉体氧化物超导材料就可以用来压制带材。压制时，先在模板上铺上适当宽度的定量滤纸条，然后在滤纸条上视需要放置一定量的粉体氧化物超导半成品，盖上另一层定量滤纸条后即可压制成型。另外，连续轧制氧化物超导带材，可以在开有孔型的二个轧辊中间插入二张定量滤纸条，加料漏斗把粉体氧化物超导半成品视需要量加注在二层定量滤纸中间进行轧制。这种方法可以轧出更长的氧化物超导带材。当然，为了能轧制出更致密的氧化物超导带材，还可在连续轧制氧化物超导带材的一组轧辊后面再增加一组精轧轧辊。如上压制成型的或轧成的更长的带材，由于外面包裹有定量滤纸，故有一定的弯曲强度。可将它放置或卷绕在刚玉基体上，送入炉中烧结，烧结温度900-1000℃。在这个温度下超导相半成品上包裹的定量滤纸气化，最后留下了烧结完好的氧化物超导带材，蒸镀铜或银或铝或金后即成产品。测试结果表明，经本发明方法压制或轧成的氧化物超导带材零电阻温度为85-94K，超导转变温度为96K。
本发明的优点是，将具有陶瓷性质的，易脆的氧化物超导相成功地压制或轧成了超导带材，满足了超导体深入研究的急需，且压制或轧制工艺简单、成本低，便于生产。
图1是本发明氧化物超导带材压制工艺示图。其中，1是上压模;2是压模夹具;3是下压模板;4是定量滤纸条;5是半成品粉体氧化物。
图2是本发明氧化物超导带材连续轧制工艺示图。其中，6是上轧辊;7是带槽孔的下轧辊;8是加料漏斗;4是定量滤纸条;5是半成品粉体氧化物;9是连续轧成的包裹着定量滤纸条的超导氧化物带。
图3是本发明致密氧化物超导带材连续轧制工艺示图。其中，10是一组带孔型的粗轧辊。
下面结合本发明实施例。
实施例一先将氧化物超导体原料按钇∶钡∶铜＝1∶2∶3原子比配制，球磨后，取出研磨、充分混和。把混和的原料送入马福炉中在750℃-950℃下热处理，热处理时间为2-6小时，做成氧化物半成品。然后，将氧化物半成品再次进行充分研磨，且在研细的氧化物半成品中加入少量0.5%-2%的聚乙烯醇粘接剂，均匀混和。均匀混和后的超导原料即可按本发明方法压制或轧成氧化物超导带材。压制方法是，先在长条槽形钢槽板3中铺上适当宽度的定量滤纸条4，然后在滤纸条4上放置适量的均匀混和好的粉体氧化物半成品5，按长条槽均匀铺展在钢模中的定量滤纸上，铺展好粉体氧化物半成品5后，再在上面放置一层单张定量滤纸条，压上上模1，移放到压机上，缓慢加压到0.5～2吨/cm2，并恒压0.5-2分钟，然后脱模，取出包裹有定量滤纸的样品，平放在刚玉基板上，推入炉中缓慢加温，直到900℃-1000℃烧结成型，并保温3-6小时。随后，随炉冷却，取出剩下的烧结完好的氧化物超导带材，蒸镀上金属铜或银或铝或金后即为成品。
实施例二采用冷轧轧辊连续轧制氧化物超导体带材，必须在冷轧轧辊7或6上或轧辊6和7上都开孔型。孔型大小，视轧制的带材宽度和厚度而定。轧制中所采用的粉体氧化物半成品5同实施例一。连续轧制氧化物超导体带材时，先在开有孔型的一组冷轧轧辊6、7之间的孔型中插入适当宽度的定量滤纸条4，然后轧机转动时，加料漏斗8不断地将粉体氧化物半成品5加注在二层定量滤纸条4中间，于是粉体氧化物就被滤纸条包裹着经过轧辊，轧制成需要宽度和厚度的带9。这样轧制的包裹着定量滤纸的氧化物超导带，可以直接推入炉中的刚玉基板上烧结，烧结温度和时间同实施例1，然后连续蒸镀上金属铜或银或铝或金即制成超导带材成品。当然，也可以卷曲在刚玉基体上，根据需要烧结成材。
实施例三在实施例二轧制方法的基础上，为使轧制的氧化物超导带材更致密，质量更好。本实施例三是在实施例二中的冷精轧辊6、7之前，再增加一组带有孔型的粗轧冷轧辊10，粗轧轧辊10上的孔型设计成与精轧轧辊6、7上的孔型配套。加注粉体氧化物半成品的加料漏斗8也由实施例二中的位置移到粗轧轧辊组10的上方。轧制氧化物超导体带的方法以及烧结工艺同实施例二。
权利要求
1.一种氧化物系列超导体带材的制造和连续轧制方法，包括采用的带条形槽的下模板3、上模1、夹具2或冷轧轧辊组，其特征在于制造和连续轧制使用的氧化物超导半成品原料是研细的混有粘接剂的粉体；制造和连续轧制时，粉体氧化物超导原料由定量滤纸包裹；制造和连续轧制压力为0.5-2吨/厘米2，温度为室温；制造和连续轧制成的氧化物超导带在900-1000℃下烧结，时间3-6小时；烧结后的氧化物超导带上蒸镀有金属膜。
2.根据权利要求
1所述的氧化物超导带材的制造和连续轧制方法，其特征在于冷轧轧辊组为一组精轧辊和一组粗轧辊和一组精轧辊，且轧辊上有孔型。
3.根据权利要求
1所述的氧化物超导带材的制造和连续轧制方法，其特征在于带材上蒸镀的金属为铜或银或铝或金。
专利摘要
本发明是一种钇—钡—铜等系列氧化物超导体带材的连续制造方法。它采用粉体氧化物超导半成品为原料；用定量滤纸条作包裹。制造中，把粉体氧化物超导半成品放在定量滤纸条内包裹压制或将粉体氧化物超导半成品在轧制中不断加注到插在冷轧辊间的滤纸条内，包裹轧制。制成的包裹3滤纸的带再送入炉内烧结，烧结后蒸镀上金属膜制成氧化物超导体带材。本发明克服了氧化物超导体加工易脆裂的困难，且工艺简单，成本低。
文档编号H01L39/24GK87101051SQ87101051
公开日1988年12月14日 申请日期1987年5月23日
发明者杨民杰, 昌庆余, 曹美琴, 傅耀先, 杨宏川, 胡素辉 申请人:中国科学院上海冶金研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan