Y_2BaCuO_5粒子在准单畴Y-Ba-Cu-O超导块材中的分布及其对超导性能的影响

采用顶部籽晶熔融织构法制备了Y-Ba-Cu-O(YBCO)准单畴超导块材,研究了Y_2BaCuO_5(Y211)粒子在块材中的分布及其对临界电流密度(J_c)和磁悬浮力性能的影响.扫描电子显微镜(SEM)观察发现,Y211颗粒在准单畴超导块材中的分布是不均匀的.实验结果表明,Y211平均粒径的大小与样品的磁悬浮力和临界电流密度成反比,Y211相粒子在母体中的分布越均匀,粒子平均粒径越小,越有利于提高临界电流密度和磁悬浮力.对于(?)20mm的YBCO单畴块材,磁悬浮力可以达到33N(77K,0.55T),临界电流密度达到6.6×10~4A/cm^2.

Y-211与Y_2O_3掺杂的熔融织构YBCO的超导钉扎效应及微结构研究

采用顶部籽晶熔融织构法,结合Y_2O_3和Y-211掺杂制备了高质量的准单畴YBCO块材.Jc测量结果表明,对于Y_2O_3掺杂的YBCO块材,其临界电流密度Jc在10K温度和0.6T磁场下达到1.60×10~6A/cm^2,用合作钉扎理论可推得,其在70K温度和2T磁场下为1.24×10~4/cm^2。扫描电镜观察结果表明,掺杂Y_2O_3所形成的Y-211粒子是柱状的,而掺杂Y-211在母体材料中是球形的,其尺寸接近纳米粒子。掺杂Y_20_3比Y-211更能增强磁通钉扎效应并有效地改善样品的生长状况。Y-211粒子与超导母体材料之间的界面对磁通钉扎起主要作用,Y-211粒子作为强钉扎中心属于界面钉扎。

定向凝固法制备YBCO超导棒材研究

为了使高温超导体YBa2Cu3O7-d(简称YBCO)的晶粒取向排列,提高其临界电流密度,利用定向凝固方法生长YBCO棒材.采用光学显微镜、扫描电子显微镜研究了定向凝固工艺(抽拉速率和添加211粒子)对YBCO显微组织及片层生长的影响.结果表明,改变抽拉速率可以改善片层质量,211粒子是显微组织及片层厚度的重要影响因素;较低的抽拉速率有利于高质量定向结构的生长;均匀分布的细小Y211粒子会使片层厚度变薄,晶界连通性改善,有利于YBCO的生长.