银对Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_x超导材料摩擦学性能的影响

通过高温固相反应法制备了不同银含量的Ag/Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3Ox超导材料,用XRD和SEM分析了其物相组成及显微结构;用销-盘式摩擦试验机研究了该材料从低温到常温的摩擦学性能。结果表明:Ag/Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3Ox材料由超导相和银相组成;温度从室温降低到超导转变温度以下时,其摩擦因数明显降低,在非超导态时摩擦因数为0.4,达到超导转变温度时摩擦因数为0.2;加入银后其摩擦因数随载荷和滑动速度的提高而增大;银含量对其摩擦因数的影响规律不明显;加入银后可提高其减摩耐磨性能。

氧分压分析法鉴定(Bi,Pb)_2Sr_2Ca_2Cu_3O_x超导前驱粉性能

利用氧分压分析法对(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox超导前驱粉的放氧量进行了定量计算,并考察了放氧量对Bi-2223带材临界电流密度Jc的影响。结果表明,前驱粉中富Pb相Ca2PbO4(简称CP)和(Pb,Bi)3Sr2Ca2CuOy(简称3221)的总量增加或CP相与3221相含量的比(CP∶3221)下降,都导致放氧量增加。放氧量与Jc之间存在直接对应关系:当放氧量为0.32mL/g时带材的Jc最高,放氧量过高或过低均对Jc不利。相应地,可以通过定量计算前驱粉的放氧量预测带材的Jc,进而鉴定前驱粉性能。

Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2Ca_2Cu_3O_x超导体中热相变与纳米尺度结构块的研究

用变温X 射线衍射仪、扫描量热分析仪和热重分析仪对精心制作的Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3Ox超导样品从室温到熔点温度进行了分析.实验发现样品在此温度范围有两个热量和重量反常.分析表明:这两个反常与晶体结构中纳米尺度上两个不同的结构块———钙钛矿块和盐岩块有关,这对认识高温超导体的结构与性能关系有重要作用.

Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2Ca_2Cu_3O_(10)多晶制备工艺对其电学性能影响的研究

采用溶胶-凝胶法成功制备了Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3O10（BPSCCO）粉末,通过优化制备工艺获得了电学性能优良,转变温度在114 K左右的Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3O10多晶靶材。利用X射线衍射仪测试了样品的物相和结构,并利用四探针法测试了靶材的电阻-温度曲线。对比了不同螯合剂对溶胶-凝胶法制备BPSCCO多晶的影响,发现以葡萄糖酸为螯合剂克服了传统工艺周期长、pH难调控的缺点。在此基础上,探究了热处理工艺对Bi1.7Pb0.3Sr2Ca2Cu3O10多晶电学性能的影响,得到了其最适预烧温度（600~700℃）、烧结温度（820~830℃）及烧结时间（48 h）。

Ca_3Co_(3.9)Cu_(0.1)O_9/Bi_2Ca_2Co_2O_y复合热电材料的制备与性能

采用助熔剂法合成Ca3Co3.9Cu0.1O9粉体。添加Bi2O3作为助烧剂,通过直流快速热压获得块体,熔融的Bi2O3能够促进Ca3Co3.9Cu0.1O9片流动以完成致密化过程,再通过液相反应烧结制备出了Ca3Co3.9Cu0.1O9/Bi2Ca2Co2Oy复合热电材料,对其物相组成、微观结构和热电性能进行了表征。结果表明,添加Bi2O3提高了样品的密度,降低了材料的电阻率,复合材料的功率因子在973 K时达到4.12×10–4 W·m–1·K–2。

超导Ag/Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x复合氧化物摩擦磨损性能

为适应20℃^-200℃温度的适用范围,采用固相法制备了Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x超导材料,用摩擦磨损试验机测试了Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x从液氮温度至室温的摩擦学性能。结果表明:在室温20℃下,Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x与对偶件轴承钢盘对摩时,摩擦系数约为0.35,当温度降到超导转变温度以下时(液氮温度-170℃)摩擦系数大幅度降低,Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x超导态摩擦系数为正常态值的一半,实验证明了电子激励对摩擦能量耗散的作用。为改善室温下Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x摩擦学性能,掺杂不同质量分数Ag作为润滑组元,制备了Ag/Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x超导固体润滑复合材料,取得良好耐磨减摩效果。Ag掺杂不影响Ag/Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x复合材料的超导性,在正常载荷和滑动速度下10 wt%Ag/Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10-x复合材料摩擦系数为0.20.3,磨损率为4.57×10-4mm3.(N.m)-1。

掺Pb对Bi系超导体性能影响的研究

在使用聚合物-金属复合物(PMC)新型合成工艺制备出性能优良的BiSrCaCuO超导体的基础上,利用PMC法易于掺杂的特点,合成了Bi2-x(Pb)xSr2Ca2Cu2Oy超导体,实验结果表明,掺Pb后,合成时间进一步缩短,高Tc相的形成速率是不掺Pn的4～6倍,所得超导体为单相,掺Pb不影响体系的微观均匀性.