柠檬酸溶胶凝胶法合成YBa_2Cu_3O_(7-δ)

采用溶胶 凝胶法制备了均匀的YBa2Cu3O7-δ超导细粉·讨论了凝胶的形成过程·配合剂柠檬酸与金属离子结合形成了可溶性的大分子化合物,除水后缩聚反应形成的聚合物长大为小粒子簇,相互连结成连续的三维网络·柠檬酸盐溶液的pH值控制在6 4～6 7之间可防止白色Ba(NO3)2沉淀·溶剂挥发温度宜控制在300℃,使凝胶的形成和自燃过程能在相同温度条件下连续进行·合成YBa2Cu3O7-δ的温度大约在880℃左右,其粉末粒度大约在0 2～1μm之间·

制备YBa_2Cu_3O_(7-δ)/Ag自润滑复合材料及性能

为制备出从低温到高温宽范围内使用的固体润滑材料,分别以纯Ag和AgNO_3的方式向高温超导材料YBa_2Cu_3O_(7-δ)中掺杂金属银,制备出了具有超导性能、一定的机械性能和摩擦学性能的氧化物基复合材料,对其组织和性能进行了研究,重点分析了其增韧机理和减摩耐磨机理。研究发现,分布于晶粒间的Ag微粒有效抑制裂纹的萌生和扩展,从而改善了氧化物陶瓷YBa_Cu_3O_(7-δ)的脆性;常温和高温下,复合材料都表现出低而稳定的摩擦因数,软金属膜+硬基体是其减摩耐磨机理;由AgNO_3制备出的复合材料基体内Ag微粒的粒径更小,分布更加均匀,团聚少,表现出更好的综合性能。

YBa_2Cu3O_(7-δ)催化氧化甲苯

利用高温超导材料 YBa2 Cu3 O7-δ对氧的呼吸作用进行了空气气氛中甲苯的深度催化氧化的研究。实验表明 ,随着温度的升高和空速降低 ,YBa2 Cu3 O7-δ对甲苯的深度催化氧化活性增加。

超导体YBa2Cu3O7-δ的摩擦学特性研究

采用溶胶-凝胶法制备YBa2Cu3O7-δ和Ag/YBa2Cu3O7-δ超导材料,并分析其相组成及结构,用SFT-4000型高真空超低温摩擦磨损试验机对其从室温至液氮温度范围内的摩擦学特性进行评价.结果表明:在室温条件下,YBa2Cu3O7-δ与不锈钢盘对摩时的摩擦系数在0.50左右,当温度降到超导转变温度以下时,其摩擦系数急剧降低至0.13,最后稳定在0.20以下.添加Ag可以改善YBa2Cu3O7-δ的常温摩擦磨损性能,Ag/YBa2Cu3O7-δ复合材料的摩擦系数低且非常平稳,其中10%Ag/YBa2Cu3O7-δ的摩擦系数为0.20,磨损率为8.96×10-5mm3/(N.m),Ag/YBa2Cu3O7-δ的磨损机制为YBa2Cu3O7-δ硬基底承载与软金属Ag转移膜的润滑作用.

YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体中氧的非化学计量和缺陷平衡

本文提出了一种直接合成热重法,在空气中测定了室温下YBa_2Cu_2O_(7-y)超导体分子式中的y值为0.234±0.005。研究了不同温度下氧空位浓度的变化,求得氧空位形成焓为:ΔH_(f(o))=0.43eV(正交晶系);ΔH_(f(t))=0.24eV(四方晶系)。从两种晶系的氧空位浓度与温度的关系推出了晶型转变温度约为670℃左右。

YBa_2Cu_3O_(7-x)对氧的检测灵敏度和响应速度

研究了高温超导体 YBa2 Cu3O7- x块材和厚膜在温度区间 40 0℃到 85 0℃电阻率随环境氧分压的变化关系 ,初步探索了其作为氧传感器材料的可能性。并研究了 YBa2 Cu3O7- x在不同温度条件下对氧的检测灵敏度和响应速度。实验表明 YBa2 Cu3O7- x对氧有较强的选择性 ,同一温度下电阻率随氧分压的增大而减小 ,且有较快的响应速度。氧分压减小时电阻率增大 ,块材响应速度较慢 。

溶胶-凝胶法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜的研究

传统的TFA-MOD法制备YBa2Cu3O7-x薄膜,采用Y、Ba、Cu 3种金属的三氟醋酸盐(TFA)为先驱体,在热分解时,会产生大量的HF气体,即使通过将近20h的缓慢升温过程来对薄膜进行热分解,也难以获得较为光洁的表面,从而无法实现厚膜的制备。本文提出了一种新的含氟溶胶-凝胶工艺,通过减少溶胶中F的含量,并利用二乙醇胺做修饰剂,缩短了热分解时间,提高了薄膜的表面光洁度。利用该方法在(010)LaAlO3衬底上制备了具有良好c轴取向,临界转变温度为89K的YBCO超导薄膜。

磁控溅射法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)双面超导薄膜

采用大直径中空柱状阴极磁控溅射装置和筒形加热器制备了高质量YBa2 Cu3O7-x双面超导薄膜。使用衬底为 (0 0 1)LaAlO3和 (0 0 1)YSZ。双面超导薄膜零电阻温度TC=89～ 91K ,临界电流密度JC≥ 10 6A/cm2 (77K ,零场下 ) ,微波表面电阻RS<1mΩ(77K ,10GHz)。对不同氧氩比下制备的双面膜进行了性能的比较。当O2 ∶Ar =1∶2 .5 ,衬底温度在80 0℃时 ,制备出了高质量的双面超导薄膜。同时对双面超导薄膜进行了微结构分析。用制备的 2 5mm× 2 0mm双面膜研制成功中频滤波器 ,中心频率为 1 0 6GHz时 ,插损为 0 6 7dB。

烧结时间对YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体的正交结构及正电子寿命参数的影响

报告了利用X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM )和正电子湮没等实验对YBa2 Cu3 O7-δ(Y- 12 3)体系正交畸变度和正电子寿命谱随烧结时间变化的研究结果。发现在 95 0℃温度的烧结条件下 ,在 12— 72h这一相当宽的烧结时间范围内 ,正电子实验具有足够的稳定性和可靠性 ,实验表明足够的烧结时间在Y - 12 3多晶材料制备方面是必须的。

YBa_2Cu_3O_(7-x)分子筛的制备与应用

用不同原料或加入添加剂的方法研究了 YBa2 Cu3O7- x( YBCO)对氧的“呼吸”性能的影响。研究发现 ,加入 5 %～ 1 0 %的萘作为添加剂是提高 YBCO分子筛除氧效果的有效途径。

绝热法测量YBa_2Cu_3O_(7-δ)的比热

本文采用绝热法,对圆柱体的 YBa_2Cu_3O(7-δ)样品在80-120K 温区进行了比热测量。发现,除在转变温度(91K)处有比热跃变外,在89K 和100K 附近尚存在比热反常现象。

超导PbO／YBa2Cu3O7-δ复合氧化物摩擦磨损性能

为适应从低温到高温宽温范围的使用条件,用溶胶-凝胶法制备了YBa2Cu3O7-δ超导材料,用摩擦磨损试验机测试了YBa2Cu3O7-δ从室温至液氮温度的摩擦学性能。结果表明:室温20℃下,YBa2Cu3O7-δ与对偶件不锈钢盘对摩时,摩擦因数在0.5左右,当温度降到超导转变温度以下时(液氮温度-196℃)摩擦因数大幅度降低,YBa2Cu3O7-δ超导态摩擦因数是正常态值的一半,实验直接证明了电子激励对摩擦能量耗散的作用。为改善室温下YBa2Cu3O7-δ摩擦学性能,掺杂不同质量分数PbO作为润滑组元,制备了PbO/YBa2Cu3O7-δ超导固体润滑复合材料,取得良好效果。PbO掺杂不影响PbO/YBa2Cu3O7-δ复合材料的超导电性,在正常的载荷和滑行速度下15%PbO/YBa2Cu3O7-δ复合材料摩擦因数为0.2至0.3,磨损率为4.35×10-4mm3.(N.m)-1,分析了PbO/YBa2Cu3O7-δ复合材料减摩耐磨机制。

YBa_2Cu_3O_(7-δ)/Ag自润滑复合材料的制备及摩擦学性能研究

利用溶胶-凝胶方法合成高温超导YBa2Cu3O7-δ(YBCO)纳米粉体,分别以纯Ag和AgNO3向YBCO中掺杂金属银,制备了具有超导性能的固体润滑复合材料,并对其组织和摩擦学性能进行了研究。结果表明YBCO室温下摩擦因数大,以2种方式加入适量Ag后,得到从室温至500℃摩擦因数在0.15左右的固体润滑材料。XRD、SEM、EDS金相分析表明,分布在YBCO晶粒间的Ag微粒有效抑制微裂纹的萌生和扩展,改善了陶瓷YBCO的脆性。常温和高温下,复合材料都表现出低而稳定的摩擦因数,其机制是Ag颗粒在复合材料基体上形成转移膜,Ag的加入量以质量分数10%为最佳,尤其是由AgNO3制备出的复合材料,Ag颗粒粒径更小,分布更加均匀,表现出更好的性能。

Sol-gel法合成YBa_2Cu_3O_(7-δ)超细粉

本文采用溶胶凝胶法获得Y2 O3,BaCO3,CuO超细粉的混合物 ,在 930℃烧结获得单一相的YBa2 Cu3O7-δ超细粉体 ,采用XRD对超导粉末进行测试 ,并与通过固相反应制备的超导粉末进行对比。

YBa_2Cu_3O_(7-δ)的低温摩擦学性能

随着超导体的出现,人们一直致力于超导摩擦学的研究,取得了显著的进步,但对其减摩抗磨机理还不清楚。该文利用相关资料,介绍了低温摩擦学的主要研究方法、重点总结了超导转变对高温超导陶瓷YBa2Cu3O7-δ摩擦行为的影响,并探讨了超导摩擦的机理。

Ca掺杂对YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导块材性能影响的研究

用固相反应法制备了掺杂 Ca和不掺杂 Ca的 Y1 - x Cax Ba2 Cu3O7-δ超导块材。主要研究了 Ca掺杂对 Y1 - xCax Ba2 Cu3O7-δ(x≤ 0 .3)超导体性能的影响 ,采用标准四引线法测量了样品的 R - T和 I - V曲线。实验结果表明 :在YBCO超导体中掺杂适量的 Ca后临界温度 TC有所下降 ,样品的临界电流 IC有所增加 ,弱磁场下的 IC- H曲线下降幅度很平稳 ,这表明适量的 Ca掺杂有利于改善

Co掺杂对YBa_2Cu_3O_(7-δ)微观结构及透氧性能的影响

利用XRD、TG和标准四电极法研究了YBa2Cu3-xCoxO7-δ(x=0～0.5)混合导体的结构和性能,稳态法考察了Co掺杂量对膜材料透氧性能的影响.实验表明:当x＜0.05时,Co掺杂可以提高透氧量,在x=0.05时达到最大值(940℃,厚1.4mm的膜材料透氧量为0.53ml/min·cm2).当x＞0.05透氧量开始减小,当x＞0.01后,透氧量下降到比未掺杂的YBa2Cu3O7-δ还要小.从晶格结构与Co掺杂量的关系及Co-O键能与Cu-O键能的差别对透氧量随Co掺杂量的变化进行了讨论.

纯氧气氛中YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体内氧的缺陷平衡

YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体内氧的缺陷浓度对超导体的晶型转变,进而对超导性的影响至关重要。由于YBa_2Cu_3O_(7-y)中氧空位缺陷属于化学缺陷,其缺陷浓度不仅与温度有关,而且也与氧分压有关。我们在前文中曾用直接合成热重法在空气中测定了YBa_2Cu_3O_(7-y)中的y值。本文是在纯氧气氛中研究超导体的氧非化学计量和缺陷平衡。为便于控制纯氧气氛,实验是在密封的石英容器内进行的。用特制的弹性模量为18.952mg/mm^2的不锈钢弹簧测定样品的热重变化。弹簧下端接石英丝。

La部分替代Ba对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响

在Al2O3衬底上制备了YBa2-xLaxCu3O7-δ(0≤x≤0.15)厚膜,研究了La部分替代Ba对YBa2Cu3O7-δ氧传感器性能的影响。La掺杂显著减小了恢复时间,但灵敏度稍有下降。进一步研究得到了x=0.1样品的电阻随氧分压和温度的变化关系,利用此关系可以来计算某一温度下的环境氧分压。

YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的最佳厚度研究

在H .Lengfellner等人推导的激光感生电压公式以及笔者推导出的YBa2 Cu3O7-δ薄膜激光感生电压信号随时间变化公式的基础上 ,进一步导出产生最大激光感生电压所需的薄膜最佳厚度的方程式 .该方程给出了影响器件响应设计的主要因素 .