Bi-Sr-Ca-Cu-O系统反应历程及其2212超导相形成机理

本文从材料物理化学角度详细研究了Bi-Sr-Ca-Cu-O系统固相反应历程和各组元的反应行为。探明此固相反应经历3个不同阶段,分别于680—790℃形成中间相,呈电绝缘性;790—860℃生成2212超导相,呈超导电性;860—970℃在液相参与下形成半导体相,呈半导体特征。确认T_c为85K的2212超导相是经由一个Bi-Sr-Ca-O四元中间相Bi Sry Ca_(1-y) O_(2.5)(0≤y≤0.75)与CuO以及SrO、CaO反应而成,提出并验证了用预先合成中间相制备高单相性的2212超导相的分步合成工艺方法。

Bi-Sr-Ca-Cu-O系统2223高温超导相的形成机理

从材科物理化学角度研究了T_c为110K的Bi_2 Sr_2 Ca_2 Cu_3 O_(10+δ)高温超导相(2223相)形成机理。结果表明,2223相是由Bi_2 Sr_2 Ca Cu_2 O_(2+δ)低温超导相(2212相)部分溶解后,在液相参与下反应而成。反应符合按成核生长机理进行的固相反应的JMA动力学关系。由于高、低温相间存在一定的三维晶体学关系,当形成速率较快时,可能导致2223相结构的局部不规整而影响其电磁性能,退火等处理可促进局部规整反应。依此较好地解释了相分析结果与电磁性能间的不一致,并提出了强化2223相形成的措施。

固相法制备含铋层状结构PBN压电陶瓷

研究了固相反应法合成PbBi2Nb2O9(PBN)层状结构压电陶瓷粉体的化学反应过程,发现固相反应主要发生在590,710,820℃·590℃时反应产物为Pb2Bi6O11、Pb5Bi8O17、Pb3Nb4O13及PBN;710℃时反应产物为Pb5Bi8O17和PBN;在820℃保温1h,可以获得单相PBN·PBN粉体在1080℃进行烧结,可获得相对密度达97 5%,组织细小均匀的PBN陶瓷·

Bi系单相性高温超导相的研究

选择名义组份(Bi_(1.85)Pb_(0.40))Sr_(1.95)Ca_(2.05)Cu_(3.10)用固相反应以不同途径制备Bi系超导体。用直接合成法和分步合成法均可制备Bi系单相性高温超导相;研磨重烧和掺高温相作晶核剂可极大地促进高温相的形成,缩短了获得单相性高温超导相的时间,结合样品的超导电磁测量结果进行了分析。