高温超导Ni—W基带的织构研究

涂层超导是目前国际超导界的研究热点和重点，所采用的韧性金属基带多为Ni和NiW合金．本文采用粉末冶金方法制备了Ni-3 at．％W和Ni-5 at．％W合金．利用轧制辅助双轴织构基带（咖TS）技术制备了Ni-W合金基带，系统研究了Ni-W合金形变和再结晶织构转变规律．研究表明：通过大变形量的冷轧和高温再结晶退火，可以得到强立方织构的Ni-W合金基带．     

MOD法在双轴织构Ni-W合金基片上制备SrTiO_3缓冲层

MOD(金属有机化合物沉积)方法被认为是制备第二代高温超导带材最有应用前景的方法之一。文中采用MOD方法在具有双轴织构的Ni基带上制备SrTiO3薄膜作为高温超导带材的缓冲层,并研究了种子层前驱溶液和退火工艺对SrTiO3薄膜的微观结构及表面形貌的影响。通过这种方法,在Ni-5at.%W基带上获得了具有良好择优取向和表面平整的SrTiO3薄膜。     

电化学法涂层导体CeO_2缓冲层外延生长研究

电化学沉积法制备高温超导YBa2Cu3O7-δ涂层导体缓冲层具有工艺简单、设备要求低、易于连续化批量制备等优点。采用电化学沉积法,在双轴织构的Ni-5at.%W(Ni-5W)金属基带上成功制备出了具有良好c轴取向的CeO2缓冲层薄膜。利用X射线衍射、极图、扫描电子显微镜和原子力显微镜等对上述氧化物薄膜的织构、表面形貌等进行表征。重点研究了薄膜厚度、退火温度、退火时间等工艺对薄膜外延生长及其表面形貌的影响,结果表明:电化学沉积方法制备的CeO2缓冲层具有很好的双轴织构、表面平整、均一,粗糙度低,表现出良好的缓冲层性质。结合金属有机化学溶液超导层的制备技术,本工作展示了一条全化学法制备第二代高温超导带材的技术路线,具有很好的应用前景。     

电化学抛光对Ni-5%W基底的影响

超导涂层导体是解决当今能源危机的一个重要材料,而Ni合金基带是制备高性能涂层导体的基础.本论文将高温固溶后的Ni-5%W基带在磷系抛光液中进行电化学抛光,通过对抛光电流密度和抛光时间的探索,认为0.1~0.12A/cm~2,2~2.5min条件下能够获得非常平整的基带表面,样品的均方根粗糙度RMS=0.889nm.并通过自氧化外延NiO阻隔层进一步验证了抛光的可行性和必要性.为后续涂层的制备打下良好的基础,对制备高性能超导涂层导体具有重要指导意义.     

YBCO涂层导体用Ni5W基带的制备和立方织构的发展

为了制作能满足YBCO涂层导体（coated conductor）所需要的高强度、低磁性的立方织构基带，本工作用粉末冶金方法制作了Ni-5at％W合金基带．为评估基带中立方织构的发展，用March-Dollase函数对各种热处理样品的择优取向度进行了研究，结果与用X射线极图法和电子背散射衍射法得到的结果基本一致．研究结果表明，在实验中所用的工艺参数范围内，随总加工率和热处理温度的提高，基带中立方织构百分数明显增高．提高总加工率实际增加了冷加工样品中立方织构晶粒或立方核心的数量．实验中得到了较好的和实用的工艺制度，用这种工艺可以制作出具有99％～100％立方织构百分数，并具有很好一致取向度的Ni5W基带．     

YBCO涂层导体用Ni5W基带的制备和立方织构的发展

为了制作能满足YBCO涂层导体(coated conductor)所需要的高强度、低磁性的立方织构基带,本工作用粉末冶金方法制作了Ni-5at%W合金基带.为评估基带中立方织构的发展,用March-Dollase函数对各种热处理样品的择优取向度进行了研究,结果与用X射线极图法和电子背散射衍射法得到的结果基本一致.研究结果表明,在实验中所用的工艺参数范围内,随总加工率和热处理温度的提高,基带中立方织构百分数明显增高.提高总加工率实际增加了冷加工样品中立方织构晶粒或立方核心的数量.实验中得到了较好的和实用的工艺制度,用这种工艺可以制作出具有99%～100%立方织构百分数,并具有很好一致取向度的Ni5W基带.     

高分子辅助化学溶液沉积法制备涂层导体Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9-x)缓冲层

本文采用高分子辅助化学溶液沉积(PACSD)的方法,在双轴织构的Ni-5%W合金基底上制备了Sm0.2Ce0.8O1.9-x(SCO)单一缓冲层,并研究了不同退火温度对缓冲层织构和微结构的影响.研究结果表明,通过1100℃退火处理可以得到织构优良、表面致密平整,厚度可达200nm的SCO单一缓冲层.在该缓冲层上用类似的方法沉积的YBCO薄膜的临界超导转变温度Tc0为87K且Jc可达0.5MA.cm-2(在77K时).可以认为,Sm掺杂CeO2是制备单一缓冲层的一种有效的适合大规模生产的新途径.     

高温热处理气氛对低氟MOD法制备YBCO超导薄膜的影响研究

金属有机物沉积法(MOD)制备YBa2Cu3O7-x(YBCO)涂层导体是最具有商业前景的方法之一.本文使用环烷酸铜代替三氟乙酸铜,降低了前驱液中大约50%的氟含量.然后在带有缓冲层(Y2O3/YSZ/CeO2)的Ni-5at.%W基带上采用MOD法制备了YBCO薄膜并系统研究了高温热处理过程中气体流速和氧分压对YBC...     

银基带再结晶织构的EBSD分析

本文采用EBSD(电子背散射衍射)等分析手段对{110}<110>取向的银基带的织构形成机理进行了深入研究,发现了冷轧织构与不同退火温度下再结晶织构间的取向转变关系,研究发现,{110}面附近且非{110}<211>取向的冷轧织构组分,900℃退火可以转变为强的{110}<110>织构.织构转变中有孪晶形成,{110}<110>和{110}<114>取向互为孪晶关系.     

YBCO涂层导体用YSZ缓冲层的快速制备研究

基于反应直流溅射法,采用镶嵌有钇粒的金属锆作为靶材,去离子水蒸汽为氧化反应气体,在有Y2O3种子层的双轴织构Ni-5at.%W基带上,系统地研究了温度和卷绕速度对YSZ阻挡层薄膜结构及表面形貌的影响。X射线衍射(XRD)分析表明,生长温度在700℃时制备的薄膜呈现明显的(002)取向;原子力显微镜(AFM)分析显示,该温度下制备的薄膜表面致密、无孔洞、无裂纹。在不同的卷绕速度下,虽然薄膜均为纯c轴取向,但其均方根粗糙度(RMS)和微粒大小均有较大差别。快速制备可达到抑制基片表面氧化、助于薄膜取向改善、提高薄膜制备效率的目的。