三氟乙酸盐-金属有机沉积制备钇钡铜氧涂层导体研究
YBCO涂层导体是高温超导技术强电应用的关键材料。其实用成材技术的突破将会带来革命性成果，实现超导技术在工业领域的大规模应用。目前主要有两种方法来制备YBCO涂层，一种是真空法，一种是化学溶液法。由于后者成本低、沉积速率快、易获得大尺度的带材而成为一种很有发展前景的方法。本论文尝试用化学溶液法中的三氟乙酸盐—金属有机沉积技术(TFA-MOD)来制备钇钡铜氧涂层导体，对前驱液制备、涂覆和热处理等步骤进行了研究。主要工作如下： 1、研究了在单晶基体上采用TFA-MOD制备钇钡铜氧涂层导体的整个工艺过程，包括前驱液的配制、在铝酸镧单晶基片上的旋涂、薄膜的热解以及YBCO的成相等，制备出了表面均匀致密、无明显裂纹，有较强(001)衍射峰的YBCO超导薄膜。 2、对薄膜的热处理过程进行了较为深入的研究，找到了合适的热处理条件： (1)水汽氛对薄膜质量有较大的影响。将氧气、氮气混合气体通过恒温水浴装置，在不同的水温下制备出YBCO薄膜，我们发现，水温为40℃时所得的薄膜成分均一，无明显杂质相，质量较好。 (2)烧结温度对薄膜的影响。对不同温度下制备的薄膜进行了分析，发现烧结温度为820℃时所得的薄膜质量较好。 (3)氧气分压对薄膜的影响。实验结果表明，YBCO超导薄膜的生长不适合于在纯氧气氛下进行，较为合适的热处理气氛是N2：O2为100：20。 (4)烧结时间对薄膜质量的影响。X-ray衍射表明，在一定条件下，1.5小时的烧结时间不足以使BaF2完全反应生成YBCO，薄膜中仍有BaF2杂质相存在；2小时的烧结时间可以使反应完全。 3、研究了添加剂对工艺的影响，在制备前驱液时加入添加剂二乙醇胺(DEA)，DEA的添加扩展了热解温度范围，降低了由于热解温度范围过窄而容易使薄膜产生裂纹的可能性，并且缩短了热解时间。
- 作者：
- 黄万才
- 学位授予单位：
- 北京有色金属研究总院
- 专业名称：
- 材料学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2006年
- 导师姓名：
- 古宏伟；杨坚
- 中图分类号：
- TM263；O481.1
- 关键词：
- 涂层导体；金属有机沉积；铝酸镧基片；高温超导；热处理
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