BaCeO3掺杂与多籽晶SmBCO超导块材的研究

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ranoelive
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自从发现高温RE-Ba-Cu-O(REBCO,RE为稀土元素如Sm、Gd、Y等)超导体以来,人们一直试图改善其超导性能以满足工程应用的需要。Sm-Ba-Cu-O具有较高的临界温度(Tc)和良好的超导性能,是REBCO系列中最有应用潜力的超导材料之一,备受关注。REBCO超导块材的制备方法包括固相烧结反应法、熔化生长法、顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)、顶部籽晶熔渗生长法(TSIG),后两者是目前制备单畴REBCO超导块材的主要方法。本实验室在顶部籽晶熔渗生长法(TSIG)的基础上提出了RE+011 TSIG法,本文的实验都基于这个方法。1.采用Sm+011 TSIG法,以(1-x)(Sm2O3+1.2Ba Cu O2)+x BaCeO3为固相先驱块,制备了系列直径20 mm的单畴SmBCO超导块材。研究结果表明:当BaCeO3的掺杂量小于40 wt%时,均可制备出单畴SmBCO超导块材。(2)随着BaCeO3掺杂量x的增加,样品的磁悬浮力和俘获磁场均呈现先增大后减小的趋势,当掺杂量x=20 wt%时,磁悬浮力和俘获磁场均达到最大值21.13 N(77 K,0.5 T)和0.21 T(77 K);当BaCeO3的掺杂量达到30 wt%以上时,SmBCO超导体的最大磁悬浮力和俘获磁场均小于未掺杂样品的性能。(4)样品显微组织形貌表明,当BaCeO3掺杂量为x=20 wt%时样品内部的第二相粒子分布更均匀,且粒子的平均粒径最小。这些结果对进一步提高SmBCO超导块材的性能具有一定的指导意义。2.研究了多籽晶排布方式对直径d=40 mm的SmBCO超导块材生长形貌、磁悬浮力和俘获磁场的影响。实验发现采用表面2籽晶、表面3籽晶、表面2籽晶+1内部籽晶三种籽晶排布方式制备的SmBCO超导块材中,采用表面2籽晶制备的SmBCO块材的磁悬浮力最大为84.9 N(77 K,0.5 T),表面3籽晶制备的SmBCO块材的磁悬浮力为44.8 N(77 K,0.5 T),表面2籽晶+1内部籽晶制备的SmBCO超导块磁悬浮力为29.2 N(77 K,0.5 T)。采用表面2籽晶、3籽晶和表面2籽晶+1内部籽晶制备SmBCO超导块材的俘获磁场分别呈双峰、三峰和双峰分布,各样品的最大俘获磁场依次为0.360 T(77 K)、0.194 T(77 K)和0.120 T(77 K),后者性能较差的原因可能是由于其内部籽晶熔化所致。这些结果表明,采用多籽晶方法有利于制备大尺寸SmBCO超导块材,但在超导性能改进和提高方面仍需做大量工作。
其他文献
低维材料和微纳系统中的新奇热输运现象逐渐成为当前的研究热点。这些新发现的热输运现象不能被基于三维宏观系统建立的输运理论所解释,故称反常热传导。要理解和应用反常热传导,需完善和发展既有的输运理论。本文主要研究了具有质量交替变化的一维硬粒子系统中内压强对守恒量扩散和热传导的影响。我们用数值模拟的方法,得到了以下研究结果。1.通过调节收缩性碰撞和扩张性碰撞的相对概率,实现了对系统内压强的控制。2.通过直
学位
近年来,随着全球气候变暖,极端天气频发,农业种植业结构的调整,特别是耕作栽培方式的转变,玉米品种更新换代及种植区域的扩大,再加上外来生物入侵,玉米害虫发生为害持续加重。重大害虫的为害严重影响玉米的产量和品质,部分次要害虫已上升为主要害虫,一些已得到控制的害虫再次猖獗为害,并出现了新的害虫。这些已经成为制约我国玉米丰产、稳产、优质的重要因素。玉米害虫防控已由20世纪80年代的综合防治发展到现阶段的绿
期刊
当前,基于“双碳”目标的需求和对于环境保护的重视,新能源的开发已亟不可待。以电催化二氧化碳还原、电解水制氢和电催化还原氮气为代表的能量转化反应因其能够有效对二氧化碳固定的同时减少温室气体,还能产生乙烯、甲酸、甲醇等有益的碳氢化合物,获取高质量密度的清洁氢能和固氮获得氨气,已成为新的研究热点。其中,多相催化最重要的任务是设计高效的催化剂以克服实际催化反应中的动能障碍。贵金属电催化剂由于其独特的电子结
学位
随着信息化时代的发展,设计出具有高介电常数、低损耗、良好频率稳定性和温度稳定性的电容器是目前需要探究的重要课题。在众多材料中,具有金红石结构的TiO2一直都是研究的热点,金红石TiO2的化学性质稳定,储量丰富。在单一氧化物中,金红石TiO2的介电常数最高(~200),但仍然无法满足实际应用。为了提高金红石TiO2陶瓷的介电性能,科研工作者常采用的方法是金属离子共掺杂,或者设计引入第二相,增加晶界绝
学位
单畴REBa2Cu3O7-δ(REBCO,RE为稀土元素Nd、Sm、Gd、Y等)高温超导块材因其具有较高的临界电流密度Jc、较高的转变温度Tc、优异的磁悬浮力、大的捕获磁场以及良好的自稳定磁悬浮特性,在强磁场永磁体、磁悬浮输运系统、电流引线和磁屏蔽等方面具有广泛的应用前景。目前,人们在制备REBCO块材、提高其磁悬浮力和捕获磁场等方面已做了大量工作,并取得了良好进展。但是,在如何通过改善永磁体磁场
学位
近年来全球人口的持续增长与经济的飞速发展,导致人类对能源的需求量大大增加。化石能源的枯竭和环境污染问题严重影响了人类社会的可持续发展,因此寻找新能源代替传统的化石能源迫在眉睫。燃料电池是一种新型、高效清洁的电化学发电装置,它不受卡诺循环的限制,提高了能量转化率,成为新型能源的重要研究方向。然而燃料电池的阴极需要贵金属铂作为催化剂提高燃料电池的能量转化效率,但是贵金属铂在自然界的低储量和高成本极大的
学位
电介质陶瓷由于其稳定的化学性质、低廉的制造成本以及出色的性质有着十分广泛的引用。随着科学技术的发展,为了适应日益提高的性能要求,开发各类具有优秀性能的新型电介质陶瓷成为了广大科研工作者的追求。在介电陶瓷领域,金红石TiO2是近几年十分热门的巨介电材料,具有非常广阔的应用前景。在共掺杂金红石TiO2样品中第一次发现了巨介电效应后,研究者们致力于通过掺杂不同的元素对其巨介电性质进行调控。除此之外,压电
学位
随着我国化学石油工业的迅速发展,地下石油、煤炭以及天然气等一些大量的化石能源被开采出来,为化学工业提供了充裕的原料。一方面,这些能源的总储蓄量有限,正在逐渐被耗尽;另一方面,这些含碳物质在氧气中燃烧,产生大量废气(如二氧化碳(CO2)),成为环境污染的主要来源之一。CO2可以吸收红外光将红外光重新发射,从而使全球温度的升高,成为了主要的温室气体,如果不能有效的控制CO2的排放,全球范围的生态环境将
学位
<正>(续上期)4蜂胶的应用由于蜂胶具有显著的生物学活性,在医疗、食品、农牧业等领域有着广泛的应用。4.1蜂胶在医疗上的应用由于多酚的分子量、糖基化水平、代谢转化以及与肠道菌群的相互作用,其生物利用度较低,从而限制了在体内的应用。
期刊
第五代(5G)无线通信技术自2019年以来发展迅速,微波介质陶瓷作为可制备成微波元器件的基础材料而受到了广泛关注。微波介质陶瓷的性能直接影响着器件的质量,在移动通信行业蓬勃发展的今天,要求制备出具有低介电常数、低损耗和低能耗的微波介质陶瓷。本文分别以三种低介电常数类:Li2Mg3Ti O6基陶瓷、Si O2陶瓷以及Ce3Ca O6F2陶瓷为研究对象,通过对陶瓷样品相结构、微观形貌、烧结特性以及微波
学位