一種新型超導材料的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及材料制備領域，特別是涉及一種新型超導材料。
【背景技術】
[0002]超導是物理世界中最奇妙的現象之一。一般超導合金在接近絕對零度時電阻降為零進入超導態，高溫超導則是指材料在某個相對較高的臨界溫度電阻突降至零，它具有完全不同的物理機理和更廣闊的應用前景。1986年，物理學家發現了銅氧化物高溫超導體，該工作于次年便獲得了諾貝爾物理學獎。自此，科學家們對新高溫超導材料的探索就從未停止過，在不斷追求更高臨界溫度的同時，物理學家們一直在努力揭示其中的機理。目前，世界上幾乎所有發達國家都有研究機構從事高溫超導方面的研究。一方面，對高溫超導機理的探索吸引著眾多物理學家的關注;另一方面，由于能源和其他特殊需求，工業界對超導技術寄予厚望，但由于一般超導合金的臨界溫度接近絕對零度，制冷的原因導致應用上障礙重重，高溫超導則是眾人期待的未來出路之一。
[0003]與傳統超導材料相比，鐵基超導體有較高的轉變溫度、較大的上臨界場、臨界電流對強磁場較小的依賴性等優點。同傳統的低溫超導體Nb3Sn和高溫YBCO涂層超導材料及Bi系超導線帶材相比，鐵基超導體具較高的使用溫度;在該溫度區間以及高磁場條件下，其超導性能已經達到甚至超過現已使用的傳統低溫超導材料。與氧化物高溫超導材料相比，鐵基超導體的晶體結構更簡單、相干長度大、各向異性小、制備工藝簡單，因此受到國際上的廣泛關注。
[0004]但是現有的鐵基超導材料存在著臨界電流密度低、晶粒連接性差和相純度低等問題，因此大大限制了其實用化進程。
【發明內容】
[0005]本發明主要解決的技術冋題是提供一種新型超導材料，能夠提尚鐵基超導體的相純度和晶體連接性能。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種新型超導材料，由以下主要組分制成:鐵、砷、砸、鉀和稀土元素，所述鐵、砷、砸、鉀和稀土元素按照摩爾比范圍為鐵:砷:砸:鉀:稀土元素=1:0.8?1.2:0.1?0.4:0.1?0.4:0.01?0.05。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，所述鐵為純度大于99.9%的鐵粉，所述砷為純度大于99.9%的砷粉，所述砸為純度大于99.9%的砸粉。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，鐵:砷:砸:鉀:稀土元素=1:1.2:0.2:0.2:0.03，所述比例為摩爾比。
[0009]本發明的有益效果是:本發明新型超導材料，能夠提高鐵基超導體的相純度和晶體連接性能。
【具體實施方式】
[0010]下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0011 ]本發明一種新型超導材料，由以下主要組分制成:鐵、砷、砸、鉀和稀土元素，所述鐵、砷、砸、鉀和稀土元素按照摩爾比范圍為鐵:砷:砸:鉀:稀土元素=1:0.8?1.2:0.1?0.4:
0.1?0.4:0.01?0.05 ο
[0012]實施例一
將鐵粉、砷粉、砸、鉀和稀土元素分別按比例1: 1: 0.3:0.1:0.05稱量并混合，放入耐磨球磨罐中，然后將球磨罐放入高溫能量球墨機中，在高純度氬氣保護氣氛的保護下，溫度80°〇下，進行球磨I小時;然后在氬氣的氣氛下，將球磨之后的混合粉末倒入模具中壓制成塊狀;最后將塊體封裝在石英管中抽真空，在氬氣保護氣氛下，壓力為0.02MPa下進行燒結，以8°C /min的升溫速率，升至800°C后，燒結10個小時。
[0013]實施例二
將純度大于99.9%鐵粉、純度大于99.9%砷粉、純度大于99.9%砸粉、鉀和稀土元素分別按比例1: 1.2:0.2:0.2:0.03稱量并混合，放入耐磨球磨罐中，然后將球磨罐放入高溫能量球墨機中，在高純度氬氣保護氣氛的保護下，溫度80°C下，進行球磨I小時;然后在氬氣的氣氛下，將球磨之后的混合粉末倒入模具中壓制成塊狀;最后將塊體封裝在石英管中抽真空，在氬氣保護氣氛下，壓力為0.03MPa下進行燒結，以8°C /min的升溫速率，升至900°C后，燒結1個小時。
[0014]實施例三
將鐵粉、砷粉、砸、鉀和稀土元素分別按比例1: 0.8:0.1:0.3:0.02稱量并混合，放入耐磨球磨罐中，然后將球磨罐放入高溫能量球墨機中，在高純度氬氣保護氣氛的保護下，溫度80°C下，進行球磨I小時;然后在氬氣的氣氛下，將球磨之后的混合粉末倒入模具中壓制成塊狀;最后將塊體封裝在石英管中抽真空，在氬氣保護氣氛下，壓力為0.03MPa下進行燒結，以8°C /min的升溫速率，升至750°C后，燒結12個小時。
[0015]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種新型超導材料，其特征在于，由以下主要組分制成:鐵、砷、砸、鉀和稀土元素，所述鐵、砷、砸、鉀和稀土元素按照摩爾比范圍為鐵:砷:砸:鉀:稀土元素=1:0.8?1.2:0.1?.0.4:0.1?0.4:0.01?0.05.2.根據權利要求1所述的新型超導材料，其特征在于，所述鐵為純度大于99.9%的鐵粉，所述砷為純度大于99.9%的砷粉，所述砸為純度大于99.9%的砸粉。3.根據權利要求1所述的新型超導材料，其特征在于，鐵:砷:砸:鉀:稀土元素=1:1.2:.0.2:0.2:0.03，所述比例為摩爾比。
【專利摘要】本發明公開了一種新型超導材料，由以下主要組分制成：鐵、砷、硒、鉀和稀土元素，所述鐵、砷、硒、鉀和稀土元素按照摩爾比范圍為鐵：砷：硒：鉀：稀土元素=1：0.8~1.2：0.1~0.4：0.1~0.4：0.01~0.05。本發明新型超導材料的制備方法，能夠提高鐵基超導體的相純度和晶體連接性能。
【IPC分類】C01B19/00
【公開號】CN105540553
【申請號】CN201510949694
【發明人】朱正良
【申請人】常熟市東方特種金屬材料廠
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月18日