【摘要】：FeSe基超導材料因其較高的本征臨界電流密度、較強的渦旋釘扎性能,以及無毒且價格低廉的化學組分等優(yōu)點,被認為具有廣闊的實用化前景。本文以制備高載流性能FeSe基超導材料為目標,通過引入不同的摻雜元素,系統(tǒng)分析摻雜對體系相組成、微結(jié)構(gòu)以及超導電性的影響機理,并優(yōu)化了多晶塊體的低氧退火工藝。在此基礎(chǔ)上,制備出具有高載流性能的FeSe基超導帶材。具體研究內(nèi)容如下:研究了 Se位摻雜F-離子對于FeSe基超導材料相組成及超導電性的影響。發(fā)現(xiàn)F-離子進入超導四方相β-FeSe晶格中,對體系的相演變機理產(chǎn)生了一定的影響。當摻雜量為x=0.02時,在950 0C燒結(jié)后,其超導轉(zhuǎn)變溫度從8.0 K提高到8.3 1K。但在Fe位進行Cu+、Cu2+摻雜,以及間隙位Co離子的摻雜發(fā)現(xiàn),陽離子的摻雜對FeSe基超導體系的超導電性大多會產(chǎn)生嚴重的抑制作用,導致體系超導電性的消失。探索了低氧退火過程中Fe:Se 比例對FeSe體系超導電性的影響,獲得了最佳Fe:Se比例為1.15。在此基礎(chǔ)上,通過設(shè)計正交實驗,對Fe1.15Se超導多晶塊體的低氧退火工藝進行了系統(tǒng)的優(yōu)化,獲得了最佳退火熱處理工藝。在Fe、Ag和Nb等不同包套材料對FeSe基超導線帶材優(yōu)化過程中,發(fā)現(xiàn)Ag和Nb都會與FeSe芯絲發(fā)生反應(yīng),嚴重影響了芯絲的超導相含量,因此Fe包套比較適合FeSe體系線帶材的制備。進而通過在Fe包套FeSe線帶材的前驅(qū)體粉末制備過程中引入高能球磨工藝,成功的制備出高芯絲密度、高超導相含量的FeSe超導帶材,其臨界電流密度達到了340A/cm2。本文的研究分別從實用化FeSe基超導材料的化學組分和制備工藝入手,并開發(fā)出針對線帶材的新型制備工藝,獲得了較高的載流性能,為后續(xù)高性能FeSe基超導材料及其實用化線帶材制備工藝的開發(fā)奠定了堅實的理論和實驗基礎(chǔ)。
【圖文】：

西安理工大學工程碩士專業(yè)學位論文導材料的發(fā)展背景、基本特征以及主要應(yīng)用特點和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。并基于大量文獻制備技術(shù)開發(fā)過程中存在的問題，并提出本歷程授在研究金屬材料低溫電學性能的過程中，于是把這一現(xiàn)象定義為超導現(xiàn)象，自此拉開的發(fā)展，不僅開發(fā)出上千種具有超導電性型超導材料臨界溫度 Tc的發(fā)展歷程如圖 1量成果已經(jīng)成為凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的重要支

圖 1-2 Y-Ba-Cu-O 晶體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2 Lattice structure of Y-Ba-Cu-O超導材料只有銅氧化物這一體系。，其制備工藝為粉末裝管法，并通芯絲密度，，因此其載流性能獲得了現(xiàn)了 2000 米級臨界電流超過 170技術(shù)的開發(fā)，爭取獲得該體系載流貴的銀合金作為金屬包套，因此材中受到了一定的限制。目前載流性料，具有明確的應(yīng)用前景。但是該的多層薄膜，因此材料制備成本較中國、韓國均有多家公司進行 YB的提升。但是，YBCO 涂層導體對于該材料在高場磁體中的可靠性進行優(yōu)化，以及開發(fā)新型實用化超
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM26

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本文編號：2606837