【摘要】：本文主要是通過Pechini溶膠-凝膠法制備不同Ni摻雜量的Bi系氧化物超導(dǎo)粉體。研究了制備樣品的前驅(qū)粉時候進(jìn)行水浴和不同的燒結(jié)溫度對Bi系氧化物超導(dǎo)粉體質(zhì)量的影響,改進(jìn)了Pechini溶膠-凝膠制備Bi系粉體的工藝。并在此基礎(chǔ)上研究對Sr位進(jìn)行不同量的Ni摻雜的Bi-2212粉體的微結(jié)構(gòu)和物理性能。本文的具體研究內(nèi)容可以分為以下幾點(diǎn)：采用Pechini溶膠-凝膠法制備Bi2Sr2-xCaCu2NixO8+δ超導(dǎo)粉體。在制備樣品的前驅(qū)粉時分別采用先水浴再石蠟浴和不經(jīng)水浴直接石蠟浴的兩種工藝。我們發(fā)現(xiàn)在當(dāng)其他工藝條件相同時,經(jīng)過水浴加熱的樣品質(zhì)量更好。同時我們在燒結(jié)前驅(qū)粉時,采用835℃、850℃和855℃三個不同的溫度,保溫時間都是5h進(jìn)行燒結(jié)。通過對X射線衍射圖譜的分析發(fā)現(xiàn)燒結(jié)溫度為850℃時,得到的樣品相純度最好。在850℃、保溫5h條件下制備Sr位摻Ni的Bi-2212(Nii摻雜量為x=0.05-0.25)超導(dǎo)粉體樣品。通過對衍射峰位變化的分析發(fā)現(xiàn),隨著Ni的摻雜量的不同,我們可以發(fā)現(xiàn)(002),(008)和(0010)這三個面的衍射峰在x=0.15時向大角的偏移量最大,而衍射峰(113),(115),(117)和(020)卻正好相反。表明Ni進(jìn)入Bi-2212的晶格當(dāng)中,并使得晶格參數(shù)發(fā)生變化。我們還可以看到所有樣品XRD圖譜中有NiO相的峰存在,說明Ni并未全部進(jìn)入到晶格當(dāng)中去,剩余的部分Ni以NiO的形式存在。本文通過四引線法測量了不同Ni摻雜量樣品的電阻隨溫度的變化規(guī)律,詳細(xì)研究了Ni摻雜量的不同對樣品電運(yùn)輸能力的影響。我們發(fā)現(xiàn)x=0.15樣品的Tc,onset最小,而其他x值樣品的Tc,onset相差不大,這表明x=0.15時Ni摻進(jìn)晶格結(jié)構(gòu)中的數(shù)量最大。x=0.25時減小的幅度最大,這是由于NiO相的作用,使溫度降低到一定范圍時電阻首先升高而后才降低,在一定程度上推遲了超導(dǎo)的轉(zhuǎn)變。通過MPMS磁性測量系統(tǒng)分別在10K和20K溫度下測量了不同x值的樣品的磁滯回線,發(fā)現(xiàn)在10K時樣品表現(xiàn)出較大的磁滯回線(AM值較大),表現(xiàn)出良好和均勻的超導(dǎo)性。在測得的磁滯回線的基礎(chǔ)上,利用Bean模型可以計算出不同Ni摻雜量的樣品的臨界電流密度值Jc�？梢钥闯霾煌琋i摻雜量的Bi2Sr2-xCaCu2NixO8+δ(x=0.05-0.25)超導(dǎo)粉體的臨界電流密度隨磁場的變化規(guī)律。即隨著外加磁場向著正方向加大時臨界電流減小。同樣我們發(fā)現(xiàn)Ni摻雜量為x=0.25時所獲得的臨界電流密度最大。這于前面提到的x=0.25時樣品具有最大的釘扎強(qiáng)度有關(guān),而釘扎強(qiáng)度與MR成正比,所以x=0.25時可以獲得更大的臨界電流密度值。在相同的磁場條件下,隨著x從最小值0.05增加到最大值0.25,Bi2Sr2-xCaCu2NiXO8+δ超導(dǎo)粉體的臨界電流密度呈現(xiàn)出逐漸增大的基本趨勢。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因是NiO相在粉體中的釘扎作用,隨著Ni摻雜量的增大而增大。
[Abstract]:In this paper, Bi oxide superconducting powder with different Ni doping content was prepared by Pechini sol-gel method. The effects of water bath and different sintering temperature on the quality of Bi system superconducting powder were studied. The process of preparing Bi based superconducting powder by Pechini sol gel was improved. On this basis, the microstructure and physical properties of Ni doped Bi-2212 powders with different Sr sites were investigated. The main contents of this paper are as follows: Bi2Sr2-xCaCu2NixO8 未 superconducting powder was prepared by Pechini sol-gel method. In the preparation of the precursor powder, two kinds of processes, water bath and paraffin bath and direct paraffin bath without water bath, were adopted respectively. We found that the quality of the samples heated by water bath was better when other process conditions were the same. At the same time, three different temperatures (835 鈩，

本文編號：2194471