三氟乙酸盐-金属有机沉积制备钇钡铜氧涂层导体研究

《三氟乙酸盐-金属有机沉积制备钇钡铜氧涂层导体研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要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一金属有机沉积技术(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：l、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

2、、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YBC0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

3、，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N2：02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。关键词：涂层导体；金属有机沉积；铝酸镧基片Fabricati

4、onofYBa2Cn307．xcoatedConductorbyTFA—MODMethodAbstractYBCOcoatedconductorsarekeymaterialstothepowerapplicationsofHTS．ThebreakthroughofmanufacturingtechniqueonYBCOtapeswillbringrevolutionarychange，whichwillimproveextensiveapplicationsofsuperconductingtechnologyinin

5、dustryfields．TherearetwomainmethodstofabricateYBCOcoatedconductors：oneisvacuumprocess，theotherischemicalsolutioindeposition．Chemicalsolutioindepositionisanattractivemethodbecauseitholdsagreatpotentialasafastandefficientmethodofproducinglong—lengthconductoratalowe

6、rcostthanvacuumtechniques．ThisthesisisfocusedonthefabricationofYBC0coatedconductorsusingTFA—MODmethod，studyingprecursorsynthesie，precursorcoatingandheatprocess．Themajorworkincludesthefollowing：1．TheprocessofYBCOusingTFA—MODmethodwasstudied，includingsynthesisofpre

7、cursorsolutions，spincoatingonLAOsubstrate，pyrolysisoforganicmaterialandYBCOnucleationandgrowth．YBCOfilmsonLAOsubstratewiththec-axisgrainorientation，densesurfaceandnocrackwereobtained．2．ThesuperconductingpropertiesofcoatedconductorsobtainedbyTFA—MODmethodarestrong

8、lyinfluencedbytheannealingatmosphere，sinteringtemperatures，oxygenpartialpressureandsinteringtime，etc．Wehaveinvestigatedtheeffectoftheseinfluencesontheformation