金属sn和ag掺杂mgb-%2c2-超导体成相机理及低温快速制备.pdf

天津大学
硕士学位论文
金属Sn和Ag掺杂MgB<,2>超导体成相机理及低温快速制备
姓名:姜海
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:刘永长
20090601
中文摘要从年发现>哂谐夹砸岳矗嗣嵌云渥橹峁埂⒊荚怼⒅票方法和应用前景进行了广泛的研究,而本文侧重于粉末压块烧结法制备高性能撼伎樘宀牧稀T贛:超导体块体材料制备中,传统的高温烧结法制备超导体时由于镁易挥发而导致烧结体空隙率高,且高温制备壕迦菀壮ご蠛结晶度高,种种这些因素导致了超导性能的降低。如今快速发展的低温烧结制备方法克服了上述缺点,因此对于金属掺杂物能够促进低温烧结反应的机理研究便具有重要意义。本文首先通过选择金属和,研究连续加热至高温的反应过程以确定合适的低温烧结温度,最终提出了相关的烧结模型。另一方面,通过研究金属和掺杂在低温下的情况,验证液相活化烧结理论在能够促进低温制备金属掺杂撼继逯械恼沸裕⑻岢隽私鹗艋罨战嶙樵5难∪∨芯荩终结合金属掺杂撼继逑喙匮芯慷员鹊贸隽嗽诟摺⒌臀孪律战岬玫降某导体的超导机制。上述研究包含的主要内容和获得的结论有:利用高精度差热分析仪对粉、和粉、刍旌鲜匝猩战岽聿同步监控反应过程。在差热分析的基础上,结合簧湎哐苌湟恰⑸璧缇捣治掺杂金属和后撼继宓纳战岱从獭7从萄芯勘砻鳎航鹗鬉掺杂引入了共晶液相,而金属掺杂引入了液相和簿б合唷T诜从过程中,对于金属掺杂,间固一固反应和从χ氐琈狟液固反应和戏从χ氐憾杂诮鹗鬝粼樱琈涔桃还谭从Α反应、簿Х从χ氐婧缶薓湟阂还谭从蚆篠从Α5臀律战研究表明:金属掺杂能够促进低温下旱纳战幔枋奔浣铣ぃ鹗掺能够在低温下较短时间内获得高性能的撼继濉6员冉鹗鬉蚐温烧结研究表明:金属和促进旱臀律战岱弦合嗷罨战崂砺郏该理论总结的促进低温下烧结3继宓慕鹗粼K匮∪∨芯菔钦返模梢宰为今后金属元素选择的参考。在反应过程研究的基础之上,运用综合物理性能测试仪对高温下和低温下烧结的金属掺杂的撼继宓某夹阅芙辛瞬饬俊8呶孪潞偷臀孪律战崾样在碌牧俳绲缌髅芏人嫱饧哟懦”浠媛杀砻鳎涸诟呶孪律战岬氖匝牧界电流密度值相比纯T诘统∠掠兴岣叨诟叱∠侣杂薪档停诘臀孪律结试样的临界电流密度值无论在低场还是在高场下比纯豪此刀加泻艽筇岣摺对比金属掺杂在高温和低温下烧结的撼继宓某夹阅芸梢钥闯觯旱臀烧结撼继宓男阅芸梢院透呶律战酠:超导体相媲美。超导机制研究表明:
关键词:根据超导性能和反应过程相关物相鉴定、显微组织分析,低温和高温烧结的超导体的超导机制是不同的。,烧结,掺杂,,,反应过程,液相活化烧结,超导性能
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乏‘;。学位论文作者签名:墨学位论文作者签名:差海独创性声明/日学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得叁鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解苤盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权鑫鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检如年ぁ年本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:!年‘月索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:‘月:.‘
第一章文献综述超导体发展历史超导性是指一些材料在温度到某一临界值时,表现出电阻消失的现象,而具有这种现象的材料叫超导体。自年荷兰大学的甂.⑾止某导性以来,人们一直对超导现象进行着艰苦不懈的探索>私倌甑呐Γ新的超导体不断地被人们发现,同时人类对超导的认识取得了很大的进展。近百年的超导科技发展史大体经历了三个阶段:第一阶段是年至年砺畚适溃媒锥问侨死喽猿嫉缧曰咎剿骱腿鲜督锥巍#瓸理论是蚐餐⒄沟牡臀鲁祭砺郏浜诵氖翘岢鯟电子对作为超导电性的基础;第二阶段是自年至辏粲诳U钩技际应用的准备阶段;第三阶段是自年发现超导转变温度高于某疾牧——后开始的高温超导材料阶段,并逐步转入超导技术开发时代。超导转变温度的发展历史见图尽超导材料的零电阻和抗磁性使其在电力能源、超导磁体、生物、医疗科技、图继宸⒄估饭∞
。如今,世界各国对超导的研究越来越热,美国、日本和欧盟纷纷将超导技术列为新世纪保持尖端优势的关键。对于超导体,在一定的转变温度以下,其电阻突然变为零,这种低温下电阻完全消失的现象称为超导体的零电阻效应,零电阻是超导体的基本特征之一。通常把电阻变为零的温度称为超导转变温度或临界温度,