化学溶液法涂层导体金属基带表面优化研究进展
2021-02-07孙梅娟韩修林唐义甲
孙梅娟,韩修林,唐义甲
(阜阳师范大学 物理与电子工程学院,安徽 阜阳 236037)

图1 常用实用超导材料的不可逆场对温度的依赖关系[4]Fig.1 Temperature dependence of the irreversible field of practical superconducting materials[4]

图2 YBCO涂层导体的结构示意图Fig.2 Structure of YBCO coated conductor
高温超导带材是实用化超导材料之一,近年来一直是国际上极力发展的重要超导材料之一[1-3]。在涂层导体制备技术方面中国和日本、美国、韩国等都获得了长足的进展。如今,涂层导体的发展已从研究阶段向应用阶段转变[4]。
1 高温超导带材的发展
高温超导带材(HTS)分为第一代Bi 系带材和第二代Y 系带材,第一代Bi 系高温超导带材目前已经实现了产业化和部分应用。然而,第一代Bi 系带材具有显著的材料缺陷,其临界电流密度在外磁场下随外磁场的增加迅速衰减,这限制了Bi 系带材的大规模应用。与之相比,第二代高温超导Y 系带材具有较高的不可逆场。Y 系带材晶粒间的连接较弱,超导层需要采用薄膜外延技术制备。在制备过程中产生的缺陷可以形成有效的钉扎中心,使其在外场应用下,临界电流密度能维持在较高的水平。Y 系带材的不可逆场Hirr,明显优于其它实用超导材料[4],图1 为常用实用超导材料的不可逆场对温度的依赖关系。
第二代高温超导带材的结构如图2 所示,是由衬底/缓冲层/超导层/保护层组成的典型多层结构,称为实用Y系高温超导带材,或涂层导体[5]。
涂层导体各层的作用不同,金属衬底为带材提供支撑作用,耐高温、抗氧化、铁磁性、热膨胀系数、机械性能和成本因素是选择金属基带材料需要考虑的基本因素[6]。……
