一、高温超导YBCO的定向凝固（论文文献综述）
钱俊[1]（2019）在《REBCO超导单晶/块体/膜制备中的元素替代及取向生长研究》文中研究指明REBa2Cu3O7-δ（RE123 or REBCO,RE=Y,Sm,Nd,La等）高温超导体一直以来都是超导领域的重点研究对象。高品质的掺杂单晶、具有复合结构的超导膜以及高性能的超导块材对于基础研究和实际应用是至关重要的。然而,在元素替代方面:掺杂单晶的均匀性有待进一步提高;易发生RE/Ba替代的LaBCO体系的块材生长问题悬而未决。在取向生长方面:具有两种a轴晶粒的c轴超导膜无法重复可靠地制备;由生长动力学主导的生长速度各向异性缺少实用性研究。本论文结合REBCO超导材料的生长理论,展开了关于REBCO超导材料的元素替代及取向生长研究。具体的研究内容及结果如下:1、高质量、大尺寸的YBCO掺杂单晶是进行物理、化学性质精确表征所必需的,对于超导机理研究具有重要意义。然而迄今为止报道的单晶缺乏良好的均匀性。本论文中,我们理论分析了传统方法生长的掺杂单晶均匀性差的原因,独辟蹊径地提出使用铁添加的氧化钇坩埚生长YBa2(Cu1-x-x Fex)3O7-δ（Fe-Y123）单晶。由于该坩埚可以自发地平衡溶液中掺杂元素的浓度,因此Fe-Y123单晶的均匀性得到了明显的改善。这种掺杂物添加的坩埚具有普适性,也可以应用到其他掺杂晶体的生长中。2、许多功能氧化物的生长都涉及到包晶反应。在反应过程中,低温相包裹住高温相,阻止其与液体充分反应,导致了包晶反应的不完全性,这严重阻碍了材料制备的工业化发展。但是针对这一问题的研究寥寥可数。我们在顶部籽晶熔融法生长Fe-Y123准单晶过程中观察到了近完全包晶反应现象,并对Co、Ni、Mn、Cr、Zn的元素替代进行了系统研究,在一定程度上理解了近完全包晶反应的机制:Fe、Co、Ni、Mn元素的掺杂使得Y123的熔化势垒提高,原先的连续熔化形核生长过程转变为瞬间熔化形核的突变,从而导致了近完全包晶反应现象。此工作为解决不完全包晶反应的难题、促进材料的工业化生产提供了新思路。3、LaBCO的理论超导转变温度为REBCO体系中最高,同时La的价格为REBCO体系中最低,在超导的实际应用方面极具竞争力。目前LaBCO的制备存在两个问题,一是块材生长对条件极其敏感,二是La/Ba元素替代难以抑制。本论文中,我们结合溶解度曲线及生长动力学,阐明了体系过饱和度过大对LaBCO单畴块材生长的负面影响。通过提高前驱体中的钡铜比、减少La422相的含量,降低了体系的过饱和度,首次得到了完全长满的LaBCO单畴块材。同时,研究了冷速对La/Ba元素替代的影响,发现较大的冷速有助于抑制La3+对Ba2+位的替代。此工作为今后实现大尺寸、高性能LaBCO的制备积累了经验。4、YBCO的外延膜结构非常丰富,从中有可能发现新的物理现象、开发出新的应用领域。对此,实现各种膜结构的人工调控是首当其冲需要解决的。本项工作中,我们评估了补充溶剂材料的添加量（?m）和熔化保温时间（?tm）对溶液过饱和度的调节作用,发现?tm具有更宽的调节范围,首次演示了YBCO膜取向结构在过饱和度影响下的连续转变。借助于此工作的结果,可以实现各种膜结构精准、重复、可靠的制备,为YBCO膜的发展夯实了基础,还可以为其他材料的外延膜结构人工调控提供借鉴。5、在YBCO块材的制备领域,人们开发了许多生长技术用于提高块材性能、增大块材尺寸,但在实际操作时有些技术缺乏经济性与便利性。本论文中,我们利用取向生长的各向异性,创造性地构造出一种新颖的籽晶/中间层结构——面内取向为45o的薄膜籽晶并结合具有潜在[110]边界的中间层。该结构先后在中间层和前驱体上实现了两次快速生长,使得块材的c畴生长区显着增大、性能提升10%。此工作不仅提出了一种有效提高块材性能的新途径,而且为取向生长的实际应用提供了启示。本论文所开展的工作为生长掺杂单晶提供了新思路,为近完全包晶反应的研究打下了基础,为LaBCO的深入研究创造了条件,完善了YBCO液相外延膜制备中过饱和度的精细调控,为REBCO块材性能的提高创造了新途径。希望借助于这些新想法、新思路、新途径,可以为其他功能材料的基础研究及实际应用提供启示。
刘艳[2]（2018）在《均质形核突变形成RE211细小颗粒及高性能REBCO超导块材制备》文中研究表明高温超导技术和超导材料因具有广阔的应用前景而受到了广泛关注。REBa2Cu3O7-δ（REBCO或RE123,RE=Y,Sm,Nd等）超导块材更是在超导电机、磁悬浮运输、超导储能和轴承等方面具有重要的应用前景,而应用的前提是可以制备出高性能的REBCO超导块材。临界电流密度Jc作为超导性能的重要指标之一,其大小正比于超导块材单位体积内具有纳米尺度的晶体缺陷即磁通钉扎中心的数量。在微观结构上,REBCO块材通常由非超导相RE2BaCuO5（RE211）颗粒与超导相RE123基体构成,这两者之间的界面可形成有效的磁通钉扎中心。因此,细化被RE123相包裹的RE211颗粒并使其均匀分布,是提高超导块材性能的一个非常重要的方面。本论文的研究内容主要集中于两个方面:在顶部籽晶熔融织构法（TSMG）中,首次提出一种新颖的前驱体粉末（MPP）法并成功制备出一系列在高温下具有Y211纳米颗粒的高性能YBCO块材;再基于MPP法,通过调控Ba/Cu值以及沿c轴自上而下的分层结构来实现一种分层&富钡的新型的前驱体粉末（LB-MPP）,成功获得均匀分布且颗粒细小的Sm211,并最终获得大尺寸高性能的SmBCO块材。具体成果如下:1.均质形核突变形成Y211纳米颗粒和高性能YBCO块材生长在传统的TSMG法中,前驱体粉末（CPP,Y123+Y211）中含有的预置Y211颗会在高温下发生粗化和外延生长,导致最终Y211颗粒变得粗大。基于此,我们首次提出一种新颖的、无预置Y211颗粒的前驱体粉末（MPP,Y2O3+Ba2Cu3Oz）,通过相变反应Y2O3+Ba2Cu3Oz→Y211,在某一高温下爆发性地、瞬间地产生大量具有纳米尺度的Y211颗粒。实验结果显示,最终样品中的Y211的粒径在亚μm到6μm之间,与传统方法制备的样品相比,磁悬浮力平均提高了约10%,冻结磁场从0.418T提升至0.636T。更重要的是,我们给出了 MPP、CPP法中Y211颗粒的两种形核和生长模型,也为进一步细化其它体系RE211颗粒提供了新的思路。2.均质突变形核模式下实现均匀细化的Sm211颗粒在实现大尺寸高性能SmBCO块材制备的问题上,基于无预置Sm211颗粒的前驱体粉末Sm2O3+BaxCuyOz,巧妙地通过改变x/y值来调控最佳的Ba/Cu=0.75。此外,前驱体粉末沿c轴方向分层,根据相变反应Sm2O3+Ba3Cu4Oz→Sm211,改变每一层Sm2O3与Ba3Cu4Oz的摩尔比来实现自上而下Sm211含量逐渐减少的结构。最终,这种分层&富钡的前驱体粉末（LB-MPP）获得了尺寸得到细化、分布更加均匀的Sm211颗粒。其次,普通尺寸样品的磁悬浮力初步呈现出的趋势是CPP<MPP<LB-MPP。同时,大尺寸MPP样品的磁悬浮力达到44N,我们期望LB-MPP样品的磁悬浮力值将更大。最后,我们给出了 LB-MPP法中细小的Sm211颗粒均匀分布的示意图,从均质形核和宏观偏析两个角度对优化的微观结构进行了解释。通过以上工作,希望能够对REBCO块材在微观结构上的改善提供参考,也希望这种节约成本、制备方式简便的前驱体组分控制法能够为制备大尺寸高性能REBCO超导材料的科学研究提供新的思路和方法。
相辉[3]（2017）在《钇钡铜氧液体过饱和度精细调控及YBa2Cu3O7-x超导膜、单晶、块体生长研究》文中研究指明超导材料自发现以来就因其奇异的物理现象、优异的物理性能与广泛的应用前景而备受关注,超导材料的发现与发展不仅丰富了物理领域的基础研究,而且扩展了材料领域的应用研究。高温超导材料的基础研究与实际应用,都依赖于高品质高温超导晶体的制备,因此生长出高品质、大尺寸、高性能、取向特定的超导晶体材料非常重要。本论文通过对钇钡铜氧超导晶体生长机制的研究,结合REBa2Cu3O7-x（RE123 or REBCO,RE=Y,Sm,Nd）相图与过饱和度这一晶体生长动力学概念,实现了对YBa2Cu3O7-x（Y123 or YBCO）高温超导晶体微结构的控制和性能的提高。在利用液相外延法生长YBCO高温超导膜方面,我们实现了对溶液过饱和度的精细调控,生长出a轴晶粒镶嵌在c轴膜上的ac复合外延膜、a/c晶界等YBCO人工微结构膜,这对高温超导器件的研发与应用具有重要意义;在大尺寸YBCO高温超导单晶体生长方面,采用缓冷提拉法增加溶液的过饱和度,从而实现了空气条件下单晶体生长速度的提高,获得了大尺寸、高品质的高温超导单晶体,为基础物理研究提供了样品;在YBCO高温超导块材生长方面,通过研究高、低过饱和度溶液对薄膜热稳定性的影响,提出了镶嵌式籽晶诱导模式,解决了低过饱和度下薄膜热稳定性差的问题,这一诱导模式对生长其它高熔点的功能氧化物具有普适意义。经过几年的深入研究,主要取得了以下成果:1)过饱和度精细调控与YBCO人工微结构液相外延膜的生长经过长期研究,本实验室不仅在机理上澄清了（110）NdGaO3（NGO）基板上生长a轴膜、c轴膜所需要的溶液状态,而且还能够在实验上有效调节出生长这两种膜所需要的溶液过饱和度,稳定可靠、可重复地实现a轴膜、c轴膜的生长。在上述研究成果的基础上,本项工作中我们还实现了对溶液过饱和度的精细调控,不仅可以调节出以上两种极端过饱和度情况,还能够调节出溶液的中间过饱和度状态。进一步利用所实现的溶液低过饱和度状态,我们制备了具有a/c晶界结构的YBCO人工微结构膜,利用调节出的溶液中间过饱和度状态制备出ac复合外延YBCO人工微结构膜。具体说来,通过对初始保持时间控制来调控溶液的初始状态,并结合对添加溶剂量与熔化时间的共同控制,我们调控出溶液的中间过饱和度状态,并利用溶液的中间过饱和度状态在NGO单晶基板上制备了ac复合外延结构的YBCO液相外延膜。在这种复合外延结构的膜中,a轴晶粒可以作为钉扎中心,很有可能被用来提高物理性能。另外,在低过饱和度下,我们采用液相外延技术成功制备了界线清晰的具有a/c晶界的YBCO膜。不同于传统的沉积法所生长的界线不清晰、多结晶且小平面长度短的a/c晶界,这是一种新颖的、具有单结晶品质的、小平面长的晶界结构。在本项研究中,超低过饱和度溶液对制备这样的a/c晶界至关重要。在制备a/c晶界的实验中,部分腐蚀的c轴YBCO薄膜的籽晶置于超低过饱和度溶液中,基于选择生长,a轴取向的YBCO膜异质外延在腐蚀后显露的NGO基板上,而c轴取向的YBCO膜同质外延在之前镀有的c轴YBCO薄膜上,这样最终在a、c轴膜之间形成了独特的a/c晶界结构。a/c晶界是约瑟夫森结的重要结构,对约瑟夫森器件的研发非常重要。因此采用液相外延法制备的这种具有单结晶品质的、界限清晰且小平面长的a/c晶界对于基础研究和器件应用都具有重要意义。2)缓冷提拉法生长大尺寸REBCO单晶高品质、大尺寸的YBCO晶体对高温超导体的基础研究和器件应用具有重要意义。顶部籽晶溶液法（top-seeded solution-growth,TSSG）是一种成熟的、先进的制备RE123高温超导体的方法。通常采用传统的恒温提拉法,该方法晶体生长速度慢、效率低。本项工作中,我们首次报道采用缓冷提拉法制备大尺寸REBCO单晶,晶体生长时温度从Tg缓慢降低,以持续产生一个额外的溶质流,从而提供更大的生长驱动力。在降温速率0.5K/h条件下,制备了一个a-b面大小为13.8×13.5 mm2、c轴方向长度为12.3mm的Y123晶体,其生长速度是传统恒温提拉法的2倍。进一步,根据RE123晶体各自溶解度曲线的特征,我们给出了不同REBCO体系的降温速率范围,并讨论了亚稳区内初始过饱和度对晶体生长速度的影响。3)薄膜热稳定性与籽晶模式、溶液性质关系的研究顶部籽晶熔融法（top-seeded melt-growth,TSMG）是一种常见的用于制备大c畴YBCO块材的方法。该方法所制备的块材作为超导磁体受到广泛应用,该材料基体中含非超导相Y2BaCuO5（Y211）约30%（体积比）。最近发展的改进熔融法（MMG）可以将Y211含量降低至3%,是一种高效制备较高纯度YBCO晶体的方法。然而,在MMG方法中,前驱体组份只包含Y123一个相,薄膜籽晶NdBa2Cu3O7-x（Nd123）的热稳定性因为溶液性质的改变而明显降低。为解决这个问题,我们提出了一种新的顶部籽晶法——镶嵌式籽晶法,以增强薄膜的热稳定性。镶嵌式籽晶法把低过饱和度溶液与薄膜之间的不浸润状态转变为强制浸润状态,因此薄膜表面不能暴露在空气中,氧气难以释放,这有效抑制了薄膜的分解。该方法在低过饱和度下使薄膜籽晶可承受的最高温度显着提高（至少30°C）。进一步,我们澄清了薄膜籽晶的热稳定性与溶液性质、籽晶模式之间的关系。最重要的是,镶嵌式籽晶法可有效地适用于其他具有更高包晶反应温度的REBCO晶体和其他功能氧化物材料的制备。本论文的研究表明,溶液过饱和度的精细调节对晶体生长具有重要的科学意义与应用价值,在本项工作中为实现REBCO液相外延膜的人工微结构取向控制、大尺寸单晶体生长、高性能块材生长等提供了有效的保障,也为其它体系的溶液过饱和度的精细调控与应用提供参考。本论文的研究成果对高温超导领域的基础物理研究、器件研发与应用提供了思路与启示。
杨平[4]（2017）在《兆瓦级高温超导直流感应加热装置的关键技术研究》文中研究表明在铝合金挤压型材生产过程中,通常需要采用电磁感应加热的方法进行预热处理,传统的交流感应加热技术在加热铝、铜等非铁磁材料方面效率较低,仅为40-45%,电能浪费严重,同时还存在加热不均匀等问题。采用高温超导磁体开发直流感应加热装置,系统效率可以高于85%,不仅具有节能、环保的优点,而且同时具备加热均匀、加热质量高的优势,具有广阔的市场前景,是当前国际高温超导应用研究的一个热点。兆瓦级高温超导直流感应加热装置在预加热铝工程应用中的很多关键技术需深入研究。针对设计中遇到诸多新的技术挑战,搭建了1#实验原型机,即小口径超导线圈磁体实验原型机,用于磁体设计模型验证和保护电路验证;同时搭建了2#实验原型机,即小功率10 k W感应加热实验原型机,用于尖峰转矩特性验证和温度梯度特性验证。基于1#、2#实验原型机的验证结果,对兆瓦级超导直流感应加热装置样机的关键技术进行深入分析。本文主要对开发中的技术难点,重点研究了四个关键技术:1)重点研究了含铁芯超导磁体的设计和优化。针对含铁芯的磁体体积大、电感容量大、超导带材用量大的特点,对超导磁体的参数进行优化时,主要包括带材用量优化设计及磁体尺寸优化。首先建立兆瓦级超导直流感应加热的仿真模型,给出优化目标,并给出了仿真计算的优化结果。2)应用于直流感应加热的高温超导磁体的失超保护设计技术。通过仿真计算得出,大口径含铁芯超导磁体的电感大于100 H,对失超保护系统的设计带来挑战。结合感应加热装置超导磁体的特点,提出采用主动型保护方式。通过1#实验原型机,即小口径超导线圈磁体实验原型机,对该保护方式进行了仿真和实验验证。同时考虑不同封装层材料及不同厚度对失超检测电压阈值的设置、失超保护时间的选择等关键设计参数的影响进行分析,分析结果可作为失超保护系统的电气保护整定的设计依据。3)铝锭起动过程中的尖峰转矩问题。主要提出了基于飞轮储能方案的驱动技术。先介绍基于飞轮储能的用于铝锭驱动的系统架构。基于动力学方程,建立驱动系统MATLAB/Simulink仿真,分析飞轮接合过程中的耦合系统的转速、转矩和功率的动态特性,研究了飞轮的转动惯量与最小接合前转速等参数对起动动态过程的影响。本文对基于飞轮储能的驱动方案的可行性进行了较为系统的研究,为降低驱动系统的成本提供了重要的理论分析参考。4)通过调节气隙磁场实现加热铝锭轴向温度梯度的控制。针对要求实现铝锭轴向温度梯度大于100°C的设计要求,提出了可调梯度气隙磁体结构,可实现灵活调整磁体的铁芯位置。通过2#实验原型机,即小功率10 k W感应加热实验原型机,验证可调梯度气隙结构的超导直流感应加热装置的应用可行性,同时还分析了在不同梯度气隙、不同待加热锭料的情况下,对温度梯度特性的影响。最后分析了高温超导直流感应加热装置的经济性。构建了兆瓦级高温超导感应加热装置经济性的评估模型,所考虑的经济性指标包括净现值、内部收益率和投资回收期等,同时还研究了三种功率级别,三种不同转矩技术方案、不同铝锭参数等条件对系统经济性的影响。本文通过对四个关键技术的研究,得出最优YBCO带材长度20.26 km,飞轮储能驱动方案可解决尖峰转矩的起动困难,可调气隙磁体方案可满足温度梯度大于100oC的设计要求。这些结论将为高温超导直流感应加热装置的设计及应用提供重要的参考依据。
郑博天[5]（2017）在《高温超导磁悬浮重载方法研究》文中研究说明高温超导磁悬浮系统作为磁悬浮领域中典型代表之一,具备无需外部控制而实现自稳定悬浮的本征优势,在技术原理上实现了节能、可靠、环保、可满足中低速、高速甚至是超高速运行要求等优点,是一种拥有巨大发展潜力的新兴技术。作为轨道交通系统,列车的载重能力是系统在实际工程应用中的一个重要指标,因此,如何提升高温超导磁悬浮系统的载重能力是一个十分重要的研究内容。本文围绕这一主题,由高温超导磁悬浮用永磁轨道低温磁特性以及车载高温超导体温度特性角度出发,探究提升悬浮系统悬浮特性的有效方法。本文首先搭建了能够实现实时同步测量并储存磁场和温度信号的温度-磁场-悬浮特性测试平台,在该平台的基础之上结合永磁体的温度特性,对单块永磁体与不同类型永磁轨道的低温磁特性展开研究,并选用Halbach型永磁轨道作为磁场源,进一步探究了永磁轨道低温磁特性对悬浮系统性能的影响。研究表明,降低永磁体/轨道温度能够有效提升其表面磁场强度,其中,单峰型永磁轨道提升幅度最大（20.3 %）。同时,悬浮系统的性能也将得到大幅度的提升,零场冷和场冷条件下悬浮力提升比率分别为13.4 %和21.8 %。然而,磁场强度的提升是有限度的,当永磁体/轨道温度低于转变温度时,自旋再取向效应的出现会导致磁场强度快速衰减,悬浮系统性能也会随之骤减,而对于不同结构的轨道而言,转变温度也存在一定差异。因此,保证永磁轨道温度处于转变温度以上附近范围是提升悬浮系统性能的有效方法。随后,基于液氮的过冷机制,本文自主搭建了低气压磁悬浮特性测试平台,通过抽空降压法使液氮进入过冷状态继而提升车载超导体的超导特性,探究不同气压条件下悬浮系统特性的变化情况。实验结果证明,在低气压环境下,超导体的悬浮和导向性能均得到了大幅提升,同时,悬浮系统的稳定性也得到了提高。该研究结果不仅证明了降低超导体（浸泡于液氮中）环境气压对提升系统悬浮性能的有效性,也为日后真空管道高温超导磁悬浮系统的研究提供部分参考数据。最后,鉴于GdBCO较好的超导特性以及在超导磁体领域的广泛应用,本文选取两块直径相同的YBCO和GdBCO超导体,通过实验对比分析了两种超导材料在不同低气压条件下悬浮特性提升情况。研究结果表明,常压条件下,GdBCO悬浮特性要优于YBCO。但是,YBCO具有更好的气压特性（温度特性）,低气压条件下,YBCO悬浮性能的提升幅度要大于GdBCO的提升幅度。
朱祖昌,杨弋涛,吴旭炜,王洪[6]（2016）在《包晶凝固和高温超导体YBCO的凝固组织（二）》文中研究指明4高温超导YBCO的包晶凝固高温超导YBCO是一类陶瓷材料,原先采用粉末烧结制备,得到的是大角度晶界呈混杂分布的多晶组织,具有弱连接的电学行为。这问题能在电流传导路径上排除大角度晶界和使晶界平行于超导体的ab电流传导面而大为减轻[15]。人们为了提高这种超导材料的超导临界电流Jc等性能,鉴于其自身
陈媛媛[7]（2014）在《YBCO膜热稳定性、熔化机制及取向调控研究》文中研究说明固体熔化是自然界中的一种常见现象。作为相变的一种，它也是材料科学与工业应用领域的重要研究对象之一。固体的热稳定性是材料的一种本征属性，与熔化相变密切相关。人们对于材料的熔化行为及热稳定性的研究由来已久。近年来发现，通过包裹以抑制表面熔化形核可让固体材料在高于熔点的温度下仍不熔化，这种过热现象为熔化相变提供了一个新的研究视野。和传统包裹材料的过热现象不同，最新研究报道了一种具有低能自由表面的YBCO薄膜，可实现数十开尔文的过热，远高于传统金属及合金的过热。这种优异的过热特性令其在器件开发和材料制备中具有重要应用。因此，澄清此特殊薄膜过热本质、熔化机制以及影响热稳定性的因素，不仅对进一步理解熔化具有重要科学意义，对于实际应用来说也十分关键。作为与熔化相逆的相变过程，晶体生长是材料制备科学的重要组成部分。YBCO材料由于具有卓越的本征性能，在大电流传输、微波器件等方面都具有巨大的实用价值及广泛的应用前景。但由于它具有强烈的各向异性，其应用和取向密切相关。对于其取向调控机理的研究是实现微结构精确控制的前提，也是稳定地获得具有特定功能的高品质REBCO材料的基础。本文工作主要研究目标：从宏观与微观角度研究YBCO薄膜材料熔化相变，分析其过热的本质和影响因素，探索具有高热稳定性的薄膜结构；系统研究YBCO液相外延膜在NGO（110）基板上的取向转变机理，为其微结构的精确控制提供基础。研究内容和主要成果包括：1.薄膜/衬底结构对于YBCO薄膜材料的热稳定性的影响采用高温金相显微镜，研究了薄膜/衬底结构对YBCO薄膜热稳定性的影响，发现了一种新型高热稳定性YBCO/LAO薄膜。实验结果表明，在三种基板上YBCO均表现出了过热的特性，但其过热度各不相同。这证实了YBCO薄膜过热的普适性，同时说明基板材料对于薄膜的热稳定性具有重要的影响。其热稳定性由高到低的趋势为：YBCO/LAO> YBCO/STO> YBCO/MgO。特别的，YBCO/LAO薄膜表现出了高达100K的过热现象。我们将其主要归因于LAO基板与Y123界面的精确适配，它可有效抑制Y123的分解。其次，液体对不同基板的浸润性差异也是影响薄膜热稳定性的重要因素。液体对基板的不浸润可引起液相迁移，带走了熔化前沿的热量而引起熔化生长暂停。另外，薄膜制备过程中基板中的元素可能会对薄膜有部分掺杂，从而影响YBCO材料的包晶反应温度，对其热稳定性产生间接影响。但结合STO>LAO>MgO的液体润湿性结果和各基板元素对YBCO材料包晶反应温度（Tp）的影响结果来看，这两个方面均不是薄膜热稳定性的决定性因素。简而言之，上述三个因素组成了影响薄膜热稳定性的基板效应，此过热研究为具有包晶熔化的薄膜材料提供了一种普适意义的新型热稳定性判据，并为器件开发及高熔点材料制备提供了一种优质新型籽晶。2.在深过热状态下YBCO薄膜的亚稳相生长自100年前亚稳相生长被发现以来，大部分报道均是在深过冷状态下的研究。本文利用上述YBCO薄膜的高过热能力，实时研究了在高过热情况下的相转变。其中，在高过热状态下Y123/LAO薄膜分解形成的并不是针状的Y211，而是一种未知方形晶粒。通过EDS的分析发现，此方形晶粒为Y200相，且与基板具有良好的外延关系：Y200[100]//LAO[110]。这意味着在Y123/LAO的熔化过程中，发生了+L’这样一种非平衡相变，这是关于在深过热状态下亚稳相生长的首次报道。与此不同的是，在整个熔化过程中，沉积在STO和MgO基板上Y123薄膜中仅发生了+L+L’的热力学平衡相变。基于相图和相选择理论分析，我们发现高过热能力是亚稳相生长发生的决定性前提，其过热的临界温度可通过相图估算得到；而所生成相与基板间的晶格匹配则是进行相选择的标准。此工作首次将亚稳相生长拓展到了深过热领域，并为研究亚稳相提供了一种新方法。3.YBCO包晶熔化中的第二相生长动力学众所周知，结晶过程中的生长动力学研究有着重要科学意义，并已趋于成熟。但是目前对于熔化过程中的动力学研究仍不是很清晰。本论文对具有不同微观结构的YBCO的熔化过程进行了实时观察，并通过观察第二相的生长来研究包晶熔化动力学。实验表明，第二相的生长在尺寸、密度、外延取向、形核温度和速度上均表现出了很大的差异。这主要是由薄膜/基板界面微结构（主要包括面内取向和晶格适配度）作为内部因素，以及与升温、过热相关的过饱和度作为外部因素所导致。结合晶体生长中的经典生长模式，本文提出了描述薄膜微结构生长驱动力生长速度间关系的熔化动力学，并阐述了薄膜微结构、熔化动力学及其热稳定性之间的联系。该模型适用于同样具有包晶熔化特性的其他薄膜，可通过改善薄膜/基板界面微结构来探索制备具有更高热稳定性的薄膜材料。4.关于YBCO薄膜表面熔化的原子尺度机理晶体表面熔化研究已经持续了近百年，但大量工作均集中在如金属等具有简单结构的材料上，对于具有复杂层状结构的材料鲜有报道。另外，近来在实验中发现了具低自由能表面的YBCO薄膜具有较传统金属材料高出几十K的过热能力，但对于其微观机理的理解尚不清晰。本文采用分子动力学方法，模拟了（001）和（100）表面的YBCO薄膜的熔化行为，研究了熔化的各向异性。发现YBCO沿[001]方向的熔化呈现低温预熔化，之后逐层推进的模式，且熔化前沿保持与（001）面平行，其推进的不连续性主要源于Ba-O原子层的高热稳定性对于熔化的阻挡，揭示了（001）表面YBCO材料过热的微观本质。另外发现，YBCO沿[100]方向熔化时，熔化前沿则呈现为一种波浪式的起伏，并在预熔化之后可连续推进，这都与氧原子扩散的各向异性密切相关。熔化的连续推进导致了此YBCO表面不具有过热能力。结合传统表面熔化的热力学模型，本文首次给出了在高于熔点温度的过热状态下，表层液体厚度随温度变化的关系。此工作不仅研究了层状结构晶体在过热状态下的表面熔化，澄清了YBCO过热的微观本质，同时也提出了一种通过控制表面Ba-O原子层来制备具有高热稳定性薄膜的有效途径。5. YBCO材料在液相外延生长中的取向转变机理由于REBCO超导体强烈的各向异性，具有不同面外取向的REBCO样品其应用领域也各不相同，这便对生长取向的精确调控提出了要求。至今，对YBCO材料的取向转变机制尚未明确了解。为此，本文采用液相外延方法，使用（110）NdGaO3（NGO）单晶作为基板，通过改变熔体组分和氧分压，在一个相对宽的温度范围内得到了一系列具有不同面外取向的YBCO/NGO厚膜。在空气环境中，随着生长温度的降低，发现YBCO膜取向呈现c轴→a/c混合生长→c轴的转变趋势。在氧气环境中，则呈现c轴→a轴的转变趋势。在高于YBCO包晶反应温度下的c轴生长主要归因于NGO基板在高温下的腐蚀效应导致的有效过饱和度的变化。而对于氧环境在低温下表现出不同于空气环境下的a轴取向，主要是由于溶液在外延生长之前便发生自发形核，从而影响了实际生长的有效过饱和度。基于晶粒稳定性及薄膜/基板界面角度的分析，我们明确了过饱和度与面外取向间的关系。进一步结合基板腐蚀效应和溶质扩散，提出了在整个生长区间均适用的有效过饱和度的概念，给出了一个完整的取向生长机制。这将有利于实现面外取向精确调控生长，为实现在宽的生长区间内保持特定取向上的稳定生长提供了理论依据和启示，从而真正实现高性能高温超导器件的制备及应用。本论文的工作对薄膜过热本质提出了新的见解，为高热稳定性薄膜/衬底结构的探索提供了新的途径，为深过热领域研究的深入打下前期基础。为薄膜取向和微结构的精确控制提供了完整的依据和新方法的启示，以适应基础研究和器件开发、高熔点材料制备等实际应用的需要。
李国政[8]（2012）在《单畴GdBCO超导块材的研制及应用探索》文中研究说明单畴RE-Ba-Cu-O（简称REBCO,其中RE为稀土元素Nd、Sm、Gd、Eu、Y、 Yb等）高温超导块材具有较高的临界温度和临界电流密度、较强的捕获磁通和较大的磁悬浮力性能,以及良好的自稳定磁悬浮特性,在微型高场永磁体和超导磁悬浮等高新技术方面有着广泛的应用前景。GdBCO超导体便是高温超导家族中性能最好并最有可能早日投入实际应用的材料之一。本文对单畴GdBCO超导块材的制备、特性及应用进行了比较系统的研究,主要包括以下三方面的内容：（1）采用顶部籽晶熔渗生长（TSIG）方法制备单畴GdBCO超导块材,并对影响样品单畴生长的关键工艺参数（慢冷温区、慢冷时间）进行了详细的调试和优化；（2）通过改变熔渗生长方法使用的液相源成分及前驱坯块的装配方式,对传统的TSIG工艺进行改进研究,以简化实验步骤,缩短实验周期,提高TSIG方法的制备效率和稳定性；（3）对制备的高温超导块材进行应用研究探索。介绍了本实验室设计发明的超导磁悬浮推进系统模型、超导磁悬浮列车模型等实验和演示装置。主要结论如下：（1）用等温生长与淬火工艺相结合的方法研究了GdBCO样品在不同温度下的生长情况。实验结果表明,当样品在1040℃保温20h后没有出现籽晶诱导成核及生长的现象。在1040℃以下,样品开始在籽晶处成核并外延生长,且随着温度的降低（过冷度的增加）,生长速率越来越大。在1020℃保温时,样品边缘开始出现随机成核。样品的微观结构研究表明,随着过冷度的增加,样品内捕获了越来越多的小尺寸Gd2BaCu05（Gd-211）粒子,使得块材中Gd-211第二相粒子所占的体积分数逐渐增大,粒子的平均尺寸逐渐减小,这种现象有利于样品J。的提高。综合以上实验现象并参考样品在慢冷生长过程中的实例,最终选定适合GdBCO单畴块材生长的慢冷温区为1035-1015℃。（2）研究了不同慢冷时间（20h～90h）对GdBCO块材形貌及性能的影响。结果表明,当样品在1035-1015℃的温区内慢冷生长时,随着慢冷时间的延长,样品的单畴区生长得越来越大,样品边缘的随机成核可被有效抑制,样品的单畴生长越来越安全和稳定。样品的侧面形貌和剖面形貌均表明当慢冷时间达到70h-80h时,籽晶引导的单畴区扩展到样品底部,整个块材生长成为完整单畴体,在此情况下样品的磁悬浮力性能达到饱和值。样品的微观结构研究表明,随着慢冷时间的延长,样品内捕获的Gd-211粒子数目越来越少,且粒子在液相中的Ostwald粗化现象越来越严重。（3）介绍了本实验室设计发明的高温摄像装置。利用该装置可以清楚观察到REBCO样品在高温下的晶体生长细节,实现对样品生长过程的实时观测。根据样品在不同温度下的生长形貌及随时间的变化情况,我们可以在短时间内制定出针对不同尺寸样品的最优化热处理程序,提高了工作效率,在探索研究大尺寸超导块材的制备技术时可发挥重大的作用。（4）用两种新液相源LS2（Gd-211+3Ba3Cu508）和LS3（Gd2O3+10BaCuO2+6CuO）熔渗生长单畴GdBCO超导块材。结果表明,和传统熔渗生长方法使用的液相源LS1（Gd-123+Ba3Cu508）一样,使用新成分的液相源也可成功制备出单畴GdBCO超导块材,这是因为虽然三种液相源的物相成分不同,但却具有相同的Gd、Ba、Cu原子组分比,因此可起到相同的作用。此外,使用这两种新型液相源,整个熔渗生长工艺仅需Gd-211和BaCuO2两种前驱粉,这简化了实验步骤,缩短了实验周期,提高了制备效率,对单畴GdBCO超导块材的批量化制备有重要的意义。（5）用一种新型Y2O3基液相源LS4（Y2O3+10BaCuO2+6CuO）成功熔渗生长出了单畴GdBCO超导块材。研究表明,样品内部捕获了较小尺寸的Gd-211粒子,表现出更高的磁悬浮力性能（28N）。此外,由于本文采用的GdBCO样品生长的慢冷温区（1035-1015℃）始终高于Y-123相的包晶分解温度（约1010℃）,所以在GdBCO块材的生长过程中,Y2O3基液相源会一直保持Y-211相和液相的半熔融状态,不会出现Y-123相的生成及固化,因此液相源块可以最大程度地向上面的坯块供应液相,从而提高了液相源粉的利用率。（6）比较了三种RE2O3基液相源LS3（Gd2O3+10BaCuO2+6CuO）, LS4（Y2O3+10BaCuO2+6CuO）和LS5（Yb2O3+10BaCuO2+6CuO）熔渗生长的GdBCO单畴超导块材。结果表明,用这三种RE2O3基液相源均可成功制备出直径30mm的单畴GdBCO超导块材。其中由Y2O3基液相源LS4制备的样品中捕获的Gd-211粒子平均尺寸最小,样品的磁悬浮力最大（67.8N）,因此我们认为Y2O3基液相源LS4是熔渗生长GdBCO超导块材的最佳选择。（7）采用新型的前驱坯块装配方式熔渗生长单畴GdBCO超导块材。在该装配方式中,我们使用较大直径（30mm）的液相源块支撑并熔渗生长较小直径（20mm）的GdBCO样品。结果表明,该方法可以提高液相源块的支撑能力,有效避免样品出现倾斜或倒塌的现象,从而提高了熔渗生长方法的稳定性。此外,由于液相源块的直径始终大于其上的GdBCO样品,可以保证在生长过程中样品的整个底部始终与液相源直接接触,因此可为样品的完整生长提供充足的液相条件。超导性能的研究表明,由新型装配方式制备的GdBCO样品表现出比较高的超导转变温度（约91K）和自场临界电流密度（4.7×104A/cm2）。（8）利用超导磁悬浮原理及直线电机驱动技术,设计制作了一种超导磁悬浮推进系统模型。该模型由装有YBCO或GdBCO超导块材的小车,永磁轨道,直线电机,光电开关等组成,可以演示小车在悬浮状态下,直线电机的驱动力与超导小车爬升高度之间的关系。该模型综合了直线电机驱动,超导磁悬浮,液氮冷却,轨道导向及光电自动控制技术,具有良好的演示效果。（9）在超导磁悬浮推进系统模型的基础上,我们实验室设计发明了一种新型的高温超导磁悬浮列车演示装置,其结构简单、体积小、演示直观。该装置主要有两部分组成,一是直线电机,用于给小车提供动力,克服小车运动过程中因空气阻力等引起的能量损耗。二是环形闭合永磁轨道,可实现小车周而复始的自动悬浮运行。该演示装置涉及到力学、磁学、超导、电子电工、自动控制、低温等多方面的知识,不仅可获得良好的演示效果,还能增加人们对现代科技的认识并激发其对高新技术的兴趣。
颜士斌[9]（2012）在《稀土钡铜氧薄膜热稳定性及其应用与铁硒超导液相外延厚膜制备研究》文中指出作为工业应用和科学研究的重要基础，人们对薄膜热稳定性的研究已经持续了数十年。自YBCO薄膜的过热性质在YSNG（YBCO seeded NdBCOgrowth）生长中被发现以来，稀土钡铜氧薄膜的高热稳定性先后被报道。反常于一般纳米薄膜的热稳定性，稀土钡铜氧薄膜的这种奇异特性对于其在块体材料熔融织构生长中的应用以及对薄膜的过热机制研究有着极其重要的意义。目前，REBCO薄膜高热稳定性最直接的应用就是在REBCO晶体、液相外延厚膜以及块体材料的生长中作为籽晶诱导生长。近年来，铁基超导材料在全球范围内受到了普遍的关注。液相外延生长技术能够制备高结晶性，组分均匀、微结构易控制的厚膜材料，由于其快速沉积和低成本的特点，其在器件应用方面具有非常诱人的前景。作为铁基超导器件应用的前提，铁基液相外延厚膜的制备对超导物性研究以及器件应用研究方面都具有重要的科学意义。本论文的科学意义在于研究了熔化过程中熔化生长阶段对于REBCO薄膜热稳定性的影响，提出了包晶反应的熔化模型，对于薄膜熔化过程中熔化生长的差异导致的热稳定性不同给出了理论解释。另外，本文研究了大尺寸块体材料生长中的薄膜籽晶应用、温度程序以及生长速度改进的问题。最后，本文使用液相外延生长技术在世界上首次制备了FeTe1-xSex超导厚膜，为铁基超导器件应用提供了研究基础。具体内容如下：1. REBCO薄膜热稳定性及熔融织构生长中薄膜热稳定性的影响因素之前对REBCO薄膜的热稳定性研究主要集中在不同微结构对于薄膜热稳定的影响。而不同气氛、不同REBCO系统下薄膜热稳定性的差异由薄膜本身的属性所决定，一定程度反映了REBCO本质对热稳定性的影响。本文在不同氧分压下比较了NdBCO薄膜热稳定性以及空气气氛下YBCO与NdBCO薄膜的热稳定性不同。结果表明拥有同样微结构薄膜的热稳定性差异主要由熔化过程中的熔化生长过程决定。而薄膜的熔化生长速度与RE211相的生长速度以及熔化前沿溶质浓度差和生长前沿溶质浓度差的比值成正比。由于包晶反应中熔化过程的相似性，该理论可以更广泛的适用于发生包晶反应的RE123材料体系的熔化过程。在REBCO薄膜的应用方面，本文发现前驱体对薄膜上杂质的吸附作用是REBCO薄膜在熔融织构生长中过热因素之一。在研究微结构对薄膜热稳定性影响时，发现薄膜中缓冲层的引入可以改善薄膜的面内取向，提高其热稳定性。另外，本文还研究了不同面内取向晶粒在MgO基板上的粗化竞争机制，发现45°晶粒在粗化竞争中占据优势。这是使用8对称薄膜籽晶诱导生长块体材料时45°取向优先生长的原因。2. REBCO薄膜籽晶应用及大尺寸REBCO块体材料生长高温超导REBCO块体材料在诸如磁悬浮，超导储能等方面具有非常广泛的应用前景。而块体材料的尺寸是制约其应用的关键因素之一。为了抑制块体材料生长降温过程中产生的过大溶质过饱和，本文研究了等温温度及保温时间对块体材料的影响，发现合理等温缓冲区间的使用可以减小降温阶段产生的过大溶质过饱和，抑制自发形核的产生。本文还介绍了使用等温缓冲区间在低氧分压下诱导生长Ag掺杂NdBCO块体材料的工作。所得样品直径为38mm，为目前国际上尺寸最大的NdBCO块体材料。为了提高YBCO块体材料的生长速度，本文使用纯氧气氛进行YBCO熔融织构生长。实验发现，纯氧气氛可以将块体生长速度提高约1.5倍以上。分析认为，导致生长速度提高的主要因素为纯氧气氛下Y元素在熔体中溶解度及扩散系数的提高。该技术可有效提高YBCO块体材料生长，用于大尺寸高性能块体材料生长。3. FeTe1-xSex超导晶体生长及液相外延厚膜制备目前为止，在FeTe1-xSex晶体生长与薄膜制备方面已经有许多研究组做了大量的工作。但是，FeTe1-xSex体系的液相外延厚膜材料制备仍未见报道。本文使用熔体法制备了FeTe1-xSex晶体，并对晶体进行了XRD成相分析，确认了相形成。PPMS测试显示，晶体的起始超导转变温度Tconset约为12.5K。另外，本文使用液相外延生长技术在铝酸镧（LAO）基板上首次得到了FeTe1-xSex厚膜材料。光学显微镜及扫描电子显微镜图像显示厚膜的晶粒为方形且与基板成一定规则排列。膜的厚度约为20um。XRD确认了该薄膜为FeTe1-xSex相且成（00l）取向。EDX数据显示厚膜的不同区域拥有相似的组分，且实际组分与名义组分相差很小。通过本论文的工作，希望能对REBCO超导薄膜的热稳定性的影响因素以及熔化机制给出一定的指导，期望在将来的工作中能够探索控制薄膜热稳定性的途径并寻找具有更高热稳定性的薄膜材料以适应其在材料生长中的应用。另外，通过摸索铁基超导材料液相外延生长技术，我们期望在以后的工作中可以通过微结构控制改善其物理性能，以满足铁基超导材料理论研究及实际应用的需要。
刘慧舟[10]（2012）在《实用化YBCO高温超导带材制备与性能研究》文中认为YBCO高温超导带材具有临界电流密度高、不可逆场高以及交流损耗低等优点,在工业上具有广阔的应用前景,成为近年来超导技术发展的重点。针对YBCO高温超导带材实用化进程中存在的制备及性能方面的科学与技术问题,本文开展了以下四方面的系统性的研究工作：无磁性Cu-Ni合金基带制备及电化学抛光、CeO2/YSZ/Y2O3三层隔离层制备、YBCO超导层制备、YBCO超导带材力学性能。一、无磁性Cu-Ni合金基带制备及电化学抛光研究（1）在高变形量轧制,分级加热保温和高温退火工艺条件下,可获得高度立方织构的无磁性Cu-Ni合金基带。其中,轧制总加工率≥98%,道次平均轧制加工率≤10%,分级加热温度控制在300～400℃,退火温度控制在1000℃左右。（2）研究发现,提高中合金的Ni含量、采用分级加热保温工艺以及严格控制高温退火温度和时间有利于Cu-Ni合金基带立方织构的形成和强化。对Cu-Ni合金基带立方织构的形成进行了理论解释。（3）开展Cu-Ni合金电化学抛光工艺研究,Cu-Ni合金基带抛光后表面粗糙度小于9nm。研究了抛光液中甘油、添加剂的作用机理,探讨了电流密度和温度对抛光效果的影响。二、十米CeO2/YSZ/Y2O3隔离层带材制备研究（1）采用直流反应溅射法制备出高度立方织构的Y203种子层和CeO2/YSZ/Y2O3三层隔离层,隔离层表面均匀、平整、致密、无裂纹。系统研究了基带温度、溅射气压、H20分压和基带移动速度等工艺参数对隔离层生长的影响规律。（2）采用直流反应溅射法制备出10米长CeO2/YSZ/Y2O3隔离层带材,带材具有均匀一致的立方织构,表面质量优良,具备生长高性能YBCO超导层的条件。三、一米YBCO超导带材制备研究（1）采用脉冲激光沉积法制备出1米长YBCO超导带材,YBCO超导层具有强立方织构,表面均匀、致密、无裂纹,厚度约为1.2μm,Tc=88K, ΔTc=1.3K,Jc达至1.5MA/cm2（77K,SF）,Ic=50A （2mm宽样品）,约合200A/cm。（2）系统研究了基带温度、激光频率、退火时间和基带移动速度对YBCO薄膜质量的影响规律,研究了隔离层织构取向与YBCO超导层性能的关系。四、YBCO超导带材力学性能研究（1）采用基片曲率法和Stoney公式得出测算CeO2/YSZ/Y2O3隔离层残余应力的基本方法,深入研究了工作气压和衬底温度对隔离层残余应力的影响规律,总结了隔离层残余应力的形成机制。（2）采用斜对称衍射和晶格常数法得出测算YBCO超导薄膜残余应力的基本方法,深入研究了YBCO超导薄膜厚度变化对其残余应力的影响规律,总结了YBCO超导薄膜残余应力的形成机制,并研究了残余应力对其超导性能的影响。
二、高温超导YBCO的定向凝固（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高温超导YBCO的定向凝固（论文提纲范文）
（1）REBCO超导单晶/块体/膜制备中的元素替代及取向生长研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导现象的发现及超导理论的发展 |
| 1.2 超导体的物理特性 |
| 1.3 超导材料的发展历程 |
| 1.4 高温超导材料的晶体结构 |
| 1.5 高温超导材料的应用 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 晶体生长理论及REBCO超导材料的制备与表征 |
| 2.1 晶体生长的热力学与动力学 |
| 2.2 REBCO高温超导材料的相关系 |
| 2.3 REBCO高温超导材料的制备方法 |
| 2.4 REBCO高温超导材料的表征手段 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 YBa_2(Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(7-δ)单晶的生长研究 |
| 3.1 YBCO铜位替代的研究背景 |
| 3.2 铁添加氧化钇坩埚生长YBa_2(Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(7-δ)单晶 |
| 3.2.1 传统方法生长均匀掺杂单晶的难点 |
| 3.2.2 铁添加氧化钇坩埚对单晶均匀性的改善 |
| 3.2.3 铁添加氧化钇坩埚对液体性质的影响 |
| 3.3 顶部籽晶熔融法生长YBa_2(Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(7-δ)准单晶 |
| 3.3.1 YBa_2(Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(7-δ)准单晶的形貌特征和超导性能 |
| 3.3.2 近完全包晶反应现象及其产生原因 |
| 3.3.3 其他替代元素的近完全包晶反应研究 |
| 3.3.4 近完全包晶反应在YBCO块材制备方面的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 La_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)块材的生长研究 |
| 4.1 La_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)超导材料研究背景 |
| 4.2 La_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)体系过饱和度的控制 |
| 4.2.1 钡铜比对过饱和度的影响 |
| 4.2.2 La422 含量对过饱和度的影响 |
| 4.3 冷速对La_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)超导性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 REBa_2Cu_3O_(7-δ)的取向生长及其应用 |
| 5.1 YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导膜取向生长的调控 |
| 5.1.1 溶液过饱和度对YBCO膜外延取向的影响及其调控 |
| 5.1.2 YBCO超导膜在过饱和度影响下的结构演变 |
| 5.1.3 a轴膜上镶嵌c轴晶粒的外延结构的探索 |
| 5.2 REBa_2Cu_3O_(7-δ)生长速度的各向异性及其应用 |
| 5.2.1 REBCO块材的a、c畴生长区以及(110)快速生长面 |
| 5.2.2 中间层对REBCO超导块材生长的多种作用 |
| 5.2.3 用于增大REBCO块材c畴生长区的新型籽晶/中间层结构 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 发明专利及状态 |
| 获奖情况 |
（2）均质形核突变形成RE211细小颗粒及高性能REBCO超导块材制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料的发展历程 |
| 1.2 超导体的物理特性 |
| 1.3 REBCO高温超导体的应用 |
| 1.3.1 超导磁体 |
| 1.3.2 超导储能 |
| 1.3.3 超导磁分离技术 |
| 1.4 国内外研究现况 |
| 第二章 REBCO超导材料的制备方法、表征手段和生长机理 |
| 2.1 REBCO超导材料的制备方法 |
| 2.1.1 REBCO超导单晶体的制备方法 |
| 2.1.2 REBCO超导薄膜和带材的制备方法 |
| 2.1.3 REBCO超导块材的制备方法 |
| 2.2 物性表征和性能测试 |
| 2.3 REBCO超导材料的生长机理 |
| 2.3.1 溶质扩散生长模型 |
| 2.3.2 溶质扩散的驱动力 |
| 2.3.3 溶质扩散通量及生长速率的计算 |
| 第三章 均质形核突变形成Y211纳米颗粒和高性能YBCO块材生长 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 MPP法制备YBCO块材 |
| 3.3.2 MPP法高温下获得Y211纳米颗粒 |
| 3.3.3 MPP样品超导性能优异 |
| 3.3.4 MPP法和CPP法中Y211颗粒形核和生长机理 |
| 3.4 MPP法中待解决的孔洞问题 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 均质突变形核模式下实现均匀细化的Sm211颗粒 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 LB-MPP法制备大尺寸SmBCO块材 |
| 4.3.2 LB-MPP法获得均匀细化的Sm211颗粒 |
| 4.3.3 LB-MPP法制备高性能SmBCO样品 |
| 4.3.4 LB-MPP法中Sm211颗粒细化均匀的生长机理 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（3）钇钡铜氧液体过饱和度精细调控及YBa2Cu3O7-x超导膜、单晶、块体生长研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料的发展历程 |
| 1.2 超导体的特性 |
| 1.3 高温超导体的晶体结构 |
| 1.4 高温超导体的应用 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 REBCO晶体生长方法与研究进展 |
| 2.1 高温超导YBCO晶体的结构特点 |
| 2.2 高温超导体REBCO体系的相关系 |
| 2.3 高温超导体REBCO体系的晶体生长热力学与动力学 |
| 2.4 高温超导材料的制备方法与研究进展 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 溶液过饱和度精细调控与ac复合外延膜生长 |
| 3.1 溶液过饱和度精细调控的研究背景 |
| 3.2 YBCO溶液过饱和度的精细调控 |
| 3.3 过饱和度精细调控与ac复合外延膜 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低过饱和度生长a/c晶界YBCO液相外延膜 |
| 4.1 YBCO a/c晶界结构的研究背景 |
| 4.2 低过饱和度生长YBCO a/c晶界结构 |
| 4.3 YBCO液相外延膜的a/c晶界微结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 缓冷提拉法生长大尺寸REBCO单晶 |
| 5.1 REBCO单晶体生长的研究背景 |
| 5.2 TSSG法生长REBCO单晶体 |
| 5.3 缓冷提拉法生长YBCO超导单晶体 |
| 5.4 初始过饱和度对YBCO单晶体生长速度的影响 |
| 5.5 缓冷提拉法生长REBCO超导单晶体 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 镶嵌式籽晶熔融法生长REBCO晶体 |
| 6.1 熔融法生长REBCO超导晶体研究背景 |
| 6.2 熔融法生长REBCO超导块材及单晶 |
| 6.3 过饱和度对薄膜籽晶热稳定性的影响 |
| 6.4 镶嵌式籽晶诱导模式对薄膜籽晶热稳定性的影响 |
| 6.5 镶嵌式籽晶诱导模式对超导晶体生长的性能研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 发明专利及状态 |
| 获奖情况 |
（4）兆瓦级高温超导直流感应加热装置的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导技术简介 |
| 1.2 超导感应加热技术的工作原理及特点 |
| 1.2.1 超导感应加热技术的工作原理 |
| 1.2.2 超导感应加热技术与其他加热方式的比较 |
| 1.2.3 超导感应加热技术的应用特点 |
| 1.3 超导感应加热的国内外研究现状 |
| 1.3.1 超导感应加热的发展历程 |
| 1.3.2 电磁优化关键技术的研究现状 |
| 1.3.3 失超保护关键技术的研究现状 |
| 1.3.4 负载电磁转矩关键技术的研究现状 |
| 1.3.5 温度梯度控制关键技术的研究现状 |
| 1.4 研究目的与意义 |
| 1.4.1 目前研究存在的主要问题 |
| 1.4.2 本论文研究的主要任务 |
| 1.5 主要内容与章节安排 |
| 第二章 兆瓦级高温超导直流感应加热装置的超导磁体的优化设计 |
| 2.1 1#实验原型机的设计和验证 |
| 2.1.1 1#实验原型机的简介 |
| 2.1.2 1#实验原型机的超导磁体的建模 |
| 2.1.3 1#实验原型机的超导磁体的模型验证 |
| 2.2 兆瓦级高温超导直流感应加热装置的超导磁体的设计及建模 |
| 2.2.1 兆瓦级高温超导直流感应加热装置及超导磁体的设计 |
| 2.2.2 兆瓦级超导直流感应加热装置的超导磁体的建模 |
| 2.3 兆瓦级高温超导直流感应加热装置的超导磁体的优化方法 |
| 2.3.1 电磁设计优化目标 |
| 2.3.2 带材用量的优化方法 |
| 2.4 兆瓦级高温超导直流感应加热装置的带材用量及磁体结构的优化结果 |
| 2.4.1 YBCO带材总长度的最优值 |
| 2.4.2 超导线圈与底部距离的最优值 |
| 2.4.3 超导带材厚度的最优值 |
| 2.4.4 设计优化后的磁场强度分布及磁体电感值 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 兆瓦级高温感应加热装置超导磁体的主动型失超保护研究 |
| 3.1 超导磁体的失超保护的介绍 |
| 3.1.1 磁体失超检测方法 |
| 3.1.2 被动型保护方法 |
| 3.1.3 主动型保护方法 |
| 3.2 基于1#实验原型机的超导磁体的主动型失超保护方法 |
| 3.2.1 主动型失超保护的检测设计 |
| 3.2.2 主动型失超保护的保护电路设计 |
| 3.2.3 主动型失超保护的仿真模型的建立 |
| 3.2.4 主动型失超保护的仿真模型的验证 |
| 3.3 兆瓦级超导感应加热装置超导磁体的主动型失超保护的设计 |
| 3.3.1 释能电阻值对失超保护的释能过程的影响 |
| 3.3.2 带材封装材料及厚度对失超保护的检测电压的影响 |
| 3.3.3 带材封装材料及厚度对失超保护的检测时间的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 兆瓦级高温超导感应加热装置的尖峰转矩的计算与分析 |
| 4.1 驱动系统的转矩的特性及验证 |
| 4.1.1 兆瓦级高温超导直流感应加热装置的尖峰转矩 |
| 4.1.2 2#实验原型机对尖峰转矩特性的验证 |
| 4.2 基于飞轮储能方案的驱动系统技术 |
| 4.2.1 基于飞轮储能方案的驱动系统构成 |
| 4.2.2 基于飞轮储能方案的驱动系统的理论分析 |
| 4.2.3 耦合系统的动态过程分析 |
| 4.2.4 飞轮转动惯量与最小接合前转速的分析 |
| 4.3 基于飞轮储能的驱动系统技术方案与其他技术方案的对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 兆瓦级高温超导感应加热装置的可调气隙磁体的研究 |
| 5.1 铝锭加热的温度梯度特性 |
| 5.2 直流感应加热方法的理论分析 |
| 5.2.1 空间电磁场计算理论模型 |
| 5.2.2 铝锭感应加热功率计算理论模型 |
| 5.2.3 铝锭温度场计算理论模型 |
| 5.2.4 电磁场和温度场模型耦合计算 |
| 5.3 2#实验原型机的可调梯度气隙的磁体设计 |
| 5.3.1 2#实验原型机的可调梯度气隙的磁体设计 |
| 5.3.2 2#实验原型机的可调梯度气隙的磁体模型的建立 |
| 5.3.3 2#实验原型机的可调梯度气隙的温度梯度的实验与验证 |
| 5.4 兆瓦级样机的可调气隙磁体的设计 |
| 5.4.1 兆瓦级样机的可调梯度气隙磁体的结构设计 |
| 5.4.2 兆瓦级样机的可调梯度气隙磁体的仿真模型 |
| 5.5 兆瓦级样机的实现温度梯度的研究 |
| 5.5.1 不同铝锭直径对温度梯度的的加热效果的影响分析 |
| 5.5.2 不同锭材对温度梯度的加热效果的影响分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 高温超导直流感应加热装置的经济性分析 |
| 6.1 经济性分析建模及经济性的评价指标 |
| 6.1.1 经济性分析建模 |
| 6.1.2 经济评价性指标 |
| 6.2 不同技术方案对高温超导直流感应加热装置的经济性分析 |
| 6.2.1 不同功率级别超导感应加热装置的经济性分析对比 |
| 6.2.2 三种尖峰转矩技术方案的经济性分析对比 |
| 6.3 铝锭参数对高温超导感应加热装置的经济性的影响 |
| 6.3.1 铝锭直径对高温超导感应加热装置的经济性的影响 |
| 6.3.2 铝锭长度对高温超导感应加热装置的经济性的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（5）高温超导磁悬浮重载方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 磁悬浮的发展概况 |
| 1.2 高温超导磁悬浮技术 |
| 1.3 高温超导磁悬浮列车的发展现状 |
| 1.4 高温超导磁悬浮性能优化研究现状 |
| 1.5 问题的提出 |
| 1.6 本论文的主要研究内容与目的 |
| 第2章 实验原理及平台 |
| 2.1 实验原理 |
| 2.1.1 永磁体自旋再取向性 |
| 2.1.2 液氮过冷机理 |
| 2.2 实验平台的搭建 |
| 2.2.1 温度-磁场-悬浮性能测试平台 |
| 2.2.2 低气压磁悬浮特性测试平台 |
| 2.2.3 低温测量平台 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 永磁轨道低温磁特性及其对高温超导悬浮特性的影响 |
| 3.1 单块与多块永磁阵列的低温磁特性 |
| 3.2 永磁轨道低温磁特性对上方高温超导块材悬浮性能的影响 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 不同环境气压下的高温超导悬浮特性 |
| 4.1 气压对悬浮性能的影响 |
| 4.1.1 气压对悬浮力及其磁滞的影响 |
| 4.1.2 气压对悬浮力及其磁滞的影响与场冷高度的关系 |
| 4.1.3 气压对悬浮力的影响与悬浮高度之间的关系 |
| 4.1.4 气压对悬浮力刚度的影响 |
| 4.1.5 气压对悬浮力弛豫的影响 |
| 4.2 气压对导向性能的影响 |
| 4.2.1 气压对导向力及其磁滞的影响 |
| 4.2.2 气压对导向力及其磁滞的影响与场冷高度的关系 |
| 4.2.3 不同工作高度处,场冷高度对导向力及其磁滞的影响与低气压的关系 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 不同环境气压下YBCO与GdBCO的悬浮特性对比 |
| 5.1 YBCO与GdBCO材料性能 |
| 5.2 不同环境气压下YBCO与GdBCO悬浮性能对比 |
| 5.3 不同环境气压下YBCO与GdBCO导向性能对比 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 1、论文发表 |
| 2、专利情况 |
（6）包晶凝固和高温超导体YBCO的凝固组织（二）（论文提纲范文）
| 4 高温超导YBCO的包晶凝固 |
| 5 结束语 |
（7）YBCO膜热稳定性、熔化机制及取向调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料的历史回顾 |
| 1.2 高温超导材料的晶体结构和物理性能 |
| 1.2.1 铜氧化物超导体的晶体结构 |
| 1.2.2 超导材料的物理特性与应用 |
| 1.3 高温超导材料的制备方法 |
| 1.4 高温超导材料常用表征手段 |
| 1.5 本章小结与论文选题 |
| 第二章 REBCO 高温超导材料的相关系、晶体生长与熔化 |
| 2.1 RE-Ba-Cu-O 体系的相关系 |
| 2.2 晶体生长相关的热力学与动力学 |
| 2.2.1 晶体生长驱动力 |
| 2.2.2 晶体生长动力学模式 |
| 2.3 晶体熔化与过热 |
| 2.3.1 固体熔化机制 |
| 2.3.2 表面熔化 |
| 2.3.3 晶体的过热极限与过热模型 |
| 2.4 晶体生长与熔化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 YBCO 薄膜的熔化及热稳定性研究 |
| 3.1 高温金相显微镜简介 |
| 3.2 YBCO 薄膜过热的前期工作 |
| 3.3 基板材料对 YBCO 薄膜热稳定性的影响 |
| 3.4 在深过热状态下亚稳相形成及机制研究 |
| 3.5 YBCO 薄膜包晶熔化中的第二相生长动力学研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 YBCO 表面熔化各向异性的分子动力学研究 |
| 4.1 分子动力学及相关软件简介 |
| 4.2 YBCO 的势函数 |
| 4.3 模拟体系的建立 |
| 4.3.1 （001）表面熔化 |
| 4.3.2 （100）表面熔化 |
| 4.4 YBCO 表面熔化的热力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 YBCO 液相外延膜的取向控制和生长机制研究 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 YBCO 液相外延膜的面外取向，有效过饱和度及生长条件间关系研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
（8）单畴GdBCO超导块材的研制及应用探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导体的发现及重大进展 |
| 1.2 超导体的基本性质及临界条件 |
| 1.2.1 零电阻特性 |
| 1.2.2 迈斯纳效应 |
| 1.2.3 三个临界条件 |
| 1.3 超导体的分类 |
| 1.3.1 第Ⅰ类超导体 |
| 1.3.2 理想第Ⅱ类超导体 |
| 1.3.3 非理想第Ⅱ类超导体 |
| 1.4 高温铜氧化物超导体简介 |
| 1.5 REBCO高温超导块材简介 |
| 第二章 REBCO超导块材的制备方法及晶体生长机理 |
| 2.1 REBCO超导块材的制备方法 |
| 2.1.1 固态反应法 |
| 2.1.2 熔化生长法 |
| 2.1.3 顶部籽晶熔融织构生长法(TSMTG) |
| 2.1.4 顶部籽晶熔渗生长法(TSIG) |
| 2.2 REBCO超导块材的晶体生长机理 |
| 2.2.1 基于RE~(3+)离子扩散控制的RE-123包晶生长机制 |
| 2.2.2 籽晶引导下RE-123片层晶粒的连续成核及堆叠生长模式 |
| 2.2.3 多生长扇区的单畴形貌特征 |
| 第三章 顶部籽晶熔渗生长法制备单畴GdBCO超导块材 |
| 3.1 GdBCO超导块材简介 |
| 3.2 TSIG方法制备单畴GdBCO超导块材的工艺流程 |
| 3.2.1 前驱粉末的制备 |
| 3.2.2 前驱坯块的压制及装配 |
| 3.2.3 热处理工艺(熔渗生长过程) |
| 3.2.4 渗氧处理 |
| 3.3 由淬火工艺研究确定GdBCO单畴块材生长的慢冷温区 |
| 3.3.1 研究背景及意义 |
| 3.3.2 实验 |
| 3.3.3 样品表面形貌分析 |
| 3.3.4 样品微观结构研究 |
| 3.4 慢冷时间对GdBCO超导块材形貌和性能的影响 |
| 3.4.1 研究背景及意义 |
| 3.4.2 实验 |
| 3.4.3 样品宏观形貌研究 |
| 3.4.4 样品磁悬浮力性能研究 |
| 3.5 REBCO晶体生长过程的实时观测与研究 |
| 3.5.1 研究背景及意义 |
| 3.5.2 设计思路 |
| 3.5.3 高清晰度高温摄像装置 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 熔渗生长方法的改进研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 由新成分液相源制备单畴GdBCO超导块材 |
| 4.2.1 新液相源成分设计 |
| 4.2.2 制备工艺 |
| 4.2.3 样品表面形貌分析 |
| 4.2.4 样品微观结构研究 |
| 4.2.5 样品磁悬浮力性能研究 |
| 4.3 由Y_2O_3基液相源制备单畴GdBCO超导块材 |
| 4.3.1 研究目的及意义 |
| 4.3.2 制备工艺 |
| 4.3.3 样品表征 |
| 4.4 由RE_2O_3基液相源(RE=Gd、Y、Yb)制备大尺寸GdBCO单畴块材 |
| 4.4.1 研究目的及意义 |
| 4.4.2 制备工艺 |
| 4.4.3 样品在升温过程中的成分变化 |
| 4.4.4 样品表面形貌分析 |
| 4.4.5 样品微观结构研究 |
| 4.4.6 残留液相源块的成分分析 |
| 4.4.7 样品的磁悬浮力性能研究 |
| 4.5 用一种新的装配方式制备单畴GdBCO超导块材 |
| 4.5.1 研究背景 |
| 4.5.2 新型的制备工艺 |
| 4.5.3 样品宏观形貌研究 |
| 4.5.4 样品微观结构研究 |
| 4.5.5 样品局部超导性能研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 REBCO超导块材的应用研究 |
| 5.1 高温超导材料应用简介 |
| 5.2 REBCO高温超导块材的应用特性 |
| 5.2.1 REBCO高温超导体的磁化特性和磁滞效应 |
| 5.2.2 REBCO超导块材的捕获磁通特性 |
| 5.2.3 REBCO超导块材的磁悬浮特性 |
| 5.3 基于直线电机驱动的超导磁悬浮推进系统研究 |
| 5.3.1 直线电机简介 |
| 5.3.2 超导磁悬浮小车模型 |
| 5.3.3 超导磁悬浮推进系统模型 |
| 5.4 超导磁悬浮列车演示装置 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 超导块材研究展望 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间代表性成果 |
（9）稀土钡铜氧薄膜热稳定性及其应用与铁硒超导液相外延厚膜制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高温超导的发现与发展 |
| 1.2 超导体的物理特性 |
| 1.3 高温超导体晶体结构与物性 |
| 1.3.1 铜氧化物超导体晶体结构与物性 |
| 1.3.2 铁基超导体晶体结构与物性 |
| 1.3.3 铁基超导体和铜氧化物超导体物性的比较 |
| 1.4 高温超导体应用前景 |
| 1.4.1 高温超导强电应用 |
| 1.4.2 高温超导弱电应用 |
| 第二章 REBCO 与 FESE 超导晶体及液相外延生长研究进展 |
| 2.1 与超导晶体生长相关的热力学与相图知识 |
| 2.1.1 晶体生长驱动力 |
| 2.1.2 与晶体生长相关的相图 |
| 2.2 稀土钡铜氧与铁基超导晶体常用生长方法 |
| 2.3 使用液相外延法（LPE）生长超导厚膜 |
| 2.3.1 铜氧化物超导体液相外延生长 |
| 2.3.2 铁基超导体液相外延生长 |
| 2.4 超导材料常用的表征手段 |
| 第三章 REBCO 薄膜热稳定性研究及其在块材生长中的热稳定性 |
| 3.1 研究背景介绍 |
| 3.2 氧分压对 NDBCO 薄膜热稳定性的影响 |
| 3.2.1 HTOM 实时观察不同氧分压下 Nd123 薄膜热稳定性 |
| 3.2.2 氧分压影响 NdBCO 薄膜热稳定性的物理机制 |
| 3.3 YBCO 与 NDBCO 薄膜热稳定性的比较研究 |
| 3.3.1 利用 HTOM 观察 YBCO 和 NdBCO 薄膜的熔化行为 |
| 3.3.2 熔融织构生长中比较 YBCO 与 NdBCO 薄膜的热稳定性 |
| 3.3.3 Y123 与 Nd123 薄膜热稳定性差异的物理机制 |
| 3.4 REBCO 薄膜在超导块体材料生长中的热稳定性 |
| 3.4.1 REBCO 薄膜在熔融织构生长中的热稳定性 |
| 3.4.2 薄膜微结构在块体材料生长中对薄膜热稳定的影响 |
| 3.4.3 八对称薄膜晶粒高温退火时的竞争粗化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 薄膜籽晶应用及大尺寸 REBCO 块体材料生长 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 薄膜籽晶在块体材料生长中应用时的过饱和控制 |
| 4.2.1 等温保温控制溶质过饱和 |
| 4.2.2 利用 Tmax2生长大尺寸 Ag 掺杂 NdBCO 块体材料 |
| 4.3 使用纯氧气氛生长大尺寸 YBCO 块体材料 |
| 4.3.1 使用纯氧气氛来进行 YBCO 块体材料生长 |
| 4.3.2 纯氧气氛下 YBCO 生长速度分析及超导性能表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 FETE1-XSEX晶体生长与液相外延厚膜制备研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 FETE1-XSEX超导体晶体生长 |
| 5.3 FETE1-XSEX超导厚膜液相外延生长 |
| 5.4 液相外延生长中的问题与展望 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间已发表或录用的论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）实用化YBCO高温超导带材制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 高温超导材料简介 |
| 1.1.1 超导材料发展概况 |
| 1.1.2 高温超导材料的若干物理特性 |
| 1.2 YBCO高温超导材料简介 |
| 1.2.1 YBCO的结构与性质 |
| 1.2.2 YBCO的应用与制备 |
| 1.3 YBCO高温超导带材简介 |
| 1.3.1 实用化高温超导带材的要求 |
| 1.3.2 YBCO高温超导带材制备技术与特点 |
| 1.4 YBCO高温超导带材研究进展 |
| 1.5 论文研究内容及意义 |
| 2 实验及分析测试方法 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 轧制 |
| 2.1.2 再结晶 |
| 2.1.3 电化学抛光 |
| 2.1.4 直流反应溅射 |
| 2.1.5 脉冲激光沉积 |
| 2.2 分析测试方法 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜和原子力显微镜分析 |
| 2.2.3 四引线法装置和德国Leipiz系统 |
| 3 无磁性Cu-Ni合金基带的研究 |
| 3.1 立方织构Cu-Ni合金基带的制备研究 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 结果与讨论 |
| 3.1.4 立方织构形成机制分析 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 Cu-Ni合金基带电化学抛光研究 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.4 小结 |
| 4 十米CeO_2/YSZ/Y2O_3隔离层带材制备研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设备和实验过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Y_2O_3种子层制备研究 |
| 4.3.2 CeO_2/YSZ/Y_2O_3三层隔离层制备研究 |
| 4.3.3 10米CeO_2/YSZ/Y_2O_3隔离层带材制备研究 |
| 4.4 小结 |
| 5 一米YBCO超导带材制备研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备和实验参数 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 实验参数 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 基底温度的影响 |
| 5.3.2 激光频率的影响 |
| 5.3.3 退火时间的影响 |
| 5.3.4 基带移动速度的影响 |
| 5.3.5 YBCO超导带材截面研究 |
| 5.4 1米YBCO超导带材制备 |
| 5.4.1 基本性能 |
| 5.4.2 均匀性研究 |
| 5.4.3 导电性能 |
| 5.5 小结 |
| 6 YBCO超导带材力学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 隔离层残余应力研究 |
| 6.2.1 残余应力测试与计算 |
| 6.2.2 制备工艺对残余应力的影响 |
| 6.2.3 残余应力形成机制分析 |
| 6.3 YBCO超导层残余应力研究 |
| 6.3.1 残余应力测试与计算 |
| 6.3.2 残余应力形成机制分析 |
| 6.3.3 残余应力对超导性能的影响 |
| 6.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、高温超导YBCO的定向凝固（论文参考文献）
- [1]REBCO超导单晶/块体/膜制备中的元素替代及取向生长研究[D]. 钱俊. 上海交通大学, 2019(06)
- [2]均质形核突变形成RE211细小颗粒及高性能REBCO超导块材制备[D]. 刘艳. 上海交通大学, 2018(01)
- [3]钇钡铜氧液体过饱和度精细调控及YBa2Cu3O7-x超导膜、单晶、块体生长研究[D]. 相辉. 上海交通大学, 2017(08)
- [4]兆瓦级高温超导直流感应加热装置的关键技术研究[D]. 杨平. 上海交通大学, 2017(08)
- [5]高温超导磁悬浮重载方法研究[D]. 郑博天. 西南交通大学, 2017(03)
- [6]包晶凝固和高温超导体YBCO的凝固组织（二）[J]. 朱祖昌,杨弋涛,吴旭炜,王洪. 热处理技术与装备, 2016(01)
- [7]YBCO膜热稳定性、熔化机制及取向调控研究[D]. 陈媛媛. 上海交通大学, 2014(07)
- [8]单畴GdBCO超导块材的研制及应用探索[D]. 李国政. 陕西师范大学, 2012(10)
- [9]稀土钡铜氧薄膜热稳定性及其应用与铁硒超导液相外延厚膜制备研究[D]. 颜士斌. 上海交通大学, 2012(10)
- [10]实用化YBCO高温超导带材制备与性能研究[D]. 刘慧舟. 北京有色金属研究总院, 2012(02)