涂层导体新型缓冲层制备工艺研究

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第二代高温超导带材REBa2Cu3O7-x(简写成REBCO, RE为钇或镧系元素),以其优良的本征电磁特性,特别是其在高磁场下优良的载流能力,使其在电力系统中拥有广阔的应用前景。本论文基于涂层导体工业生产的要求,主要研究了自氧化外延技术制备涂层导体NiO缓冲层和化学溶液沉积法制备稀土铋氧(REBiO3)新型缓冲层。论文的主要内容如下:1、对涂层导体进行概述,了解其制备方法,介绍了化学溶液沉积、电化学抛光、金属氧化和外延生长等相关理论;2、介绍了电化学抛光工艺、NiO缓冲层制备及新型缓冲层材料REBiO3制备的实验方案,介绍了REBiO3的晶体结构、电性质、磁性质和抗腐蚀性,证明此材料可以充当涂层导体的缓冲层的可行性;3、分析了电化学抛光对NiW基带表面平整度的影响,发现电流密度为0.08A/cm2时间为16min时,样品的表面平整度得到很大的提高,能够达到实验的要求;4、采用自氧化外延技术在NiW衬底生长致密、织构NiO薄膜,分析了电化学抛光对NiO缓冲层的影响,并研究了1100-1200℃温度范围内,氧化时间和氧化温度对NiO薄膜的影响;5、利用化学溶液沉积技术在表面自氧化的Ni-5%W合金基带上沉积REBiO3缓冲层,得到了双轴织构、表面致密平整的REBiO3,其成相在780℃左右,制备的薄膜表面平整致密,其表面的平均粗糙度达到Ra=2.99nm,均方根粗糙度Rq=3.89nm。
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