YBCO超導(dǎo)薄膜快速制備工藝研究.pdf

1、本論文采用課題小組發(fā)明的無氟化學(xué)溶液沉積法(CSD)制備高性能YBCO超導(dǎo)薄膜。為了使CSD法更好地滿足低成本連續(xù)生產(chǎn)的要求，本論文對(duì)低溫分解熱處理工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究。
　　 本論文研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)分解工藝有兩個(gè)目的：一是除去薄膜中的溶劑，二是薄膜的分解。而且這兩個(gè)過程都是在同一分解熱處理工藝中進(jìn)行的。本論文則分別對(duì)這兩個(gè)過程的機(jī)理進(jìn)行研究并優(yōu)化其熱處理工藝。
　　 本論文在除去溶劑階段采用快速揮發(fā)工藝，即將涂敷后的薄膜直接

2、置于略低于溶劑沸點(diǎn)的溫度進(jìn)行保溫，縮短揮發(fā)時(shí)間。在薄膜的分解階段，本論文首先采用差熱分析手段對(duì)各原料組分在分解過程中的熱力學(xué)行為進(jìn)行分析，以研究在傳統(tǒng)分解工藝中導(dǎo)致其升溫速率緩慢的原因。根據(jù)差熱分析的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)乙酸銅的熔點(diǎn)溫度遠(yuǎn)低于其分解溫度。按照傳統(tǒng)分解工藝處理，薄膜將處于大面積熔融狀態(tài)。本論文認(rèn)為正是這個(gè)原因?qū)е碌蜏胤纸夤に嚨纳郎厮俾薀o法提高。因此，本論文將快速揮發(fā)后的薄膜置于乙酸銅分解溫度以上溫區(qū)使其在固相條件下迅速分解，避免薄膜

3、發(fā)生大面積熔融。在固相分解之后，薄膜的成分處于完全固態(tài)。所以，分解得以遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)分解工藝的升溫速率完成分解的升溫過程。
　　 本論文中最優(yōu)快速分解工藝方案如下：138℃保溫30min，290℃保溫10min，最后以8℃/min的升溫速度升溫至500℃。分解后的薄膜表面平整致密，而且快速分解工藝總耗時(shí)在1h左右。與傳統(tǒng)工藝相比(>13h)，工藝耗時(shí)低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上?？焖俜纸夤に囂幚砗蟮臉悠罚龠M(jìn)行成相和滲氧熱處理。處理后樣品的XR