本发明涉及在液氮温区工作的Y-Ba-Cu-O系超导带材的制造方法。 自本世纪初开始研制低温下工作的超导体以来，在液氦温区工作的某些超导材料已进入实用阶段，目前，正在研制更具有实用价值的在液氮温区工作的超导材料，并取得了一定的进展，为了使这种材料适应使用需要，同时也开展了这种超导材料成材的制造方法的研制工作。日本东芝综合研究所与日本昭和电线公司合作研制出Y-Ba-Cu-O超导材料，其方法是将Y-Ba-Cu-O粉末烧结成超导体，再制成超导粉末，装入铜合金管中进行轧制，之后再热处理，即可得到Y-Ba-Cu-O超导带材。所制成的成品尺寸为厚度0.1毫米，宽度5毫米，起始转变温度93.5K，零电阻温度87K。这种制造方法虽然能得到具有超导性能的带材，但有如下缺点，即该生产是先将无超导性的Y-Ba-Cu-O粉末烧结成超导材料，然后再破碎成粉，增加了破碎工序和设备;
本发明的目的是要简化超导带材的制造方法，先对无超导性的Y-Ba-Cu-O地粉末放在基体上轧制，再进行烧结，省去碎破工序和设备;
本发明的又一目的是要找出提高Y-Ba-Cu-O超导带材的Tc和Jc的方法。
本发明是将Y-Ba-Cu-O的予烧结粉末均匀地放在基体上，基体是镍或镍合金或不锈钢管，管子是沿管子纵向开口的。将装好粉末的基体在空气气氛下加热至700-850℃，经5～20分钟，在600～850℃下进行多道次轧制，道次加工率为2～10%，轧完后形成予烧结粉坯带，在空气气氛下烧结，烧结温度为900～1000℃，保温2～10小时，随炉冷却，得到Y-Ba-Cu-O超导带材。
为了提高上述方法制成的Y-Ba-Cu-O超导带材的Tc和Jc，利用金属氧化物的高温可塑性，通过压力加工提高超导带材的密度，消除微细裂纹和空隙，再通过热处理恢复高温超导相的超导性能，工艺过程如下：首先将有一定超导性能的超导带材在空气气氛下加热到700-850℃，保温2-10分钟，然后在500-850℃温度下轧制，终轧温度不低于300℃，轧后的超导带材在空气气氛下热处理，热处理温度为800-900℃，保温0.5-8小时，随炉冷却。由于采用了此工艺，可以使原来零电阻低于77K的超导带材提高到77K以上，进入液氮温区工作，并提高了临界电流密度。
本发明的优点在于：
1.由于采用了先轧制Y-Ba-Cu-O予烧结粉的工艺：
（1）省去了破碎烧结粉的工序和设备;
（2）与先烧结后轧制的工艺比较，予烧结粉更容易轧制变形;
（3）采用600-850℃下热轧，使予烧结粉与基体结合牢固。
2.由于采用了对已具备超导性能的Y-Ba-Cu-O超导带材进一步加工处理的工艺：
（1）消除了超导带材上的微细裂纹和孔隙，提高了致密度;
（2）改善了超导带材的机械性能，提高了带材韧性，在弯曲变形条件下不降低超导性能;
（3）热轧后的热处理可以消除超导带材的基体的加工硬化，提高基体的室温塑性，改善了超导带材的整体柔性;
（4）提高了超导带材的Tc和Jc。
以下为非限定性实施例：
实施例一：
将Y-Ba2-Cu3-O9-x予烧结粉破碎，使粉末粒度小于100目，装入纵向开口的镍或镍合金或不锈钢管子中，将装好粉末的管子加热至600-900℃，2-20分钟，进行热轧，第一道次加工率大于10%，以后逐渐降低加工率，终轧温度不低于300℃。将轧制后的带在空气气氛下加热到960℃后进行8小时烧结，然后随炉冷却，得到Y-Ba2-Cu3-O9-x超导带材，其起始转变温度为95-88K，零电阻温度77-86K，临界电流密度为～20安培/公分2。
实施例二：
本实施例采用起始转变温度为80-95K，零电阻温度70-85K的Y-Ba2-Cu3-O9-x的超导带材。
在空气气氛下加热至700-850℃，保温5-20分钟，然后热轧，轧制温度820-830℃，加工率为5-10%，轧完冷却后再加热至850℃，在空气下热处理10小时，随炉冷却，所得超导性能见下表（表1、2）。
表1.零电阻温度在70-85K的超导带材处理前后的Tc变化
处理前超导带材转变温度 处理后超导带材转变温度 零电阻
材料编号
零电阻温度 起始转变温度 零电阻温度 起始转变温度 温度增加
Tc Tc Tc Tc K
1 75.5 90 79.4 89 4
2 74 90 77.9 91 4
3 76.1 93 78.7 91 2.6
4 68.8 88 74.3 90.4 5.5
5 82 91 86.3 91 4.3
6 77 95 82.1 91.8 5
7 74.6 92 83 91.7 8.7
8 77 95 82 92.2 5
表2.零电阻温度在70-85K的超导带材处理前后的Jc变化
处理前超导带材 处理后超导带材 临界电流增加
材料编号
临界电流 临界电流 mA
mA mA
1 125 650 525
2 250 377 127
3 144 620 476
4 144 250 106
实施例三：
本实施例采用起始转变温度为80-85K，零电阻温度为50-70K的Y-Ba2-Cu3-O9-x的超导带材，其提高Tc的工艺过程同实施例二，处理后超导带材性能见表3。
表3.零电阻温度在50-70K的超导带材处理前后的Tc变化
处理前超导带材转变温度 处理后超导带材转变温度 零电阻
材料编号
零电阻温度 起始转变温度 零电阻温度 起始转变温度 温度增加
Tc Tc Tc Tc K
1 56 81 66 80.9 10
2 59 82 66.7 81.7 7.7
3 59 80 66 82 7
4 59 80 68 88 9
实施例四：
将实施例二中的Y-Ba2-Cu3-O9-x超导带材按照实施例二、三的工艺过程处理后，其零电阻温度为82K，临界电流为88mA。将上述处理后的超导带材进行弯曲，弯曲成φ60毫米的圆环，在液氮温度下测试其零电阻温度和临界电流，性能不变。