專利名稱：靜壓—燒結(jié)制備硼靶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硼靶的制備方法。
背景技術(shù)：
自從2001年日本青山學院的秋光純教授發(fā)現(xiàn)了MgB2超導體以來，MgB2由于其高的載流子濃度，良好的延展性，較長的相干性以及不存在弱連接，因此在實際應用中具有巨大的潛力，而薄膜是制備超導器件的基礎(chǔ)，在制備薄膜的方法中脈沖激光法、濺射法和電子槍法沉積MgB2以其膜的化學組分與靶的化學組分一致，沉積速度快，應用范圍廣等優(yōu)點已成為主要的薄膜生長技術(shù)。但因為B的熔點高于2000℃，所以硼靶的制備一直是一個比較麻煩的環(huán)節(jié)，參見文獻1、Superconducting MgB2thin film grown by pulsed laser deposition on Al2O3(0001)and MgO(100)substrate，supcond Sci Technol，14(2001)885；2、W.N.Kang，H.-.Kim，E._M.Choi，C.U.Jung，and S.-I.Lee，Science 292(2001)1521。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種靜壓—燒結(jié)制備硼靶的制備方法，該方法克服了硼高溫熔煉等困難。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種靜壓—燒結(jié)制備硼靶的制備方法，該方法包括如下步驟1)將純度為99～99.9999％的硼粉放入模具中用液壓裝置在800～1200kg/cm2的壓力下靜壓1～100小時，使其成堅實的園餅；2)將所獲得的園餅放入石英管中，再抽真空到10-4～10-5Pa后充入純度為99.9～99.999％的惰性氣體，最后將石英管燒封；3)將燒封的石英管放入加熱爐中加熱到1150～1250℃保持5～10小時，之后以5～10℃/分鐘的速度將其降至室溫。
進一步地，所述惰性氣體為氬氣或氮氣。
本發(fā)明制備的硼靶面積大，平整、致密，直徑可達10～300mm，采用這樣的硼靶進一步制備的MgB2超導膜其超導轉(zhuǎn)變溫度達39K，臨界電流密度達10～12MA/cm2。
具體實施例方式
實施例1按照如下步驟進行操作1)將純度為99.99％的硼粉放入直徑為50mm的模具，用1000kg/cm2的壓力下靜壓20小時；2)然后放入石英管中，抽真空至10-5Pa后充入純度為99.99％的氬氣，最后將石英管燒封；3)將燒封的石英管放入硅鉬棒爐中加熱到1200℃保持10小時，之后以5℃/分鐘的速度將其降至室溫。
將通過上述步驟制備的硼靶再用脈沖激光法制備直徑為50mm的硼膜，結(jié)果顯示所沉積的硼膜光潔、致密，用這樣的硼膜進一步制備MgB2超導膜經(jīng)測試后顯示出良好的超導性能，超導轉(zhuǎn)變溫度達39K，臨界電流密度達10MA/cm2。
實施例2按照如下步驟進行操作1)將純度為99.999％的硼粉放入直徑為150mm的模具，用800kg/cm2的壓力下靜壓30小時；2)然后放入石英管中，抽真空至10-4Pa后充入純度為99.99％的氬氣，最后將石英管燒封；3)將燒封的石英管放入硅鉬棒爐中加熱到1200℃保持10小時，之后以10℃/分鐘的速度將其降至室溫。
將通過上述步驟制備的硼靶再用脈沖激光法制備直徑為50mm的硼膜，結(jié)果顯示所沉積的硼膜光潔、致密，用這樣的硼膜進一步制備MgB2超導膜經(jīng)測試后顯示出良好的超導性能，超導轉(zhuǎn)變溫度達39K，臨界電流密度達11MA/cm2。
實施例2按照如下步驟進行操作1)將純度為99.99％的硼粉放入直徑為200mm的模具，用1000kg/cm2的壓力下靜壓50小時；2)然后放入石英管中，抽真空至10-3Pa后充入純度為99.99％的氬氣，最后將石英管燒封；3)將燒封的石英管放入硅鉬棒爐中加熱到1200℃保持10小時，之后以10℃/分鐘的速度將其降至室溫。
將通過上述步驟制備的硼靶再用脈沖激光法制備直徑為50mm的硼膜，結(jié)果顯示所沉積的硼膜光潔、致密，用這樣的硼膜進一步制備MgB2超導膜經(jīng)測試后顯示出良好的超導性能，超導轉(zhuǎn)變溫度達39K，臨界電流密度達12MA/cm2。
權(quán)利要求
1.一種靜壓—燒結(jié)制備硼靶的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)將純度為99～99.9999％的硼粉放入模具中用液壓裝置在800～1200kg/cm2的壓力下靜壓1～100小時，使其成堅實的園餅；2)將所獲得的園餅放入石英管中，再抽真空到10-4～10-5Pa后充入純度為99.9～99.999％的惰性氣體，最后將石英管燒封；3)將燒封的石英管放入加熱爐中加熱到1150～1250℃保持5～10小時，之后以5～10℃/分鐘的速度將其降至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓—燒結(jié)制備硼靶的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氬氣或氮氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靜壓－燒結(jié)制備硼靶的制備方法，包括如下步驟1)將純度為99～99.9999％的硼粉放入模具中用液壓裝置在800～1200kg/cm
文檔編號B22F3/12GK1605416SQ20041008384
公開日2005年4月13日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者趙嵩卿, 周岳亮, 劉震, 王淑芳, 韓鵬, 陳正豪, 呂惠賓, 程波林, 金奎娟, 何萌, 楊國楨 申請人:中國科學院物理研究所