通过组合温度法改善YBa₂Cu₃O₇₋δ的退火时间

在300°C至800°C的温度范围内，系统研究了YBa₂Cu₃O₇₋δ（YBCO）在恒温条件下的氧化过程。为此，完全脱氧的粉末样品被暴露在氧气饱和气氛中，并使用热天平记录了其质量随时间的变化。结果揭示了氧化动力学和最终氧化饱和度均对氧化温度有强烈的依赖性。此外，结果表明较高的氧化温度促进更快的氧化吸收但导致较低的饱和水平（较高的最终δ值），而较低的氧化温度导致较慢的动力学但使系统能够接近更好的氧化条件，从而改善材料的最终超导性能。除了我们的测量外，还在氧化饱和附近（δ < 0.3）的氧化温度范围内进行了不同氧化水平之间的比较分析。因此，提出了一种基于多种氧化温度组合的氧化方案。作为初步方法，仅使用两种不同氧化温度的方案结果与仅使用一种氧化温度的方案结果进行了对比。突出地显示，先在高温下进行第一步氧化再在低温下进行第二步氧化的方案，在达到δ值低于0.1时可将氧化时间改善近30%，在达到δ值约0.12时可将氧化时间改善近60%。最后，我们相信我们的结果可直接应用于工业，因为此处使用的晶粒尺寸处于超导带材典型厚度的尺度。