作為高溫超導塗層導體的重要組成原料之一,鎳鎢金屬基帶除了立方織構品質(zhì)是影響該產(chǎn)品性能的重要因素外,基帶的表面特性也十分重要,將直接影響後續(xù)氧化物材料的製備以及超導層的性能。目前對於NiW金屬基帶的表面特性研究主要包括:表面腐蝕、拋光、退火、表面硫化改性等,但是它們均存在一定的不足,比如沒有改善基帶表面活性,基帶表面出現(xiàn)晶界熱蝕鉤等缺陷。因此,本文將提出在NiW金屬基帶表面採用低成本的化學法製備出鎢納米點,這樣將提高基帶的表面活性,促進氧化物層異質(zhì)外延生長。
一種尺寸可控鎢納米點的製備方法的具體步驟如下:
(1)將鎢酸銨溶解於乙醇和極性溶劑的混合溶劑中,加入聚乙二醇作為添加劑,配製成鎢離子摩爾濃度為0.0005—0.01mol/L的前驅(qū)液,其中乙醇與極性溶劑的體積比為1:0.5—1,鎢酸銨與添加劑的品質(zhì)比例為1:0.1—1;
(2)將步驟(1)的前驅(qū)液採用旋塗法或浸塗法塗敷於NiW金屬基底上,得到濕膜塗層;
(3)將步驟(2)的濕膜塗層置於管式爐中,在還原性氣氛中,以20—300°C/min的升溫速率將爐內(nèi)溫度從室溫升至400—900°C,並保溫0.5h—lh,在NiW金屬基底上得到尺寸可控的鎢納米點。
該生產(chǎn)方法注意事項:(1)極性溶劑為氮甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺或者乙腈。(2)所述旋塗法的轉(zhuǎn)速為500—4000rpm,旋塗時間為30—180s。(3)所述的浸塗法的提拉速度為0.1—5m/h,浸塗時間是8—15s。(4)所述還原性氣氛為氮氣或氬氣與氫氣的混合氣氛,混合氣氛中氫氣的體積百分含量為4—50%。(5)所述的濕膜塗層的厚度為150—500nm。
與現(xiàn)有技術相比,該鎢納米點的生產(chǎn)優(yōu)勢如下:
(1)在鎳鎢基帶上製備鎢納米點,屬於同質(zhì)外延,製備的納米結構具有良好的穩(wěn)定性,納米點可以提尚基帶的活性,促進後續(xù)功能層的生長。
(2)其能實現(xiàn)鎢納米點的可控制備,前驅(qū)液配製過程簡單和所需實驗裝置簡單、製備方法成本低。