高温超导氧化物定向凝固及单晶生长机理的基础理论研究

超导材料是当代材料科学一个十分活跃的重要分支。以YBCO为代表的高温超导材料在能源、信息、交通、科学仪器、医疗技术、国防、重大科学工程等方面具有重要的应用价值。目前, 实用高温超导材料的制备和临界电流密度距工程要求还有相当大的差距。定向凝固技术是最有希望突破工程高温超导材料制备的最佳选择。本项目拟通过对YBCO高温超导材料的定向凝固及单晶生长过程的系统研究，获取高温超导体成相过程中固液界面处影响形核、定向生长的热流与传质、固液界面的形态、近邻组份变化和界面推进速度等关键动力学参数，动态考察微相析出对凝固相组织结构演化的影响，揭示高温超导氧化物晶体定向生长机制，建立工艺参数与材料组织结构之间的关系，为高温超导材料的定向凝固的动力学工艺参数和材料组织结构控制、装备设计与制造提供理论依据，不仅可推进高温超导体的工程应用进程，而且对发展特殊功能陶瓷的先进制备技术、丰富定向凝固理论有重要科学意义。