臺灣博碩士論文加值系統

本實驗係研究 BiO－（Ca，Sr）O－CuO擬三元系統在８５０℃的平衡相圖。分別
選擇Ca／Sr比例固定在１：２及２：２。首先將原始粉末 BiO，CaCO，SrCO
，CuO ，依適當比例混合均勻，並予以壓片，然後置於８５０℃爐中加熱反應，而相
圍中靠近（Ca，Sr）O 之區域，因反應速度較慢，則先在較高溫度反應後再降回８５
０℃，以確保反應能達到平衡。所有的產物均直接自８５０℃的爐中取出，利用空冷
或液態氮冷卻，再以X－光粉末繞射鑑定生成成物。
實驗結果顯示在８５０℃，Ca／Sr比例為１：２時，在相圖內僅有BiCaSrCuOy（
２１ ２２，即８５k之超導相）為穩定相，其餘穩定相，皆在邊線上，它們分別為C
uO‧２／３MO，CuO‧MO，CuO‧２MO，BiO‧４MO，BiO‧９MO，１．１／２
BiO－０．９MO，和一固溶體BiO‧XMO，０．１６≦x≦０．８２，其中MO代
表（Ca１／３Sr２／３）O，而當Ca／Sr比例為１：１時，邊界上穩定相除固溶體 Bi
O ‧X'M'O的X'範圍較小外，其餘成份皆相同，即CuO‧２／３M'O，CuO‧M'O，Cu
O‧M'O，CuO‧M'O，CuO‧２M'O，BiO‧４M'O，BiO‧９M'O，１．１／２B-
i O ．０．９M'O ，以上的M'O 代表（Ca１／２Sr１／２）０。在此三元相圖內有
BiCaSrCuOy（２２２３，即１１０k 之超導相）為穩定相。但單一的２２２
３相卻無法從前述的固相反應中得到，此另外一個與２１２２結構類似的化合物，亦
呈相當的穩定性，該相可能係以BiCaCuOy（４３３４）的作份存在。上述各穩
定相之間的之平衡連線，則經由約２００次以上的固相反應，分析研判而得。
在於４３３４在Ca／Sr比例為１：１的系統中具相當之穩定性。我們特別研究改變４
３３４及２１２２中鈣釘之比例，並配合研究與該兩相共存的CuO．２／３MO 及Bi
O －４MO中，是否亦有相對應的固溶體存在。研究顯示４３３４及２１２２可能係
屬同一穩定固溶體結構，而該結構組成以Bi（Ca-x－x Srx）CuOy 表示較為
恰當，其中X 範圍介於之間。