基于REBa2Cu3O7-δ(REBCO)薄膜外延生长和双轴织构技术发展起来的第二代高温超导涂层导体,是最具实用价值的超导材料之一,其优点是:具有较高的转变温度、高的不可逆场和高的临界电流密度。目前,人们为推动二代超导材料在商业医疗等方面的应用做了很多努力。其中采用金属有机化合物沉积方法(MOD)制备REBCO超导层的工艺成本低、易于控制组分、适于连续化生产。本文针对高温超导涂层导体的应用需求,通过调节MOD方法的前驱液中氟含量,实现了超导薄膜低温热处理过程中的快速热解;其次对快速化学溶液法制备REBCO超导薄膜的晶化过程中多个参数进行了对比研究,确定了最优工艺窗口和生长规律;然后引入了有效的新的钉扎中心,并通过研究其磁通钉扎性质探究了其钉扎类型和机制;最后通过研究超导带材的电磁传输特性,理解REBCO超导材料的各向异性。具体的研究内容如下:(1)对比分析了常规低氟(CLF),超低氟(SLF),极低氟(ELF)三种前驱液在不同气氛下的热分解行为。通过差热分析确定前驱液中氟含量越低对应的热解速率越快。采用CLF和ELF前驱液分别在5°C/min和20°C/min的低温热解速率下获得了高性能的超导薄膜,实现了YBCO超导薄膜的快速热解;在优化工艺技术路线中,建立了气体输运情况下REBCO超导薄膜的生长速率与成核取向的生长模型。结合快速生长与成核取向规律,实现了高性能REBCO薄膜的快速稳定生长。(2)探究了多种REBCO极低氟前驱液对快速热解的适应性,确定了Sm BCO/Yb BCO极低氟前驱液可在快速热解速率20°C/min下得到平整致密的超导表面。实验验证了对于RE系超导体,氟含量的降低对低温热解速率的提高具有广泛的适应性;同时也对快速热解下Sm BCO的生长工艺和性能进行了优化研究,在晶化温度800 oC和氧分压20 ppm时获得了自场Jc为1.5 MA/cm2。(3)通过在前驱液中改变阳离子配比或添加其它元素,在超导薄膜中引入了异质相作为有效的钉扎中心。一是研究发现不同稀土含量的YxBa2Cu3O7-δ(x=0.90、1.00、1.10、1.20、1.33、1.66)薄膜都具有较好的c轴取向,过量的钇形成了Y2O3以c轴取向存在,综合性能最优对应的Y含量约为1.2。二是在Y0.6Gd0.6Ba2Cu3O的超低氟前驱液中加入摩尔比分别为10%、20%、40%的Cl离子,适量的Cl加入会使表面更加平整致密,尤其是Cl-10%的样品。另外通过对超导转变温度Tc以及临界电流密度Jc对磁场强度的依赖关系进行分析,确定了磁通钉扎效果最好时的Cl摩尔掺杂量为10%。(4)离子辐照是一种简单有效的改变超导薄膜体内微结构或引入特定缺陷的方法,可以通过改变离子参数来控制缺陷类型。一是利用北京大学重离子物理研究所的串列静电加速器对覆Ag的超导涂层导体进行了能量为1、3、5、7 Me V,注量为1010-1015 ion/cm2的Au离子辐照。二是利用兰州近代物理所的离子加速器对无覆Ag层的超导涂层导体进行不同注量的7 Me V的Xe离子辐照研究。通过两次实验探索,确定了离子辐照产生有效钉扎的实验条件,推动了高温超导涂层导体的应用发展。(5)对复合超导涂层导体YBCO/YDy0.5BCO的磁阻性能和各向异性进行了测试分析。从零场下的电阻对温度的依赖关系,获得了SC170517、SC170503、SCSC-Cu及SCSC-Ag样品的转变温度分别为92.9 K、92.5 K、93.9 K、94 K。并通过对四批样品磁阻展宽曲线进行分析,获得了每个样品的不可逆场Hirr和上临界场Hc2对温度的依赖关系。另外,分别在低磁场区和高场区测量了高温超导涂层带材的磁传输各向异性,在外加磁场较弱时,除了本征钉扎外还有较弱的各向同性的钉扎在起作用;但当外加磁场变强之后,弱钉扎中心不能继续起到对涡旋线的束缚作用。