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以2008年由日本科学家发现的LaFeAsO1-xFx为代表的铁基超导体，是继铜基超导体之后发现的第二个高温超导体系，目前这类铁基超导体的最高临界转变温度已达到55 K。铁基超导体具有临界电流密度大、上临界场高、各向异性小等优点，这些优点使铁基超导体有可能成为具有应用前景的新一代高温超导材料。本文采用改进的粉末装管法制备了122型和1111型铁基超导线带材，通过优化包套材料及制备工艺，在国际上首次获得了这两类铁基超导线带材的传输电流；采用添加银、铅以及热压等方法，提高了超导线带材的临界电流密度；分析了122型铁基超导材料晶界的结构和成分，提出了进一步改善晶粒连接性和提高临界电流密度的方法：尝试制备了织构化的铁基超导带材，最终将铁基超导线带材的传输临界电流密度提高到～5400 A/cm2。论文的主要内容如下：
1、采用固态反应法制备了不同氟含量的SmFeAsO1-xFx超导块材，最高临界转变温度达到53 K。通过独特的对比磁化法，采用Bean模型估算其晶间临界电流密度为～3600 A/cm2(5 K，0 T)，该值虽然远小于晶内临界电流密度～106A/cm2，但是优于 YBCO多晶块材(～100 A/cm2)。
2、率先选用银作为包套材料制备了铁基超导线带材，并在国际上首次直接测得了铁基超导线带材的传输电流。实验发现，选用铁、铌、钽等金属作为包套材料，经高温烧结后，超导芯和包套材料间会生成反应层，致使超导芯和金属包套处于电绝缘状态。而银在高温下则与铁基超导体具有较好的相容性。选用银包套制备的铁基超导线带材，高温烧结后超导芯与包套材料之间连接紧密，没有反应层，采用四引线法可以测得明显的传输超导电流。
3、首次在900℃的低温下合成了SmFeAsO1-xFx超导线带材，比常用的固态反应法低250℃以上。SmFeAsO1-xFx超导线带材的临界转变温度为45 K，4.2 K零场下的传输临界电流密度达到～3000 A/cm2。
4、首次系统研究了添加Ag、Pb对Sr0.6K0.4Fe2As2超导性能的影响。结果表明Ag、Pb在固态反应中不会进入到Sr0.6K0.4Fe2As2的晶格中取代Fe或其它元素，因而并不改变Sr0.6K0.4FeEAs2的临界转变温度和上临界场等本征特性，但Ag、Pb的添加可以促进Sr0.6K0.4Fe2As2晶体生长，改变Sr0.6K0.4Fe2As2的组织形貌，进而影响不可逆场和磁化性能。实验还发现 Ag对非超导的玻璃相有抑制作用。我们在此基础上制备了添加Ag、Pb的铁基超导线带材，四引线法测试表明Ag、Pb的添加可以有效提高铁基超导线带材的临界电流密度。
5、通过高分辨透射电子显微术(HRTEM)和电子能量损失谱(EELS)对Sr0.6K0.4Fe2As2的晶界进行了结构和成分分析。实验发现，除纯净晶界外，多晶Sr0.6K0.4Fe2As2样品中还存在着5～30nm厚、富含氧元素的非晶层晶界和非晶-微晶-非晶三明治结构晶界，其厚度远大于铁基超导体的相干长度，严重限制了晶间临界电流密度的大小。该结果表明要改善晶粒连接性、提高临界电流密度需要进一步降低铁基超导体制备过程中氧的引入。
6、为了削弱大角晶界的弱连接效应、提高晶界的载流能力，我们通过轧制的方法制备了c轴织构的122型铁基超导带材。经过短时高温退火后，样品的临界电流密度达到～5400 A/cm2，处于国际先进水平。