铁基超导体是2008年发现的一类新型超导材料，它们具有较高的超导临界转变温度（Tc）和外场下稳定的磁学、电学性能。与传统的超导材料不同，铁基超导材料含有铁、镍等强磁性元素，它的发现打破了传统的超导观念，促使人们对超导理论进行全新的认识。由于铁基超导体各方面的研究仍处于初级阶段，各种制备技术有待优化，性能有待进一步提高，本论文选用铁基超导体1111体系（LnOFeAs，Ln=Rare earths）中最可能首先实现规模化应用的SmOFeAs进行了系统的研究。SmOFeAs母体化合物不具有超导性能，在晶体结构和电子结构改变的情况下才能出现超导转变。本论文通过F元素掺杂改性，利用二次固相反应制备出了Tc=55.5K的SmO_0.7F_0.3FeAs超导块材。研究发现，SmO_1-xF_xFeAs样品中F含量对样品的Tc和晶格常数（a、c轴）有很大影响，当x=0.3时样品出现最小的晶格常数（a=3.9241，c=8.6450）和最高的Tc转变，0T、10K时，SmO_0.7F_0.3FeAs样品的超导临界电流密度（Jc）为3.5×105A/cm2，低场下（B<2T）随着外场的增大SmO_0.7F_0.3FeAs样品的Jc迅速下降，但在高场下（B>2T）样品的Jc几乎不随外场的升高而降低，表明F元素掺杂的SmO_0.7F_0.3FeAs样品具有良好的电磁性能。利用WHH理论得到在0K时，SmO_0.7F_0.3FeAs样品的上临界场(H_c2)为183T。为了改善SmO_1-xF_xFeAs超导体的微观结构和超导电性，研究了Ag掺杂对铁基超导体SmO_0.7F_0.3FeAs微观结构和性能的影响规律。结果表明Ag元素的掺入进一步减小了SmO_1-xF_xFeAs超导体的晶格常数，样品的Tc有所增大。5wt.%Ag掺杂SmO_0.7F_0.3FeAs样品的Tc达到了57K，其Jc提高了2.5倍。高场下Ag掺杂SmO_0.7F_0.3FeAs样品表现出更好的磁场稳定性，5wt.%Ag掺杂SmO_0.7F_0.3FeAs样品的H_c2达到了203T（0K），这是由于Ag元素的存在在样品内部引入了更多的钉扎中心，提高了样品的钉扎性能。首次提出并利用放电等离子烧结方法（SPS）制备出了SmO_0.7F_0.3FeAs超导块材。通过工艺优化，采用SPS技术在900℃下保温10分钟制备出的SmO_0.7F_0.3FeAs样品具有很高的相纯度，样品中仅含有少量的SmAs和FeAs杂质相，这使得样品的Tc达到57.5K，ΔTc约为1.2K，达到国际最好水平。SEM分析发现，样品内部几乎没有孔洞的存在，密度达到理论密度的96%，致密度的提高大大增强了SmO_1-xF_xFeAs超导体的晶间连接性，相同外场和温度条件下样品的Jc值是固相反应方法制备样品的7.5倍左右。样品的H_c2达到了230T（0K），为目前国际上报道的这类材料中H_c2的最高值。在铁基超导线带材制备方面，利用粉末套管法制备工艺（PIT方法），分别通过原位技术（in-situ）和非原位技术（ex-situ）制备出了Fe包套SmO_0.7F_0.3FeAs超导线材。由于套管中的部分Fe元素参与了芯丝部分的反应，导致样品中含有较多的杂质相，为避免这一现象，分别通过in-situ PIT和ex-situ PIT技术制备出了Fe/Ag复合包套（外层为Fe，内层为Ag）SmO_0.7F_0.3FeAs超导线材。结果表明Ag层的插入有效阻碍了外层套管中的Fe元素参与反应，减少了样品中杂质相的含量。ex-situ PIT方法制备出的Fe/Ag复合套管SmO_0.7F_0.3FeAs线材的Tc为54.5K，ΔTc为3K，10K、0T时，其Jc分别为2.4×105A/cm2。为进一步改善线材中Fe基超导芯的密实度，采用PIT封装原料获得线材，轧制成带材后经过直接进行热处理和经过放电等离子烧结（SPS）进行热处理两种方式获得了SmO_0.7F_0.3FeAs铁基超导带材。两种带材样品的Tc分别为56K和57K，ΔTc分别为2K和1.5K，密度分别为理论密度的73%和95%，特别是PIT结合SPS技术制备出的SmO_0.7F_0.3FeAs超导带材的Jc是传统热处理路线的5倍。这进一步证明了相比于传统二次固相烧结方法，SPS技术制备的SmO_0.7F_0.3FeAs样品密度和晶粒连接性的提高是其超导性能改善的主要原因。利用Campbell法对不同方法制备的SmO_0.7F_0.3FeAs样品的Jc分布进行了分析。结果表明同一样品用Campbell法得到的Jc远小于SQUID测试得到的值，这是因为Campbell得到的Jc体现出了样品中的各种缺陷、杂质以及弱连接效应等因素的影响，利用Campbell法得到的Jc接近样品的实际值。利用有限元分析技术，成功地模拟出了包含有随机分布的空穴和其它缺陷的块材样品的微观形貌，模拟出了渗透到样品内部的交流磁通的分布形状以及不同缺陷含量的样品的Jc。模拟结果同利用SQUID实验结果符合较好，表明有限元模拟对分析多晶SmO_0.7F_0.3FeAs样品内部的Jc和晶粒间关联性是有效和可行的。综上，本论文着眼于目前铁基超导体研究的热点，提出了解决铁基超导体超导电性研究中存在问题的思路和方案。首先采用固相烧结路线，通过对SmO_1-xF_xFeAs超导体进行F和Ag元素的掺杂和取代效应的研究，改善了样品的微观结构，提高了SmO_0.7F_0.3FeAs超导体的钉扎性能。其次采用SPS技术制备出高密度、高纯度的SmO_0.7F_0.3FeAs块材，分析了影响SmO_0.7F_0.3FeAs超导性能的主要原因，将PIT和SPS技术相结合制备出了高性能的SmO_0.7F_0.3FeAs超导带材。最后，采用Campbell方法得到了影响SmO_0.7F_0.3FeAs超导体Jc值和晶粒连接性的主要因素，同时利用有限元分析方法成功地模拟了不同状态下SmO_0.7F_0.3FeAs超导体内的磁通渗透程度，阐明了缺陷和杂质对SmO_0.7F_0.3FeAs超导体晶粒连接性和Jc的影响机制，期望对进一步提高SmOFFeAs系超导材料性能和实现规模化应用给予指导。