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文檔簡介
1、2001年1月,日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了二硼化鎂的超導(dǎo)電性,轟動了整個凝聚態(tài)物理界,創(chuàng)造了金屬間化合物超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變溫度(轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)39K)的新紀(jì)錄,在全世界范圍內(nèi)引起了研究的熱潮。二硼化鎂雖然具有臨界轉(zhuǎn)變溫度高、相干長度較大、無弱連接等一系列優(yōu)異特性,但要進(jìn)入實際應(yīng)用階段必須解決一些關(guān)鍵技術(shù)。
本文采用原位粉末套管(In-situ PIT)工藝制備MgB2超導(dǎo)線材,包括MgB2/Cu和MgB2/Monel單線超導(dǎo)線材的制備以及7芯、1
2、9芯的MgB2/Fe/Fe、MgB2Fe/Monel、MgB2/Fe/Cu多芯超導(dǎo)線材的制備工藝。同時對MgB2/Fe、MgB2/Monel線材的導(dǎo)熱性能進(jìn)行了研究,探索了擴散層對線材導(dǎo)熱性能的影響。
單芯研究結(jié)果表明,PIT法制備MgB2/Cu單芯線材,當(dāng)形變量達(dá)到82%時,采用450℃保溫10min作為線材的退火工藝,可以使包套材料的形變組織發(fā)生完全再結(jié)晶,消除加工硬化;采用此工藝退火時,只有較少的Mg元素擴散進(jìn)入外包套中
3、,僅在線材界面處的產(chǎn)生5μm厚的擴散層,生成的雜質(zhì)相及Mg元素的損失都很少。在制備MgB2/Monel線材時,在Φ1.75mm道次添加一次退火過程可使得線材粉芯達(dá)到較高的致密度,與原工藝相比,粉芯晶粒更加細(xì)小均勻,線材抗拉強度提高,拉拔過程中不易發(fā)生斷裂,擴散反應(yīng)層較薄,厚度約25μm,Mg元素?fù)p失減小,且低場下的臨界電流密度均達(dá)到3.5×105A/cm2。
導(dǎo)熱結(jié)果表明,在制備單芯線材時加入Nb箔,能有效地阻止Mg元素擴散進(jìn)
4、入外包套中,減少粉芯元素與外包套元素之間的反應(yīng),從而控制擴散層的厚度,提高M(jìn)g的有效利用率。在制備MgB2/Monel單芯線材時,由于Mg和Cu在高溫下容易反應(yīng)生成Cu2Mg硬脆相,使得線材界面處的擴散層較厚;較厚的擴散層會導(dǎo)致線材界面結(jié)合較差,從而造成熱擴散系數(shù)下降。而MgB2/Fe單芯線材由于Mg不易與外包套發(fā)生反應(yīng),且擴散速度較慢,線材界面處的擴散層較薄,使得擴散層對線材導(dǎo)熱性能的影響較小。
多芯研究結(jié)果表明,MgBJF
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