宏域微成形与铋系超导带材的加工

铋系高温超导带材是目前唯一能够实现工业化生产并已在强电、弱电领域应用的超导材料,主要加工手段是多道次的拉拔和轧制塑性成形,是一种典型的"宏观作用,微观成形"多芯多场塑性成形过程,即宏域微成形.本文提出了宏域微成形原理和理论框架,包括:宏域微成形的特征、成形尺度的界定、直接微成形与宏域微成形的相互关系、尺度效应、材料组织效应、摩擦效应和温度效应等.采用基本实验测试、计算建模、理论分析和工艺实验来开展宏域微成形的基础科学研究,并提出了可应用于实际生产的节能高效的工艺方案,以指导铋系超导带材的加工成形.     

铋系高温超导带材的先进成形技术

铋系(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox(Bi-2223/Ag)高温超导带材的传统制备工艺难以实现其性能提升。为了改善带材综合性能,从超导带材成形过程中的缺陷及问题出发,介绍了高强度金属外包套材料、多芯线材跑道模拉拔和热等静压三种先进技术。提出了可应用于实际工程的方案,以提高铋系高温超导带材的力学性能。     

多芯铋系超导材料轧制过程中的变形分布研究

塑性变形是铋系超导带材加工的必要手段,多芯超导体在成形过程中的变形分布对成形质量具有重要影响。文章对多芯超导带材在轧制过程中不同加工道次变形横截面的形貌进行处理,给出了超导带材多芯的变形形貌及其变化规律,涉及各超导芯在轧制过程中的轧制方向和横向的应变分布;并结合塑性加工的变形理论对分布规律进行分析。取得的研究结果可以为开展铋系高温超导带材的数值模拟提供实验基础,并为改进超导带材生产工艺、提高带材性能提供重要参考。     

Bi-Sr-Ca-Cu-O高温超导材料的连接技术

Bi-Sr-Ca-Cu-O（BSCCO）高温超导材料在电力工程中拥有广阔的应用前景。本文全面概述了国内外研究Bi系高温超导材料连接技术的现状和不足，重点介绍了BSCCO带材常规冷压成形后再高温反应退火的扩散焊连接技术，另外，阐述了近几年采用高温加压直接扩散连接的最新研究成果。     

铋系超导线材拉拔过程中的粉体变形行为

单芯和多芯拉拔工艺是铋系高温超导带材(Bi-2223/Ag)制备过程中必不可少的重要环节。为研究超导粉体在拉拔过程中的变形行为,对单芯超导线材的拉拔工艺进行理论分析,建立了工艺参数与粉体密度之间的关系,并通过试验验证其合理性。同时,采用大截面减缩率单芯拉拔工艺来实现铋系超导线材的节能高效成形。对1.86mm61芯Bi-2223/Ag线材进行显微硬度测试,并结合数值模拟进行三道次拉拔加工,分析认为:在加工过程中,各超导芯之间及芯内部均存在密度分布不均匀性,且各层粉体密度随拔制过程不断波动,将不利于后续轧制工艺。为此,提出渐进跑道形三道次拉拔工艺,并应用于铋系超导带材的后期拉拔加工,可提高最终带材的临界电流密度10.1%。     

超导在军事上的应用

超导体具有零电阻、抗磁性及其结构的约瑟夫逊效应 ,使超导技术成为国内外军事界普遍关注的具有巨大发展潜力的高技术 ,尤其是液氮温区的高温超导体的发现及发展。今后 10年将是高温超导向实用化和商品化发展的关键时期 ,其中高Tc 超导(HTS)Bi 2 2 2 3带材具有易成材、高转变温度、高临界磁场、高临界电流密度等优点 ,是制备超导磁体的首选材料。目前国内已能制备千米级高性能实用Bi系高温超导长带、大尺寸高性能YBCO高温超导块 (直径10 0mm) ;同时第 2代YBCO涂层导体和新颖的MgB2 超导材料也在向高性能、实用化线材长带方向发展。国…     

带阻挡层的Bi2223／Ag高温超导带材

为了降低Bi2223/Ag高温超导带材的交流损耗,科研人员在该种带材中加入了阻挡层。1997年,瑞士日内瓦大学凝聚态物理系应用物理组的R. Flukiger教授等人首先提出,随后迅速为人们所接受,成为能降低超导体交流损耗的一种有效的方法。到目前为止,人们在阻挡层材料的选择、材料厚度、显微结构及其对带材的交流损耗及超导性能等方面的影响都做出了许多有益的探索性研究,这些工作主要集中在欧洲。大多数研究小组重视Bi2223/Ag的高临界密度和长线化。引入阻档层的意义 在频率为f、峰值为△B的交变磁场下,多芯Bi2223/Ag超导体中的交流损耗…     

不断前进中的西北有色金属研究院超导材料研究所

超导技术被认为是21世纪具有战略意义的高新技术，在能源、信息、交通、科学仪器、国防、重大科学工程等方面将具有重要应用。目前，实用超导材料主要有NbTi，Nb3Sn低温超导材料和Bi系、Y系高温超导材料。第2代Y系高温超导涂层导体和2001年发现的MgB2超导材料近年来展现了更为诱人的潜在应用价值。     

工艺过程对BiPbSrCaCuO高温超导带材微观组织的影响

用ＸＲＤ和ＳＥＭ系统研究了用套管法制备的Ｂｉ系高温超导带材的不同加工工艺过程对其微观组织的影响。试验结果表明,加工过程的每一步工序从粉末制备到拉拔,轧制,冷压及热处理工艺都影响带材的微观组织和超导性能,因此,每一步工序都要进行严格控制优化。     

超导多芯带材冷压成形的工艺参数研究

在Bi2223/Ag超导多芯带材的制备过程中，采用了冷压成形的加工工艺。介绍了压力、压下速率、摩擦系数等冷压工艺参数对带材临界电流Ic值的影响，本研究所得结果对进一步实现Bi2223/Ag多芯超导带材冷压工艺的优化具有指导作用。