淬火与元素替代对Y-Ba-Cu-O系超导材料结构及性能的影响

本文采用X射线分析方法,研究了在不同淬火温度下YBa_2Cu_3O_7-δ超导材料的X射线衍射谱线和点阵常数的变化规律。发现在550℃以上温度淬火,YBa_2Cu_3O_7-δ超导材料,在液氮温区火去超导性能。在700℃以上温区淬火,出现BaCuOy非超导杂相。以Sr替代YBa_2CuO_7-δ相中的一部分Ba时,随Sr含量的增加,超导转变温度下降。X射线分析表明,这是由于氧在晶胞中的位置发生变化和微量失氧造成的。以稀土元素完全替代其中的Y,对结构和超导中点转变温度影响不大。     

Nb管增强Cu-Nb多芯复合线材的制备及性能表征

采用集束拉拔技术和热处理技术制备出了Nb管增强Cu-Nb多芯复合线材,当复合线材线径为?1.7mm时,其抗拉强度接近1.2GPa,导电率为74%IACS。分别对?2.5、?2.2、?2.0、?1.7mm的Cu-Nb-Cu多芯复合线材的形变取向、微观结构及力学性能和导电性能进行了表征。探讨了冷加工变形量对Cu-Nb-Cu多芯复合线材微观组织及性能影响的机理。     

套管法制备Nb3Al超导线材及Nb-Al扩散成相规律研究

采用套管法(RIT)制备了单芯、7芯和49芯Cu包套的Nb3Al前驱体线材,并利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)等手段研究了不同反应动力学条件下的Nb-Al扩散成相演变规律。结果表明:与Nb3Sn超导体中Nb-Sn扩散成相不同,在Nb3Al中,随着反应动力学条件的增加或者Nb-Al扩散间距的减小,Nb-Al二元化合物的成相演变规律如下:Al+Nb→NbAl3+Nb→Nb2Al+Nb→Nb3Al+Nb2Al+Nb;同时Nb-Al扩散的最终反应产物为Nb/Al原子比4:1的Nb3Al、Nb2Al和Nb的混合相。通过优化反应条件,在1400℃,50 h热处理条件下,成功制备出了49芯Nb3Al超导线材,该线材超导转变温度(Tc)达到15.7 K。     

若干难熔金属提纯的新技术

讨论了纯度对难熔金属性能的影响,重点介绍几种最有前景且能有效去除难熔金属内部杂质的提纯方法,包括电子束区域熔炼法和等离子弧熔炼法,并对这些方法进行了分析,提出了一些难熔金属提纯的建议。     

降温速率对Bi-2223/AgAu带材微观结构和传输性能的影响

采用PIT工艺制备了单芯Bi-2223/AgAu带材,系统地研究了第二次热处理阶段(HT2)降温速率对带材相组成、微观结构和传输性能的影响。结果表明：随着降温速率的减小,富铅相3321不断增加,CuO颗粒尺寸逐渐增大。当冷却速率从600°C/h减小到1°C/h时,临界电流密度Jc从7 kA/cm₂增加到11.5 kA/cm₂,增加了64%。由于晶间连接性能和磁通钉扎性能的提高,在较低的降温速率下,Bi-2223/AgAu带材在磁场下的临界电流密度也得到了提高。     

Ti555211合金片层组织裂纹扩展的SEM原位观察

利用SEM原位拉伸实验,研究了Ti555211合金片层组织的拉伸变形和断裂行为。结果表明：在拉伸载荷作用下,片层组织试样中滑移带优先出现在与加载方向大于45°的片层组织上。在裂纹扩展过程中,合金内滑移带的密度均随着载荷的增加逐渐增加,片层组织试样为沿片层和跨片层交叉断裂。原位拉伸试样断口分析表明,韧性断裂是片层组织试样的主要断裂方式。试样断口存在明显剪切唇和大量断裂韧窝。SEM原位拉伸实验分析方法能够对新型Ti555211近β钛合金的变形和断裂行为进行实时跟踪,该方法的研究结果更加具有科学价值和参考意义。     

增强芯丝密度对Bi-2212高温超导带材性能的影响（英文）

采用共沉淀工艺制备Bi-2212前驱体粉末,并通过粉末装管法(PIT)制备了Bi-2212单芯带材。通过对装管粉末颗粒尺寸的控制,分别获得了具有不同芯丝密度的带材,并对其所引起的超导带材的微结构和超导载流性能的变化进行了系统的分析。SEM照片显示,前驱体粉末是由3~5μm的初级颗粒组成的,但是由于烧结过程中发生硬团聚,有大量的大尺寸团簇颗粒产生,颗粒尺寸由10到180μm不等。通过过筛将前驱体粉末按照颗粒尺寸分为4组,分别进行装管。结果表明,随着平均颗粒尺寸的减小,在冷加工和热处理过程中带材的芯丝密度均有明显增加。因此最终带材的晶间连接性较强,从而获得带材载流性能较高。本研究可以作为装管工艺优化的一个重要理论依据,为Bi-2212超导线材性能的进一步提高奠定基础。     

Mo-Nb单晶材料的加工图及热变形行为（英文）

运用Prasad失稳准则建立了Mo-Nb单晶材料的加工图,研究了材料在1100~1300℃,应变速率0.001~10s~(-1)范围内的热变形特征。结果显示,变形温度和应变速率对Mo-Nb单晶材料的流变应力有着显著的影响。材料的加工图表明,Mo-Nb单晶的最佳热变形条件为变形温度1190℃和应变速率3.16 s~–1。材料的显微组织表明,在1150℃/10s~(-1)和1100℃/0.01 s~-1变形条件下,变形后的样品内部出现了大量的裂纹,且裂纹区域面积较大;经1250℃/0.01 s-1变形的样品,内部只有局部位置出现少量裂纹;1300℃/10s~(-1)变形的样品内部未发现明显的裂纹。X射线衍射结果显示,经1300℃/10s~(-1)变形后的样品仍保持相对较好的单晶组织。表明在1300℃/10s~(-1)变形条件下,样品在变形过程中没有发生变形失稳,这与采用加工图预测的结果相符。     

纳米氧化镧增强Mo-Si-B合金多重强化效果分析

结合机械合金化和热压烧结技术制备的多相Mo-12Si-8.5B合金是由钼固溶体（α-Mo）和金属间化合物（Mo3Si和Mo5SiB2）组成的复合材料。合金的微观组织是Mo3Si和Mo5SiB2以颗粒形态弥散分布在具有连续结构α-Mo基体的晶粒内和晶界处。纳米尺度的La2O3颗粒主要分布在Mo-12Si-8.5B合金中α-Mo相的晶粒内,部分存在于Mo3Si和Mo5SiB2颗粒内。纳米La2O3颗粒的掺杂同时细化了α-Mo基体的晶粒和Mo3Si与Mo5SiB2相的颗粒从而使合金具有细小的微观组织,合金内α-Mo、Mo3Si和Mo5SiB2相的平均晶粒或颗粒尺寸均小于1μm。结合微观组织观察及力学性能试验结果,对Mo-12Si-8.5B合金中存在的细晶强化、固溶强化和颗粒强化多重强化效果的耦合作用进行了量化分析。