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1.
本文采用一种改进型镁扩散法成功制备出密度达到1.95g/cm3的MgB2超导块材。论文研究了不同的热处理条件对MgB2块材的超导转变温度(Tc)和临界电流密度(Jc)性能的影响。采用最佳热处理条件制备的MgB2超导体Tc和Jc分别达到了38.1K和0.53MA/cm2(10K,自场)。为了改进镁扩散法MgB2超导体中弱的高场磁通钉扎性能,本文还研究了nano-Pr6O11和C掺杂对MgB2超导体的临界电流密度和不可逆场(Hirr)的影响。结果表明C掺杂的MgB2超导体临界电流密度在10K,6T下达到了104A/cm2,该结果比未掺杂MgB2超导体在同样条件下性能提高了两个量级,甚至比固态反应法制备的nano-C掺杂MgB2超导体性能更好。利用该方法制备的nano-Pr6O11掺杂的MgB2超导体在10K,2T下也比未掺杂样品Jc提高达9.4倍。根据大量的实验结果和理论分析我们提出基于改进型镁扩散法和化学掺杂,包括纳米粒子和C掺杂,很有可能是一种制备高性能MgB2超导体非常有效的途径。  相似文献   
2.
为了提高多芯MgB2超导线材中芯丝相互之间的结合强度和超导芯丝的致密度,将传统的热挤压技术引入到MgB2线材制备过程中。采用挤压工艺制备180芯导体结构的多芯MgB2/Nb/Cu超导线材,Φ64mm的复合包套通过单道次挤压工艺加工到Φ20 mm。挤压后的线材通过冷拉拔和中间退火热处理最终加工到Φ0.81 mm。对加工不同阶段的复合线材进行了微观结构分析,发现多芯线材中MgB2超导芯丝分布良好,Nb阻隔层厚度分布较为均匀,无破损现象。通过该工艺已成功制备出百米量级长度的多芯MgB2超导线材。该技术为MgB2超导长线的制备提供了新途径。  相似文献   
3.
采用镁扩散方法制备了Pr6O11纳米颗粒添加的MgB2超导块体,研究了Pr6O11掺杂对其临界电流密度(Jc),不可逆磁场(Hirr)和上临界磁场(Hc2)的影响。实验结果表明Pr6O11纳米颗粒掺杂明显提高了块体的Jc,Hirr和Hc2,但没有降低其超导转变温度Tc。在20 K自场条件下,质量比为1 wt.% Pr6O11掺杂的MgB2块体的Jc较没掺杂样品提高了将近5倍, Jc=3.61×105A/cm2。在10 K温度下,MgB2块体Hc2 和Hirr较没掺杂样品分别提高了1.9 T and 2.6 T。同时讨论了Pr6O11纳米颗粒掺杂对MgB2块体的电性能和磁通钉扎机制的影响。  相似文献   
4.
采用一种改进型镁扩散法成功制备出密度达到1.95g/cm~3的MgB_2超导块材。研究了不同的热处理条件对MgB_2块材的超导转变温度和临界电流密度性能的影响。采用最佳热处理条件制备的MgB_2超导体T_c和J_c分别达到了38.1K和0.53MA/cm~2(10K,自场)。为了改进镁扩散法MgB_2超导体中弱的高场磁通钉扎性能,还研究了nanao-Pr_6O_(11)和C掺杂对MgB_2超导体的临界电流密度和不可逆场的影响。结果表明C掺杂的MgB_2超导体临界电流密度在10K,6T下达到了104A/cm~2,该结果比未掺杂MgB_2超导体在同样条件下性能提高了2个量级,甚至比固态反应法制备的nano-C掺杂MgB_2超导体性能更好。利用该方法制备的nanao-Pr_6O_(11)掺杂的MgB_2超导体在10K,2T下也比未掺杂样品Jc提高达9.4倍。根据大量的实验结果和理论分析作者提出基于改进型镁扩散法和化学掺杂,包括纳米粒子和C掺杂,很有可能是一种制备高性能MgB_2超导体非常有效的途径。  相似文献   
5.
利用一种新的Mg扩散方法,在常压下成功制备出致密的MgB2超导块材,样品密度最高达1.95g/cm3。结果表明:加热到900℃保温24h后炉冷,所得到的样品性能最佳。该样品在50Oe的外场下,超导转变温度(Tc)为38.1K,转变宽度仅0.9K;10K,20K,自场下临界电流密度(Jc)值分别达0.53,0.37MA/cm2。此外,通过添加少量纳米Pr6O11或者石墨,都能使MgB2的实用化性能得到显著改进。  相似文献   
6.
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。  相似文献   
7.
分别采用Fe和Nb作为阻隔层包套材料,通过原位粉末装管法工艺(in-situ PIT)制备出石墨烯掺杂的MgB2/Fe(Nb)/Cu线材和Nb包套未掺杂的MgB2单芯线材。在高纯氩气保护下、670~800 ℃保温2 h热处理线材。X-ray衍射显示,670 ℃热处理的线材主相均为MgB2超导相,其中Fe包套线材的MgB2相中含有Fe2B杂相。三种线材的微观结构显示,未掺杂线材基体中的孔洞相对较大,而石墨烯掺杂的Fe、Nb包套线材晶粒之间的孔洞相对较小。线材样品的拉伸性能结果显示,热处理前由于加工硬化,三种线材的拉伸应变值远远低于热处理后的拉伸应变值,其中铁包套线材的硬化最为严重,但无论是否热处理,Fe包套样品的强度都是最大的。四引线法传输性能测试显示,670 ℃热处理Nb包套掺杂线材的临界电流密度(Jc)在4.2 k,2 T、4 T、6 T范围内均高于Fe包套掺杂线材的Jc,石墨烯掺杂线材(Nb、Fe包套)在2 T具有更好的传输性能,Nb包套掺杂线材的Jc最高可达到4.5×105A/cm2。大于4 T后,两种包套的掺杂线材的Jc均低于未掺杂的线材,Fe包套样品的超导性能降低更大,显示其掺杂未全部进入晶格,导致在高场失去了磁通钉扎作用。  相似文献   
8.
为了提高多芯MgB2超导线材的强度并避免加工过程中的断芯、断线现象,实验中采用强度较高的梦乃尔合金(Monel 400)作为外包套材料,以原位法粉末装管工艺(in situ PIT)制备了19芯导体结构的多芯MgB2超导线材。二次集束组装后的多芯复合线材通过拉拔、轧制和中间退火热处理相结合的方法从Φ25 mm加工到Φ1.0 mm。对加工过程不同阶段的多芯复合线材进行了微观结构分析,发现多芯线材中MgB2芯丝分布较为规整,Nb阻隔层表面较为光滑,未出现明显破损现象。最终Φ1.0 mm的多芯线材中MgB2超导芯丝的平均直径约为100 μm。热处理后MgB2线材的抗拉强度和屈服强度分别达到396 MPa和200 MPa。MgB2线材的临界电流密度在4.2 K、4 T时达到1.23×105 A.cm-2。  相似文献   
9.
Nb3Al超导体的超导转变温度(Tc)和上临界磁场(Hc2)与Nb3Sn类似,但具有更好的应力应变容许特性和高场临界电流密度(Jc)。因此,被认为是下一代高场磁体应用的理想材料。目前国际上报道的Nb3Al超导线材单根长度可以达到2.6 km;在4.2 K和15 T条件下,Jc达到1 000 A/mm2;但是由于制备工艺的复杂性,目前仍然无法实现大规模工业化应用。首先阐述了Nb3Al超导材料的基本特性,如Nb/Al扩散间距小、二者硬度匹配性小和低温热处理导致Al含量偏离化学计量比等,以及由此带来的材料加工和热处理方面的难点;系统介绍了近年来针对Nb3Al超导长线性能提升,在前驱体制备工艺、热处理工艺和表面覆Cu工艺方面的研究进展,并对不同的工艺进行了比较分析,重点讨论了线材制备过程中存在的关键性难点问题;最后,对Nb3Al超导材料的发展趋势进行了展望。  相似文献   
10.
采用固相反应法制备一系列的MgxB2(x=0.90,0.95,1.0,1.05,1.10)超导块材,并详细研究不同Mg/B化学计量比对MgB2超导性能的影响。采用X射线衍射(XRD)仪,扫描电镜(SEM)和超导量子干涉(MPMS)仪分别对样品的物相、微观结构和超导性能进行表征。结果表明:名义组分为Mg0.95B2的样品临界电流密度Jc性能最好。由于Mg的不足,抑制了晶粒生长,同时也使得MgB2内部Mg缺位、△Tc、FWHM、Hc2和Hirr明显增加,显著改善MgB2的磁通钉扎性能。  相似文献   
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