国外钛工业要闻

对于名义成份为Bi_(2—x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y的超导体(其中x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,2.0)进行了研究。样品的零电阻温度最高为108K。通过扫描电镜观察和X射线分析,样品为片层状结构。样品表面和内部的Pb含量有偏差,而且Pb和Ca的含量都相对于名义成份减少了很多,而Cu和Bi的相对含量减少很小或几乎不变。X射线分析样品为四方相,样品中含有一定量的杂相。通过改变工艺可使样品的成份更接近于名义成份,从而制备出更好的超导样品。     

高场磁体用RRP Nb3Sn股线的研制

采用Rod Restack Process(RRP)研制了单根线长大于1500m的高场磁体用Nb3Sn股线,股线选用Nb作为扩散阻隔层,分布于各亚组元周围。在热处理时Nb阻隔层不但可以阻止Sn向稳定体Cu区的扩散,防止稳定体的Sn扩散污染,确保股线具有较高的剩余电阻率(RRR),同时,靠近Sn源内侧的Nb参与固态扩散反应生成A15相Nb3Sn,贡献临界电流。在股线的制备过程中,采用Nb-47%Ti(质量分数)芯代替部分Nb芯的方式添加元素Ti,达到了Ti元素添加目的,该方法因为使用了已经商业化的Nb-47%Ti而有效控制了制作成本。对该股线进行热处理以及超导性能测试研究表明:640℃,60h热处理条件下,股线在12T,4.2K,0.1μV/cm下的Ic为514A,股线的RRR为148,具有良好的绝热稳定性;在650℃,100h下股线的Ic为599A,RRR=3.77。股线扩散阻隔层以及添Ti方式的成功选择,为获得长线打下了基础,为股线性能的初步研究及后续的实验提供了直接参考。     

Ti-1300合金中β/β晶界区β→α相变晶体学特征的EBSD分析

利用电子背散射(EBSD)技术研究了近β型Ti-1300合金中次生α相的晶体学取向、几何生长方向、数量和分布与β相晶界特性之间的关系,以获悉次生α相的形核及其变体选择的本质。近β型Ti-1300合金经910℃固溶2 h+水淬处理,合金中出现一定比例的110_(_(70.5°))特殊晶界。该合金在910℃随炉缓慢冷却时,由β→α相变而来的次生α相与β相晶界的特性有明显关系。普通β/β晶界处生成的晶界α相自身取向不唯一,对自晶界α相变体形核作用不大,其两侧自晶界α相数量偏少;大角度特殊晶界110_(70.5°)两侧β晶粒存在共同的(110)面,这种取向有利于晶界α相为自晶界α变体提供异质形核,引发α变体在晶界两侧选择性生长;小角度特殊晶界11010.5°也会引发α变体选择性生长,但和大角度晶界不同,其选择性生长也可能只发生在晶界的一侧。     

Nb／Ti扩散研究

研究了Nb／Ti扩散的特性和机理以及经过相同时间、不同温度时效热处理的Nb／Ti扩散偶样品中NbTi合金层的厚度、保温结束后淬火与炉冷的扩散偶样品中NbTi合金层微观结构的区别，讨论了它们对NbTi超导体微观结构和性能的影响。研究表明通过选择合适的扩散制度能获得理想的微观结构和制备出高性能的NbTi超导线材。     

轧制与拉伸对NbTiTa/Cu多芯复合线超导性能的影响

利用Nb47Ti和Ta片作为原料,经过3次挤压并结合拉伸和轧制2种不同工艺,通过时效热处理制备出了NbTiTa/Cu超导线材.通过标准四引线法测量了2种线材在4.2 K下的超导性能.结果表明,采用拉伸法制备的NbTiTa线材具有更高的临界电流密度,φ1.0 mm的超导线材Jc在4.2 K、8 T下,超导性能达到791 A/mm2.通过对线材的微观组织观察表明:在相同条件下,采用拉伸后的试样芯径大小均匀、铜比均匀、芯丝排列整齐且间距相等.     

不同热处理制度对NbTiTa超导线材性能的影响

通过调整超导线材的最终附加应变、时效热处理时间和时效热处理温度3个参数来提高NbTiTa超导线材的J_c性能.在法国国家高场实验室通过标准四引线法,在4.2K、0～11T的磁场中测量了线材的临界电流.结果表明,适度升高时效热处理温度、延长时效热处理时间、增加最终附加应变,有益于提高NbTiTa超导线材的临界电流密度.经4次时效热处理385~C×(40～70)h,最终附加应变从2.5增加到3.5,Φ1.25mm超导线材的J_c在4.2K、8T下达到777A/nm~2,与国外文献报道的J_c值相当.     

激光原位制备TiB/Ti-6Al-4V复合涂层中TiB管状结构的形成机制

利用透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术,系统观察、分析了激光原位制备TiB/Ti-6Al-4V复合涂层中TiB生长形态、分布以及晶体学取向,以探讨管状结构TiB的形成机制。结果表明:涂层中TiB的形态主要有棒状和针状2种,受控于生长时间和元素浓度2个因素。棒状TiB形核于过共晶成分区域,针状TiB形核于共晶成分和亚共晶成分区域。当TiB的直径和生长速度之积超过临界值时,(010)_(B27)和(001)_(Bf)晶面的生长将不再稳定。界面边缘区域更易获得硼原子,生长速度快于中心区域,而边缘区域对硼元素的消耗进一步抑制了中心区域的生长,从而产生了管状结构。随着TiB直径的增加,管状结构出现的概率增加。     

ITER用NbTi超导线材微观组织及性能

本研究以国际热核聚变反应堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)磁体极向场用NbTi超导线材的性能优化为目的,通过TEM研究热处理工艺对NbTi超导线材微观组织及4.2 K温度下临界电流的影响.结果表明,具有高Jc值的NbTi在4.2 K条件下析出具有典型形貌的α-Ti钉扎中心,即弥散分布于β-NbTi基体上,高度褶皱及卷曲.较高温度的热处理有利于4.2 K下Jc的提高,但增加热处理次数使Jc值略微降低.     

磁体用NbTi超导体的研究进展

NbTi是典型的低温超导材料,广泛应用于核磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)、高能物理(HEP)等领域.常用NbTi超导材料的临界温度Tc为9.6K,4.2K时的上临界场Hc2为11T,因此NbTi超导材料的应用都是在低场范围内,也是不可替代的低场超导材料.综述了NbTi超导材料的发展现状和未来的发展趋势.     

在金属Ni基带上用非真空涂覆工艺制备的YBCO厚膜的晶粒形貌

在金属Ni基带上，用旋转匀胶（spin)和刷涂（printing)工艺制备了具有c轴择优取向的YBCO厚膜，厚膜表面晶粒呈菊花和多边形状，菊花尺寸在0．2－0．5mm左右，最大尺寸达到1mm以上，多边形状晶粒常处在菊花的中心位置，MPMP（改进的粉末熔化工艺粉）试样中主要出现菊花状晶粒，多边形状晶粒基本不出现，PMP（粉末熔化工艺粉）试样中2种形貌晶粒一般同时存在。添加中间层（Ag)之后，菊花状晶粒消失或变得很不明显，X射线衍射分析表明，试样主要由Y123相组成并具有一定的C轴择优取向。