热处理与元素掺杂对原位法MgB2／Fe／Cu超导线材临界电流密度的影响

采用低碳钢作为外包套材料，通过原位法粉末装管工艺（in-situPIT）制备出高密度Ti、zr掺杂的MgB2／Fe／Cu线材。将线材短样在氩气保护条件下，于650-800℃烧结2～5h。MgB2线材的微结构分析显示，通过该工艺制备的MgB2／Fe／Cu线材比MgB2块材具有更好的晶粒连结性和更高的致密度。采用标准的四引线法，在4．2K，0～8T的磁场下测试线材的I临界电流密度。测试结果显示，800℃烧结的Mg0.9Zr0.1B2／Fe／Cu线材获得了最高的临界电流密度。     

激光分子束外延

介绍了激光分子束外延(Laser Molecular Beam Epitaxy)的基本原理和技术特点,评述了激光分子束外延技术在超导材料和磁性材料方面所取得的主要成就,并给出了这种技术在材料科学领域的应用前景和发展潜力.     

尺寸变化对Cu-Nb-Cu多芯复合线材微观结构及性能影响

采用集束拉拔技术制备出高强高导Nb管增强Cu-Nb多芯复合线材,样品直径为Φ2.5 mm时,强度接近1.1 GPa,导电率达到74%IACS。选取不同尺寸线径(Φ3.0 mm、Φ2.7 mm、Φ2.5 mm)的复合线材,通过场发射扫描电镜测试手段表征了不同尺寸线材的芯丝形貌、Cu-Nb界面的微观结构,探讨了多尺寸条件下芯丝和界面微观组织的演变规律及特性,最后结合σ-ε曲线图和R-T曲线图,详细分析了尺寸变化所引起线材性能的演变机理。     

Ti600高温钛合金600 ℃下表面稳定性研究

对Ti600合金600℃下氧化特性和氧化对力学性能的影响进行了研究。结果表明,Ti600合金氧化皮生长接近氧扩散控制的氧化皮生长规律。经过600℃长时间氧化,表面主要形成TiO2和Al2O3氧化物,固溶于α-Ti的氧元素主要存在于八面体间隙中,使得α-Ti晶格a、b轴几乎不变,c轴畸变明显。通过力学性能对比分析,证明表面氧化是Ti600合金热暴露后塑性降低的最主要原因,要使合金在600℃稳定使用,采取表面保护措施是必要的。     

塔北隆起盐下油气藏井眼缩径研究

采用Heard非线性蠕变模型作为深井段盐岩蠕变本构方程,并建立含盐膏岩夹层的有限元模型,得到了塔里木羊塔克区块巨厚盐膏层变形及井眼缩径规律.研究表明,由于上覆岩层应力的作用,羊塔克隆起构造盐岩层翘曲段逐渐趋于平缓;在同一盐膏层井段不同井深处井眼蠕变缩径的程度明显不同,顶部和底部盐膏层井眼缩径速率最快,缩径量较大.据此,现场钻井工程师在进行盐膏层井段钻进的时候要特别注意打开盐膏层和钻出盐膏层井段时的钻井液密度控制,优选钻井方案,防止盐岩层井段发生卡钻等井下事故.     

月牙形磨损缺陷套管的抗内压强度研究

套管磨损多呈"月牙形",其直接后果是降低套管的抗挤强度和抗内压强度,如何计算磨损套管的抗挤强度、抗内压强度制约着如何安全地设计套管柱。因此笔者对"月牙形磨损"套管在不同磨损程度时的周向应力进行研究,并重点对其抗内压强度的计算方法进行了探索。笔者以P110的95/8 in套管为例,建立了计算磨损套管周向应力的解析模型,并用弹塑性有限元方法建立了套管的有限元力学模型,通过有限元分析来验证解析模型的正确性,最后以此为基础得出了磨损套管的抗内压强度计算公式。     

TC21合金铸锭熔炼工艺研究

采用真空自耗电弧炉熔炼并浇注了TC21合金大规格铸锭.研究了中间合金的选择、电极制备方式以及熔炼工艺参数对合金铸锭成分均匀性的影响,探索出了TC21合金铸锭合理的生产工艺.结果表明,采用该工艺生产的TC21合金大规格铸锭化学成分均匀,冶金质量优良,满足使用要求.     

粉末熔化工艺制备YBCO先驱粉末的相转变

采用粉末熔化工艺(PMP)制备YBa2Cu3O7-x先驱粉末.研究了在加热过程中加热速率和保温时间对其相成分的影响,并对粉末的显微结构进行了分析.通过高温X射线衍射仪原位研究了400°C/h和6000°C/h的加热速率对先驱粉末加热到包晶分解温度过程中的相变化过程.结果表明:加热速率为400°C/h时,先驱粉末会形成YBa2Cu3O7-x相;加熟速率为6000°C/h时,则不会有YBa2Cu3O7-x相生成.通过研究不同保温时间对粉末熔化工艺先驱粉末的影响,得出YBa2Cu3O7-x相的形成区间,其结果有助于控制粉末熔化工艺的参数和理解工艺的本质.     

温度对TFA-MOD制备YBCO薄膜的影响

采用TFA-MOD方法在YSZ单晶基底上制备YBCO薄膜,主要研究高温热处理阶段温度对薄膜微结构和超导电性的影响。采用X射线衍射和扫描电镜分别对相组成与形貌进行分析。结果显示在800～830℃之间,能够获得纯的YBCO相,同时随着晶化温度的降低,薄膜面内a轴晶粒减少,有利于薄膜超导电性的改善。     

用Mg-NdBCO籽晶制备PMP-SmBCO单畴块材

以NdBCO为基体,添加适量的MgO粉末,制备了自发形核生长的多畴样品。然后选用Nd-Ba-Cu-Mg-O为籽晶成功制备了具有单畴形貌的PMP-SmBCO块材。利用DTA、XRD和SEM分析了粉末的融化温度、晶体取向及微观组织形貌。结果表明添加质量分数1%MgO的NdBCO前驱粉末最高熔化温度比SmBCO粉末高了40℃以上,NdBaCuMgO籽晶与SmBCO样品晶体完全共格。