| 不同包套石墨烯掺杂MgB2线材的超导性能研究 |
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| 作者姓名： | 熊晓梅 杨芳 王庆阳 闫果 冯建情 金利华 刘浩然 潘熙锋 郗丹 张平祥 |
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| 作者单位： | 西北有色金属研究院,西北有色金属研究院,西北有色金属研究院,西部超导材料科技股份有限公司,西北有色金属研究院,西北有色金属研究院,西北工业大学,西部超导材料科技股份有限公司,西部超导材料科技股份有限公司,西北有色金属研究院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51772250和51372207);国家重点研发计划（2017YFB0902303） |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | MgB2线材 阻隔层 石墨烯掺杂 临界电流密度 |
| 收稿时间： | 2017-10-11 |
| 修稿时间： | 2017-11-02 |
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