新超导材料的制法

介绍了Nb_3Al,Nb_3Sn,V_3Ga,Nb_3(Al,Ge)等化合物用急冷法、高能电子束照射法的制造工艺。对氧化物陶瓷超导材料的粉冶法也作了阐述。     

超导化合物线材制造工艺

超导化合物一般不便于塑性加工,因此,研究线材制造工艺将是解决超导化合物能否商品化的关键。为促进这个领域的发展,研究了几种线材制造的方法。 V_3Ca或Nb_3Sn的制备是首先设法将镓或锡连续扩散在钒或铌的基带表面,然而用常规的扩散方法形成V_3Ga是困难的,而添加铜作为镓的催化剂对V_3Ga的生成是有效的,并且成功地制成了V_3Ga线。利用V_3Ga带制成的超导磁体能产生世界上最     

世界最大的超导变压器

关西电力公司与三菱电机中央研究所共同开发成功在世界上首次使用 Nb_3Sn 超导线的超导变压器的试制品,其容量为三相2000kVA,相当于每相667kVA,为世界上最大的超导变压器。使用 Nb_3Sn 超导线的变压器的开发,使其有可能应用于超导技术的交流领域,为交流超导技     

Nb_3Al超导材料

日本原子能研究所与住友电工共同在世界上首次确立了 Nb_3Al 超导材料的工业生产技术。这种新超导材料在12忒斯拉的高磁场中成功地通过了4万安培的电流,具有超过实用超导线 Nb_3Sn的性能。Nb_3Al 的应力应变强,是一种被视为有发展     

Nb_3Sn超导块体的制备及超导性能研究

Nb_3Sn超导材料在10 T以上高场条件下具有良好的超导性能,高场磁体设备中的Nb_3Sn超导接头可以用Nb_3Sn超导块体连接。采用粉末冶金工艺制备了Nb_3Sn超导块材,研究了成型压力和球磨对Nb_3Sn超导块体成相及超导性能的影响,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对不同制备条件下的混合粉末与热处理后的Nb_3Sn超导块材进行了物相分析和表面形貌的表征,利用综合物性测试系统(PPMS)分析了不同Nb_3Sn块材的超导性能和块体中的超导相含量。结果表明:粉末成型压力对块体致密度有较大影响,压力为30 MPa时粉末块体的密度为8.03 g·cm~(-3),压力增加到40 MPa时密度几乎不再增加;粉末的球磨时间会影响平均颗粒度,当球磨时间为15 h,原始粉末的平均颗粒度由100μm减小到10μm左右;不同球磨时间的样品超导转变温度(T_c)差别不大,但是时间越长临界电流密度(J_c)相对更高。通过优化制备工艺最终制备出T_c为17.6 K, 10 T背场下J_c为150 A·mm~(-2)的Nb_3Sn超导块体。     

X-射线荧光光谱法无损连续测定超导带表面薄层中Nb-Sn原子个数之比

Nb_3Sn是一种重要的超导材料,冶金上采用气相沉积、溅射等方法,使Nb_3Sn在多元合金基带表面上形成薄层,制备超导带材。 现有的湿法化学分析,有Nb的重量法、光度法,Sn的碘量法。湿法化学分析不仅     

青铜晶界对Nb_3Sn晶粒尺寸和含锡量的影响

在青铜法生产的多芯 Nb_3Sn 带中,发现 Nb_3Sn 层内有许多大 Nb_3Sn 晶粒组成的网状结构。网上 Nb_3Sn 晶粒平均尺寸约为网内晶粒的5倍,含锡量略高于网内。本文对网状结构的成因及它们对超导性能的影响进行了讨论。     

新应用

自调节热电致冷器是一种自稳定装置,其自动调节的机构系借助于超导状态的转变。这种机构由两种与材料组成。超导材料的一种(Nb_3Sn)具有比另一种超导材料(Nb_3Ge)较低的转变温度,并与所要求的致冷机的温度相当。在较低转变温度下,材料连续工作,以便维持该温度。两种超导材料的连接,在电学上为串联形式,在热电连接上与普通冷端并联,并通以直流电。当超导材料中仅有一种处于超导状态时,装置作为热电致冷器冷却冷端。当两种材料都处于超导状态     

制作Nb_3Sn多芯复合超导线材的新方法

日本电子技术综合研究所研究出一种与制作合金系超导线材工艺相类似的、新的Nb_3Sn多芯复合超导线材的制作方法。此方     

全国超导技术讨论会

中国金属学会、中国物理学会、中国制冷学会联合召开的"全国超导技术讨论会",于1981年12月11日～15日在北京召开.参加会议的有90多个单位,150多名代表,共收到论文117篇. 会议分为超导材料,磁体与应用,弱电器件,制冷技术四个学组进行了座谈.从中可以看出我国在这些技术方面是进行了广泛地研究,也取得了较好成果,但发展是不平衡的.1. 在超导材料方面,基本接近国外水平.实用超导材料NbTi、Nb_3Sn和V_3Ga从70年代初开始研制,目前都可小批量生产.NbTi合金,具有良好的加工性能、超导电性能且价格便宜.因此,在超导工程上是一种有前途的材料.1964年我国第一次研制成功单芯NbTi线,     

青铜法制造多股铌三锡超导材料

自1970年A.R.Kaufmann提出青铜法以后,多股铌三锡超导材料才进入新的发展阶段,展现出实用化的广阔前景。青铜法制造多股Nb_3Sn超导材料具有如下优点:1.可以用与合金系超导体(如Nb—Ti合金)相似的复合加工法,工艺简单,成本低;2.可以在较低温度(低于800℃)进行扩散热处理,生成的Nb_3Sn晶     

关于研制高场超导磁体材料的若干问题

一、前言 1975年前后,我国已成功地建立了若干个孔径在5厘米以下、最高场强达11.2T的Nb_3Sn磁体,在以后的几年中,尽管一些单位在Nb_3Sn、V_3Ga导体的研制方面取得了程度不同的进展,但无论从导体本身的     

Nb_3Ge超导薄膜化学组份的X射线荧光光谱法非破坏快速测定

本文以 X 射线荧光光谱法薄样原理为依据,采用人工合成滤纸片薄样标准,直接测定 Nb_3Ge超导薄膜的化学组份。并根据通用薄层判据,估算薄膜厚度的影响。Nb_3Ge 超导薄膜厚度在不大于1微米即试样面密度不大于800微克/厘米~2范围内,方法的相对标准偏差优于1%。     

青铜法制造多芯铌三锡超导材料

前言自从1961年 Kunzler证实超导化合物铌三锡在强磁场中具有高的载流能力(10T,Jc=10~5A/cm~2)以来,铌三锡的成材工艺有了很大的进展。先后开发了汽相沉积法和扩散法制造 Nb_3Sn 带。虽然这两种带材都能绕制场强10万高斯以上的磁体,但对制造大型的高场超导磁体装置仍存     

静液挤压在内锡扩散铌三锡多芯线材加工中的应用

静液挤压技术已成功地用于内锡扩散Nb_3Sn多芯超导线材的复合加工。该种超导复合材料由包括难熔金属Ta、Nb及低熔点金属Sn的多元金属组合而成,结构复杂,铌芯数目达19×132及55×588。合理选择工艺参数和挤压复合坯锭的构造,可使挤压温升降到180℃以下,避免挤压棒鼓泡及Sn流失。Nb芯、Sn芯及Ta阻挡层在复合线材断面的分布规整均匀。反应热处理后的Nb_3Sn多芯超导线材具有良好的超导电性能,在4.2K、10T的非铜临界电流密度达到1.5×10~5A/cm~2。     

薄膜超导体的临界温度

一、前言 在解决高温超导体问题方面;Nb_3Ge薄膜在23.2K过渡到超导状态,取得了一定的成就。然而正如一些人所指出的,这远不是极限,用具有强烈的晶格不稳定的薄膜系统的方法可以进一步提高临界温度。六十年代末,麦克米伦创立了超导强耦合理论,提出软化声子谱可以提高T_c,非晶态超导膜则是软化声子谱的重要手段,因而     

高场特性优异的Nb_3Sn超导线

日本金材所电磁材料研究室近年来采用在 Nb 芯及基体中分别添加 Hf 与 Ga 的方法,制得了能产生15忒斯拉以上高磁场的多芯Nb_3Sn 细线。以前采用纯 Nb 芯和 Cu-Sn 基体复合加     

用CVD法合成高临界温度Nb_3Ge超导体的理论研究

一、前言 Nb_3Ge具有三高(高Tc、Jc、Hc_2)一低(低损耗)的优良特性,有着种种应用,其中要算Tokamak聚变动力堆和超导输电线方面的应用最为重要,广为世界各国探索高临界温度超导体工作者的研究中心课题。制备Nb_3Ge的方法有很多,如低压溅射法、真空共蒸发法、高温高压合成法、电子束蒸发法、化学气相沉积法(简称CVD法)、     

多芯Nb_3Sn超导体的发展与冶金机制

一、概述 从1954年马赛厄斯(Matthias)发现Nb_3Sn化合物具有超导性起,三十年来Nb_3Sn的发展历史大致可分为三个阶段。第一阶段(1954—1961年),虽然已经发现它是超导体,但是由于它固有的脆性而无法成型,不能进行超导性的研究。第二阶段(1961—1969年),康兹雷等人在1961年首次采用粉末冶金法获得了Nb_3Sn线材,并绕成线圈,     

超导材料制造工艺新进展

本文从实用角度出发,以制取高临界电流密度J_c的超导材料为主旨,对钇系、铋系、铊系超导体从制粉到获取超导体材料、超导丝以及薄膜工艺等的现状,在性能和工艺上目前国际上所能达到的最高水平、存在的问题及今后发展趋向作了概括地介绍和评论,同时对Nb-Ti、Nb_3Sn等低Tc材料的开发方向也提出了一些看法。