NbTi50多芯复合线的探索

早期的高场超导磁体并不具有令人满意的性能,不能在由小样品显示的电流密度下运行,这种现象叫做退化。这种现象的存在使磁体变得很不安全。因此,人们在千方百计地提高超导材料临界电流密度的同时,还大力研究稳定化技术,克服退化效应,以充分利用超导材料的现有性能和保证设备的安全可靠。通常在锟钛超导合金外面都敷以高导电无氧铜。但从传热导电方面考虑,一般须把超导线埋在断面积比它大20倍的铜基     

NbTi超导体的新进展：（Ⅰ）常规NbTi超导体

ＮｂＴｉ超导体由于具有良好的机械、加工性能和超导性能，因此已得到了广泛应用。临界电流密度Ｊｃ是超导体应用过程中最主要的技术指标之一，因此提高ＮｂＴｉ超导体的临界电流密度Ｊｃ一直是ＮｂＴｉ超导体研究的热点。理论研究表明 ［１］，ＮｂＴｉ超导体的去偶电流密度极限约为１０~９Ａ／ｃｍ~２（５Ｔ，４．２Ｋ），然而目前实用ＮｂＴｉ超导线的Ｊｃ仅为３×１０~５Ａ／ｃｍ~２（５Ｔ，４．２Ｋ）。通过将ＮｂＴｉ超导体制成带材及多层薄膜导体，其Ｊｃ可达到这一理论极限的 ５％～ ２０％［２，３］。因此 ＮｂＴｉ超导体的研究主…     

NbTi超细芯复合线及其超导特性

本研究设计制造了含有10000芯以上NbTi超细芯超导线。为了降低复合线磁滞损耗,芯丝直径被减小到1微米以下;为了降低自场损耗,复合线径被减小到0.2毫米以下;而为了降低涡流损耗,则采用了小扭距和高电阻基体材料。研究中,选用了两种NbTi超细芯排列方式;测定并计算了复合线的损耗和1～5T场下的临界电流密度。     

多芯NbTi/Cu复合棒挤压坯锭设计研究

一、前言随着现代科学技术的飞速发展,超导技术得到了日益广泛的应用,世界各国对于超导材料的研究均投以了极大的关注。众所周知,NbTi超导材料是实用材料之一,它的产量占超导材料总产量的90%以上。提高NbTi合金的超导性能,改进生产     

拉伸和静液挤压的NbTi超导体临界电流密度

美国航天和航空局刘易斯研究中心和巴悌尔纪念研究所的研究者们认为,静液挤压能够提高断面收缩率,减少随后的拉伸道次。研究结果表明,在不采用最终退火时,静液挤压总是比冷加工好,从而得出了一个合理的结论,即静液挤压起到了冷加工加上热处理的作用。实际上,静液挤压和随后的拉伸、热处理得出了几乎等于完全拉伸和热处理线材的临界电流密度值;而且采用     

大型多芯NbTi超导体的冷压焊接

我们对计划中的磁镜核聚变试验装置(MFTF)和高磁场试验装置(HFTF)用的典型导体接头作了大量的机械性能和电性能测量。为了进行这种测量,我们使用一种工业用的冷压焊机。对于MFTF用低铜比超导体接头,其强度接近原导体的强度。对于HFTF用的铜超比为4.33:1的导体,其接头强度高于导体的强度。就电性能来说,这些接头不是超导的(我们在高达8万场强下测量了电阻)。电阻值虽然高于用别的焊接方式可能达到的电阻值,但我们认为,冷压焊接具有简单、快、可靠、重复性好等优点。这一点使得该方法对MFTF有吸引力。在MFTF中,电阻损耗与4K致冷的总要求比起来是很小的。     

NbTi50/Cu多芯复合超导线制造工艺的改进

前言 NbTi合金为可塑性变形的Ⅱ类超导体材料,当今已大量地用于制作10T以下的超导磁体。然而初期使用的NbTi单芯线绕成磁体后,由于退化现象,致使不能在其短样所显示的电流密度下运行,通过人们深入研究,采用了敷铜、细芯化及扭绞等办法来克服这种不稳定现象。这样崭新的NbTi     

NbTi超导体的新进展——（Ⅱ）人工钉扎中心NbTi超导体

在提高NbTi超导体临界电流密度方面，人们已做了大量的研究工作，如改善NbTi合金的均匀性、元素添加、复合体的设计及组装方式、复合线的加工及热处理等等，最终的目的是在超导体中形成密度高、大小均匀的纳米级有效磁通钉扎中心。这些工艺技术都是间接地通过调整外部条件有限地影响内在因素，最终提高临界电流密度Jc。怎样才能更直接、更有效地实现NbTi超导体钉扎结构的最佳化，人工引入钉扎中心技术得到了应用和发展。人工引入钉扎中心即在NbTi超导体中直接加入不同于基体的钉扎材料，经过加工形成有效的磁通钉扎中心(Artificial Pin…     

爆炸加工NbTi合金复合超导线获得初步成功

1979年,我们采用爆炸复合加工的方法,成功地制得了 NbTi50合金多芯复合超导线材。目前国内外生产的多芯 NbTi 超导线,都采用 NbTi 合金坯料经两次挤压或套管一挤压,然后进行冷加工和热处理的工艺。这种方法所存在的突出问题之一就是成品率太低。以每次挤压成品率为76%计,则两次挤压的总成品率也只有58%;再经过冷轧、粗拉、中拉、时效、扭转直至最后制成复合     

初始多芯组合结构对NbTi/Cu超导线集束拉拔芯丝不均匀变形的影响

基于ABAQUS软件平台对NbTi/Cu多芯复合超导线集束拉拔过程进行有限元模拟,研究了多芯组合体坯料在集束拉拔过程中芯丝的不均匀变形规律及受力规律,分析了初始多芯组合结构对芯丝不均匀变形的影响。结果表明,在集束拉拔成形过程中,NbTi/Cu多芯组合体最外层芯丝变形后截面呈现不规则形状,中心芯丝及各内层芯丝截面形状趋于正六边形;由于多芯组合体边角轴上的位移约束作用显著,位于最外层边角位置的芯丝形状畸变程度最大,各内层芯丝中,位于边角轴部位的芯丝形状畸变程度要大于同层其他位置的芯丝,而优化初始多芯组合结构,能有效减小芯丝间的位移约束作用,改善芯丝的变形均匀性,提高复合超导线的临界电流密度值。     

NbTi和Nb_3Sn多芯超导体的冶金设计

十多年来,人们一直在研究和应用NbTi 合金超导材料;但最重要的是人们注意到了 NbTi 标准成分种类繁多的情况。低钛合金是英国帝国金属工业公司的 NbTi44;标准的美国合金是 NbTi46.5;西德的合金为 NbTi50。±2%的标准偏差几乎是一致的。高钛合金的含钛量为53—55%。众所周知,NbTi40—NbTi50合金的Tc 为9～9.3°K,4.2°K 时的 H_(c2)最高值为11万高斯。商用 NbTi 合金的 H_(c2)值如下表所示(万高斯):据报导,现在商用细芯(10微米以上)NbTi 合金复合超导体的临界电流密度一般     

用浸渍法制取金刚石复合片

金刚石聚晶材料,因其具有很高的硬度和耐磨性,被广泛用于制作钻头、切削、修整、石材加工等工具.金刚石聚晶材料是在金刚石热力学稳定区的温度、压力下,在高压装置中由金刚石粉末烧结制成.金刚石聚晶的制造,有用仅仅将金刚石粉末烧结的方法,也有用将金刚石与金属烧结活化剂混合物烧结的方法,还有用浸渍的方法.金刚石复合片是以硬质合金衬底的液相浸渍金刚石层的方式制成,像Stratapax(G.E.公司)这和复合片中,除了浸渍相外,不含有金属烧结活化剂.乌克兰在制造金刚石复合片时,使用镍作金刚石层的添加剂,以活化烧结过程.     

析出密度及颗粒尺寸对NbTi超导体载流能力的影响

线材的制备和热处理电子束熔炼的NbTi50合金作为制备导体的原材料,将NbTi50合金锭挤压成棒材,随后用OFHC铜包套。这些单芯导体经过拉伸,以合适的方式组装成所需要的芯数,再加工成复合线。图1就是一种这样导体的横截面。拉伸过程中于390℃进行了多次中间热处理,最终变形量在80～95%之间。全部研究工作都是用61芯,铜比为1.3的0.2毫     

新型时效热处理工艺对多芯NbTi超导线材微观组织和临界电流密度的影响

本文以高均匀性Nb47Ti合金棒和高纯无氧铜为原材料,制备了铜比1.3,630芯的NbTi/Cu超导线。提出了一种新型时效热处理工艺“短时预时效热处理+高温长时间时效热处理”,即“405℃/3h + 405℃/3h + 420℃/20h + 420℃/40h + 420℃/80h”工艺,该工艺可显著提高NbTi超导线材的临界电流密度,较普通热处理艺线材提高近17.5%,最高可以达到3208A/mm2。足够的预时效次数（2次）才能使基体中析出足够多的α形核数量,进而才能在较大的最终应变下显著提高临界电流密度。此外,在4.64,5.35,6.25三种预应变条件之下,临界电流密度达到峰值的最终应变都集中在5.0~5.2之间,即,必须将最终应变控制在5.0~5.2。该新型工艺已经应用于大批量生产中,线材各种性能稳定,得到客户的一致认可。     

多层金属爆炸复合

制取多层金属爆炸复合板,基材较厚时采用单面炸药复合,基复材都比较薄的情况下,适宜于采用双面炸药复合。我们根据需要作过几种三层复合的试验工作,如氯碱工业用的电解槽底板需用铜—钢—钛复合板。另外我们在爆炸复合时,遇到有的材料强度较高,为了更有利于提高复合性能,采用强度低塑性好的材料先进行一次复合,借以改     

热等静压法制取复合硬质合金轧辊

选用铁基复合材料作复合辊内层,采用热等静压扩散连接法将其复合到硬质合金外层,制得了近实物尺寸的复合硬质合金轧辊。考察了铁基复合材料内层的热等静压烧结组织和性能及复合辊内、外层界面结合情况。并对复合辊线切割时产生的裂纹作了分析。从而为热等静压法复合硬质合金轧辊的深入研究提供了实验基础。     

爆炸-轧制法制取不锈钢-钢双金属复合板

一、前言不锈钢-钢复合板是国内外销售量最大、国内市场上最短缺的金属复合材料之一。通常采用浇铸、轧制及堆焊等生产方式,其工序繁琐、效率低、基复材厚及厚度     

中空复合 NbTi 超导体的研究

前言随着科学技术的飞速发展,作为尖端科学领域的受控热核反应,高能加速器等装置,要求有大型和结构复杂的超导磁体。并希望磁体设计、制造工艺简单,使用时低温稳定性能良好。中空超导体就是符合这些要求的理想材料。自从1965年发现超临界 He 以后,各国逐渐开始研究中空超导体,并建立超临界He 强制循环冷却的超导磁体系统。如欧洲原子能委员会(CERN)用中空超导体制成 Omega 磁体,用在火花室上,已于1972年开始正常运转。又于1978年制成偶极子磁体,用于300Gev 质子同步加速器上。日本的电子技术实验室(ETL)从七十年代初也开始了对中空超导体及强冷系统进     

利用粉末溅射法制取复合粉末的新工艺

利用粉末溅射法制取复合粉末的新工艺日本日新制钢公司开发成功利用溅射法制取复合粉末的新工艺。利用这种复合粉末可制造出一系列的新功能性复合材料，高强度高韧性复合材料包括微粒均匀分散型、微粒高密度充填型以及金属一陶瓷成分梯度型复合材料；生产用熔炼法难以制造...     

Nb_3Sn多芯导体的生产和性能

由于一些A_(-15)结构化合物具有突出的超导性能,人们正在努力将这类材料制成可以投产的线材。为了使超导输电稳定,就特别致力于象人所共知的NbTi多芯复合体那样的多芯复合体。与NbTi相比,A_(-15)材料,例如Nb_3Se或V_3Ge,显示出较高的转变温度,较大的运载电流密度和较高的临界磁场。因此,这类材料适于制作高磁场用的小体