热分析技术在Nb3Sn超导材料扩散热处理中的应用

采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程.以热分析数据为依据,对Nb-Sn低温超导材料样品进行了真空热处理.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3 Sn导线组织结构演变.结果表明,通过热分析技术确定了Nb,Sn超导线材的热处理温度范围,Nb,Sn样品在670℃加热得到了组织均匀细小的超导相结构.低温条件下的临界电流测试证明了经过热处理的Nb,Sn导线具备了明显的超导性能.     

低温超导体Nb_3Sn扩散热处理中显微组织的表征与分析

利用青铜法制备了低温超导体Nb3Sn材料。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对Nb3Sn化合物的元素扩散热处理过程进行了研究。结果显示,通过热处理96h后,Nb3Sn相形成。同时由于边界处Nb原子的缺乏,Nb2Sn和Nb6Sn5非超导相也在边界处形成。升高温度明显能够提高元素的扩散激活能,从而利于Nb3Sn相的形成,但是高温也会促进晶粒的粗化,破坏超导特性。因此精确控制温度对于材料超导性能非常重要。采用670℃热处理96h得到了均匀细小的晶粒组织。     

不断前进中的西北有色金属研究院超导材料研究所

超导技术被认为是21世纪具有战略意义的高新技术，在能源、信息、交通、科学仪器、国防、重大科学工程等方面将具有重要应用。目前，实用超导材料主要有NbTi，Nb3Sn低温超导材料和Bi系、Y系高温超导材料。第2代Y系高温超导涂层导体和2001年发现的MgB2超导材料近年来展现了更为诱人的潜在应用价值。     

第四届中日韩亚洲应用超导及低温工程会议在西安召开

由西北有色金属研究院承办的“第四届中日韩亚洲应用超导及低温工程会议”于2007年12月2～4日在中国西安古都新世界大酒店隆重召开。本次会议有来自中国、日本、韩国及印度等亚洲国家和美国的近80名超导领域和低温工程领域的专家、学者到会。会议涉及的主题主要包括Bi2223和Bi2212等典型高温超导材料，MgB2和涂层导体等近年来引人关注的高温超导材料，与ITER国际项目密切相关的Nb3Sn，NbTi等传统低温超导材料以及超导技术不可或缺的低温工程设备技术等。     

常规超导材料的研究进展

最近几年 ,在常规超导材料的研究方面也取得了很大的进展。瑞士日内瓦大学著名超导材料科学家R.Flǜkiger就此撰文评述了 Nb3Sn、Nb3Al和 Pb Mo6S6 等常规超导材料在 4 .2 K和 B>1 2 T时临界电流密度( Jc)的研究进展 ,并且 ,把这些常规超导材料的 Jc值与 Bi-2 2 1、Bi-2 2 2 3和 Y-1 2 3等高温超导材料的性能进行了比较。 R.Flǜkiger认为 ,将来有一天 ,采用常规超导材料制造的核磁共振仪 ( NMR)线圈的磁场将达到 2 3T。Nb3Sn系 :由 Nb3Sn磁体产生的最高磁场实际上已在 1 .8K达 2 1 .8T。目前 ,Nb3Sn线材已向两个不同磁场区发…     

磁体用超导材料(Ⅱ)

3　以“内锡法”制取Nb3Sn超导材料以内锡法研制国际热核实验反应堆ITER磁体线圈用Nb3 Sn超导材料 ,在很大程度上使这种类型导线结构的设计原则得到系统化。使超导材料的研究者和生产者可以进一步通过结构的最佳化来显著改善超导材料的性能 ,提高内锡法生产大型磁体用Nb3 Sn超导材料的经济效益。下面将介绍以内锡法制取Nb3 Sn超导材料的最新进展。研制了实验用复合超导线 (见图 4 )。这种导线的结构参数列于表 1。这种超导线中有 7个多纤维模块 ,其周围的锡源置于钽扩散阻隔层中 ,阻隔层带有外置稳定化铜。超导纤维含有 2 %Ti (原子分…     

第九届全国超导学术研讨会在西安召开

2007年12月7日～11日，由国家超导技术联合研究开发中心和中国材料研究学会超导材料技术委员会主办、西北有色金属研究院承办的“第九届全国超导学术研讨会”在西安市锦苑双龙饭店召开。陕西省科技厅副厅长邱义路出席了开幕式并致辞。大会主席周廉院士到会并致辞，他对我国低温超导材料的规模化、超导材料所取得的创新性研究成果感到欣慰，并号召超导界同仁共同努力，促进超导研究蓬勃发展，迎接世界超导100周年的到来。产业化和高温     

在4万大气压下电阻变为零的铁系超导材料

日本东京工业大学的细野秀雄教授和日本大学的高桥博树教授共同研究发现了一种新的铁系超导材料，新发现的这种以Fe为主要成分的超导材料在-247．15℃的低温介质中电阻转变为零，但对这种材料缓缓增高压力直到4万个大气压的高压时，其超导转变温度将升高至-230．15℃。     

二硼化镁的应用展望

在最近几期的《超导体周刊》上,报道了世界上二硼化镁成材研究的进展和专家们对二硼化镁应用的展望。 线材和薄膜的制备合成试验 虽然初期二硼化镁超导电性的测量实验是在用粉末制备的材料上进行的,但现在已经发展了能合成具有同样临界温度的线材技术。此外,许多实验室还在研究沉积薄膜制备技术。虽然MgB2非常脆,不能像NbTi那样容易拉成线材,但多数人仍相信脆性并不是不能克服的,比如脆性合金Nb3Sn,已经成功地用作超导材料,并奠定了至今最高性能低温超导线材的基础。在今年APS（美国物理年会）会议上已经提出了许多制备线…     

国外高温超导材料的研究情况

超导材料的出现和应用有力地推动了科学技术的发展。但是由于受到低温技术和低温装置的限制而不能广泛使用。从1911年发现超导现象一直到1957年超导理论初步建立以后,所知道的超导材料都是在深低温中显现超导性,而目前具有最高转变温度的铌铝锗超导化合物也仅为20.7K。所以人们一直在寻找高温超导材料的理论根据和制造的可     

一种中强度耐低温铸钢材料组织与性能研究

为满足高寒地区中强度低合金铸钢的低温使用要求，在B+级钢的基础上，依据合金元素对韧脆转变温度影响进行成分优化设计。试验分析3种不同热处理工艺对材料低温冲击性能的影响，理论与试验结合研究了不同Nb含量对材料力学性能及组织的影响。结果表明:该低合金耐低温铸钢材料经正火预处理+调质处理后，可以满足?60 ℃温度下冲击吸收能量达到20 J的目标要求；当Nb含量为0.04%时，组织均匀，晶粒细化，低温冲击性能最好。     

采用中子衍射研究内锡法Nb3Sn的相形成

选取2种ITER用内锡法Nb3Sn复合超导线，采用原位中子衍射测量技术检测超导相的形成过程，通过添加第3种元素研究合金化Sn芯和合金化Nb芯对超导相形成过程及超导线超导性能的影响。结果表明：合金化Sn芯比合金化Nb芯丝有利于提高超导性能；少量添加第3种元素Ti与Sn形成合金能显著促进Sn的扩散和A15相的形成，并且能有效抑制Nb3Sn晶粒的生长，因此增加了晶界面积和钉扎力，增强了超导特性，提高了非铜区临界电流密度Jcn。     

核反应堆燃料元件用锆合金管材的生产及检测

核反应堆中燃料元件是重要的部件，其安全性很大程度上取决于材料的强度及结构的均匀性．因此，这类材料的选择常要考虑核反应的动力学因素，采用含1～2.5％Nb的锆基合金，并用Fe、Sn和O作为提高材料性能的合金化元素．锆在1085K时，便从低温的密排六方。一相变成高温的体心立方卜相．当材料受到高应变时，就明显妨碍了错合金的塑性变形过程．因此在管材的生产过程中，很可能会出现管坯破裂的现象．这样就要求从管还到规定尺寸的冷轧工艺的每个阶段之后，都要使材料留有一定的延性．为了评估错合金管坯在没有破裂的前提下，能承受的变形程…     

超导合金

本发明叙述含有 Ti、Ta 和 Nb 的三元超导合金的。在超导现象中,一些金属、合金和化合物在极低的致冷温度下通过电流时失去其常态电阻。对超导性最感兴趣的用途之一是在电磁体方面。对于电磁体所采用的超导线或带的超导材料包括如 Nb—Zr 和 Nb—Ti 等超导合金和铌三锡(Nb_3Sn)等超导化合物。Nb_3Sn 是一种能承受非常高磁场的超导材料,但是采用通常的冶金工艺很难将之成型为     

超导腔束管与法兰接头处Nb/Nb55Ti焊接工艺试验

超导腔是粒子加速器的核心部件,目前国内外针对超导腔的焊接研究主要集中于半单元间的纯Nb对接接头.对于超导腔束管与法兰间的焊接研究较少,为了探索该接头处异种材料的焊接工艺,采用Nb板与Nb55Ti板垂直搭成的L形接头来模拟超导腔电子束焊接时束管与法兰的接头,在8,12,20 mA束流下进行试验,焊后对不同束流参数下接头的...     

YBCO直流SQUID热循环性能研究

应用超导电子器件的超导量子干涉仪（SQUID）需要高质量的约瑟夫森结,并且要求能控制制结的工艺,参数重复性好（包括具有非磁滞电阻分流结（RSJ）型的I—V特性,具有高的特征电压LcRn值,低水平的1／f噪声,室温储存稳定性高．冷热循环稳定性好）。虽然低温Nb基约瑟夫森结能满足上述要求,但发展YBCO薄膜高温超导SQUID也存在巨大的商机和挑战。现在已经有大量YBCO约瑟夫森结方面的研究,研究范同从单层膜到多层膜,     

高温超导体的粉末合成技术和应用要求

美国超导元件公司（SuperconductiveComponents）的科学家S．Sengupta撰文评论实验室和工业中应用于高温超导体生产的工业粉末的合成技术．讨论了各种超导元件所要求的粉末特性，其中，包括各种悬浮器、溅射和激光烧蚀靶以及各种导体（线材和带材）对粉末特性的要求．1987年初，临界温度在液氮沸点以上的新氧化物基超导体的发现为超导应用打开了新的科学技术领域．大量的研究与开发工作旨在改善材料的载流能力或临界电流密度（Jc），材料的载流能力或临界电流密度是实际应用的一个关键参数．由于这些努力，现已接近于各种应用的许多超导部…     

高温超导体在美国应用前景分析

美国能源部橡树岭国家实验室最近发表了由劳润斯（L．R．Lawrence）博士等撰写的研究报告，题目是“高温超导电性的产品和利益”，这篇报告对使用高Tc超导体的利益和市场前景进行了分析。报告指出，２０世纪充满了革命性的技术进步，当这些技术进步以其自己的方式进入市场的时候，使生产力和人们生活的水平发生了巨大而深刻的变化。最突出的实例是固态电子学、塑料（包括聚酯）、高速飞行器材料等。近几年，计算机记忆技术取得了飞速发展，由２０世纪８０年代的几十兆（M），发展至现在的几十千兆（G）。低温超导材料（NbTi，Nb３Sn）的…     

低温电力电子技术发展现状

高温超导近几年取得了很大发展并已进入商用阶段,超导与电力电子集成应用于液氮温区是目前非常有前景的一个研究方向。将电力电子器件与超导电力设备共同运行于低温下,会大大提高超导电力设备和电力电子换流器的效率和功率密度。本文总结了低温功率变换器的研究现状,论述了电力电子与超导结合应用的发展情况,探讨了低温电力电子结合超导技术应用面临的若干问题。     

国际低温材料主题会议在西安召开

超导材料的实际应用——国际低温材料主题会议(ICMC2002)于2002年6月16日~20日在西安召开。会议由西北有色金属研究院主办。中国工程院化工、冶金与材料学部主任、西北有色金属研究院院长周廉院士担任大会主席和组委会主席，国际著名超导专家E.Collings教授，H.Weber教授任大会副主席。近200位从事超导研究，应用开发的国内外学者参加了本次会议，其中来自16个国家和地区的外宾近100人。16位国际著名超导专家应邀在大会上作了特邀报告。大会收到学术论文187篇，广泛涉及新型超导材料，铋系超导体，涂层超导体，钇系超导块材，低温超导体…