Bi-2223/Ag超导带材前驱粉与热处理的匹配问题

研究了Bi-2223／Ag高温超导带材的前驱粉与后续热处理工艺之间的匹配问题。实验采用A，B，C3种不同的前驱粉。A粉是成分配比为2223的喷雾热分解单粉，B粉和C粉都是2212加CaCuO，组分的2223双粉。B粉和C粉的区别在于，2212加CaCuO，混合后的除碳处理工艺不同。B粉为800℃，3h，C粉为830℃，10h。利用激光粒度分析仪（RSA）和扫描电镜（SEM）对这3种前驱粉的粒度进行了表征，并用X射线衍射仪（XRD）对用这3种粉分别制成的带材经第1次热处理（HT1）后的2223成相率和相结构进行分析，从而找出它们各自对应的最佳HT1工艺。采用四引线法在77K，0T下测试经中间轧制和第2次热处理（HT2）后的临界电流（五），以确定其对应之最佳HT2工艺。RSA和SEM分析表明：A粉颗粒度明显细小，平均中径粒度为1．5μm，且粒径分布区域集中，B粉约3μm，粒径分布较分散，而C粉为4-5μm。研究结果证明：前驱粉的特性直接影响着超导带材的最终超导性能。一种特定的前驱粉，对应着一种特定的最佳HT1和HT2工艺。只有在二者匹配良好前提下，才能使前驱粉的性能得以发掘。     

Al-B体系相之间相互转化关系的研究

采用DSC和传统的粉末烧结法研究了Al-B体系的相转化,并采用XRD分析了样品物相组成,采用SEM分析了样品微观形貌,分析结果表明:烧结温度对AlB2相的分解有决定性影响,同时,保温时间对AlB2相的分解也有影响。在真空烧结条件下,要使AlB2相完全分解,1050℃下烧结3 h是最佳热处理工艺。采用两种单质直接化合生成AlB12相的反应是完全反应;即使是改变Al粉与AlB12粉的比例,在900~1150℃范围内烧结样品3 h,都不能使Al与AlB12发生反应。     

镁扩散制备Pr6O11掺杂的 MgB2块体临界电流密度和磁场性能研究

采用镁扩散方法制备了Pr₆O₁₁纳米颗粒添加的MgB₂超导块体,研究了Pr₆O₁₁掺杂对其临界电流密度(J_c),不可逆磁场(H_irr)和上临界磁场(H_c2)的影响。实验结果表明Pr₆O₁₁纳米颗粒掺杂明显提高了块体的J_c,H_irr和H_c2,但没有降低其超导转变温度T_c。在20 K自场条件下,质量比为1 wt.% Pr₆O₁₁掺杂的MgB₂块体的J_c较没掺杂样品提高了将近5倍, J_c=3.61×10₅A/cm₂。在10 K温度下,MgB₂块体H_c2 和H_irr较没掺杂样品分别提高了1.9 T and 2.6 T。同时讨论了Pr₆O₁₁纳米颗粒掺杂对MgB₂块体的电性能和磁通钉扎机制的影响。     

Superconducting Properties of Ti3SiC2-Doped Bulk MgB2 Superconductor

研究了Ti3SiC2掺杂对MgB2的晶格参数(a)、微观结构、超导转变温度(Tc)和临界电流密度(Jc)的影响。随着Ti3SiC2掺杂量的增加,晶格参数a逐渐变小,表明了C进入晶格代替B位的发生。随着掺杂量的增加,超导转变温度Tc从37.15K降低到36.55K。利用Bean模型通过M-H磁滞回线计算了样品的Jc值。结果表明,在低场区域,未掺杂样品的Jc值高于Ti3SiC2掺杂样品的Jc值。然而随着磁场的进一步增大,适量掺杂的样品Jc值得到提高。     

Influence of Nb Diffusion Layer on Superconductivity of MgB2/Nb/Cu Wires

采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT),以Nb/Cu复合管作为包套材料制备了MgB2超导线材并且在氩气保护气氛中,不同温度条件下保温2h进行成相热处理。分别采用电阻-温度测试、磁矩转变测试、临界传输电流测试以及Nb-MgB2界面磁光研究等分析手段进行研究。结果表明:当热处理温度高于750℃时,在MgB2超导芯丝和Nb阻隔层之间形成一个扩散层,该扩散层的存在阻碍了电流的传输,从而导致在磁测法测试中可以检测到超导相存在,而在传输法测试中无法看到超导传输现象。说明采用Nb作为MgB2超导线带材的扩散阻隔层时其热处理温度不能高于750℃。     

TiC掺杂12芯MgB2线材微观结构以及超导电性

采用PIT工艺,以分步法粉末为装管前驱粉,选用中心铜铌复合棒增强的导体结构制备了TiC掺杂MgB2多芯线材,研究了不同热处理温度对于粉末相组成、线材的微观结构以及超导电性的影响,结果表明分步法粉末能够有效提高C原子的取代水平,同时芯丝中MgB2晶粒尺寸达到亚微米级,MgB2晶粒连结性较好,制备多芯线材在4.2K,5T时,其Jc仍高达3×104A/cm2。     

TiC掺杂12芯MgB2线材微观结构以及超导电性

采用 PIT工艺,以分步法粉末为装管前驱粉,选用中心铜铌复合棒增强的导体结构制备了TiC掺杂MgB2多芯线材,研究了不同热处理温度对于粉末相组成、线材的微观结构以及超导电性的影响,结果表明分步法粉末能够有效提高C原子的取代水平,同时芯丝中MgB2晶粒尺寸达到亚微米级,MgB2晶粒连结性较好,制备多芯线材在4.2 K,5 T时,其Jc仍高达3×104 A/cm2。     

石墨烯掺杂对MgB_2块材微观结构和超导性能的影响

通过直接掺杂石墨烯、石墨烯包覆硼掺杂、石墨烯丙酮溶液掺杂3种方法,系统研究了石墨烯采用不同方法掺杂时MgB_2块材的晶体结构、临界电流密度(J_c)、磁通钉扎性能(F_p)。通过直接掺杂,MgB_2在低场下临界电流密度值得到了明显提高,而包覆法和溶液法掺杂石墨烯由于在空气中氧化严重并没有改善MgB_2超导性能。     

Bi-2223/Ag超导带材前驱粉与热处理的匹配问题

研究了Bi-2223/Ag高温超导带材的前驱粉与后续热处理工艺之间的匹配问题.实验采用A,B,C 3种不同的前驱粉.A粉是成分配比为2223的喷雾热分解单粉,B粉和C粉都是2212加CaCuOy组分的2223双粉.B粉和C粉的区别在于,2212加CaCuOy混合后的除碳处理工艺不同.B粉为800℃,3 h,C粉为830℃,10 h.利用激光粒度分析仪(RSA)和扫描电镜(SEM)对这3种前驱粉的粒度进行了表征,并用X射线衍射仪(XRD)对用这3种粉分别制成的带材经第1次热处理(HT1)后的2223成相率和相结构进行分析,从而找出它们各自对应的最佳HT1工艺.采用四引线法在77 K,0 T下测试经中间轧制和第2次热处理(HT2)后的临界电流(Ic),以确定其对应之最佳HT2工艺.RSA和SEM分析表明:A粉颗粒度明显细小,平均中径粒度为1.5 μm,且粒径分布区域集中,B粉约3 μm,粒径分布较分散,而C粉为4～5 μm.研究结果证明:前驱粉的特性直接影响着超导带材的最终超导性能.一种特定的前驱粉,对应着一种特定的最佳HT1和HT2工艺.只有在二者匹配良好前提下,才能使前驱粉的性能得以发掘.     

水温水量对水源热泵制热性能的影响

水源热泵利用少量高品位能源实现低温热能向高温热能的转移,具有较好的节能效果。水源热泵水源侧和用户侧的进水温度、水流量对其制热性能有较大的影响。为了使低温热能最大化的转化为高温热能,在制热工况下通过试验对影响水源热泵制热性能的因素进行研究,得出通过提高水源侧进水温度、降低用户侧进水温度、增大两侧水流量来提高系统的制热性能,为水源热泵的高性能运行和应用提供参考。