若干难熔金属提纯的新技术

讨论了纯度对难熔金属性能的影响,重点介绍几种最有前景且能有效去除难熔金属内部杂质的提纯方法,包括电子束区域熔炼法和等离子弧熔炼法,并对这些方法进行了分析,提出了一些难熔金属提纯的建议。     

Nb管增强Cu-Nb多芯复合线材的制备及性能表征

采用集束拉拔技术和热处理技术制备出了Nb管增强Cu-Nb多芯复合线材,当复合线材线径为?1.7mm时,其抗拉强度接近1.2GPa,导电率为74%IACS。分别对?2.5、?2.2、?2.0、?1.7mm的Cu-Nb-Cu多芯复合线材的形变取向、微观结构及力学性能和导电性能进行了表征。探讨了冷加工变形量对Cu-Nb-Cu多芯复合线材微观组织及性能影响的机理。     

磁体用NbTi超导体的研究进展

NbTi是典型的低温超导材料,广泛应用于核磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)、高能物理(HEP)等领域.常用NbTi超导材料的临界温度Tc为9.6K,4.2K时的上临界场Hc2为11T,因此NbTi超导材料的应用都是在低场范围内,也是不可替代的低场超导材料.综述了NbTi超导材料的发展现状和未来的发展趋势.     

套管法制备Nb3Al超导线材及Nb-Al扩散成相规律研究

采用套管法(RIT)制备了单芯、7芯和49芯Cu包套的Nb3Al前驱体线材,并利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)等手段研究了不同反应动力学条件下的Nb-Al扩散成相演变规律。结果表明:与Nb3Sn超导体中Nb-Sn扩散成相不同,在Nb3Al中,随着反应动力学条件的增加或者Nb-Al扩散间距的减小,Nb-Al二元化合物的成相演变规律如下:Al+Nb→NbAl3+Nb→Nb2Al+Nb→Nb3Al+Nb2Al+Nb;同时Nb-Al扩散的最终反应产物为Nb/Al原子比4:1的Nb3Al、Nb2Al和Nb的混合相。通过优化反应条件,在1400℃,50 h热处理条件下,成功制备出了49芯Nb3Al超导线材,该线材超导转变温度(Tc)达到15.7 K。     

助焊剂和镶嵌温度对嵌入式NbTi超导线材表面及性能的影响

嵌入式NbTi超导线是将小铜超比的NbTi/Cu超导线材经过去油和助焊后,在高温锡液中嵌入U型铜槽中,从而获得大铜超比的NbTi/Cu超导线材。研究了超声波去油温度和乳化剂浓度对对超声波清洗后U型铜槽线表面质量的影响。研究表明,温度为50℃、乳化剂浓度为5%的去油溶液可有效去除U型铜槽线表面的油污和灰尘；进一步研究了不同浓度的前处理助焊剂“氯化亚锡+硝酸+异丙醇”对助焊后U型铜槽线表面状态的影响。研究表明,硝酸助焊后,表面粗糙度很差；氯化亚锡助焊后铜槽线表面粗糙度极低,无法进行热镀锡；而“300g/L氯化亚锡+15%硝酸+3%异丙醇”助焊清洗工艺配方的助焊效果最好。在优化出去油和助焊清洗工艺参数基础之上,采用不同锡液温度(360~500)℃进行镶嵌实验,并采用目测和扫描电镜来表征镶嵌线材表面质量。实验结果表明,锡液温度过低,线材表面镀锡不均匀,呈淡红色；锡液温度过高,线材表面易产生锡瘤；当锡液温度范围为(400~440)℃时,线材表面质量较好,无锡瘤、黑点、毛刺、露铜等表面缺陷,同时可以满足线材结合力和剩余电阻比的性能要求。     

不同热处理制度对NbTiTa超导线材性能的影响

通过调整超导线材的最终附加应变、时效热处理时间和时效热处理温度3个参数来提高NbTiTa超导线材的J_c性能.在法国国家高场实验室通过标准四引线法,在4.2K、0～11T的磁场中测量了线材的临界电流.结果表明,适度升高时效热处理温度、延长时效热处理时间、增加最终附加应变,有益于提高NbTiTa超导线材的临界电流密度.经4次时效热处理385~C×(40～70)h,最终附加应变从2.5增加到3.5,Φ1.25mm超导线材的J_c在4.2K、8T下达到777A/nm~2,与国外文献报道的J_c值相当.     

Ti555211合金片层组织裂纹扩展的SEM原位观察

利用SEM原位拉伸实验,研究了Ti555211合金片层组织的拉伸变形和断裂行为。结果表明：在拉伸载荷作用下,片层组织试样中滑移带优先出现在与加载方向大于45°的片层组织上。在裂纹扩展过程中,合金内滑移带的密度均随着载荷的增加逐渐增加,片层组织试样为沿片层和跨片层交叉断裂。原位拉伸试样断口分析表明,韧性断裂是片层组织试样的主要断裂方式。试样断口存在明显剪切唇和大量断裂韧窝。SEM原位拉伸实验分析方法能够对新型Ti555211近β钛合金的变形和断裂行为进行实时跟踪,该方法的研究结果更加具有科学价值和参考意义。     

纳米氧化镧增强Mo-Si-B合金多重强化效果分析

结合机械合金化和热压烧结技术制备的多相Mo-12Si-8.5B合金是由钼固溶体（α-Mo）和金属间化合物（Mo3Si和Mo5SiB2）组成的复合材料。合金的微观组织是Mo3Si和Mo5SiB2以颗粒形态弥散分布在具有连续结构α-Mo基体的晶粒内和晶界处。纳米尺度的La2O3颗粒主要分布在Mo-12Si-8.5B合金中α-Mo相的晶粒内,部分存在于Mo3Si和Mo5SiB2颗粒内。纳米La2O3颗粒的掺杂同时细化了α-Mo基体的晶粒和Mo3Si与Mo5SiB2相的颗粒从而使合金具有细小的微观组织,合金内α-Mo、Mo3Si和Mo5SiB2相的平均晶粒或颗粒尺寸均小于1μm。结合微观组织观察及力学性能试验结果,对Mo-12Si-8.5B合金中存在的细晶强化、固溶强化和颗粒强化多重强化效果的耦合作用进行了量化分析。     

Mo-Nb单晶材料的加工图及热变形行为（英文）

运用Prasad失稳准则建立了Mo-Nb单晶材料的加工图,研究了材料在1100~1300℃,应变速率0.001~10s~(-1)范围内的热变形特征。结果显示,变形温度和应变速率对Mo-Nb单晶材料的流变应力有着显著的影响。材料的加工图表明,Mo-Nb单晶的最佳热变形条件为变形温度1190℃和应变速率3.16 s~–1。材料的显微组织表明,在1150℃/10s~(-1)和1100℃/0.01 s~-1变形条件下,变形后的样品内部出现了大量的裂纹,且裂纹区域面积较大;经1250℃/0.01 s-1变形的样品,内部只有局部位置出现少量裂纹;1300℃/10s~(-1)变形的样品内部未发现明显的裂纹。X射线衍射结果显示,经1300℃/10s~(-1)变形后的样品仍保持相对较好的单晶组织。表明在1300℃/10s~(-1)变形条件下,样品在变形过程中没有发生变形失稳,这与采用加工图预测的结果相符。     

增强芯丝密度对Bi-2212高温超导带材性能的影响（英文）

采用共沉淀工艺制备Bi-2212前驱体粉末,并通过粉末装管法(PIT)制备了Bi-2212单芯带材。通过对装管粉末颗粒尺寸的控制,分别获得了具有不同芯丝密度的带材,并对其所引起的超导带材的微结构和超导载流性能的变化进行了系统的分析。SEM照片显示,前驱体粉末是由3~5μm的初级颗粒组成的,但是由于烧结过程中发生硬团聚,有大量的大尺寸团簇颗粒产生,颗粒尺寸由10到180μm不等。通过过筛将前驱体粉末按照颗粒尺寸分为4组,分别进行装管。结果表明,随着平均颗粒尺寸的减小,在冷加工和热处理过程中带材的芯丝密度均有明显增加。因此最终带材的晶间连接性较强,从而获得带材载流性能较高。本研究可以作为装管工艺优化的一个重要理论依据,为Bi-2212超导线材性能的进一步提高奠定基础。