Na掺杂对Bi-2212高温超导体性能影响研究

本文采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了Na掺杂的Bi_2.1Sr_1.96Ca_1-xNa_xCu_2.0O_8+d超导材料。Bi-2212前驱体粉末采用改进的共沉淀工艺制备,并在烧结前将前驱体粉末与NaOH混合。本文系统研究了Na离子掺杂对Bi-2212体系晶格结构、相组成、微结构和相关超导性能的影响。Na离子掺杂导致Bi-2212体系相转变温度的显著降低。因此在SPS过程中,烧结温度相应发生了变化。但Na掺杂仍然导致大量Bi₂Sr₂CuO₆ (Bi-2201)相生成,进而导致了超导相含量的降低和织构度的破坏,所以给体系的超导电性带来了负面的影响。另一方面,Na掺杂相Bi-2212中掺入了大量的点缺陷,这些点缺陷可以作为有效钉扎中心。因此,通过优化Na掺杂Bi-2212的烧结工艺,有可能在高场条件下获得体系性能的改善。     

某手枪自动机动力学仿真研究

利用某动力学仿真软件建立某手枪自动机三维实体虚拟样机，进行动力学仿真计算，得到了各运动构件运动特性曲线，并绘制了供弹路线、抛壳路径，证明利用虚拟样机技术进行枪械复杂机构的动力学分析计算方法可行，仿真结果比传统的作图法绘制的图形更真实直观。     

Nb3 Sn超导线材室温拉伸试验方法

利用Zwick Z020型电子万能材料试验机和Zwick Laserxters 1000762型光学引伸计测试了Nb3Sn超导线材的力学性能,研究并制定了一套高精度、高稳定性的室温拉伸试验方法。为了验证该方法的可行性及稳定性,对其进行了多组数据测试,并计算了各性能的平均值X、标准方差s、相对标准偏差COV、相对标准不确定度URSU(N)。结果表明:该方法测试出的Nb_3Sn超导线材力学性能的精确度及稳定性均很高,该试验方法可为高场磁体及加速器磁体的顺利研制提供有效保证。     

MgB_2多芯超导线带材研究进展

回顾了近年来多芯MgB2超导线带材的主要研究进展,分析了包套材料的选取原则;比较了粉末套管法(PIT)、连续粉末装管成型工艺(CTFF)及中心镁扩散工艺(IMD)等几种常用的MgB2线带材加工制备技术的特点;评述了多芯MgB2线带材的磁通钉扎性能、交流损耗、稳定性与失超传播以及力学性能等方面的研究进展;同时简要回顾了多芯MgB2超导线带材的应用研究现状。     

起始粉末对MgB2超导线材成相及微结构的影响

采用原位法粉末装管工艺制备了不同起始粉末MgB2/Nb/Cu单芯线材。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(EMS)研究了不同起始粉末对线材微观结构及相成分的影响。结果显示,从线材的微观结构和相成分角度来看,B粉影响不大,起主要作用的是Mg粉。     

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。     

Ni-Cr-W高温合金渗铝涂层1100℃恒温氧化行为

系统地研究了Ni-Cr-W高温合金铝覆涂层在1100℃的恒温氧化行为。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术对试样进行观察与分析。结果表明,铝覆涂层的氧化动力学曲线分为初期快速氧化阶段和中后期缓慢平稳氧化阶段。在整个氧化过程中,铝覆涂层表面形成的氧化物经历了由晶须状的θ-A12O3→等轴的α-A12O3→α-A12O3→颗粒状α-A12O3→颗粒状团聚α-A12O3变化过程。碳化物在氧化初期可有效阻止由Ni和Al元素的互扩散所引起的涂层退化。     

增强芯丝密度对Bi-2212高温超导带材性能的影响

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3~5微米的初级颗粒组成的,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微米到180微米不等。通过过筛将前驱体粉末按照颗粒尺寸分为四组,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,从而获得了带材载流性能较高。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。     

Mo-Nb单晶的热变形行为及本构方程

采用Gleeble-3800热模拟试验机对Mo-Nb单晶材料的高温流变应力变化规律进行了热模拟实验研究,变形温度区间为1100~1300℃,应变速率为0.001~10 s~(-1),变形程度为50%,真应变量为0.7。结果表明,变形温度和变形速率对Mo-Nb单晶材料的流变应力有较大影响,Mo-Nb单晶材料的真应力-真应变曲线表现出峰值、应变软化和稳态流动等特征。采用修正Arrhenius双曲正弦函数建立了Q、A、n、α等材料常数与真应变的函数关系式,计算了在试验条件下的各种材料参数,推导了Mo-Nb单晶材料高温变形本构方程。     

Mo-Nb单晶材料的热变形行为及加工图

运用加工图以及Prasad失稳准则研究了Mo-Nb单晶材料在1100-1300℃,变形速率0.001-10s-1范围内的热变形特征。结果显示,变形温度和变形速率对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,在相对较高的变形温度（>1190℃）和应变速率条件下（>3.16s-1),变形后的样品仍然可以保持相对较好的单晶组织结构。材料的显微组织表明,在1150℃/10s-1和1200℃/0.01s-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℃/1s-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,XRD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。实验结果表明,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。