崔利军
,
张平祥
,
潘熙锋
,
闫果
,
齐铭
,
王大友
,
刘向宏
,
冯勇
,
白质明
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.01.06
Nb3 Al 超导体的超导转变温度（Tc ）和上临界磁场（Hc2）与 Nb3 Sn 类似，但具有更好的应力应变容许特性和高场临界电流密度（Jc ）。因此，被认为是下一代高场磁体应用的理想材料。目前国际上报道的 Nb3 Al 超导线材单根长度可以达到2.6 km；在4.2 K 和15 T 条件下，Jc 达到1000 A ／mm2；但是由于制备工艺的复杂性，目前仍然无法实现大规模工业化应用。首先阐述了 Nb3 Al 超导材料的基本特性，如 Nb ／Al 扩散间距小、二者硬度匹配性小和低温热处理导致 Al 含量偏离化学计量比等，以及由此带来的材料加工和热处理方面的难点；系统介绍了近年来针对 Nb3 Al 超导长线性能提升，在前驱体制备工艺、热处理工艺和表面覆 Cu 工艺方面的研究进展，并对不同的工艺进行了比较分析，重点讨论了线材制备过程中存在的关键性难点问题；最后，对 Nb3 Al 超导材料的发展趋势进行了展望。
关键词:
Nb3 Al
,
超导线材
,
制备工艺
,
超导性能
,
高场磁体
王大友
,
闫果
,
王庆阳
,
潘熙锋
,
刘国庆
,
熊晓梅
,
冯勇
,
张平祥
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.05.11
MgB2超导线带材在新型制冷机直接冷却超导磁共振成像仪(MRI)领域有着良好的应用前景.分析了实用化MgB2超导线带材制备中存在的关键技术问题,详细评述了MgB2超导线带材粉末装管法(包括原位法和先位法)国内外最新研究进展,对比分析了两种方法制备MgB2超导线带材的优缺点,讨论了制备过程中影响MgB2超导线带材临界电流密度、超导芯丝尺寸等实用化特性的关键因素.提出了若干进一步提高MgB2超导线带材综合性能的技术途径并对实用化千米级MgB2线带材制备技术的发展进行了展望.
关键词:
MgB2
,
超导线带材
,
塑性变形
,
临界电流密度
王大友
,
闫果
,
潘熙锋
,
崔利军
低温物理学报
Nb3Al超导材料在高场下具有非常高的临界电流密度以及优异的应变容许特性,被认为是高场磁体应用的理想材料.但由于Nb3Al超导材料成相反应过程的特殊性导致其制备难度极大,成为目前实用化低温超导材料研究领域的热点和难点.本文对目前国内外Nb3Al超导材料及磁体制备技术的研究进展进行了系统分析,对未来发展的趋势进行了探讨.
关键词:
Nb3Al
,
超导材料
,
超导磁体
,
制备技术
侯艳荣
,
王大友
,
潘熙锋
,
闫果
材料导报
金属间化合物二硼化镁(MgB2)超导体被认为是目前最有可能首先实现大规模工业应用的超导材料,尤其在制冷机工作温度(15～20 K)、较低磁场(1～2 T)条件的医疗核磁共振成像仪(MRI)超导磁体方面有着广阔的应用前景.回顾了MgB2超导块材在制备方面的最新研究进展,同时介绍了化学掺杂及磁通钉扎性能的研究进展;综述了前驱粉的选择、热处理条件、晶粒的连接性等一系列因素对MgB2块材性能的影响.
关键词:
二硼化镁
,
超导材料
,
临界电流密度
,
磁通钉扎
王大友
,
单迪
,
闫果
,
王庆阳
,
冯勇
,
张平祥
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15111801
采用粉末装管法(PIT)已经可以制备出千米量级MgB2超导长线,但依然没有完全满足应用需求,如何继续提高线材的单根长度仍然是MgB2超导材料研究领域的一个重要方向.在传统的原位PIT法制备MgB2超导线材的过程中,引入挤压工艺对其进行加工处理.分别用Cu和Cu-Nb作为中心增强材料,组装两个37芯MgB2包套,通过挤压、拉拔工艺对其进行加工处理.采用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对线材截面和断口的微观形貌进行分析,采用1μV·cm-的电压判据和标准四引线法测量样品在4.2K下的Ic-B曲线,得出样品在该温度下的Jc-B曲线,Ic为临界电流,B为磁场强度,Jc为临界电流密度.结果发现挤压过程所有组元变形基本同步,挤压工艺有效地增加了芯丝致密度.制备的直径3.0 mm Cu芯线材在4T,4.2K下Jc达到2.48 ×104 A·cm-2;Cu-Nb芯线材在4T,4.2K下Jc达到1.59×104A·cm-2.采用挤压工艺加工MgB2复合包套的途径是可行的,但挤压过程中复合体一次变形量超过90％,目前采用的导体结构需要进一步优化,将有助于提高所制备线材的长度和性能.
关键词:
MgB2
,
挤压
,
制备技术
,
超导线材
