2超導(dǎo)線材的強度并避免加工過程中的斷芯、斷線現(xiàn)象,實驗中采用強度較高的夢乃爾合金(Monel 400)作為外包套材料,以原位法粉末裝管工藝(in situ PIT)制備了19芯導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的多芯MgB2超導(dǎo)線材。二次集束組裝后的多芯復(fù)合線材通過拉拔、軋制和中間退火熱處理相結(jié)合的方法從Φ25 mm加工到Φ1.0 mm。對加工過程不同階段的多芯復(fù)合線材進行了微觀結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)多芯線材中MgB2芯絲分布較為規(guī)整,Nb阻隔層表面較為光滑,未出現(xiàn)明顯破損現(xiàn)象。最終Φ1.0 mm的多芯線材中MgB2超導(dǎo)芯絲的平均直徑約為100 μm。熱處理后MgB2線材的抗拉強度和屈服強度分別達到396 MPa和200 MPa。MgB2線材的臨界電流密度在4.2 K、4 T時達到1.23×105 A.cm-2。"/>

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19芯MgB2/NbCu/Monel超導(dǎo)線材的制備及性能研究
作者:
作者單位:

1.西北有色金屬研究院;2.西藏民族大學(xué)信息工程學(xué)院;3.西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司;4.西北有色金屬研究院,西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司

作者簡介:

通訊作者:

中圖分類號:

TG146

基金項目:

國家自然科學(xué)基金(51372207,51772250);陜西省自然科學(xué)基金(2017ZDJC-19);國家重點研發(fā)計劃(2017YFB0902303)


Fabrication and properties of 19-filament MgB2/NbCu/Monel superconducting wires
Author:
Affiliation:

Northwest Institute for Nonferrous Metal Research

Fund Project:

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    摘要:

    為了提高多芯MgB2超導(dǎo)線材的強度并避免加工過程中的斷芯、斷線現(xiàn)象,實驗中采用強度較高的夢乃爾合金(Monel 400)作為外包套材料,以原位法粉末裝管工藝(in situ PIT)制備了19芯導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的多芯MgB2超導(dǎo)線材。二次集束組裝后的多芯復(fù)合線材通過拉拔、軋制和中間退火熱處理相結(jié)合的方法從Φ25 mm加工到Φ1.0 mm。對加工過程不同階段的多芯復(fù)合線材進行了微觀結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)多芯線材中MgB2芯絲分布較為規(guī)整,Nb阻隔層表面較為光滑,未出現(xiàn)明顯破損現(xiàn)象。最終Φ1.0 mm的多芯線材中MgB2超導(dǎo)芯絲的平均直徑約為100 μm。熱處理后MgB2線材的抗拉強度和屈服強度分別達到396 MPa和200 MPa。MgB2線材的臨界電流密度在4.2 K、4 T時達到1.23×105 A.cm-2

    Abstract:

    For improving the mechanical properties and avoiding the filament fractures or wire breaks in multi filament MgB2 wire, the traditional in-situ powder in tube (PIT) method was introduced to the MgB2 wires fabrication process using the Monel alloys with higher strenth as the outer sheath materials. MgB2 wire with the conducting structure of 19 filaments was fabricated by the PIT method. Multi-filament compound billet is processed from Φ25 mm to Φ1.4 mm in diameter with drawing, rolling and annelling process. Superconducting filament is uniformly distributed and the thickness of Nb diffusion barrier is also smooth without breaking points through the microstructure analysis of the wires at each fabrication stages. The mean diameter in MgB2 supercongducting cores is aroung 100 μm in final wires with the diameter of Φ1.0 mm. The tensile strength and yield strength of the wire heat-treated at 670℃/2h is around 396 MPa and 200 MPa respectively. The critical current density (Jc) is arrived 1.23×105 A.cm-2 at 4.2 K、4 T.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

王慶陽,張可榮,楊芳,熊曉梅,郗丹,潘熙鋒,馮建情,閆果,馮勇,張平祥.19芯MgB2/NbCu/Monel超導(dǎo)線材的制備及性能研究[J].稀有金屬材料與工程,2019,48(10):3320~3324.[WANG Qingyang, Zhang Kerong, Yang Fang, Xiong Xiaomei, Xi Dan, Pan Xifeng, Feng Jianqing, Yan Guo, Feng Yong, Zhang Pingxiang. Fabrication and properties of 19-filament MgB2/NbCu/Monel superconducting wires[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2019,48(10):3320~3324.]
DOI:10.12442/j. issn.1002-185X.20180436

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歷史
  • 收稿日期:2018-04-27
  • 最后修改日期:2018-05-15
  • 錄用日期:2018-05-29
  • 在線發(fā)布日期: 2019-11-01
  • 出版日期: