【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及超導(dǎo)線材，特別涉及一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法及mgb2超導(dǎo)線材。
技術(shù)介紹
1、實(shí)用化mgb2（二硼化鎂）超導(dǎo)線材的臨界轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)39k，可在制冷機(jī)或液氫（20k）環(huán)境下使用，擺脫了昂貴的液氦制冷成本，因此被認(rèn)為具有極大的潛力在未來(lái)mri（magnetic?resonance?imaging，磁共振成像）市場(chǎng)中取代低溫鐵鈦超導(dǎo)材料。
2、目前，mgb2線材的制備主要以粉末裝管為主，需要將前驅(qū)粉裝入cu（銅）、nb（鈮）、fe（鐵）、monel（莫奈爾）等金屬基體制成的外包套中，經(jīng)過(guò)一系列的軋制、旋鍛、拉拔加工后進(jìn)行成相熱處理得到mgb2超導(dǎo)線材。粉末作為非連續(xù)性宏觀物質(zhì)，在加工過(guò)程中主要受到來(lái)自外包套的壓應(yīng)力，它的變形依賴(lài)于金屬基體。然而這些外包套通常是采用冷結(jié)合的方式貼合在一起，由于中間不存在熱過(guò)程因此各金屬基體相互獨(dú)立，達(dá)不到冶金結(jié)合的效果，cu、nb、fe等金屬基體之間的協(xié)同變形差，導(dǎo)致線材芯絲變形不均勻，在多道次的加工過(guò)程中必然使得內(nèi)部粉末分布不均且致密性變差，將嚴(yán)重影響成相后超導(dǎo)線材結(jié)構(gòu)的完整性和載流性能。近年來(lái)采用中心mg擴(kuò)散法的二代mgb2超導(dǎo)線材因能夠獲得較高的臨界電流密度成為研究熱點(diǎn)，但該方法采用的中心mg棒由于塑性差，在加工過(guò)程中出現(xiàn)容易斷裂、縮頸等現(xiàn)象，成為影響其長(zhǎng)線制備的一項(xiàng)限制性因素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法及mgb2超導(dǎo)線材，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中冷結(jié)合的金屬基體協(xié)同變形差和中心mg棒塑
2、一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法，包括：
3、在fe管的外表面通過(guò)電鍍的方式附著cu鍍層，得到cufe復(fù)合管；
4、將mg粉壓制成mg粉末棒；
5、在mg粉末棒的外表面包裹mgal合金箔，將包裹了mgal合金箔的mg粉末棒插入cufe復(fù)合管中；
6、在mg粉末棒和cufe復(fù)合管之間填充b粉，將cufe復(fù)合管的兩端封閉，得到mgb2單芯棒；
7、對(duì)mgb2單芯棒進(jìn)行多道次軋制和冷拉拔，得到mgb2單芯線；
8、對(duì)mgb2單芯線進(jìn)行成相熱處理，得到mgb2超導(dǎo)線材。
9、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種mgb2超導(dǎo)線材，該mgb2超導(dǎo)線材采用上述方法制備得到。
10、本申請(qǐng)中的一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法及mgb2超導(dǎo)線材，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
11、1、采用電化學(xué)的方法在fe管表面鍍銅制備出緊密結(jié)合的cufe復(fù)合管，并將其應(yīng)用于mgb2單芯棒粉末裝管。相比于常規(guī)nb、fe管套在cu管里的機(jī)械組合，這種方法獲得的復(fù)合管中cu、fe之間以電化學(xué)的方式形成了一層強(qiáng)耦合的結(jié)合界面，能夠保證加工過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力在復(fù)合管中均勻分布，有利于mgb2單芯棒在多道次的冷加工過(guò)程中cu、fe之間更好的協(xié)同變形，改善mgb2超導(dǎo)線材芯絲變形均勻性，提升線材的載流性能。
12、2、將高純mg粉壓棒后在其外側(cè)包裹一層mgal（鎂鋁）合金箔，mgal合金具有一定的強(qiáng)度，作為一種界面隔離在粉末棒和b粉之間，防止加工過(guò)程中二者之間的相互擴(kuò)散，粉末棒不同于金屬mg棒，可避免斷裂、縮頸等問(wèn)題。更重要的是，合金箔中的al元素在電子結(jié)構(gòu)上與mg很接近，它能夠作為一種摻雜元素在成相熱處理過(guò)程中替代mgb2晶格中的mg，引起晶格畸變，從而提高mgb2的臨界電流密度。
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1.一種MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，在電鍍之前，首先對(duì)所述Fe管（1）進(jìn)行清潔，然后在清潔后的所述Fe管（1）兩端使用耐腐蝕膠套封閉，再進(jìn)行電鍍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，對(duì)所述Fe管（1）進(jìn)行的清潔包括除油、清洗和烘干，除油時(shí)采用金屬除油劑，清洗采用鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，在電鍍時(shí)，將銅作為陽(yáng)極，將兩端封閉的所述Fe管（1）作為陰極，在電解池中加入硫酸銅電解液，控制溫度和電流密度，在所述Fe管（1）的外表面電鍍一層厚度均勻的所述Cu鍍層（2）。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，在電鍍完成后，去除所述耐腐蝕膠套，將所述Fe管（1）兩端未被電鍍的部分鋸切，得到所述CuFe復(fù)合管（3）。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，在電鍍得到所述CuFe復(fù)合管（3）后，還對(duì)所述CuFe
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，在將包裹了所述MgAl合金箔（5）的所述Mg粉末棒（6）插入所述CuFe復(fù)合管（3）前，先在所述CuFe復(fù)合管（3）的一端焊接一個(gè)堵頭，然后將所述Mg粉末棒（6）安裝在所述堵頭的中心，再填充所述B粉（4），最后在所述CuFe復(fù)合管（3）的另一端也焊接一個(gè)所述堵頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，兩個(gè)所述堵頭在朝向所述CuFe復(fù)合管（3）內(nèi)部的表面上設(shè)置有凹槽，所述凹槽位于所述CuFe復(fù)合管（3）的底面中心，所述Mg粉末棒（6）的兩端分別插入兩個(gè)所述凹槽中。
9.一種MgB2超導(dǎo)線材，其特征在于，所述MgB2超導(dǎo)線材采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制備得到。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，在電鍍之前，首先對(duì)所述fe管（1）進(jìn)行清潔，然后在清潔后的所述fe管（1）兩端使用耐腐蝕膠套封閉，再進(jìn)行電鍍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，對(duì)所述fe管（1）進(jìn)行的清潔包括除油、清洗和烘干，除油時(shí)采用金屬除油劑，清洗采用鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，在電鍍時(shí)，將銅作為陽(yáng)極，將兩端封閉的所述fe管（1）作為陰極，在電解池中加入硫酸銅電解液，控制溫度和電流密度，在所述fe管（1）的外表面電鍍一層厚度均勻的所述cu鍍層（2）。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種mgb2超導(dǎo)線材的制備方法，其特征在于，在電鍍完成后，去除所述耐腐蝕膠套，將所述fe管（1）兩端未被電鍍的部分鋸切，得到所述cufe復(fù)合管（3）。
...【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁文龍，郭強(qiáng)，王明江，謝威，朱燕敏，史一功，武博，劉向宏，馮勇，李建峰，張平祥，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西安聚能超導(dǎo)線材科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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