MgB2超导线材制备工艺及其性能研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:showlisy1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自2001年日本科学家发现MgB2是一种具有39K临界转变温度的超导材料以来,许多国家对其制备、性能和应用开展了大量的研究工作。MgB2超导体具有远高于低温超导体的Tc,又不存在高温超导体中难于克服的弱连接、成本高、难加工等问题,极具潜力成为新一代广泛应用的超导材料。   本文采用粉末套管法制备了MgB2超导线材,重点研究了Mg/B先驱粉末制备工艺、MgB2线材加工工艺和后续烧结工艺,并研究Fe3O4、 CaF2、 MgF2、C、SiC以及石墨稀掺杂物质掺杂对MgB2超导线材性能的影响。   研究表明,采用氩气保护球磨方法可以获得粒径较小、均匀性好的Mg/B先驱粉末,且不会引起先驱粉末成分的变化。用原位粉末套管法制备MgB2/Fe线材过程中,对线材在600℃温度下退火10min能够明显消除线材的加工硬化现象且此时不会引起芯部Mg与B的反应。采用快速烧结的方式可以合成良好的MgB2超导相,并且烧结过程中Mg的氧化并不严重。相对于真空烧结,快速烧结具有快速、成本低、操作方便等特点,且快速烧结样品的临界电流密度明显高于传统真空烧结样品。未掺杂的线材样品经过快速烧结800℃,10min烧结后,自场下的临界电流密度Jc值在5K时达到3.2×105A/cm2,在20K,2T时,临界电流密度值仍大于104A/cm2。采用分步法制备的样品比原位粉末套管法制备的样品更致密,但分步法制备样品的Jc却低于粉末套管法制备样品的Jc。掺杂试验表明,在低场区掺杂样品的Jc值大多低于未掺杂样品的,在高场区SiC、C、MgF2掺杂明显提高了MgB2线材的临界电流密度,其中掺杂5wt%SiC的MgB2线材在5k、6T时Jc值达1.1×104A/cm2。CaF2和石墨稀掺杂的样品Jc值在所有温度和整个磁场范围内都比未掺杂样品低,没有起到改善MgB2/Fe/Cu线材临界电流特性的作用。
其他文献
本文通过对荣华二采区10
期刊
城市供水系统是城市建设和发展的重要基础设施,而城市给水管网是城市供水系统的重要环节,也是保障人民生产、生活不可或缺的物质基础。其投资一般要占整个供水系统总投资的60-
薄膜电介质电容器由于具有超快的电能充/放速率,使其在现代的脉冲功率电子设备中具有十分重要的地位。同时薄膜形态的电容器设备也可促进电子产品趋于小型化,利于器件微型化的实现。近年来,关于介电电容器储能性能的研究日渐丰富,许多优越的性能也已被获得,但是依然存在一些问题亟待解决,主要包括:1)总的储能密度较低,2)储能效率有待提高,3)材料稳定性需要优化,比如温度依赖稳定性、疲劳稳定性等,4)全面的理解在
球墨铸铁件以其性能和成本上的优势,在国内外得到大量的应用。近年来,随着大型机械制造厂、核工业以及新兴的风电行业的发展,厚断面球墨铸铁的需求量在全世界范围内快速增长。对