粉末装管法MgB2线材的开发

MgB2超导体是近年来材料界关注的焦点,长期从事超导材料研究的刘春芳教授就近期国内外MgB2的研究和开发进展状况做了以下重点报道。     

机械合金化工艺制备大块MgB2超导体

由德国德累斯顿金属材料研究所的约根· 意科特领导的研究小组采用一种机械合金化工艺制备了具有高临界电流密度的大块MgB2超导体，这种超导体在20K，1T磁场下临界电流密度为10000A/cm2，并具有较高的不可逆场。他们认为，由于在这种材料中含有直径大约为40nm~100nm的球形晶粒，并存在大量的晶界，因此改善了磁通钉扎特性，提高了临界电流密度。他们相信，进一步的研究将能开发出接近薄膜性能的块状材料。所谓机械合金化，就是用研磨球使粉末粒子反复破碎和冷结合，制备大块MgB2超导体的工艺。将镁粉和无定型硼粉按化学计量比放在充有氩…     

低温原位粉末装管法制备Ag/MgB2和Cu/MgB2复合线

MgB2超导体是近年来材料界关注的焦点,长期从事超导材料研究的刘春芳教授就近期国内外MgB2的研究和开发进展状况做了以下重点报道。     

单芯MgB2超导带的制备和特性

自发现具有39 K转变温度的MgB_2超导体之后,人们很快便开始研究将它制作成能实用化的超导材料。到目前为止,在所有报道的数据中,用先位法(ex situ)工艺制作的铁壳和镍壳单芯MgB_2超导体具有最高的临界电流密度。在4.2 K,零场下,外推的短试样临界电流密度为10~6 A·cm~(-2)。开发MgB_2超导体的主要关键点在于,首     

高压处理对先位法MgB2超导体的影响

高压方法已经用于许多重要技术领域的开发 ,其中包括MgB2 超导体。高压技术可用于增加粉末的密度 ,提高粉末装管法导体的填充因子 (FF) ,改善超导复合体的均匀性。波兰科学院高压研究中心最近报道了高压处理对先位法MgB2 超导性能影响的实验结果。使用商店买来的MgB2 粉 (纯度为98% )制作 2种导体。一种导体用纯铜做外壳材料 ,双轴轧制 (TAR )成外径为0 96mm的线和 0 3 6mm× 2 72mm的扁带 ;另一种导体用Cu/Fe (内 )双金属外壳材料 ,液静挤压成外径为 5 4mm、 3 2mm和4 2mm的圆线。无论是纯Cu管还是Cu/Fe管内都是用手工以适当的…     

MgB2新型超导材料研究进展

MgB2超导体是近年来材料界关注的焦点,长期从事超导材料研究的刘春芳教授就近期国内外MgB2的研究和开发进展状况做了以下重点报道。     

热处理与元素掺杂对原位法MgB2／Fe／Cu超导线材临界电流密度的影响

采用低碳钢作为外包套材料，通过原位法粉末装管工艺（in-situPIT）制备出高密度Ti、zr掺杂的MgB2／Fe／Cu线材。将线材短样在氩气保护条件下，于650-800℃烧结2～5h。MgB2线材的微结构分析显示，通过该工艺制备的MgB2／Fe／Cu线材比MgB2块材具有更好的晶粒连结性和更高的致密度。采用标准的四引线法，在4．2K，0～8T的磁场下测试线材的I临界电流密度。测试结果显示，800℃烧结的Mg0.9Zr0.1B2／Fe／Cu线材获得了最高的临界电流密度。     

用MgH2做先驱粉的粉末装管工艺提高MgB2带的临界电流密度

有两种制备MgB2带材的粉末装管工艺，一种称为原位法(in situ)，另一种称为先位法(ex situ)。一般来说，用先位法制备的MgB2带材比用原位法制备的MgB2带材具有更高的临界电流密度Jc。即便是先位法制备的MgB2带材，对实际应用来说，也还需要大幅度提高它的临界电流密度Jc。有很多影响MgB2带材临界电流密度Jc的因素，其中最重要的参数是MgB2晶粒的耦合。虽然用具有高机械强度的包壳材料(如不锈钢，碳钢)可以对MgB2带芯施加大的应力，提高芯丝密度改善晶粒的耦合，从而提高带材的临界电流密度，但是具有高机械强度的包壳材料往往塑性不…     

MgB2超导线材的机械性能

尽管MgB2超导线材的临界转变温度相对较低,但MgB2没有晶界弱连接,因而具有低的加工成本,相对于BSCCO和YBCO表现出明显的应用优势。目前,粉末装管技术(PIT)广泛用于制备MgB2带     

高性能新型MgB2中空超导线

转变温度为 3 9K的MgB2 超导体发现不久 ,就观测到这种材料具有一些有利于实际应用的特性。例如 ,在冷加工状态 ,未经过热处理的粉中即有持续超导电流。磁光成像观测发现 ,磁场几乎从高密度、多晶块状材料内部完全排出。这说明MgB2 超导体晶界不会对超导电流起阻隔作用。这一特性使制造MgB2 为基的超导体变得容易。目前主要有 2种粉末装管法 ,一种是原位法 (insitu) ,另一种是先位法 (exsitu)。在制作过程中 ,采用细粉、合适的热处理制度并施以高应变能得到最好的结果。用先位法制备的样品在高场下具有较好的电流传输特性 ,而在低场或自…     

用机械合金化制备超细WC-Co-Cr_3C_2复合粉末

以工业ＷＣ粉、Ｃｏ粉和Ｃｒ３Ｃ２粉为原料,用行星式高能球磨机制备了ＷＣＣｏＣｒ３Ｃ２复合粉末。用Ｘ射线衍射、扫描电镜、光电子能谱等对粉末进行了分析。结果表明,球磨１２ｈ后复合粉末的粒度可达０．１μｍ左右,钴均匀分布且部分包覆在ＷＣ颗粒表面,处于亚固溶状态。     

用机械合金化制备超细WC—Co—Cr13C2复合粉末

以工业ＷＣ粉、Ｃｏ粉和Ｃｒ３Ｃ２粉为原料,用行星式高能球磨机制备了ＷＣ－Ｃｏ－Ｃｒ３Ｃ２复合粉末。用Ｘ射线衍射,扫描电镜、光电子能谱等对粉末进行了分析。     

机械合金化与烧结制备ZrB_2-TiB_2复合粉末的研究

以Zr、Ti、B为原料,先预球磨初始粉末,然后烧结制备ZrB2-TiB2复合粉末。采用X射线衍射仪和扫描电镜,分别对球磨和烧结后的粉末进行物相分析和显微结构观察。结果表明:原始粉末Zr、Ti、B按照摩尔比1:1:4混合,经机械球磨24 h后(球磨参数:大小球比1:2、球料比10:1进行配比,转速为500 r/min),球磨粉末除衍射峰向非晶化转变外,并未产生目标产物;将球磨粉末进行高纯氩气保护烧结到1500℃,保温2 h,可制备出含有较少杂质的ZrB2-TiB2复合粉末。     

MgB2超导材料的若干应用研究

MgB2超导材料具有满足实用化要求的超导参数和低廉的原材料及制造成本，为超导应用提供了新的契机。     

MgB2超导材料的开发

MgB2 的制取及性能〔1〕　新发现的MgB2 在39K便显示超导特性 ,是金属系超导体中超导转变温度最高的材料。MgB2 与氧化物超导体不同 ,在制取过程中不需要采取氧气氛控制等手段 ,所以操作比较简单。较之氧化物超导体这种超导材料的载流子浓度高、各向异性小 ,所以是一类非常有发展前途的材料。日本的产业技术综合研究所采用气体雾化法生产的镁粉 ,研究了MgB2 的合成 ,以及制取条件对其组织和超导特性的影响。研究时采用气体雾化镁粉的粒度小于 10 0 μm ,硼粉是用机械磨碎的粒度小于 10 0 μm的粉末 ,按Mg∶B =1∶2的质量比配料后混合均…     

MgB2超导线材的开发和超导磁体的应用

MgB2超导线材的开发 MgB2超导材料是2001年1月由日本科学家发现的，它是一种比较简单的Mg与B的化合物，其超导转变温度Tc非常高。自从发现以来世界各国都十分重视其实用化研究，现已试制成功长度超过1km的MgB2超导线材。MgB2线材制造方法当前最实用的认为是金属管内原料粉充填加工法（Powder-In-Tube（PIT））。     

机械合金化制备金属间化合物MoSi2

以Si粉和Mo粉为原料采用机械合金化的方法制备了金属间化合物MoSi2。研究了球磨过程中球磨时间、球料比、转速及不同球磨机类型对机械合金化产物的影响。利用SEM观察粉末表面形貌及颗粒大小，利用XRD测定物相结构。研究结果表明，当球磨机提供的能量达到相变所需的能量时，粉末中有MoSi2相生成。通过XRD分析可以看出，随着球磨时间的延长，合金化程度逐渐提高：球磨转速的提高有助于生成MoSi2：较高的球料比可以使生成MoSi2的时间提前。在机械球磨过程中，粉末的颗粒尺寸经历了一个由较粗且不规则、不均匀粉末向细小、均匀、接近球形粉末，然后团聚增大的转化过程。此外，还研究了助磨剂对合金化产物的影响，结果表明助磨剂的加入并不能促进MoSi2的生成，但可以对颗粒的细化起到一定作用。