一种多芯MgB2超导线材的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多芯MgB2超导线材的制备方法，步骤如下：1）在氩气保护的手套箱中按比例将Mg粉和B粉置于装有研磨球的球磨罐中，密封后研磨；2）将混合均匀的粉末装入低碳钢管，密实后将两端密封；3）采用轧制、拉拔及中间退火等工艺将线材拉拔至一定尺寸；4）分别截取7段和19段等长的单芯线材，进行去应力退火并去除表面氧化皮；5）将矫直后的单芯线装入表面洗净后的外包套（Fe、Monel）管中，经旋锻、拉拔及中间退火得到7芯、19芯线材；6）将线材置入预设温度800~1000℃的电阻炉中保温5~30min后取出，得到多芯结构的MgB2超导线材。本发明专利技术制备的多芯线材具有优良的加工性能，形成的MgB2晶粒细小、致密度高，在外磁场下具有优良的超导电性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超导材料加工工程
，具体涉及一种多芯MgB2超导线材的制备方法。
技术介绍
2001年1月，日本科学家秋光纯(Akimitsu)领导的研究小组发现了二硼化镁的超导电性，轰动了整个凝聚态物理界，因为它创造了金属间化合物超导材料转变温度的新纪录，超导转变温度高达39K，随即在全世界范围内激起了研究的热潮。粉末套管法(PIT)是制备MgB2线材的主要工艺，采用PIT技术制备高Jc、高电磁稳定性MgB2线材已经成为国际超导材料研究的前沿。由于单芯线材中MgB2超导芯的尺寸较大，线材在低场下承载大电流时会积聚大量的热量，从而导致失超。多芯线材减小了单个MgB2超导芯的尺寸，同时增大了整个超导芯的截面积，使其载流能力大大增强。另外从超导芯应力保护、减小磁通跃迁、热稳定性和交流损耗等角度综合考虑，多芯线材是MgB2超导线工业化应用较佳的发展方向。目前公开报道的多芯MgB2超导线材的制备方法多采用Nb管或Ta管作为阻隔层；同时为了提高线材的机械性能，采用NbTi/Cu合金棒作为加强芯；并且为了提高中、高场下的临界电流密度，在前驱粉末中引入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯MgB2超导线材的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、在氩气保护的手套箱中将摩尔比例为1:2~1:4的Mg粉和B粉装入球磨罐中，按原料与研磨球质量比为1:3~1:5的比例装入不锈钢研磨球，然后将装有原料粉末和研磨球的球磨罐密封后固定在球磨机上球磨；设定球磨时间为2~6h，且每球磨1h暂停10~20min，筛除研磨球后得到球磨后的原料粉末；步骤二、采用浓度为8%~10%的稀盐酸将低碳钢管内外壁浸洗干净，然后用浓度为10%~15%的亚硝酸钠对其进行钝化处理；步骤三、把球磨后均匀细小的原料粉末装入外径为10~20mm，壁厚为2~3mm的低碳钢管中，采用振动装置振动并用捣棒压实后密...

【技术特征摘要】
1.一种多芯MgB2超导线材的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、在氩气保护的手套箱中将摩尔比例为1:2~1:4的Mg粉和B粉装入球磨罐中，按原料与研磨球质量比为1:3~1:5的比例装入不锈钢研磨球，然后将装有原料粉末和研磨球的球磨罐密封后固定在球磨机上球磨；设定球磨时间为2~6h，且每球磨1h暂停10~20min，筛除研磨球后得到球磨后的原料粉末；
步骤二、采用浓度为8%~10%的稀盐酸将低碳钢管内外壁浸洗干净，然后用浓度为10%~15%的亚硝酸钠对其进行钝化处理；
步骤三、把球磨后均匀细小的原料粉末装入外径为10~20mm，壁厚为2~3mm的低碳钢管中，采用振动装置振动并用捣棒压实后密封两端；
步骤四、将步骤三中装好粉末的低碳钢管进行拉拔，起始10~15个道次为直拉，道次加工率为20%~30%，拉拔速度为3~8m/min，15~20道次为盘拉，道次加工率为8%~15%，盘拉速度为15~30m/min，得到单芯线材；拉拔过程中，当总的道次加工率达到60%~90%时进行中间退火，退火工艺为600~800℃，保温10~30min，退火后采用化学方法去除线材表面氧化皮；
步骤五、对所述单芯线材进行去应力退火，退火工艺为500~700℃保温10~30min，采用化学方法去除表面氧化皮后截取等长的N段单芯线，N>1，并进行矫直；
步骤六、将步骤五中得到的N段单芯线装入的外包套管中，外包套管的材质为Fe，然后进行旋锻，旋锻的道次加工率为15%~30...

【专利技术属性】
技术研发人员：余新泉，潘徐杰，张逸芳，邵理翔，朱海东，龚燕华，
申请(专利权)人：江苏省东源核电阀门工程技术研究中心有限公司，东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32