强化双轴织构Ag/AgMg复合基带的制备方法技术

本发明专利技术属高温超导强化韧性材料领域。目前在Ａｇ合金或者是Ａｇ－Ｃｕ复合基底强化了的基带表面没有形成单一稳定｛１１０｝〈１１０〉双轴织构。本方法步骤：将Ｍｇ粉和Ａｇ粉氩气保护下熔融，制成Ａｇ↓［０．９０］Ｍｇ↓［０．１０］或Ａｇ↓［０．９９］Ｍｇ↓［０．０１］初始铸锭后轧制至１－４ｍｍ厚；按照Ａｇ箔－Ｃｕ箔－ＡｇＭｇ初始铸锭－Ｃｕ箔－Ａｇ箔或Ａｇ箔－Ｃｕ箔－ＡｇＭｇ初始铸锭的顺序冷压获的多层铸锭，厚度５ｍｍ～１３ｍｍ，其中Ａｇ箔厚度３ｍｍ～８．５ｍｍ，Ｃｕ箔厚度３０μｍ～４０μｍ；８００℃～８５０℃真空退火３～５小时；退火后冷轧，道次变形量为１０％～１５％，总变形量在９５％以上，得到３００μｍ～１００μｍ的基带；８００℃～８５０℃真空或氩气条件下退火３～５小时，然后在８５０℃～９００℃氧气退火３～５小时，得到最终产品。本发明专利技术的复合基带具有较强机械强度，同时Ａｇ表面获得｛１１０｝〈１１０〉织构，可作为用于沉积ＹＢａ↓［２］Ｃｕ↓［３］Ｏ↓［７－δ］高温超导膜的基带或Ｂｉ系带材包套材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种强化Ag基复合基带制备方法，属于高温超导强化韧性材料制备

技术介绍
第二代超导材料却由于材料本身的优点，即高的不可逆线，低的交流损失，潜在的价格优势，近年来受到了国内外政府和科研单位的重视，并得到了长足的发展，获得线带材性能和价格上的突破，这些将在不远的未来转化成工业化生产的优势，展示其强大的商业价值；另一方面，Ag包套的Bi-2223PIT带材技术日趋成熟，已经在一些国家得到了初步的应用，它是一种可以在短期实现应用的高温超导材料。银是唯一在制备超导材料时不需要隔离层的基带金属，使用这种材料可以简化工艺。但是Ag的机械强度比较差，所以如果在实际应用中能够通过复合的方法提高其机械强度，就可以将其使用在复合基带上直接制备高性能的高温超导膜或用作Bi-2223PIT带材的包套材料，从而推进工业化的进程。目前国内外研究组对复合基带进行涂层高温超导膜的研究，一些Ag合金或者是Ag-Cu复合基底已经被研究用于双轴织构的涂层导体，但是在这些强化了的基带表面没有形成单一稳定{110}<110>双轴织构，这限制了在基带上直接沉积YBCO超导薄膜。因此如何控制复合银基基带的织构，同时具有较高的机械强度是实际应用银基复合基带制备YBCO超导膜的关键所在。
技术实现思路
本专利技术所获得的复合基带具有较强机械强度，同时Ag表面获得{110}<110>织构，可以作为用于沉积YBa2Cu3O7-δ高温超导膜的基带或Bi系带材包套材料。本专利技术所提供了一种强化双轴织构Ag基复合基带的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤(1)将纯度为99.95wt％以上的Mg粉，纯度为99.95wt％以上Ag粉在氩气保护的条件下熔融，制成Ag0.90Mg0.10或Ag0.99Mg0.01初始铸锭，将初始铸锭轧制至1-4mm厚；(2)按照Ag箔-Cu箔-AgMg初始铸锭-Cu箔-Ag箔的顺序冷压获得多层的结构，或者按照Ag箔-Cu箔-AgMg初始铸锭的顺序冷压获的多层铸锭；多层铸锭的厚度是5mm～13mm，其中Ag箔的纯度在99.9wt％以上，厚度为3mm～8.5mm，Cu箔的纯度在99.9wt％以上，厚度为30μm～40μm；(3)将上述多层铸锭在800℃～850℃真空退火3～5小时；(4)将退火后的多层铸锭进行冷轧，道次变形量为10％～15％，总变形量在95％以上，得到厚度为300μm～100μm的基带；(5)得到的基带在800℃～850℃真空条件或氩气保护下退火3～5小时，然后在850℃～900℃氧气退火3～5小时，得到最终的产品。本专利技术的技术核心是采用Cu箔作为一种有效的方法分别将外层和芯层连接起来，其中外层是Ag层，芯层是AgMg合金层，Cu箔保证了芯层和外层之间良好的结合性，各层之间没有劈裂；通过MgO在基带中的弥散强化作用，基带的硬度得到了明显的提高；Ag/AgMg复合基带的Ag包覆层具有{110}<011>取向。该技术的关键是发挥纯Ag外层可以避免基底和YBCO薄膜的反应，同时具有外延基板层的作用，发挥芯层具有高的机械强度的作用。该技术将扩大Ag作为一种基底材料在高温超导领域的应用范围。因此，通过上述工艺可以制备具有{110}<110>双轴织构并具有较高机械强度的银基复合基带。附图说明图1实施例1中复合基带银基带截面SEM(a)，基带表面的织构取向分布函数(ODF)截面图(2＝0°截面)(b)，最终基带(111)面极图(c)；图2实施例2中复合基带银基带截面SEM；图3实施例3中复合基带银基带截面SEM；图4实施例4中复合基带银基带截面SEM。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1.将4mm的Ag0.90Mg0.10初始铸锭，8.5cm厚纯度为99.95wt％的Ag箔，30μm厚纯度为99.99wt％的Cu箔，按照Ag-Cu-AgMg的顺序排列获得多层结构，将上述多层铸锭在800℃真空退火5小时获得13mm的多层铸锭；将多层铸锭冷轧，道次变形量为10～15％，总的变形量大于95％，获得100μm厚度的基带。然后基带在800℃真空退火5小时，然后在880℃氧气退火4小时，得到最终的产品。复合基带的截面SEM(图1a)表明Ag层和AgMg层有良好的结合性。图1b中，再结晶织构取向分布函数(ODF)截面图(2＝0°截面)强度集中分布区即表示基带形成了{110}<011>织构，(111)面的极图FWHM为25°(图1c)。显微硬度(Future-tech公司生产的FM-700)的测试结果表明该基带维式显微硬度值为209kgmm-2是纯Ag的4倍。实施例2.将4mm的Ag0.90Mg0.10初始铸锭，8.5cm厚纯度为99.95wt％的Ag箔，40μm厚纯度为99.99wt％的Cu箔，按照Ag-Cu-AgMg的顺序排列获得多层结构，将上述多层铸锭在850℃真空退火3小时获得13mm的多层铸锭；将多层铸锭冷轧，道次变形量为10～15％，总的变形量大于95％，获得300μm厚度的基带。然后基带在850℃真空退火3小时，然后在880℃氧气退火4小时，得到最终的产品。基带形成了{110}<011>织构，维式显微硬度值达到158kgmm-2；复合基带的截面SEM(图2)表明Ag层和AgMg层有良好的结合性。实施例3.将1mm的Ag0.99Mg0.01初始铸锭，3.5cm厚纯度为99.95wt％的Ag箔，30μm厚纯度为99.99wt％的Cu箔，按照Ag箔-Cu箔-AgMg初始铸锭的顺序排列获得多层铸锭，将上述多层铸锭在850℃真空退火4小时获得5mm多层的铸锭；将多层铸锭冷轧，道次变形量为10～15％，总的变形量大于95％，获得100μm厚度的基带。然后基带在800℃真空退火4小时，然后在900℃氧气退火3小时，得到最终的产品。基带形成了{110}<011>织构，维式显微硬度值达到100kgmm-2；复合基带的截面SEM(图3)表明Ag层和AgMg层有良好的结合性。实施例4.将3mm的Ag0.99Mg0.01初始铸锭，3cm厚纯度为99.95wt％的Ag箔，30μm厚纯度为99.99wt％的Cu箔，按照Ag箔-Cu箔-AgMg初始铸锭-Cu箔-Ag箔的顺序排列获得多层铸锭，将上述多层铸锭在800℃真空退火4小时获得9mm多层的铸锭；将多层铸锭冷轧，道次变形量为10～15％，总的变形量大于95％，获得120μm厚度的基带。然后基带在800℃氩气退火4小时，然后在850℃氧气退火5小时，得到最终的产品。基带形成了{110}<011>织构，维式显微硬度值达到130kgmm-2；复合基带的截面SEM(图4)表明Ag层和AgMg层有良好的结合性。权利要求1.一种，其特征在于，它包括以下步骤(1)将纯度为99.95wt％以上的Mg粉，纯度为99.95wt％以上Ag粉在氩气保护的条件下熔融，制成Ag0.90Mg0.10或Ag0.99Mg0.01初始铸锭，将初始铸锭轧制至1-4mm厚；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化双轴织构Ａｇ／ＡｇＭｇ复合基带的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：（１）将纯度为９９．９５ｗｔ％以上的Ｍｇ粉，纯度为９９．９５ｗｔ％以上Ａｇ粉在氩气保护的条件下熔融，制成Ａｇ↓［０．９０］Ｍｇ↓［０．１０］或Ａｇ↓［０． ９９］Ｍｇ↓［０．０１］初始铸锭，将初始铸锭轧制至１－４ｍｍ厚；（２）按照Ａｇ箔－Ｃｕ箔－ＡｇＭｇ初始铸锭－Ｃｕ箔－Ａｇ箔的顺序冷压获得多层的结构，或者按照Ａｇ箔－Ｃｕ箔－ＡｇＭｇ初始铸锭的顺序冷压获的多层铸锭；多层铸锭的厚度是５ｍ ｍ～１３ｍｍ，其中Ａｇ箔的纯度在９９．９ｗｔ％以上，厚度为３ｍｍ～８．５ｍｍ，Ｃｕ箔的纯度在９９．９ｗｔ％以上，厚度为３０μｍ～４０μｍ；（３）将上述多层铸锭在８００℃～８５０℃真空退火３～５小时；（４）将退火后的多层铸锭进 行冷轧，道次变形量为１０％～１５％，总变形量在９５％以上，得到厚度为３００μｍ～１００μｍ的基带；（５）得到的基带在８００℃～８５０℃真空条件或氩气保护下退火３～５小时，然后在８５０℃～９００℃氧气退火３～５小时，得到最终的产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：索红莉，赵跃，刘敏，周美玲，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]