一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法，属于超导带材制备技术领域。本发明专利技术在将前驱粉装管前通过旋锻和热处理的方式使两种金属包套紧紧连接形成一个整体，能够排出两种金属包套之间的气体，从而大幅度减少甚至消除了复合包套带材在热处理环节由气体膨胀导致的鼓包的产生，提高了带材的临界电流密度，提高了复合包套带材的实用性，同时显著提高了复合包套超导带材的成品率。本发明专利技术将两种金属管先通过旋锻形成复合金属管，只需要旋1～2个道次即可形成复合金属管，对前驱粉进行一轮次的旋锻和拉拔过程，省去了第二次装管环节，大幅度缩短了制备复合带材的时间，节省了人力和时间成本。省了人力和时间成本。省了人力和时间成本。

【技术实现步骤摘要】
一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法


[0001]本专利技术涉及超导带材制备
，尤其涉及一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，制备Cu/Ag复合包套铁基超导带材的方法通常为两步复合法，如图1所示，首先在惰性气体的保护下制备前驱粉，然后将前驱粉填充入Ag 管中，将装入前驱粉的Ag管通过旋锻、拉拔工艺加工成Ag包套超导线材，将线材裁剪后装入Cu管中，将所形成的Cu/Ag复合管通过旋锻、拉拔和轧制等工艺制备成铁基超导带材，热处理后制备成Cu/Ag复合超导带材。该方法需要进行两轮次的旋锻和拉拔等流程(旋锻
‑
拉拔
‑
复合
‑
旋锻
‑
拉拔)，每轮旋锻和拉拔次数均为10道次以上，耗费时间和精力，成本较高。而且所制备的Cu/Ag复合包套带材Cu包套和Ag包套的连接性较差，导致带材的临界电流密度较低，且在热处理时非常容易出现鼓包，严重影响Cu/Ag复合包套带材的成品率，影响线材的实用效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法，能够避免鼓包，提高带材的临界电流密度和成品率，且处理时间短。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法，包括以下步骤：
[0006]将第一金属管装于第二金属管内，封堵所述第一金属管和第二金属管两端形成的缝隙；
[0007]在所述第一金属管内壁喷涂脱模剂后，将硬质合金棒装于第一金属管中，进行旋锻后，去除硬质合金棒，进行第一热处理，得到复合金属管；
[0008]将铁基前驱粉装于所述复合金属管中，密封后，依次进行旋锻、拉拔和轧制，将所得复合带材进行第二热处理，得到122型铁基复合金属包套超导带材。
[0009]优选的，所述第一金属管包括Ag管或Nb管；所述第二金属管包括Cu 管或不锈钢管。
[0010]优选的，所述第二金属管的内径比第一金属管的外径大0.1～0.2mm。
[0011]优选的，所述硬质合金棒的直径比第一金属管的内径小0.2～0.5mm。
[0012]优选的，所述硬质合金棒的长度比第一金属管的长度长30～50mm。
[0013]优选的，所述脱模剂为聚氨酯脱模剂。
[0014]优选的，所述第一热处理的温度为300℃～400℃，真空度为10
‑3Pa，时间为5h。
[0015]优选的，所述铁基前驱粉包括Ba
‑
122前驱粉或Sr
‑
122前驱粉。
[0016]优选的，所述第二热处理的温度为740℃～750℃，时间为3h。
[0017]本专利技术提供了一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法，本专利技术在将前驱粉装管前通过旋锻和热处理的方式使两种金属包套紧紧连接形成一个整体，能够排出两
种金属包套之间的气体，从而大幅度减少甚至消除了复合包套带材在热处理环节由气体膨胀导致的鼓包的产生，提高了带材的临界电流密度，同时显著提高了复合包套超导带材的成品率，提高了复合包套带材的实用性。
[0018]本专利技术采用预复合法制备复合包套带材，将两种金属管先通过旋锻形成复合金属管，只需要旋1～2个道次即可形成复合金属管，然后加入前驱粉，对前驱粉进行一轮次的旋锻和拉拔过程，省去了第二次装管环节，大幅度缩短了制备复合带材的时间，节省了人力和时间成本。
[0019]本专利技术只需对前驱粉进行一轮次的旋锻和拉拔过程，避免了多次旋锻加拉拔导致的Ba
‑
122多晶的破碎，提高了带材超导芯的致密度。
[0020]本专利技术的预复合方法能够通过制备复合金属管增加初始厚度，避免现有两步复合法使用壁厚较薄的金属管在第一轮金属管拉拔时出现断裂的问题，且使用壁厚较薄的金属管可大幅度降低成本。
附图说明
[0021]图1为
技术介绍
中两步复合法制备Cu/Ag复合包套超导带材的方法流程图；
[0022]图2为本专利技术采用旋锻法制备Cu/Ag复合管的示意图；
[0023]图3为本专利技术一步复合法制备Cu/Ag复合包套超导带材的方法流程图；
[0024]图4为实施例1制备的Cu/Ag复合超导带材的照片；
[0025]图5为对比例1制备的Cu/Ag复合超导带材的照片。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法，包括以下步骤：
[0027]将第一金属管装于第二金属管内，封堵所述第一金属管和第二金属管两端形成的缝隙；
[0028]在所述第一金属管内壁喷涂脱模剂后，将硬质合金棒装于第一金属管中，进行旋锻后，去除硬质合金棒，进行第一热处理，得到复合金属管；
[0029]将铁基前驱粉装于所述复合金属管中，密封后，依次进行旋锻、拉拔和轧制，将所得复合带材进行第二热处理，得到122型铁基复合金属包套超导带材。
[0030]在本专利技术中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
[0031]本专利技术将第一金属管装于第二金属管内，封堵所述第一金属管和第二金属管两端形成的缝隙。
[0032]在本专利技术中，所用第一金属管、第二金属管和硬质合金棒在使用前优选进行清洗和干燥，所述清洗和干燥的过程优选为使用无水乙醇分别清洗第一金属管、第二金属管和硬质合金棒后，在无水乙醇溶液的浸泡环境中在超声仪中超声10min，取出用干净的无水乙醇冲洗后，在50℃恒温烘干箱中烘干 1h。
[0033]在本专利技术中，所述第一金属管优选包括Ag管或Nb管；所述第二金属管优选包括Cu管或不锈钢管；所述第一金属管和第二金属管复合的方式优选为Cu/Ag、Cu/Nb或不锈钢/Ag。在本专利技术中，所述第二金属管的内径优选比第一金属管的外径大0.1～0.2mm；本专利技术对所述第一金属管和第二金属管的长度没有特殊的限定，第二金属管的长度短于第一金属管
即可。在本专利技术的实施例中，所用Cu管的内外径尺寸为Φ5
×
8mm，9.5cm长；Ag管的内外径尺寸为Φ4
×
4.8mm，10cm长。
[0034]在本专利技术中，所述封堵所用材料优选为无尘纸和胶带；本专利技术对所述封堵的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程封堵完全即可。
[0035]封堵所述第一金属管和第二金属管两端形成的缝隙后，本专利技术在所述第一金属管内壁喷涂脱模剂后，将硬质合金棒装于第一金属管中，进行旋锻后，去除硬质合金棒，进行第一热处理，得到复合金属管。
[0036]在本专利技术中，所述脱模剂优选为聚氨酯脱模剂；本专利技术对所述聚氨酯脱模剂没有特殊的限定，本领域熟知的市售商品即可。
[0037]本专利技术对所述喷涂的过程没有特殊的限定，将脱模剂摇匀后导入第一金属管中即可，在插入硬质合金棒之后，由于硬质合金棒和第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种122型铁基复合金属包套超导带材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一金属管装于第二金属管内，封堵所述第一金属管和第二金属管两端形成的缝隙；在所述第一金属管内壁喷涂脱模剂后，将硬质合金棒装于第一金属管中，进行旋锻后，去除硬质合金棒，进行第一热处理，得到复合金属管；将铁基前驱粉装于所述复合金属管中，密封后，依次进行旋锻、拉拔和轧制，将所得复合带材进行第二热处理，得到122型铁基复合金属包套超导带材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一金属管包括Ag管或Nb管；所述第二金属管包括Cu管或不锈钢管。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二金属管的内径比第一金属管的外径大0.1～0.2mm。4.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：马衍伟，李文超，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：