YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu-Ni合金超薄基带及制备方法技术

YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu-Ni合金超薄基带及制备方法，属于高温超导涂层导体用合金基带技术领域，此Cu-Ni合金超薄基带的厚度小于50μm，立方织构含量大于95%（95%；Ar/5%H2保护气氛中，在700-1000℃进行再结晶热处理。本发明专利技术使此Cu-Ni合金超薄基带在较低温度下获得更强的立方织构，既能在保证立方织构强度的基础上降低热处理的温度，又能通过减小基带厚度降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu-Ni合金超薄基带的制备技术，涉及高温超导涂层导体用合金基带的制备。
技术介绍
近年来，各个技术发达国家都将第二代涂层超导体的实用化研究作为21世纪超导材料研究和发展的热点，并取得了一系列突破性的进展。目前，在采用RABiTS技术路线来发展涂层超导带材的过程中，多种金属可用来作为涂层超导材料的韧性织构基带材料。按照金属的种类划分主要有Ag及其合金基带，Cu及其合金基带和Ni及其合金基带等。其中对Ni及其合金基带的研究最为广泛，虽然Ni5W合金基带已经实现商业化生产，但如何减小织构合金基带的磁性和降低其成本仍然是一个很受关注的问题。因此，低成本、无磁性、 强织构的Cu基合金基带也就成了人们的研究目标。常见的用于YBCO涂层导体的织构合金基带的厚度为80 μ m。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，此无磁性Cu-Ni合金超薄基带的厚度小于50 μ m,能在较低的热处理温度下获得更强的立方织构，其立方织构含量大于95%(〈10° )，并有效的降低金属基带成本，减少资源消耗。YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu-Ni合金超薄基带，其特征在于与常见的用于涂层导体的织构合金基带相比，此Cu-Ni合金超薄基带的厚度小于50 μ m(普通织构合金基带的厚度为80 μ m);且其立方织构含量大于95% (〈10° )，且小角度晶界的含量大于90% (〈10。)，孪晶界的含量降低到小于2%。进一步该强立方织构Cu-Ni合金超薄基带的居里温度彡10K,在YBCO涂层导体的应用温度范围内，无铁磁性，可以大大降低其交流损耗。本专利技术所示的一种YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu-Ni合金超薄基带的制备，包括以下步骤(I)将高纯度的铜(>99. 95%)和高纯度的镍(>99. 95%)采用真空感应熔炼，其中铜含量为30 90at. % ；(2)将熔炼坯锭进行锻造、热轧、线切割等；(3)将不同厚度的坯锭进行往复轧制，其道次变形量〈10%，总形变量>95%，得到不同厚度的Cu-Ni合金超薄带；(4)将不同厚度的Cu-Ni合金超薄带，在Ar/5%H2保护气氛中，700-1000° C下进行再结晶热处理I小时。优选步骤(3)轧制前，铜镍合金坯锭厚度为4mm。根据上述步骤制备的无磁性强织构立方织构铜镍合金薄带的厚度小于50 μ m，其立方织构含量大于95% (〈10° )，且小角度晶界的含量大于90% (〈10° )，孪晶界的含量降低到小于2%。与普通厚度(如80μπι)的合金基带相比，在达到相同的立方织构含量时，其热处理温度可以降低100-200 0C (换句话说，本专利技术的基带采用与80 μ m相同的热处理温度时，其性能要优于普通的基带性能)，而本专利技术采用从900°C -1000°C的热处理温度时，可使本专利技术的无磁性强织构立方织构铜镍合金薄带性能更优，而1000°C时其立方织构含量99%(〈10° );此超薄基带的厚度小于50 μ m，节省了材料的使用成本，而温度的降低则可以节省能源，在工业上更能体现经济价值。本专利技术Cu-Ni合金超薄基带的厚度小于50 μ m，它能在较低温度下获得更强的立方织构，其立方织构含量达到99% (〈10° )，且小角度晶界的含量大于90% (〈10° )，孪晶界的含量降低到小于2%。因此，这种YBCO涂层导体用无磁性Cu-Ni合金超薄基带与普通厚度的Cu-Ni合金基带相比，它能在较低温度下获得更强的立方织构，使其既能在保证立方织构强度的基础上降低热处理的温度，又能通过减小基带厚度有效的降低金属基带成本，减少资源消耗，具有很强的科学意义及社会意义。 实验验证采用本专利技术提供的一种YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu-Ni合金超薄基带制备技术，简单实用，能够重复制备出无磁性、强立方织构的Cu-Ni合金超薄基带。技术简单实用，既能在保证立方织构强度的基础上降低热处理的温度，又能通过减小基带厚度有效的降低金属基带成本，减少资源消耗。注意事项在轧制过程采用往复轧制，且道次变形量〈10%，总形变量>95%，其优选方案是道次变形量约为5%，总形变量约为99%。保证基带在形变过程中，形变均匀，形成有利于立方织构形成的轧制织构。由于此Cu-Ni合金薄带的厚度小于50 μ m,应采用合理的轧制设备和轧制工艺，避免轧制最后阶段形成严重的表面剪切。为对比小于50 μ m的超薄带在立方织构形成上的优势，将其与普通80 μ m厚的铜镍合金基带作对比，并保证两种基带的轧制工艺一样。附图说明图1实例2Cu_Ni合金超薄基带温度与磁性能的关系曲线；图2实例I的EBSD图及(111)极图；图3实例2的EBSD图及(111)极图；图4对比例的EBSD图及(111)极图；图5实例2和对比例的RD-ND截面的SEM图；其中左图为实例2RD-ND截面的SEM图，右图为对比例RD-ND截面的SEM图。具体实施例方式实例I将高纯度铜和镍(分别>99. 95%)采用真空感应熔炼经锻造、热轧、线切割等技术获得Cu-45at. %Ni合金坯锭，其坯锭厚度为4mm ;往复轧制过程中，其道次变形量约为5%，总形变量约为99%，轧制后此薄带厚度为40 μ m ;Ar/5%H2保护气氛中，在900° C进行I小时的再结晶热处理，并在保护气氛的保护下在空气中冷却至室温。立方织构含量为95. 2%(〈10° )，其EBSD图及(111)极图见图2。实例2将高纯度铜和镍(分别>99. 95%)采用真空感应熔炼经锻造、热轧、线切割等技术获得Cu-45at. %Ni合金坯锭，其坯锭厚度为4mm ;往复轧制过程中，其道次变形量约为5%，总形变量约为99%，轧制后此薄带厚度为40μπι ;Ar/5%H2保护气氛中，在1000° C进行I小时的再结晶热处理，并在保护气氛的保护下在空气中冷却至室温。立方织构含量为99%(〈10° )，其EBSD图及(111)极图见图3。对比例将高纯度铜和镍(分别>99. 95%)采用真空感应熔炼经锻造、热轧、线切割等于实例2 一样的技术获得Cu-45at. %Ni合金坯锭，其坯锭厚度为8mm ;往复轧制过程中，其道次变形量约为5%，总形变量约为99%，轧制后此薄带厚度为80 μ m ;Ar/5%H2保护气氛中，在1000° C进行I小时的再结晶热处理，并在保护气氛的保护下在空气中冷却至室温。立方织构含量% 95. 6% (〈10。)，其 EBSD 图及(111)极图见图 4。 上述实例2中所产生的织构无磁性Cu-Ni合金超薄基带的居里温度的测试如图1所示其居里温度为IOK左右，完全满足涂层导体应用条件(77K)下无磁性的要求。上述各实例中所产生的强立方织构无磁性Cu-Ni合金基带的(111)极图及EBSD图见图2_4，说明此无磁性Cu-Ni合金超薄基带与普通厚度的合金基带相比，其热处理温度可以从1000° C降到900° C ;此超薄基带的厚度仅为40 μ m，即降低了金属基带的成本，又减少了资源消耗。本文档来自技高网...

【技术保护点】
YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu?Ni合金超薄基带，其特征在于：Cu?Ni合金超薄基带的厚度小于50μm；其立方织构含量大于95%（<10°），且小角度晶界的含量大于90%（<10°），孪晶界的含量降低到小于2%。

【技术特征摘要】
1.YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu-Ni合金超薄基带,其特征在于Cu-Ni合金超薄基带的厚度小于50 μ m;其立方织构含量大于95% (〈10° )，且小角度晶界的含量大于 90% (〈10。)，孪晶界的含量降低到小于2%。2.按照权利要求1的Cu-Ni合金超薄基带，其特征在于，其立方织构含量为99% (〈10° )。3.制备权利要求1的YBCO涂层导体用无磁性强立方织构Cu-Ni合金超薄基带的方法， 其特征在于，包括以下步骤(1)将高纯度的铜(>99.95%)和高纯度的镍(>99. 95%)采用真空感应熔炼，其中铜含量为 30 90at. % ；(2)将熔炼坯锭进行锻造、热轧、线切割；...

【专利技术属性】
技术研发人员：索红莉，田辉，孟易辰，王金华，李孟晓，梁雅儒，马麟，王毅，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：