快脉冲超导磁体用NbTi超导线材的制备研究北大核心CSCD

本研究以Cu10Ni合金作为基体材料,采用组装法制备了铜比1.8,Φ0.7 mm的快脉冲超导磁体用NbTi超导线材.研究了Cu10Ni合金、时效次数和最终应变、去应力退火对快脉冲超导磁体用NbTi/Cu超导线微观组织和临界电流密度的影响.实验结果表明:采用Cu10Ni合金作为基体,时效3次且最终应变在3.5-5.0之间时,线材最终应变增大,临界电流密度呈先增大而后降低,最终趋于稳定的变化规律;最终应变为4.37时,随着热处理次数的增加,临界电流密度呈先增大而后降低的趋势,断线次数也随之明显增多.损耗的测试结果表明:采用Cu10Ni合金为基体制备的超导线材的损耗要明显小于无氧铜基体的超导线材.经过3次时效热处理且最终应变为4.37时,Cu10Ni合金为基体制备的超导线材其临界电流密度最高为2308A/mm^2(4.2K,5T,判据0.1μV/cm),损耗为40.8mJ/cm^3,(±3T,4.2K).     

Bi-2223/Ag带材超导芯中网状弱超导区的磁光图像研究

多芯Bi-2223/Ag带材的磁光图象表明,剩余磁感应强度在超导芯中的分布呈现网状弱超导区。起导芯经超声波振荡后的片尺寸小于超导芯的宽度,暗示网状弱超导区可能是网状裂痕,这可能是限制Bi-2223/Ag带材超导电流的重要原因。     

在工频外磁场下高温超导体的交流损耗

在工频外磁场条件下,研究了不同工艺的Bi-2223/Ag带和Cu位元素替代的YBa₂Cu_3-xSn_xO_y超导体的交流损耗.实验结果表明：在单芯Bi-2223/Ag带中,热处理时间、温度及超导芯厚度的增加都将增加Bi-2223相的含量,因而导致磁滞损耗增加.将单芯带细分成19芯Bi-2223/Ag带能减少磁滞损耗,但另一方面,超导芯间的耦合增加了银基体的涡流损耗,因此19芯带的损耗只比单芯带减少20%左右.在YBa关键词：     

CRITICAL CURRENT DENSITY AND FLUX PINNING CHARACTERISTICS IN MELT-TEXTURED Y0.6Er0.4Ba2Cu3Oy SUPERCONDUCTOR

We prepared highly textured YBa₂CuO_y and Y_0.6Er_0.4Ba₂Cu₃O_y bulk samples by a powder melting process method under the same conditions and studied the magnetic properties and flux pinning character istics. It is found that the J_c estimated by the Bean's model decreases with the magnetic field according to a power law J_c∝B^-n (n<0.55), suggesting that J_c values of these materials are controlled by the flux pinning rather than weak links. Also, J_c and flux pinning are improved by the Er addition. The reduction of the size of Y₂BaCuO₅ particles, magnetic pinning and stress-field pinning caused by the Er addition may be responsible for the enhancement of J_c and flux pinning.     

热处理温度对碳掺杂MgB_2/Nb/Cu超导线材性能的影响

采用Nb/Cu复合管作为外包套材料,通过原位法粉末装管工艺(PIT)制备了C掺杂MgB2/Nb/Cu线材.在高纯流动氩气保护条件下、650～950℃温度区间内烧结2h.微观结构分析显示,通过该工艺制备的MgB2/NbZr/Cu线材具有良好的晶粒连结性和较高的致密度.X射线衍射(XRD)分析表明在750℃左右可以生成纯度较高的MgB2相,在低温和高温下烧结后均有杂相峰出现,并且高温烧结后所生成的相结构较为复杂.采用四引线法超导临界电流的测试结果表明,低温烧结后的线材具有超导电流传输性能,而当热处理温度超过750℃时,样品中的电流传输状态表现为正常电阻态.实验结果证实采用Nb作为原位法MgB2超导线材的包套阻隔层时,成相热处理一般应该在低于750℃的温度下进行.     

实用化MgB2超导材料研究进展

本文综述了实用化MgB2超导材料的最新研究进展.最新的理论和实验结果表明通过元素替代和掺杂,有希望进一步提高MgB2超导线带材的临界电流密度和磁通钉扎特性,完全可以达到实用化要求.目前MgB2超导磁体的制备技术研究已经开始,极有可能开发出采用闭路循环制冷机制冷的核磁共振成像仪(MRI)取代现在医学上使用的基于低温超导的核磁共振成像系统.     

2T高温超导Bi-2223带材磁体

通过带材Ic及其弯曲性能测试,进行磁体设计,采用先处理后绕制(R&W)的工艺,制得中心磁场达2T的高温超导Bi-2223带材饼状线圈磁体.该磁体在液氮(77K)下通电流22.4A,中心磁场达0.25T;在液氦下可通电流170A,中心磁场达2.0T(4.2K),为液氮下的8倍,表明所采用的工艺,对制作中小规模高温超导Bi-2223带材饼状线圈磁体,是合适的.     

热处理和添加元素对MgB2晶畴尺寸和微观应变的影响

用X射线衍射仪和扫描电镜研究了热处理温度和添加元素(Ti, Zr)对单相MgB2粉末样品的晶畴尺寸和微观应变的影响.结果表明,无论是没添加的还是添加了合金元素的MgB2样品,随热处理温度的升高晶畴尺寸明显增大.在同样处理制度下,添加元素样品的晶畴尺寸明显小于不添加的样品.随热处理温度的升高,微观应变有降低的趋势.晶畴尺寸的测试结果与扫描电镜的观测结果表现出很好的一致性.实验说明,添加元素(Ti, Zr)MgB2样品临界电流密度的提高,与晶格畸变增加,晶畴尺寸变小,晶界增多,导致钉扎力增加有关.     

采用X-射线衍射测定YBa2Cu3Ox中的氧含量

本文详细介绍了采用X-射线衍射测定YBa2Cu3Ox中氧含量的实验细节并采用此法测定了六个样品的氧含量。结果表明：分别在空气和氧气中生长的名义成分为123 15wt.!1 0.5wt.?O2的样品的氧含量分别为6.63和6.76。经渗氧处理后，氧含量分别增加至6.88和6.94。在名义成分为123 15wt.!1 0.5wt.%Pt的样品中也得到类似的结果。本文对采用X-射线衍射测定YBa2Cu3Ox中氧含量的合理性和测定精度进行了讨论。     

不同截面尺寸Bi-2223多芯带材的错配角

采用输运电流方法测试了37芯Bi2223带材的平均错配角．带材的错配角随带材厚度的降低而减小，同时带材Jc升高．但过薄的带材由于加工不稳定易导致Ag／超界面不规则现象，并破坏界面晶粒取向，造成错配角增大．