范性形变对NbTi合金超导转变温度的影响

研究了时效热处理的Nb50wt％Ti和Nb46.5wt％Ti合金在经历不同程度最终冷变形后,它们的超导转变温度的变化。研究发现:当最终真应变≥2.5时,NbTi合金(420℃×40h三次热处理)的超导转变温度随最终真应变增加而线性下降。针对该实验结果,本文在理论机制上进行了探讨。     

铌钛超导体的非合金化制备

本文研究了Nb片和Ti片在不同温度下的扩散行为，并利用Nb片和Ti片交替组配加工，经过扩散反应制备出了NbTi超导线．运用扫描电镜（SEM）观察了Nb／Ti界面的扩散形态及微结构，并对热处理工艺的合理选择进行了讨论．结果表明：经800℃，5小时扩散可得到厚度最大，Ti含量最高的NbTi超导相．该工艺制备出的NbTi超导线材的临界电流密度Jc可达到2800A／mm^2（5T、4．2K）和4200A／mm^2（3T、4．2K），与传统工艺制备出的超导体的性能相当．     

铌钛超导体的非合金化制备

本文研究了Nb片和Ti片在不同温度下的扩散行为,并利用Nb片和Ti片交替组配加工,经过扩散反应制备出了NbTi超导线.运用扫描电镜(SEM)观察了Nb/Ti界面的扩散形态及微结构,并对热处理工艺的合理选择进行了讨论.结果表明:经800℃,5小时扩散可得到厚度最大,Ti含量最高的NbTi超导相.该工艺制备出的NbTi超导线材的临界电流密度Jc可达到2800A/mm2(5T、4.2K)和4200A/mm2(3T、4.2K),与传统工艺制备出的超导体的性能相当.     

Nb/Al-AlOx/Nb junctions with controllable critical current density for qubit application

Nb/Al-AlOx/Nb tunnel junctions with controllable critical current density Jc are fabricated using the standard selective Nb etching process.Tunnel barriers are formed in different oxygen exposure conditions (oxygen pressure P and oxidation time t),giving rise to Jc ranging from 100 A/cm2 to above 2000 A/cm2.Jc shows a familiar linear dependence on P × t in logarithmic scales.We calculate the energy levels of the phaseand flux-type qubits using the achievable junction parameters and show that the fabricated Nb/Al-AlOx/Nb tunnel junctions can be used conveniently for quantum computation applications in the future.     

熔体快淬对Ni-Mn-Ga合金马氏体相变特征及应变的影响

用真空快淬炉制备了名义成分为Ni₅₀Mn₂₇Ga₂₃，淬速 分别为2，4，8m/s的快淬态试样，并将部分试样热处理.研究结果表明，与铸态相比，快淬态试样马氏体相 变温度、居里温度均有所降低，经热处理后，降低的马氏体温度和居里温度会提高.快淬合 金与铸态合金相比更容易获得单相的Ni₂MnGa结构，并能使合金主衍射峰从（22 0）转向（ 400），形成织构，热处理后织构消失.快淬工艺对相变应变和磁致应变的影响表现出复杂性 ，研究发现获得织构的快淬带具有较浇铸态试样更大的相变应变和磁致应变. 关键词： 50Mn₂₇Ga₂₃')" href="#">Ni₅₀Mn₂₇Ga₂₃ 快淬 马氏体相变 应变     

热处理温度对MgB2超导线材临界电流密度及磁通钉扎的影响

将化学计量比为1∶2的Mg粉和B粉直接装管,采用原位粉末套管(PIT)技术制备了MgB2/Fe线材,在四个温度条件下(650℃,750℃,850℃,950℃)进行了热处理.采用四引线法测量了不同温度和磁场下线材的临界电流密度(Jc),分析了热处理温度对磁通钉扎的影响,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了线材中MgB2超导相的微观结构.结果表明:热处理温度对MgB2/Fe线材的Jc和磁通钉扎特性有显著影响,最佳热处理温度应为750℃.     

内锡法Nb_3 Sn超导线材的A15相成相动力学研究(英文)

为研究Nb3Sn超导材料的A15相成相动力学,设计并制备了四组单组元内锡法(MEIT)超导线.这四组MEIT导线设计了不同的Sn/Cu比,并在一组导线中合金化掺杂了1at%Zr,,所有导线样品先经历210℃/50hr+340℃/25kr的Cu-Sn合金化热处理,然后进行A15相成相热处理.选择四种反应温度:650℃,675℃,700℃和725℃,以研究成相热处理温度和时间的影响.用SEM技术测定所有热处理样品的A15相层厚,然后对不同温度下的热处理时间作图,并进行非线性拟合.所得结果表明四种因素促进了A15相的增长:增加反应温度,延长反应时间,增大Sn/Cu比率和合金化掺杂zr;内锡法Nb,sn超导线材的成相动力学服从Yn=K(T)t变化关系,A15相生长指数n值受热处理温度和Zr掺杂的影响.     

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).     

氧化物超导体的临界电流问题

1988年 8 月16-19日在美国SnowmassVillage,Colorado的“高温超导体的临界电流”会议上集中讨论了氧化物超导体和Nb3Sn等金属超导体在临界电流密度人上有显著差别的原因.目前1T磁场下烧结块状氧化物超导体的Jc(77K)以Tc可达125K的TlSrCaCu系为最高,接近了 102A/cm2,但仍比4.2K下Nb3Sn的Jc低四个数量级.从熔体中形成的具有织构的YBa2Cu3O7(晶粒最长的达10mm)的Jc接近104A/cm2,比上述烧结样品提高了二个数量级,在SrTiO3单晶上外延生长的YBa2Cu3O7簿膜的Jc又提高一个数量级.实验还指出:在强磁场(如10T)下,超导转变急剧展宽,电阻-…     

一种制备A15化合物超导材料的新方法——微细多芯Nb/Cu挤压复合管富Sn中心扩散法

研究“微细多芯Nb/Cu挤压复合管富Sn中心扩散法”制备Nb_3Sn化合物超导材料,经700℃/24h反应扩散,样品的临界全电流密度Jc(4.2k,6.0T)=3.2×10~5A/cm~2,临界转变温度Tc=17.53k.     

内锡法Nb3Sn超导线A15相组成及TC的特征研究（英文）

设计并制备四组不同组成的内锡法Nb3Sn单组元线和两组不同结构设计的多芯线.先将所有样品进行210℃/50hr+340℃/25hr的Cu-Sn合金化热处理,接着进行A15相成相热处理.四组单组元线的成相热处理程序是在675oC,700oC和725℃三种温度下热处理100小时和200小时;而两组多芯线的成相热处理程序是在675℃,675℃,700℃和725℃四种温度下热处理128小时和200小时.将所有热处理样品采用X-射线EDS进行A15相组成分布测定,采用SQUID磁化法测定临界温度TC.所得结果表明,经过足够热处理时间后各种内锡法Nb3Sn超导线的最终A15相组成和TC与热处理温度、导线复合体组成和结构设计以及第三元素的合金化掺杂无关,而是由这种扩散与固相反应的机制本质所决定的.     

石墨掺杂MgB2线材制备及其超导性能研究

利用原位粉末套管法制备出石墨掺杂的MgB2-xCx/Fe (x= 0.00, 0.05, 0.10)超导线材,采用两种工艺制度对线材进行了最终热处理.结果显示,石墨掺杂可以有效地提高MgB2线材的临界电流密度(Jc)和磁通钉扎力(Fp).常规热处理线材的Jc(B)和Fp(B)性能均优于快速热处理的,其主要原因是不同热处理制度导致的显微结构差异.     

多芯粉末冶金工艺制备高临界电流Cu-Nb_3Sn线材

通过一种多芯粉末冶金工艺制备Cu-Nb_3Sn线材,是改善这种具有准连续Nb_3Sn纤维超导体的一种途径。研究结果表明,这种多芯导体具有高的临界电流密度,特别是在场强低于14T的情况下。对于反应前为Cu-38wt％Nb的85芯导体,Jc在4.2K下达到1.1×10~5A/cm~2(在11T下),7.6×10~4A/cm~2(在12T下)和6.0×10~3A/cm~2(在16T下)。通过多芯粉末冶金工艺制备的Cu-Nb_3Sn导体,Kramer函数J_c~(1/2)H~(1/4)在高场区是J_c的线性函数。H_(c2)~*大约17.1T.机械性能优异于青铜法制备的导体。本文报道导体的制备工艺、超导性能、热处理和显微结构对J_c的影响。     

氧含量对Tl-1212薄膜超导特性的影响

通过在氩气中的低温热处理降低氧含量 ,可使富氧的Tl 12 12薄膜的超导电性明显得到提高 .富氧的Tl 12 12薄膜是在氧气中高温下生成的 ,超导转变温度Tc 一般为 80～ 90K .去氧处理后 ,当氧含量为最佳值时 ,Tc 可以升高到 10 0K ;临界电流密度Jc 也有显著提高 ,77K温度下Jc 最高可以达到 1.8× 10 6A/cm2 .伴随Tc 和Jc 的提高 ,薄膜的晶格常数和表面形貌也有相应变化 .     

热处理对C掺杂MgB2/Nb/Cu单芯线材微观结构及超导电性的影响

采用原位法粉末装管工艺(In-situ)制备了MgB2/Nb/Cu单芯线材,通过X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和物性测试仪(PPMS)等手段研究了热处理温度对线材微观结构及超导电性的影响.结果显示,随着热处理温度的提高,衍射图谱中的(110)峰向高角度偏移,说明掺杂元素C进入晶格的量也在增加;烧结温度对C掺杂...     

快带速多层化CVD Nb_3Ge的研究

本文基于作者发展的一种制取高临界温度Nb_3Ge超导材料的快带速极薄多层CVD新技术,研究了一些工艺参数对Nb-Ge层的成份、成相和显微组织的影响。在带速为50—70m/h的Hastelloy B基体上,沉积出平均Nb/Ge比接近于3、Nb与Ge含量比较均匀和以A15相为主且呈等轴晶粒的多层化Nb_3Ge样品,其T_e(起始)、T_c(中点)、△T_c分别为20.7K、19.9K和1.4K,Jc(Nb_3Ge)约为1×10~6A/cm~2(4.2K,4T)。对改进本技术制备实用化高T_cNb_3Ge长带的某些工艺问题进行了讨论。     

烧结β型Ti-Nb合金中由间隙原子引起的Snoek弛豫

用粉末冶金方法制备了不同Nb含量的Ti-Nb合金.用美国TA仪器公司的动力学分析仪Q800以单臂振动模式研究了不同Nb含量和不同热处理以及不同测量参数下的Ti-Nb合金的内耗行为,用X-射线衍射检测了不同样品的微观结构.实验表明,在水淬的和烧结态的Ti-Nb合金的内耗-温度曲线上均发现了弛豫型的内耗峰,这个内耗峰的高度与Nb含量有关,在低Nb含量的Ti-Nb合金样品中不出现,水淬样品内耗峰的最大值出现在Ti-35.4 wt.%Nb (以下称Ti-35.4Nb)的合金中,烧结态样品的内耗峰高度在实验成分范围内单调地随Nb含量而增加.水淬的Ti-35.4Nb合金的弛豫参数分别是激活能H_(wq)=(1.67±0.1) eV和指数前因子τ_(0wq)=1.1×10~(-17±1) s.另外,内耗峰的高度也与热处理有关,水淬的Ti-35.4Nb合金比具有相同成分的烧结态的合金的内耗峰高得多,淬火温度对内耗峰高度也有影响.研究发现,这个内耗峰与Ti-Nb合金中的β相有关,峰高取决于β相的稳定性及其含量,当β相的稳定性降低以及β相的量增加时,峰高增加.水淬Ti-35.4Nb合金中的β相是亚稳状态的β相(β_M),时效时β_M能转变成稳定的α相和稳定β相(β_S),烧结态合金中的β相是β_S.不同热处理状态下Ti-35.4Nb合金样品的微观结构的不同导致了内耗峰高度的差别.从微观结构分析,在淬火的合金中,峰高最大值出现在35 wt.%Nb含量附近的现象是由β相的稳定性和β_M相的量随Nb含量变化引起的.在烧结态的Ti-Nb合金中,峰高单调地随Nb含量的增加而增加的情况是由β_S的量决定的.在循环应力作用下,β_M或β_S相晶格点阵中氧原子的跳动和氧原子与替代原子的相互作用是产生内耗峰的根源.     

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.     

原位法Nb_3Sn热处理中的Cu、Nb、Sn扩散分布

用电子探针和x射线衍射的方法研究了原位法生长Nb_3Sn热处理过程中Cu、Nb、Sn扩散分布。 在300℃热处理48小时,Sn-Cu合金芯形成了η和ε相,Nb纤维开始向纯Cu一方移动,等效于惰性标记的Nb纤维背离Cu-Sn合金的漂移,与da Silva在Cu/Cu(Sn)中观察到的结果正好相反.Nb纤维向外移动起源于中间相的形成. 550℃热处理生成Nb_3Sn的过程是Nb纤维先形成Nb-Sn固溶体,然后逐渐形成接近化学计量比的Nb_3Sn A-15相而不形成任何中间相.     

ITER用内锡法Nb3Sn超导线材的不可逆温度研究

本文采用超导量子干涉仪(SQUID)测定了一种国际热核聚变实验堆(ITER)项目用内锡法Nb3Sn超导线材的不可逆温度,测量方法是在恒定磁场下循环温度,即将温度以一定间隔从10K上升到20K,然后再返回到10K,测定磁矩的偏离温度.所得结果可用于从生成最佳Nb-Sn相组成方面来优化A15相成相热处理制度.本研究得出的结论是,对于像ITER使用的高场磁体超导线来说,鉴于其需要在较高磁场下有高的临界电流密度,就需要将超导线的热处理温度适当提高一些.本实验所用Nb3Sn超导线材的最适宜热处理制度为675°C/128小时,这样可以得到最佳不可逆温度特性,即最佳的A15相组成.