[发明专利]一种Bi-2212高温超导线材的制备方法

摘要

本发明公开了一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，包括以下步骤：一、超导粉装管；二、拉拔加工处理，并获得Bi-2212高温超导线材初步产品；三、在流动纯氧气体保护下，采用辊到辊热处理装置对Bi-2212高温超导线材初步产品进行动态熔化处理，并获得Bi-2212高温超导线材中间产品；四、采用气氛炉且在纯氧气氛中，对Bi-2212高温超导线材中间产品进行静态热处理。本发明方法步骤简便、简单易行、工艺重复性好且所制备的Bi-2212超导线材性能优越，能有效防止常规熔化热处理时由于温度和气氛不均匀导致的线材性能波动，同时改善Bi-2212线材的晶粒排列，大幅度提高线材的均匀性和临界电流密度。

主权项

一种Bi-2212高温超导线材的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、超导粉装管：将Bi-2212超导粉装入纯银管一且直至装满后，用金属堵头封闭所述纯银管一的两端制成一次复合体；步骤二、拉拔加工处理，过程如下：201、采用拉拔设备将步骤一中的一次复合体拉拔成直径为Φ1.5～2.2mm的细丝一，再采用切割设备将所述细丝一平均截成55～91段，之后将所截成的55～91段细丝一按正六方形排列方式排列并组装入纯银管二内，获得55～91芯的二次复合体；所述纯银管二的内径尺寸与由55～91段细丝一排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；202、采用拉拔设备将步骤201中的二次复合体拉拔成直径为Φ5～8mm的细丝二，再采用切割设备将所述细丝二平均截成7段，之后将所截成的7段细丝二按正六方形排列方式排列并组装入AgMn合金管内，获得385～637芯的三次复合体；所述AgMn合金管的内径尺寸与由7段细丝二排列组成的正六方形结构的尺寸相对应；203、采用拉拔设备将步骤202中的三次复合体拉拔成385～637芯且直径为Φ0.8～Φ1.5mm的Bi-2212高温超导线材初步产品；步骤三、采用辊到辊热处理装置对步骤203中的Bi-2212高温超导线材初步产品进行动态熔化处理，所述辊到辊热处理装置包括内部装有炉管(1)的热处理炉(2)、密封安装在炉管(1)入口上的连接管(3)、放线辊(4)、收线辊(5)、安装在放线辊(4)轮轴上的张力调节器、驱动收线辊(5)转动的电机(6)和安装在炉管(1)出口上的堵头(8)；所述放线辊(4)和收线辊(5)分别位于炉管(1)的入口和出口外侧且二者位置相对；所述连接管(3)包括三个接口，且三个接口分别为安装在炉管(1)入口上的安装口(3-1)、与安装口(3-1)前端部装有密封塞的进线口(3-2)和用于通入纯氧保护气体的进气口(3-3)；所述密封塞上开有供待处理Bi-2212高温超导线材初步产品穿过的通孔，动态熔化处理过程如下：301、将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品连续缠绕在放线辊(4)上后，再将待处理Bi-2212高温超导线材初步产品的外端头从进线口(3-2)穿入且经连接管(3)和炉管(1)内部后，从炉管(1)出口拉出并缠绕在收线辊(5)上；302、从进气口(3-3)通入纯氧气体，同时将炉管(1)内部恒温区的热处理温度升至880℃～895℃；303、动态熔化处理：启动电机(6)并带动收线辊(5)转动，且在放线辊(4)和收线辊(5)的配合作用下，带动待处理Bi-2212高温超导线材初步产品以运行速度V从炉管(1)内部连续拉过，并相应完成动态熔化处理过程，获得Bi-2212高温超导线材中间产品；其中，V＝L/t，式中L为炉管(1)内部恒温区的长度，t为动态熔化处理时间且t＝2min～60min；步骤四、静态热处理：采用气氛炉且在纯氧气氛中，对步骤303中所述的Bi-2212高温超导线材中间产品进行静态热处理，静态热处理温度为820～850℃且保温时间为10～30h，静态热处理完成后随炉冷却至室温，便获得Bi-2212高温超导线材成品。