[发明专利]一种多芯MgB2超导线/带材的制备方法

摘要

本发明公开了一种多芯MgB2超导线/带材的制备方法，该方法为：一、制备前驱粉末；二、将前驱粉末装入Nb/Cu复合金属管中制得装管复合体；三、旋锻和拉拔处理得到单芯线材；四、将铜铌复合棒与多根单芯线材置于无氧铜管中进行二次组装得到二次复合棒，旋锻和拉拔处理得到多芯线材；五、真空烧结得到多芯MgB2超导线材；或轧制成多芯带材后真空烧结，得到多芯MgB2超导带材。本发明对粉末进行高温热处理，可以保证SiC分解的高活性碳更好的取代硼，更有利于提高线/带材在磁场中的临界电流密度，采用中心铜铌复合棒增强的导体结构有利于提高MgB2超导芯丝的致密度，强化MgB2晶粒的连接性，提高线/带材的临界电流密度。

主权项

一种多芯MgB2超导线/带材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将镁粉、无定形硼粉和亚微米级SiC粉末按照Mg∶B∶SiC＝1∶(4‑x)∶x的原子比进行配料，混合均匀后压制成块材，然后将块材在氩氢混合气氛保护下，于900℃～950℃条件下热处理1h～2h，冷却后将块材依次经破碎、球磨和筛分，再按照Mg∶B∶SiC＝1∶(2‑x/2)∶x/2的原子比向筛分后的块材中补足镁粉，混合均匀后得到前驱粉末；所述x的取值为0.04～0.20；步骤二、将步骤一中所述前驱粉末装入酸洗处理后的Nb/Cu复合金属管中，制得装管复合体；所述Nb/Cu复合管中Nb作为内阻隔层，Cu作为外层稳定体；步骤三、对步骤二中所述装管复合体进行旋锻和拉拔处理得到单芯线材(1)，对单芯线材(1)依次进行定尺、截断和酸洗；所述旋锻和拉拔处理的道次加工率为10％～20％；步骤四、对铜铌复合棒(2)依次进行定尺、截断和酸洗，然后将酸洗后的铜铌复合棒(2)与多根步骤三中酸洗后的单芯线材(1)置于酸洗处理后的无氧铜管(3)中进行二次组装得到二次复合棒，对二次复合棒进行旋锻和拉拔处理得到多芯线材；所述二次组装过程中酸洗后的铜铌复合棒(2)置于酸洗处理后的无氧铜管(3)中心，酸洗后的单芯线材(1)沿圆周方向围绕酸洗后的铜铌复合棒(2)排列成圆环状结构装入酸洗处理后的无氧铜管(3)中；所述旋锻和拉拔处理的道次加工率为10％～20％；所述酸洗后的单芯线材(1)、酸洗后的铜铌复合棒(2)和酸洗处理后的无氧铜管(3)的长度均相同；步骤五、将步骤四中所述多芯线材两端密封后置于真空炉中进行真空烧结，得到多芯MgB2超导线材；或者将步骤四中所述多芯线材轧制成多芯带材，然后将多芯带材两端密封后置于真空炉中进行真空烧结，得到多芯MgB2超导带材，所述轧制的道次加工率为10％～30％；所述真空烧结的过程为：在压强为2Pa～5Pa条件下，以10℃/min～20℃/min的升温速率升温至650℃～750℃后保温0.5h～3h，然后以10℃/min～30℃/min的降温速率冷却至室温。