[发明专利]镁扩散法制备6芯MgB2超导线材的制备方法

摘要

本发明公开了一种镁扩散法制备6芯MgB₂超导线材的制备方法，该制备方法为：一、将铌带卷制成铌管，并向以金属镁棒为定心棒的铌管中装入无定形硼和SiC混合粉末，连续孔型轧制得到单芯线材；二、将Cu-Nb复合棒与单芯线材置于无氧Cu管中进行组装，得到二次复合体，经过拉拔和轧制相结合的技术路线加工制得6芯线材；三、将6芯线材两端密封保护后盘圆，置于不锈钢板上，在退火炉中进行成相热处理，得到镁扩散的6芯MgB₂超导线材。本发明的制备的线材的芯丝致密度更高，同时避免了人为原因造成的装管不均匀，装管过程全自动化机械操作，在保证装管粉末均匀性的同时更有利于批量化生产，从而大大提高了线材的生产效率。

主权项

一种镁扩散法制备6芯MgB₂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、在卷管机（3）的左右两侧压辊（4）中间设置直径为4mm～5mm、纯度大于99.8%的定芯镁棒（5），并将定芯镁棒（5）上端安装于长颈料斗（6）的出料口的中心，将宽35mm～40mm，厚1.5mm～2mm的铌带（1）送入卷管机（3）中卷制成铌管（2），铌管（2）的下端采用定型磨具将定芯镁棒固定于铌管（2）的中心，然后向长颈料斗（6）中装入由无定形硼粉和纳米SiC粉末组成的混合粉末，混合粉末流入铌管（2）中，控制位于铌管（2）左、右两侧的振动锤（8）敲击铌管（2）使流入铌管（2）中的混合粉末均匀分布于铌管（2）中，再将装有前驱粉末的铌管（2）送入孔型轧机（7）中进行连续孔型轧制，得到直径为5mm～8mm的单芯线材；步骤二、对步骤一中所述的单芯线材依次进行定尺、截断和酸洗；步骤三、将一根Cu‑Nb复合棒与六根步骤二中经酸洗后的单芯线材置于外径为20mm～30mm，壁厚为2mm～3mm 的无氧Cu管中进行组装，得到二次复合体，对所述二次复合体进行拉拔和轧制处理，最终得到6芯线材；所述Cu‑Nb复合棒的尺寸与所述单芯线材尺寸相同，所述组装过程中Cu‑Nb复合棒置于无氧Cu管中心，酸洗后的单芯线材沿圆周方向围绕Cu‑Nb复合棒排列成圆环状结构装入无氧Cu合金管中；步骤四、将步骤三中所述6芯线材两端密封保护后盘圆，置于不锈钢板上，然后一同置于退火炉中，在通入流通氩气2h～4h后加热进行成相热处理，自然冷却后得到6芯MgB₂超导线材；所述氩气的通入速率为5L/min～10L/min；所述加热的升温速率为15℃/min～20℃/min；所述成相热处理温度为630℃～650℃，保温时间为3h～5h。