[發明專利]一種NbTiTa/Cu超導線材的制備工藝

有效

• 申請號: 200710018592.X
• 申請日: 2007-09-05
• 公開（公告）號: CN101110287A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 馬權;陳自力;盧亞鋒;周廉;吳曉祖;王忠俊
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B12/04;H01B12/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明涉及一種超導線材的制備工藝，具體涉及一種用NbTi合金板和純Ta板制備具有良好超導性能的NbTiTa/Cu超導線材的工藝。

背景技術

隨著科學技術和社會經濟的不斷發展，NbTiTa、NbTi、Nb3Sn等低溫超導材料將在解決能源問題、人類疾病診治、物理學研究等方面發揮重要的作用。

NbTiTa/Cu超導線材主要用于制備高場磁體，NbTiTa/Cu線材屬于合金超導體，具有良好的塑性，不但線材加工容易，而且磁體制備也十分方便。同時，在使用過程中NbTiTa/Cu超導線材的性能不會退化。以上優點都是其它超導線材所不具備的，所以研制NbTiTa/Cu超導線材具有十分重要的意義。

目前，國際和國內基本上都利用傳統工藝制備NbTiTa/Cu超導線材，即首先熔煉NbTiTa/Cu合金，然后進行多次復合體組裝、封焊、擠壓、拉拔、時效熱處理。不難得出，傳統的NbTiTa/Cu制備工藝冗長而復雜。除此之外，由于NbTiTa超導合金的熔煉工藝到目前為止尚不成熟，所以傳統工藝制備NbTiTa超導線材的成本很高，而且實現困難。

所以發明一種不進行NbTiTa合金熔煉的NbTiTa/Cu超導線材制備工藝具有十分重要的意義。

NbTi合金具有成熟的熔煉工藝，能夠以很低的成本熔煉出高質量的NbTi合金，因此從NbTi合金和純Ta開始制備NbTiTa/Cu超導線材的工藝具有很高的價值。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種工藝簡單，線材制備周期短，且能降低超導線材制備成本的NbTiTa/Cu超導線材的制備工藝。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種NbTiTa/Cu超導線材的制備工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟：

(1)將NbTi合金片與純Ta片交替疊加，再線切割出一個圓柱體，然后將其與銅包套和Nb阻隔層一起酸洗、脫水、烘干，接著將此圓柱體和Nb阻隔層裝入銅包套中，將銅包套的頂蓋真空焊封后，進行熱等靜壓和第一次擠壓，獲得NbTiTa/Cu單芯復合棒；

(2)將第一次擠壓后所得的NbTiTa/Cu單芯復合棒進行酸洗、拉拔成為六方棒，將此六方棒截短、酸洗，用此六方棒和酸洗過的銅包套進行第二次復合體組裝，對組裝好的復合包套進行真空焊封、第二次擠壓，獲得NbTiTa/Cu多芯復合棒；

(3)將步驟(2)中獲得的NbTiTa/Cu多芯復合棒交替進行多次時效熱處理與拉拔，制成NbTiTa/Cu超導線材。

根據工藝的要求，在必要的情況下進行第三次復合體擠壓：將步驟(2)中第二次擠壓后獲得的NbTiTa/Cu多芯復合棒酸洗、拉拔成為六方棒，將此六方棒截短、酸洗，進行第三次復合體組裝，復合體真空封焊、第三次擠壓，獲得NbTiTa/Cu多芯復合棒。

所述真空封焊的真空度為10^-3Pa；擠壓參數為：500-700℃保溫1-4小時，擠壓速度盡量緩慢；熱等靜壓參數為：500-750℃保壓3-6小時，壓力超過100MPa；拉拔工藝參數為：當復合體直徑d＞2mm時，拉拔的道次變形量為20％，當復合體的直徑1mm＜d＜2mm時，拉拔的道次變形量為10％，當復合體的直徑d＜1mm時，拉拔的道次變形量為5％；時效熱處理參數為：溫度為420℃-370℃，時間10-40小時，次數4-6次，時效熱處理時真空度超過10^-2Pa。

本發明與現有技術相比具有以下優點：本發明的優點是在制備NbTiTa/Cu超導線線材的工藝中，將熔煉NbTiTa超導合金錠這一工序簡化去掉，取而代之的是制備工藝成熟、成本很低的NbTi合金板和純Ta板，這樣就降低了NbTiTa/Cu超導線材的制備難度，降低了成本，線材的制備周期能被縮短40％，成本降低30％，而且有利于NbTiTa/Cu超導線材的大規模生產和運用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。

實施例1