[發(fā)明專利]一種多芯MgB2超導(dǎo)線/帶材的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110235207.3
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102280198A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李成山;劉國慶;紀(jì)平;熊曉梅;王慶陽;焦高峰;閆果
• 申請（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: H01B12/16
• 分類號: H01B12/16;H01B13/00;C01B35/04;C04B35/58;C04B35/622
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種多芯MgB₂超導(dǎo)線/帶材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將鎂粉、無定形硼粉和亞微米級SiC粉末按照Mg∶B∶SiC＝1∶(4-x)∶x的原子比進行配料，混合均勻后壓制成塊材，然后將塊材在氬氫混合氣氛保護下，于900℃～950℃條件下熱處理1h～2h，冷卻后將塊材依次經(jīng)破碎、球磨和篩分，再按照Mg∶B∶SiC＝1∶(2-x/2)∶x/2的原子比向篩分后的塊材中補足鎂粉，混合均勻后得到前驅(qū)粉末；所述x的取值為0.04～0.20；

步驟二、將步驟一中所述前驅(qū)粉末裝入酸洗處理后的Nb/Cu復(fù)合金屬管中，制得裝管復(fù)合體；所述Nb/Cu復(fù)合管中Nb作為內(nèi)阻隔層，Cu作為外層穩(wěn)定體；

步驟三、對步驟二中所述裝管復(fù)合體進行旋鍛和拉拔處理得到單芯線材(1)，對單芯線材(1)依次進行定尺、截斷和酸洗；所述旋鍛和拉拔處理的道次加工率為10％～20％；

步驟四、對銅鈮復(fù)合棒(2)依次進行定尺、截斷和酸洗，然后將酸洗后的銅鈮復(fù)合棒(2)與多根步驟三中酸洗后的單芯線材(1)置于酸洗處理后的無氧銅管(3)中進行二次組裝得到二次復(fù)合棒，對二次復(fù)合棒進行旋鍛和拉拔處理得到多芯線材；所述二次組裝過程中酸洗后的銅鈮復(fù)合棒(2)置于酸洗處理后的無氧銅管(3)中心，酸洗后的單芯線材(1)沿圓周方向圍繞酸洗后的銅鈮復(fù)合棒(2)排列成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)裝入酸洗處理后的無氧銅管(3)中；所述旋鍛和拉拔處理的道次加工率為10％～20％；所述酸洗后的單芯線材(1)、酸洗后的銅鈮復(fù)合棒(2)和酸洗處理后的無氧銅管(3)的長度均相同；

步驟五、將步驟四中所述多芯線材兩端密封后置于真空爐中進行真空燒結(jié)，得到多芯MgB₂超導(dǎo)線材；或者將步驟四中所述多芯線材軋制成多芯帶材，然后將多芯帶材兩端密封后置于真空爐中進行真空燒結(jié)，得到多芯MgB₂超導(dǎo)帶材，所述軋制的道次加工率為10％～30％；所述真空燒結(jié)的過程為：在壓強為2Pa～5Pa條件下，以10℃/min～20℃/min的升溫速率升溫至650℃～750℃后保溫0.5h～3h，然后以10℃/min～30℃/min的降溫速率冷卻至室溫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯MgB₂超導(dǎo)線/帶材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述鎂粉的質(zhì)量純度為99.8％，鎂粉的粒度為-325目，所述無定形硼粉的質(zhì)量純度為99％，所述亞微米級SiC粉末的質(zhì)量純度為99％，亞微米級SiC粉末的粒度不大于1μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯MgB₂超導(dǎo)線/帶材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述氬氫混合氣氛中氬氣的體積百分含量為92％～96％，余量為氫氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯MgB₂超導(dǎo)線/帶材的制備方法，其特征在于，步驟一中所述破碎、球磨和篩分的過程為：首先采用瑪瑙研缽將塊材手工破碎20min～30min；然后將破碎后的塊材放入瑪瑙罐中，按照破碎后的塊材與瑪瑙球的質(zhì)量比1∶10～15的比例放入瑪瑙球，并加入質(zhì)量為破碎后塊材質(zhì)量的1/4～1/3的乙醇，以300rpm～400rpm的轉(zhuǎn)速球磨30min～60min；最后將球磨后的塊材放入200目～325目的濾篩中進行篩分，保留過篩粉末，去除篩上部分。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯MgB₂超導(dǎo)線/帶材的制備方法，其特征在于，步驟二中所述酸洗處理為采用由硝酸、氫氟酸和水組成的混合酸進行酸洗，然后用水沖去殘留酸液，再用無水乙醇脫水，最后在50℃～60℃條件下烘干，所述混合酸中硝酸的質(zhì)量濃度為12％～15％，氫氟酸的質(zhì)量濃度為5％～8％，余量為水。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯MgB₂超導(dǎo)線/帶材的制備方法，其特征在于，步驟三中所述單芯線材(1)的酸洗過程為：將單芯線材(1)兩端密封保護后置于質(zhì)量濃度為10％～15％的稀硝酸中浸泡5min～10min，然后用水沖去單芯線材(1)表面殘留酸液，再用無水乙醇脫水，最后在50℃～60℃條件下烘干。