[發(fā)明專利]YBCO涂層導(dǎo)體用無磁性強立方織構(gòu)Cu-Ni合金超薄基帶及制備方法

無效

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• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103009707A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 索紅莉;田輝;孟易辰;王金華;李孟曉;梁雅儒;馬麟;王毅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B32B15/04
• 分類號: B32B15/04;B32B9/04;C22F1/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種YBCO涂層導(dǎo)體用無磁性強立方織構(gòu)Cu-Ni合金超薄基帶的制備技術(shù)，涉及高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體用合金基帶的制備。

背景技術(shù)

近年來，各個技術(shù)發(fā)達國家都將第二代涂層超導(dǎo)體的實用化研究作為21世紀(jì)超導(dǎo)材料研究和發(fā)展的熱點，并取得了一系列突破性的進展。目前，在采用RABiTS技術(shù)路線來發(fā)展涂層超導(dǎo)帶材的過程中，多種金屬可用來作為涂層超導(dǎo)材料的韌性織構(gòu)基帶材料。按照金屬的種類劃分主要有Ag及其合金基帶，Cu及其合金基帶和Ni及其合金基帶等。其中對Ni及其合金基帶的研究最為廣泛，雖然Ni5W合金基帶已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，但如何減小織構(gòu)合金基帶的磁性和降低其成本仍然是一個很受關(guān)注的問題。因此，低成本、無磁性、強織構(gòu)的Cu基合金基帶也就成了人們的研究目標(biāo)。

常見的用于YBCO涂層導(dǎo)體的織構(gòu)合金基帶的厚度為80μm。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種YBCO涂層導(dǎo)體用無磁性強立方織構(gòu)Cu-Ni合金超薄基帶及制備方法，此無磁性Cu-Ni合金超薄基帶的厚度小于50μm，能在較低的熱處理溫度下獲得更強的立方織構(gòu)，其立方織構(gòu)含量大于95%（<10°），并有效的降低金屬基帶成本，減少資源消耗。

YBCO涂層導(dǎo)體用無磁性強立方織構(gòu)Cu-Ni合金超薄基帶，其特征在于：與常見的用于涂層導(dǎo)體的織構(gòu)合金基帶相比，此Cu-Ni合金超薄基帶的厚度小于50μm（普通織構(gòu)合金基帶的厚度為80μm）；且其立方織構(gòu)含量大于95%（<10°），且小角度晶界的含量大于90%（<10°），孿晶界的含量降低到小于2%。

進一步該強立方織構(gòu)Cu-Ni合金超薄基帶的居里溫度≤10K，在YBCO涂層導(dǎo)體的應(yīng)用溫度范圍內(nèi)，無鐵磁性，可以大大降低其交流損耗。

本發(fā)明所示的一種YBCO涂層導(dǎo)體用無磁性強立方織構(gòu)Cu-Ni合金超薄基帶的制備，包括以下步驟：

（1）將高純度的銅（>99.95%）和高純度的鎳（>99.95%）采用真空感應(yīng)熔煉，其中銅含量為30~90at.%；

（2）將熔煉坯錠進行鍛造、熱軋、線切割等；

（3）將不同厚度的坯錠進行往復(fù)軋制，其道次變形量<10%，總形變量>95%，得到不同厚度的Cu-Ni合金超薄帶；

（4）將不同厚度的Cu-Ni合金超薄帶，在Ar/5%H2保護氣氛中，700-1000°C下進行再結(jié)晶熱處理1小時。

優(yōu)選步驟（3）軋制前，銅鎳合金坯錠厚度為4mm。

根據(jù)上述步驟制備的無磁性強織構(gòu)立方織構(gòu)銅鎳合金薄帶的厚度小于50μm，其立方織構(gòu)含量大于95%（<10°），且小角度晶界的含量大于90%（<10°），孿晶界的含量降低到小于2%。與普通厚度（如80μm）的合金基帶相比，在達到相同的立方織構(gòu)含量時，其熱處理溫度可以降低100-200℃（換句話說，本發(fā)明的基帶采用與80μm相同的熱處理溫度時，其性能要優(yōu)于普通的基帶性能），而本發(fā)明采用從900℃-1000℃的熱處理溫度時，可使本發(fā)明的無磁性強織構(gòu)立方織構(gòu)銅鎳合金薄帶性能更優(yōu)，而1000℃時其立方織構(gòu)含量99%（<10°）；此超薄基帶的厚度小于50μm，節(jié)省了材料的使用成本，而溫度的降低則可以節(jié)省能源，在工業(yè)上更能體現(xiàn)經(jīng)濟價值。

本發(fā)明Cu-Ni合金超薄基帶的厚度小于50μm，它能在較低溫度下獲得更強的立方織構(gòu)，其立方織構(gòu)含量達到99%（<10°），且小角度晶界的含量大于90%（<10°），孿晶界的含量降低到小于2%。因此，這種YBCO涂層導(dǎo)體用無磁性Cu-Ni合金超薄基帶與普通厚度的Cu-Ni合金基帶相比，它能在較低溫度下獲得更強的立方織構(gòu)，使其既能在保證立方織構(gòu)強度的基礎(chǔ)上降低熱處理的溫度，又能通過減小基帶厚度有效的降低金屬基帶成本，減少資源消耗，具有很強的科學(xué)意義及社會意義。

實驗驗證

采用本發(fā)明提供的一種YBCO涂層導(dǎo)體用無磁性強立方織構(gòu)Cu-Ni合金超薄基帶制備技術(shù)，簡單實用，能夠重復(fù)制備出無磁性、強立方織構(gòu)的Cu-Ni合金超薄基帶。技術(shù)簡單實用，既能在保證立方織構(gòu)強度的基礎(chǔ)上降低熱處理的溫度，又能通過減小基帶厚度有效的降低金屬基帶成本，減少資源消耗。