[發(fā)明專利]一種高載流Bi-2223多芯超導帶材的制備方法

在審

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• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108597682A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 劉國慶;李成山;張平祥;郝清濱;張勝楠;焦高峰;徐曉燕;鄭會玲;馬小波;金利華
• 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;H01B12/10
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發(fā)明公開了一種高載流Bi?2223多芯超導帶材的制備方法，該方法包括：一、將Bi?2223粉末進行高溫熱處理得到裝管前驅粉末；二、將Bi?2212裝管前驅粉末裝入銀套管的空隙中得到第一裝管復合體；三、將第一裝管復合體拉拔后裝入銀錳合金管中得到第二裝管復合體；四、將第二裝管復合體拉拔后得到多芯線材，然后將多芯線材進行平輥軋制，得到多芯帶材；五、將多芯帶材進行熱處理，得到高載流的多芯Bi?2223超導帶材。該方法采用2～3個中心線重合的銀管疊套而成的銀套管作為粉末的包套管，通過增加單位體積內(nèi)的銀超界面面積，提高了Bi?2212多芯超導帶材的超導載流性能。

技術領域

本發(fā)明屬于超導材料制備技術領域，具體涉及一種高載流Bi-2223多芯超導帶材的制備方法。

背景技術

Bi2223(Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_x)高溫超導體是高溫超導材料中最重要的分支，由于其容易加工及具有較高的載流性能，使其成為最具前途的高溫超導材料之一。目前粉末裝管法(PIT)和熔化法相結合的制備技術是制備高性能Bi系高溫超導線帶材的主流技術。該技術是將超導前驅粉末裝入銀管，通過拉拔、組裝制備成多芯復合體，再加工到設計的線帶材尺寸，然后進行熱處理即可得到超導的線帶材。

大量研究表明，Bi2223帶材超導態(tài)的電流大部分沿著銀超界面(金屬銀與超導粉末形成的界面)流通，究其原因是因為銀超界面處的超導相晶粒大、織構度高，并且晶粒連接性較好。為了獲得高載流的Bi2223帶材，需要提高提高銀超界面的晶粒連接性。目前改善Bi2223帶材內(nèi)部晶粒連接性最有效的辦法是高壓熱處理，而高壓熱處理設備非常昂貴，且技術含量很高。以日本住友為代表的廠商均采用高壓熱處理用以改善晶粒連接性，從而提高帶材的載流性能，而我國Bi2223帶材受困于此，其載流性能與住友相差較大。因此希望通過其他工藝優(yōu)化，比如導體結構優(yōu)化，適當提高帶材中的銀超界面，從而一定程度上提高Bi2223帶材的載流能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種高載流Bi-2223多芯超導帶材的制備方法。該方法采用2～3個中心線重合的銀管疊套而成的銀套管作為粉末的包套管，通過增加單位體積內(nèi)的銀超界面面積，改善了熱處理后Bi-2223多芯超導帶材內(nèi)部的晶粒的連接性以及織構度，大幅提高了Bi-2223多芯超導帶材的超導載流性能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種高載流Bi-2223多芯超導帶材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將采用改進共沉淀法或者噴霧熱分解法制備的Bi-2223粉末進行高溫燒結，得到Bi-2223裝管前驅粉末；所述高溫燒結的溫度為810℃～824℃，時間為12h～32h；

步驟二、在充滿高純氧氣氣氛的手套箱中，采用振動臺振動裝管，將步驟一中得到的Bi-2223裝管前驅粉末裝入銀套管的空隙中，得到第一裝管復合體；所述高純氧氣的質量純度不小于99.99％；所述銀套管由2～3個中心線重合的銀管疊套而成；

步驟三、將步驟二中得到的第一裝管復合體進行第一拉拔，得到六方形線材，然后將六方形線材依次進行定尺、截斷、矯直和清洗，再將多根清洗后的六方形線材裝入銀錳合金管中，得到第二裝管復合體；

步驟四、將步驟三中得到的第二裝管復合體進行第二拉拔和中間退火處理，得到多芯線材，然后將多芯線材進行平輥軋制，得到多芯帶材；

步驟五、將步驟四中得到的多芯帶材進行熱處理，得到高載流的多芯Bi-2223超導帶材；所述多芯Bi-2223超導帶材在77K，自場條件下，臨界電流密度為1.8×10⁴A/cm²～3.6×10⁴A/cm²。