[發明專利]一種青銅工藝Nb3

有效

• 申請號: 202010174404.8
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111243820B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 孫萬碩;王秋良;程軍勝;戴銀明;胡新寧;王暉;劉建華
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01F6/06
• 分類號: H01F6/06;H01F41/04;H01R4/68;H01R43/00;H01R43/048
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種青銅工藝Nb₃Sn超導線接頭的制備方法，其特征在于：所述超導線接頭的制備步驟如下：

(1)用FeCl₃溶液腐蝕待連接的Nb₃Sn線圈的進線端、出線端處的銅，腐蝕段長度為2cm-20cm，露出Nb₃Sn線中的Nb多絲和支撐芯；

(2)將腐蝕后的Nb₃Sn線圈的進線端、出線端中的Nb多絲分成多束，兩兩編織成一束；

(3)將Ta薄膜插入銅管中，貼附在銅管壁內壁，形成內壁層；然后把編織好的Nb多絲束插入銅管；

(4)將Nb粉和青銅合金粉混合，倒入研缽中研磨半小時，使其混合均勻；

(5)混合后的Nb粉和青銅合金粉倒入插有Nb多絲的銅管中，銅管兩端用壓力鉗壓緊封口；然后將銅管水平放置壓力機上加壓，將銅管內的Ta薄膜、Nb多絲束和Nb粉和青銅合金粉壓實；

(6)將Nb₃Sn線圈連同進線端、出線端處的銅管一起進行高溫熱處理，熱處理溫度640℃-670℃，保溫時間200h-220h，接頭部分通過高溫擴散反應生成Nb₃Sn超導連接。

2.根據權利要求1所述的青銅工藝Nb₃Sn超導線接頭的制備方法，其特征在于：所述的Nb粉與青銅合金粉按比例加入，所述的青銅合金粉為銅錫合金粉，銅錫摩爾比例為10:1-1:1，Nb與青銅粉中Sn的摩爾比例為6:1-0.5:1；Nb粉和青銅粉的粒徑為微米級至納米級。

3.根據權利要求1所述的青銅工藝Nb₃Sn超導線接頭的制備方法，其特征在于：所述的Ta膜厚度為0.1mm-1mm，銅管壁厚為0.2mm-1mm。

4.根據權利要求1所述的青銅工藝Nb₃Sn超導線接頭的制備方法，其特征在于：所述壓力機的壓力為0.1噸-10噸。

5.根據權利要求1-4的任一項所述的青銅工藝Nb₃Sn超導線接頭的制備方法，其特征在于：所述方法制備的超導接頭由外向內分別為：銅管、Ta薄膜、超導接頭連接部分和支撐芯；Ta薄膜貼附在銅管內壁，支撐芯位于銅管中心，超導接頭連接部分位于Ta薄膜和支撐芯之間；Nb₃Sn超導線接頭由Nb多絲、Nb粉與青銅合金粉通過高溫熱處理擴散反應生成。

6.根據權利要求5所述的青銅工藝Nb₃Sn超導線接頭，其特征在于：所述的超導接頭連接部分由Nb多絲與Nb₃Sn塊體材料復合構成，Nb₃Sn塊體材料通過金屬粉體燒結生成；電流在所述的Nb₃Sn塊體材料中通過，形成無電阻或低電阻的超導連接。

7.根據權利要求5所述的青銅工藝Nb₃Sn超導線接頭，其特征在于：所述的Nb多絲通過組合編織，相互絞接，形成多束絲縷。