[發明專利]一種MgB2

在審

• 申請號: 202110216579.5
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112967844A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王大友;郗丹;閆果;孫霞光;潘熙鋒;陳傳;侯艷榮;李建峰;劉向宏;馮勇;張平祥
• 申請（專利權）人: 西部超導材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01B12/10
• 分類號: H01B12/10;H01B12/00
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強

本發明屬于超導線材制備技術領域，具體涉及一種MgB₂多芯超導線材的制備方法，通過將粉末裝入模具中壓制成棒型坯料，而后裝入金屬管中進行后續加工，獲得芯絲變形及成品線材超導性能均勻的MgB₂多芯超導線材，克服了人工裝粉制備的線材性能不均勻的缺點。利用本發明提供的制備方法制得的多芯MgB₂超導線材，在其頭、中、尾三個位置取9個樣品，測試得到一組4T下臨界電流的數據，與人工裝粉制備的線材得到的數據相比，標準差下降，線材的均勻性得到了明顯的提升。

技術領域

本發明屬于超導線材制備技術領域，具體涉及一種MgB₂多芯超導 線材的制備方法。

背景技術

MgB₂是一種離子化合物，晶體結構屬六方晶系。它是一種插層型化 合物，鎂層和硼層交替排列。自2001年發現以來，被認為是最適用于制 冷機工作溫度下醫療核磁共振成像儀(MRI)用超導磁體的材料，因此 受到全世界學者的廣泛關注。

經過多年的研究，現已成功制備出MgB₂多芯超導線材。MgB₂多芯 超導線材一般采用粉末裝管法(in-situ PIT)進行制備，該方法是將前驅 體粉末(Mg粉和B粉)裝入金屬管中，經旋斷、拉拔和軋制等方法加 工成單芯棒，接著將多根單芯棒裝入金屬管中組裝成復合包套，采用同 樣的加工方式制備成多芯線材。

現有工藝將前驅體粉末裝入金屬管中時大多采用人工裝粉，由于單 次裝粉量和裝管力度的不同，促使裝管的粉末不均勻，從而導致成品線 材中芯絲變形不均勻，獲得的線材均勻性差，限制了整根線材的性能。 此外，采用性能不均勻的線材繞制的磁體易發生失超現象，從而造成嚴 重的人力和財力損失。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種MgB₂多芯 超導線材的制備方法，通過將前驅體粉末在模具中壓制成均勻細長的棒 型坯料，提高線材芯絲變形的均勻性，獲得致密且均勻的超導線材，從 而滿足實際需要。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

步驟一，將Mg粉和B粉按照1：2的原子比進行稱量，研磨得到 前驅體粉末；

步驟二，將前驅體粉末裝入模具中，然后對裝有前驅體粉末的模具 進行壓制、脫模制成坯料；

步驟三、將所述坯料裝入Ni管中組裝成Ni/MgB₂單芯棒，通過旋 鍛加工的方式對Ni/MgB₂單芯棒進行加工；取Cu棒一根，通過拉拔的 方式加工至與Ni/MgB₂單芯棒相同的尺寸；

步驟四、對Ni/MgB₂單芯棒和Cu棒進行定尺、截斷，按照Cu棒為 中心，周圍放置Ni/MgB₂單芯棒的結構放入Monel管中組裝成“n+m” 芯復合包套，其中n為Ni/MgB₂單芯棒的數量、m為Cu棒的數量；

步驟五、將復合包套進行旋斷和拉拔加工，直至加工至最終成品線 材尺寸，所述成品線材的尺寸為Φ0.83mm～Φ1.4mm；

步驟六，對所述成品線材進行熱處理，制得多芯MgB₂超導線材。

進一步，所述步驟一中的研磨時間不少于30min。

進一步，所述步驟二，具體包括以下步驟：

2.1)將前驅體粉末裝入直徑為Φ20×100mm的硬質合金模具中；

2.2)將模具放在液壓壓力機上，采用600Mpa的壓強進行壓制，將 前驅體粉末壓制成高度為100mm的短棒坯料，保壓15min后脫模。