專利名稱：原位法制備多芯C摻雜MgB₂超導(dǎo)線材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的制備方法，尤其是涉及一種原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法。
背景技術(shù)：
MgB2超導(dǎo)體的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)39K，填補(bǔ)了中溫超導(dǎo)體的空白，是一種在GM制冷機(jī)工作范圍內(nèi)(10-30K)具有極大應(yīng)用潛力的新型超導(dǎo)材料。與氧化物高溫超導(dǎo)材料相比，MgB2的晶體結(jié)構(gòu)更簡單，相干長度更大，無晶界弱連接，可以承載很高的電流密度，但是MgB2超導(dǎo)體中缺乏有效的釘扎中心，臨界電流密度(Jc)隨著溫度和磁場的增加衰減很快，大量研究結(jié)果證明元素?fù)诫s可以有效改善材料的超導(dǎo)電性，C元素的摻雜效果尤為明顯，可以很大程度上提高線帶材的臨界電流密度，因此C摻雜MgB2線帶材的制備受到廣泛重視。
目前，MgB2線材制備主要有兩種方法一、直接用商品MgB2粉末裝管，然后經(jīng)過拉拔加工成線材(簡稱先位法)；二、用Mg粉和B粉按MgB2的原子數(shù)比裝管、拉拔，再進(jìn)行熱處理，從而生成MgB2相(簡稱原位法)。先位法工藝簡單，但是在拉拔加工過程中MgB2芯絲易產(chǎn)生微裂紋，且很難通過熱處理彌合，從而很難制備具有應(yīng)用價(jià)值的高臨界電流密度MgB2超導(dǎo)線材；而原位法制備的MgB2超導(dǎo)線材可以通過后續(xù)的熱處理彌合加工過程中形成的微裂紋，提高M(jìn)gB2晶粒間的連接性，最終可以承載較高的電流密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其制備設(shè)計(jì)合理、工藝步驟簡單且實(shí)現(xiàn)方便、適合制備任意長度且具有高臨界電流密度的MgB2超導(dǎo)線材，在很大程度上降低了超導(dǎo)相與包套材料之間的反應(yīng)，且臨界電流密度也較高。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于該方法包括以下步驟 步驟一、裝管首先，將干燥的鎂粉、無定形硼粉和無定形碳粉或納米碳粉按照原子數(shù)比為l : (2 x) : x的比例充分混合均勻，便獲得混合料，其中0.05《x《0. 15;之后，將所述混合料裝入經(jīng)預(yù)先酸洗處理后的Nb金屬管中，再在所述Nb金屬管外側(cè)套裝無氧銅管一后，制得裝管復(fù)合體； 步驟二、旋鍛及拉拔加工處理采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后對步驟一中所述的裝管復(fù)合體進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得單芯線材(1);且進(jìn)行旋鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率
均為10% 20% ; 步驟三、二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理，其二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理過程如下 301、二次組裝首先，對步驟二中所述的單芯線材進(jìn)行定尺、截?cái)嗪颓逑?，之后將清洗后的多根單芯線材沿圓周方向排列成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)并組裝入經(jīng)過酸洗的無氧銅管二，同時(shí)在所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部插裝入無氧銅棒后便獲得多芯復(fù)合包套管；所述無氧銅管二的內(nèi) 徑尺寸與所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的外徑尺寸相對應(yīng)且無氧銅棒的直徑與所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑 尺寸相對應(yīng)； 302、二次旋鍛與拉拔加工處理采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后對步驟301中所述的多 芯復(fù)合包套管進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得設(shè)計(jì)尺寸的多芯復(fù)合包套線材；且進(jìn)行二次旋 鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為10% 20% ; 步驟四、高溫?zé)Y(jié)處理采用管式退火爐在保護(hù)氣氛下對步驟302中所述的多芯 復(fù)合包套線材進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，便獲得多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材成品；且進(jìn)行高溫?zé)Y(jié) 處理時(shí)，燒結(jié)溫度為700 95(TC，升溫速率為30 80°C /min且保溫時(shí)間為0. 5 4h，冷 卻速率為20 50°C /min。 上述步驟301中所述多根單芯線材的數(shù)量為6根或12根，且相應(yīng)形成6芯或12 芯復(fù)合包套管。 上述步驟四中所述的保護(hù)氣氛為純氬氣或由氬氣和氫氣組成的混合氣。
上述步驟二中所述單芯線材的截面為正六邊形或圓形。 所述由氬氣和氫氣組成的混合氣中，氬氣的體積百分比為95%，氫氣體積的體積 百分比為5%。 上述步驟一中所述鎂粉和無定形硼粉的純度均為99%。 上述步驟一中所述的酸洗處理為對無氧銅管一用稀硝酸進(jìn)行酸洗，對Nb金屬管 采用硝酸和氫氟酸組成的混合酸進(jìn)行酸，酸洗之后均用酒精進(jìn)行脫水并烘干；步驟三中所 述的酸洗處理為對無氧銅管二用稀硝酸進(jìn)行酸洗，酸洗之后用酒精進(jìn)行脫水并烘干。
上述步驟301中所述的清洗為先采用金屬洗滌劑進(jìn)行清洗，清洗后用丙酮進(jìn)行擦 洗并烘干。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、工藝步驟簡單、流程短且成本低。
2、操作簡便且控制方便。 3、設(shè)計(jì)合理，采用加工性能優(yōu)良、強(qiáng)度較高的Nb金屬管外層覆銅管的復(fù)合體作為 MgB2的包套材料，有利于在加工過程中進(jìn)行大變形量的加工，適合于多芯長線材的制備。
4、復(fù)合包套超導(dǎo)材料經(jīng)過旋鍛和拉拔的綜合加工過程，不但工藝簡單，而且形成 的超導(dǎo)體更致密，提高了臨界電流密度。 5、加工過程形成的微裂紋可以通過后續(xù)的成相熱處理加以彌合，提高了晶粒間的 連接性，而且金屬Nb對MgB2材料具有很好的化學(xué)惰性，降低了 Nb/MgB2界面之間的擴(kuò)散行 為。 6、適用范圍廣且產(chǎn)業(yè)價(jià)值高，本發(fā)明適合制備任意長度且具有高臨界電流密度的 MgB2超導(dǎo)線材，采用本發(fā)明制備的線材包括具有超導(dǎo)性能的MgB2和包圍MgB2的金屬層，所 制備線材的橫截面呈圓型且直徑為0. 5-4. Omm。 綜上所述，本發(fā)明制備設(shè)計(jì)合理、工藝步驟簡單且實(shí)現(xiàn)方便、適合制備任意長度且 具有高臨界電流密度的MgB2超導(dǎo)線材，在很大程度上降低了超導(dǎo)相與包套材料之間的反 應(yīng)，且臨界電流密度也較高。 下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的制備工藝流程圖。 圖2為本發(fā)明第一具體實(shí)施方式
中二次組裝所制得6芯復(fù)合包套管的結(jié)構(gòu)示意 圖。 圖3為本發(fā)明第二具體實(shí)施方式
中二次組裝所制得6芯復(fù)合包套管的結(jié)構(gòu)示意 圖。 圖4為本發(fā)明第三具體實(shí)施方式
中二次組裝所制得12芯復(fù)合包套管的結(jié)構(gòu)示意 圖。 圖5為本發(fā)明第四具體實(shí)施方式
中二次組裝所制得12芯復(fù)合包套管的結(jié)構(gòu)示意 圖。 附圖標(biāo)記說明 1-單芯線材；2-無氧銅管二 ；3 —無氧銅棒。
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，本發(fā)明所述的原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征 在于該方法包括以下步驟 步驟一、裝管首先，將干燥的鎂粉、無定形硼粉和無定形碳粉或納米碳粉按照原 子數(shù)比為l : (2 x) : x的比例充分混合均勻，便獲得混合料，其中0.05《x《0. 15; 之后，將所述混合料裝入經(jīng)預(yù)先酸洗處理后的Nb金屬管中，再在所述Nb金屬管外側(cè)套裝無 氧銅管一后，制得裝管復(fù)合體。 步驟二、旋鍛及拉拔加工處理采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后對步驟一中所述的裝管 復(fù)合體進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得單芯線材1 ;且進(jìn)行旋鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均 為10% 20%。 步驟三、二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理，其二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理過 程如下 301、二次組裝首先，對步驟二中所述的單芯線材1進(jìn)行定尺、截?cái)嗪颓逑矗?將清洗后的多根單芯線材1沿圓周方向排列成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)并組裝入無氧銅管二 2，同時(shí)在 所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部插裝入無氧銅棒3后便獲得多芯復(fù)合包套管；所述無氧銅管二 2的內(nèi) 徑尺寸與所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的外徑尺寸相對應(yīng)且無氧銅棒3的直徑與所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi) 徑尺寸相對應(yīng)。 302、二次旋鍛與拉拔加工處理采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后對步驟301中所述的多 芯復(fù)合包套管進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得設(shè)計(jì)尺寸的多芯復(fù)合包套線材；且進(jìn)行二次旋 鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為10% 20%。 步驟四、高溫?zé)Y(jié)處理采用管式退火爐在保護(hù)氣氛下對步驟302中所述的多芯 復(fù)合包套線材進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，便獲得多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材成品；且進(jìn)行高溫?zé)Y(jié) 處理時(shí)，燒結(jié)溫度為700 95(TC，升溫速率為30 80°C /min且保溫時(shí)間為0. 5 4h，冷 卻速率為20 50°C /min。
實(shí)施例1
結(jié)合圖2，本實(shí)施例中，用原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材時(shí)，包括以下步驟
步驟一、裝管首先，將干燥的鎂粉、無定形硼粉和無定形碳粉或納米碳粉按照原 子數(shù)比為l : 1.95 : 0.05的比例充分混合均勻，便獲得混合料；之后，將所述混合料裝入
經(jīng)預(yù)先酸洗處理后的Nb金屬管中，再在所述Nb金屬管外側(cè)套裝無氧銅管一后，制得裝管復(fù) 合體。 本步驟中進(jìn)行酸洗處理時(shí)，對無氧銅管一用稀硝酸進(jìn)行酸洗，對Nb金屬管采用硝 酸和氫氟酸組成的混合酸進(jìn)行酸，酸洗之后均用酒精進(jìn)行脫水并烘干；并且所述鎂粉和無 定形硼粉的純度均為99%。 步驟二、旋鍛及拉拔加工處理采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后對步驟一中所述的裝管 復(fù)合體進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得截面為圓形且直徑為。3. Omm的單芯線材1 ;且進(jìn)行旋 鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為10%。 步驟三、二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理，其二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理過 程如下 301、二次組裝首先，對步驟二中所述的單芯線材1進(jìn)行定尺、截?cái)嗪颓逑?，之?將清洗后的6根單芯線材1沿圓周方向排列成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)并組裝入經(jīng)過酸洗的無氧銅管二 2，同時(shí)在所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部插裝入無氧銅棒3后便獲得6芯復(fù)合包套管；所述無氧銅管 二2的內(nèi)徑尺寸與所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的外徑尺寸相對應(yīng)且無氧銅棒3的直徑與所述圓環(huán)狀結(jié) 構(gòu)的內(nèi)徑尺寸相對應(yīng)。本步驟中對無氧銅管二用稀硝酸進(jìn)行酸洗，酸洗之后用酒精進(jìn)行脫 水并烘干；單芯線材1的清洗為先采用金屬洗滌劑進(jìn)行清洗，清洗后用丙酮進(jìn)行擦洗并烘 干。 302、二次旋鍛與拉拔加工處理采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后對步驟301中所述的6 芯復(fù)合包套管進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得直徑為①1. Omm的6芯復(fù)合包套線材；且進(jìn)行二 次旋鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為10%。 步驟四、高溫?zé)Y(jié)處理采用管式退火爐在純氬氣氣氛下對步驟302中所述的6芯 復(fù)合包套線材進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，便獲得6芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材成品。且進(jìn)行高溫?zé)Y(jié) 處理時(shí)，先將6芯復(fù)合包套線材放入管式退火爐內(nèi)，充入流通的純氬氣，2h后以30°C /min 的升溫速率將6芯復(fù)合包套線材加熱，溫度升至70(TC時(shí)保溫2. Oh，最后以25°C /min冷卻 速率將線材冷卻至室溫，即可得到在20K， 2T的條件下且臨界電流密度高達(dá)2X 104A/cm的6 芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材。
實(shí)施例2 結(jié)合圖3，本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是步驟二中采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后 對步驟一中所述的裝管復(fù)合體進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得截面為正六方形且對邊垂直寬 度為。3. Omm的單芯線材l。步驟四中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理時(shí)，先將6芯復(fù)合包套線材放入管 式退火爐內(nèi)，充入流通的純氬氣，2h后以50°C /min的升溫速率將6芯復(fù)合包套線材加熱， 溫度升至90(TC時(shí)保溫1. Oh，最后以45°C /min冷卻速率將線材冷卻至室溫。本實(shí)施例中， 其余工藝步驟、工藝參數(shù)和制備過程均與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3 結(jié)合圖4，本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是步驟一中將干燥的鎂粉、無定形硼粉 和無定形碳粉或納米碳粉按照原子數(shù)比為1 : 1.90 : 0. l的比例充分混合均勻，便獲得混
7合料；步驟301中將清洗后的12根單芯線材1沿圓周方向排列成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)并組裝入無 氧銅管二 2，同時(shí)在所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部插裝入無氧銅棒3后便獲得12芯復(fù)合包套管；相 應(yīng)地，步驟302中經(jīng)二次旋鍛與拉拔加工處理后，獲得直徑為Ol. Omm的12芯復(fù)合包套線 材；步驟四中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理時(shí)，先將12芯復(fù)合包套線材放入管式退火爐內(nèi)，充入流通 的純氬氣，2h后以40°C /min的升溫速率將12芯復(fù)合包套線材加熱，溫度升至800°C時(shí)保 溫1. 5h，最后以25°C /min冷卻速率將線材冷卻至室溫，即可得到在20K，2T的條件下且臨 界電流密度高達(dá)3X10l/cm的12芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材。本實(shí)施例中，其余工藝步驟、工 藝參數(shù)和制備過程均與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4 結(jié)合圖5，本實(shí)施例中，與實(shí)施例3不同的是步驟二中采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后 對步驟一中所述的裝管復(fù)合體進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得截面為正六方形且對邊垂直寬 度為。3. Omm的單芯線材1 ;并且步驟二中進(jìn)行旋鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為20% ; 步驟302中進(jìn)行二次旋鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為20% ;步驟四中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處 理時(shí)，先將12芯復(fù)合包套線材放入管式退火爐內(nèi)，充入流通的純氬氣，2h后以8(TC /min的 升溫速率將12芯復(fù)合包套線材加熱，溫度升至95(TC時(shí)保溫0. 5h，最后以50°C /min冷卻 速率將線材冷卻至室溫。本實(shí)施例中，其余工藝步驟、工藝參數(shù)和制備過程均與實(shí)施例1相 同。 實(shí)施例5 本實(shí)施例中，與實(shí)施例3不同的是步驟一中將干燥的鎂粉、無定形硼粉和無定形 碳粉或納米碳粉按照原子數(shù)比為1 : 1.92 : 0.08的比例充分混合均勻，便獲得混合料； 步驟四中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理時(shí)，先將12芯復(fù)合包套線材放入管式退火爐內(nèi)，充入流通的氬 氣與氫氣的混合氣，1. 5h后以40°C /min的升溫速率將12芯復(fù)合包套線材加熱，溫度升至 75(TC時(shí)保溫2. Oh，最后以30°C /min冷卻速率將線材冷卻至室溫，即可得到在20K， 2T的條 件下且臨界電流密度高達(dá)4X10l/cm的12芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材。所述氬氣和氫氣組成 的混合氣中，氬氣的體積百分比為95%，氫氣體積的體積百分比為5%。本實(shí)施例中，其余 工藝步驟、工藝參數(shù)和制備過程均與實(shí)施例3相同。
實(shí)施例6 本實(shí)施例中，與實(shí)施例3不同的是步驟一中將干燥的鎂粉、無定形硼粉和無定形 碳粉或納米碳粉按照原子數(shù)比為1 : 1.95 : 0.05的比例充分混合均勻，便獲得混合料；步 驟二中進(jìn)行旋鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為15% ;步驟302中進(jìn)行二次旋鍛和拉拔處 理時(shí)，道次加工率均為15% ;步驟四中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理時(shí)，先將12芯復(fù)合包套線材放入 管式退火爐內(nèi)，充入流通的氬氣與氫氣的混合氣，2h后以30°C /min的升溫速率將12芯復(fù) 合包套線材加熱，溫度升至75(TC時(shí)保溫2. Oh，最后以30°C /min冷卻速率將線材冷卻至室 溫，即可得到在20K， 2T的條件下且臨界電流密度高達(dá)3. 5 X 104A/cm的12芯C摻雜MgB2超 導(dǎo)線材。所述氬氣和氫氣組成的混合氣中，氬氣的體積百分比為95% ，氫氣體積的體積百分 比為5%。本實(shí)施例中，其余工藝步驟、工藝參數(shù)和制備過程均與實(shí)施例3相同。
實(shí)施例7 本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是步驟一中將干燥的鎂粉、無定形硼粉和無定形 碳粉或納米碳粉按照原子數(shù)比為1 : 1.85 : 0. 15的比例充分混合均勻，獲得混合料。本實(shí)施例中，其余工藝步驟、工藝參數(shù)和制備過程均與實(shí)施例1相同。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、裝管首先，將干燥的鎂粉、無定形硼粉和無定形碳粉或納米碳粉按照原子數(shù)比為1∶(2～x)∶x的比例充分混合均勻，便獲得混合料，其中0.05≤x≤0.15；之后，將所述混合料裝入經(jīng)預(yù)先酸洗處理后的Nb金屬管中，再在所述Nb金屬管外側(cè)套裝無氧銅管一后，制得裝管復(fù)合體；步驟二、旋鍛及拉拔加工處理采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后對步驟一中所述的裝管復(fù)合體進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得單芯線材(1)；且進(jìn)行旋鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為10％～20％；步驟三、二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理，其二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理過程如下301、二次組裝首先，對步驟二中所述的單芯線材(1)進(jìn)行定尺、截?cái)嗪颓逑?，之后將清洗后的多根單芯線材(1)沿圓周方向排列成圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)并組裝入經(jīng)過酸洗的無氧銅管二(2)，同時(shí)在所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部插裝入無氧銅棒(3)后便獲得多芯復(fù)合包套管；所述無氧銅管二(2)的內(nèi)徑尺寸與所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的外徑尺寸相對應(yīng)且無氧銅棒(3)的直徑與所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑尺寸相對應(yīng)；302、二次旋鍛與拉拔加工處理采用旋鍛機(jī)和拉拔機(jī)先后對步驟301中所述的多芯復(fù)合包套管進(jìn)行旋鍛和拉拔處理，并獲得設(shè)計(jì)尺寸的多芯復(fù)合包套線材；且進(jìn)行二次旋鍛和拉拔處理時(shí)，道次加工率均為10％～20％；步驟四、高溫?zé)Y(jié)處理采用管式退火爐在保護(hù)氣氛下對步驟302中所述的多芯復(fù)合包套線材進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，便獲得多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材成品；且進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理時(shí)，燒結(jié)溫度為700～950℃，升溫速率為30～80℃/min且保溫時(shí)間為0.5～4h，冷卻速率為20～50℃/min。
2. 按照權(quán)利要求1所述的原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于步驟301中所述多根單芯線材(1)的數(shù)量為6根或12根，且相應(yīng)形成6芯或12芯復(fù)合包套管。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于步驟四中所述的保護(hù)氣氛為純氬氣或由氬氣和氫氣組成的混合氣。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于步驟二中所述單芯線材(1)的截面為正六邊形或圓形。
5. 按照權(quán)利要求3所述的原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于所述由氬氣和氫氣組成的混合氣中，氬氣的體積百分比為95%，氫氣體積的體積百分比為5%。
6. 按照權(quán)利要求1或2所述的原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于步驟一中所述鎂粉和無定形硼粉的純度均為99%。
7. 按照權(quán)利要求1或2所述的原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于步驟一中所述的酸洗處理為對無氧銅管一用稀硝酸進(jìn)行酸洗，對Nb金屬管采用硝酸和氫氟酸組成的混合酸進(jìn)行酸，酸洗之后均用酒精進(jìn)行脫水并烘干；步驟三中所述的酸洗處理為對無氧銅管二用稀硝酸進(jìn)行酸洗，酸洗之后用酒精進(jìn)行脫水并烘干。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，其特征在于步驟301中所述的清洗為先采用金屬洗滌劑進(jìn)行清洗，清洗后用丙酮進(jìn)行擦洗并烘干。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種原位法制備多芯C摻雜MgB2超導(dǎo)線材的方法，包括以下步驟一、裝管首先，將干燥的鎂粉、無定形硼粉和無定形碳粉或納米碳粉充分混合均勻后裝入經(jīng)預(yù)先酸洗處理后的Nb金屬管中，再在Nb金屬管外側(cè)套裝無氧銅管一制得裝管復(fù)合體；二、旋鍛及拉拔加工處理并獲得單芯線材；三、二次組裝及旋鍛與拉拔加工處理并獲得設(shè)計(jì)尺寸的多芯復(fù)合包套線材；四、高溫?zé)Y(jié)處理。本發(fā)明制備設(shè)計(jì)合理、工藝步驟簡單且實(shí)現(xiàn)方便、適合制備任意長度且具有高臨界電流密度的MgB2超導(dǎo)線材，在很大程度上降低了超導(dǎo)相與包套材料之間的反應(yīng)，且臨界電流密度也較高。
文檔編號C04B35/622GK101728027SQ20091021959
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者馮勇, 劉國慶, 李成山, 焦高峰, 王慶陽, 閆果 申請人:西北有色金屬研究院