專利名稱：利用Ti源棒制造(Nb,Ti)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及制造超導(dǎo)線材和電纜的方法，且更具體涉及制造(Nb，Ti)3Sn的方法。
背景技術(shù)：
為了在高磁場(～＞12T)下獲得最高的Bc2(上臨界磁場)和最高的臨界電流，需要向Nb3Sn中添加Ti或Ta。(Nb，Ti)3Sn的交流損耗低于另一種(Nb，Ta)3Sn材料，因此它成為關(guān)注快速交變磁場的超導(dǎo)磁體制造商的注目的焦點(diǎn)。(Nb，Ti)3Sn還具有優(yōu)于(Nb，Ta)3Sn的應(yīng)變?nèi)莶钍蛊湓诟邞?yīng)力磁體設(shè)計(jì)中更為有用。(Nb，Ta)3Sn復(fù)合材料通常由Nb7.5wt％ Ta細(xì)絲制成，該細(xì)絲的硬度大于(Nb，Ti)3Sn復(fù)合材料中使用的純Nb絲，因此加工較為困難。
目前向錫線材內(nèi)部(內(nèi)部錫)添加Ti的最常用方法是通過使用Sn-Ti合金。在熱處理過程中，Sn中的Ti通過復(fù)合線材的Cu基體隨所述Sn一起擴(kuò)散與Nb絲反應(yīng)并形成必需的高Bc2相。然而在這種常規(guī)Sn-Ti合金方法的使用中出現(xiàn)了幾個(gè)問題。一個(gè)問題是，在Sn-Ti合金鑄造過程中會不可避免地形成直徑約25μm且長約100μm的硬質(zhì)、棒狀Sn-Ti金屬間化合物顆粒。當(dāng)這些金屬間化合物顆粒的尺寸變得與錫源(reservoir)尺寸相當(dāng)時(shí)，在加工過程中它們會使細(xì)絲斷裂(并最終使線材斷裂)。結(jié)果線材的最小直徑或者線材所用的元件的最小直徑受到了限制。此外，Sn-Ti合金的制造困難而且成本昂貴。質(zhì)量的控制也是一個(gè)問題，考慮到為滿足下一代熔合磁體(fusion magnet)線材規(guī)格要求的合金體積，這個(gè)問題特別難以解決。
另一種向錫或青銅工藝線材中添加Ti的方法是在每個(gè)Nb細(xì)絲中使用Ti或Nb-Ti棒，以便熱處理過程中Ti從各細(xì)絲中心產(chǎn)生擴(kuò)散。這種方法的問題是，它實(shí)際上需要每根細(xì)絲在其中心具有Ti或Nb-Ti源，其費(fèi)用驚人地昂貴。
另外一種向青銅工藝線材中添加Ti的方法是使用Cu-Sn-Ti合金基體而非Cu-Sn。這種方法的問題是加工中容易產(chǎn)生裂紋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了所有上述的問題。依照本發(fā)明，使Nb-Ti合金棒或Ti棒(這里稱為“Ti摻雜源”棒)分布在Nb或Nb合金的棒之間，并在這些棒之間插入至少一些Cu或Cu合金。與Nb或Nb合金棒的數(shù)目相比Ti摻雜源棒材的數(shù)目較小，而且所述摻雜源棒材優(yōu)選對稱分布在數(shù)目更多的Nb或Nb合金棒之間。本發(fā)明可以同生產(chǎn)Nb3Sn的青銅工藝一起使用，然而特別適用于使用內(nèi)部錫工藝的場合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，將Nb(或Nb合金)棒分布在圍繞純Sn或SnCu合金核心的Cu基體中，并且這個(gè)最終復(fù)絲線材的子單元被Ta或Nb或Nb合金的擴(kuò)散阻擋層所包圍。在下文中將清楚的是，術(shù)語“子單元”是指與類似子組件緊密聚集(堆積)時(shí)形成最終超導(dǎo)線材的前體組件的子組件。子單元中的Ti摻雜源棒材均勻且對稱排列在Nb棒(或Nb合金棒)之間。當(dāng)所述棒材包含Nb合金時(shí)，這種合金包含不低于70wt％的Nb。Ti摻雜源棒材中Ti的可能濃度范圍是約10wt％至100wt％。特別有用的是Nb47wt％Ti合金形成的Ti摻雜源棒材，因?yàn)樗哂辛己玫难诱剐圆⑶胰菀讖氖袌錾汐@得。熱處理期間，借助Sn擴(kuò)散和穿過Cu-Sn合金的高的Ti擴(kuò)散速率，Ti摻雜源棒材中的Ti從Ti摻雜源棒擴(kuò)散到周圍的Nb或Nb合金棒。通過Ti摻雜源棒中Ti的重量百分比，Nb或Nb合金棒的體積，以及所希望的最終Ti摻雜濃度來確定Ti摻雜源棒與Nb(或Nb合金)棒的精確體積比率設(shè)計(jì)。應(yīng)當(dāng)用Nb擴(kuò)散阻擋層保護(hù)Ti摻雜源棒以防止在各加工步驟過程中形成Cu-Ti金屬間化合物顆粒。Ti擴(kuò)散的一個(gè)有益的副作用是，在反應(yīng)階段Ti源棒被Cu替代，這顯示了其中Ti源棒可起到細(xì)分超導(dǎo)區(qū)域作用的子單元設(shè)計(jì)(例如Ti源棒的輻條)，從而可減小有效的細(xì)絲直徑和交流損耗。


在這里的附圖中通過舉例對本發(fā)明進(jìn)行圖解說明，其中 圖1示意說明了本發(fā)明在通過內(nèi)部錫工藝制備復(fù)合超導(dǎo)線材中的使用； 圖2示意說明了本發(fā)明在通過內(nèi)部錫工藝制備另一種復(fù)合超導(dǎo)線材中的使用； 圖3示意說明了使用本發(fā)明通過青銅工藝制備超導(dǎo)線材的一個(gè)實(shí)施方案的幾個(gè)擠壓步驟； 圖4是通過圖1所示方法制備的反應(yīng)線材的橫截面的顯微照片； 圖5顯示了如圖4的反應(yīng)線材的非銅臨界電流密度與外加磁場的關(guān)系； 圖6是通過圖2所示方法制備的反應(yīng)線材的橫截面的顯微照片； 圖7顯示了如圖5的反應(yīng)線材的非銅臨界電流密度與外加磁場的關(guān)系； 圖8是通過圖2所示方法制備的反應(yīng)線材的橫截面的SEM/EDS顯微照片。
優(yōu)選實(shí)施方案說明 本發(fā)明的方法可以用于全部范圍的A15型超導(dǎo)體坯條(billet)設(shè)計(jì)，包括內(nèi)部錫和青銅工藝方法。依照本發(fā)明，提供了一種生產(chǎn)復(fù)絲(Nb，Ti)3Sn超導(dǎo)線材的方法。在該方法中，將多個(gè)Nb或Nb合金棒填充在含銅基體內(nèi)形成超導(dǎo)線材的堆疊子單元。將Ti摻雜源棒填充在含銅基體中的Nb或Nb合金棒之間，并在子單元內(nèi)提供Sn源，或者與子單元相鄰布置。將子單元組裝在另外的含銅基體內(nèi)，在所述各超導(dǎo)前體之間具有一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)散阻擋層，這使銅穩(wěn)定；將該組件縮減(reduce)成線材形式。然后通過適當(dāng)?shù)臒崽幚硎顾鯯n和所述Ti擴(kuò)散到Nb或Nb合金棒中形成(Nb，Ti)3Sn。
圖1中的示意圖說明了本發(fā)明在通過內(nèi)部錫工藝制備復(fù)合超導(dǎo)線材中的使用。任何內(nèi)部錫坯條的關(guān)鍵是子單元的設(shè)計(jì)，其中對金屬比率和細(xì)絲形狀進(jìn)行設(shè)定。一種常用方法是擠壓包覆有銅或銅合金的Nb或Nb合金單絲，對這些單絲進(jìn)行六角形化和切割以便填充在六角形堆垛(restack)中形成子單元坯條，典型用于高電流密度線材的設(shè)計(jì)。圖1中使用了這種方法。另一種形成子單元坯條的常用方法是，在銅或銅合金坯條基體中鉆孔并用圓形Nb合金棒填充該孔，典型用于中等電流密度和低交流損耗的導(dǎo)線設(shè)計(jì)，例如用于ITER(國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆)TF(環(huán)形場)和CS(中央螺線管)線圈的導(dǎo)線。圖2所示的方法中使用了這種辦法。本發(fā)明不但適用于這兩種普通類型的子單元，而且還適用于具有Nb或Nb合金細(xì)絲的任何類型的內(nèi)部錫型子單元。
現(xiàn)在參照圖1(a1)，用銅或銅合金的護(hù)套12包封Nb或Nb合金(例如Nb7.5％Ta，Nb1％Zr)單絲10。將Cu包封的Nb細(xì)絲拉成具有六角形(“六角”)橫截面的棒14。類似地在圖1(a2)中，用Nb擴(kuò)散阻擋層15(以便防止在隨后的加工步驟中銅與Ti芯反應(yīng)形成Cu-Ti)和Cu或Cu合金(例如Cu0.7％Sn，氧化物彌散強(qiáng)化Cu-Al2O3)護(hù)層18包封的Ti或Ti合金(例如Nb47％Ti，Nb50％Ti)單絲16成型為具有六角形橫截面的棒19。將六角形棒14和19與中心銅基體22堆垛在成形的或機(jī)加工的銅罐20中，所述銅基體22由六角銅形成或者由一塊體銅形成，并且在這些六角形棒和銅罐20之間提供Nb合金擴(kuò)散阻擋層(以便限制反應(yīng)序列期間的錫擴(kuò)散)。擴(kuò)散阻擋層23的選擇取決于最終的用途，已知Ta，Nb或一些類似的合金適用于這種阻擋層，但是不會顯著改變本發(fā)明的實(shí)施方案。該阻擋層可以是管形或纏繞薄片的形式。然而，如果選擇可反應(yīng)的阻擋層(例如Nb)，確定Nb-Ti合金的量和分布時(shí)必需考慮該可反應(yīng)阻擋層的面積。Ti摻雜源棒材19優(yōu)選對稱均勻分布在Nb棒中以便提高最終擴(kuò)散的效果。由Ti合金棒的組成，所述Nb棒與Ti摻雜源棒材的相對數(shù)目和尺寸以及期望的最終Ti濃度來確定Ti摻雜源棒材的數(shù)目。文獻(xiàn)中顯示(Nb，Ti)3Sn中Ti的原子重量百分比約為0.5-3.0時(shí)超導(dǎo)性能最佳。
擠壓圖1(b)的子單元25時(shí)，必需對最終堆垛方法的類型進(jìn)行選擇。通常(但并非總是)需要進(jìn)行堆垛來幫助將子單元進(jìn)而將細(xì)絲減至充分小的尺寸以便產(chǎn)生有效的擴(kuò)散和反應(yīng)，和/或添加擴(kuò)散阻擋層。兩種基本的技術(shù)是“熱”堆垛和“冷”堆垛。“熱”方法包括先通過熱擠壓減小最后的堆垛以便在子單元和銅基體之間輔助產(chǎn)生冶金結(jié)合，這種方法在文獻(xiàn)中被稱為“熱擠壓棒”?！袄洹狈椒ò▋H通過冷線材拉拔技術(shù)減小最后的堆垛(缺點(diǎn)是結(jié)合較差，優(yōu)點(diǎn)是簡單)，并且這種方法在文獻(xiàn)中被稱為“堆垛棒工藝”。為了通過“熱”方法進(jìn)行堆垛，拉拔子單元25并成形為圖1(C)所示的六角形，并通過槍鉆(gundrilling)或其它適當(dāng)手段形成孔27。在孔27中填充本領(lǐng)域中熟知的鹽，裝填銅罐和子單元的堆垛29，抽真空，焊接并進(jìn)行熱擠壓，然后將鹽從孔28中除去并用Sn和Sn合金代替，如圖1(d)的復(fù)合線材組件29。為了通過“冷”方法進(jìn)行堆垛，在中心區(qū)域22對擠壓子單元25進(jìn)行槍鉆打孔并填入錫和錫合金。對子單元進(jìn)行縮小，堆垛(如圖1(d)中的形式)并冷拉拔至最終的線材尺寸。
一旦將線材加工成最終的尺寸，使用熱處理使Sn和Ti向Nb擴(kuò)散，形成超導(dǎo)相。圖1(d)的復(fù)合結(jié)構(gòu)29包括在Cu基體中的多個(gè)堆垛的六角形子單元26，隨后對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱使Sn和Ti經(jīng)過Cu擴(kuò)散到Nb單絲中形成超導(dǎo)體。對內(nèi)部錫典型的是在180℃-570℃之間存在大約幾十到幾百小時(shí)量級的幾個(gè)預(yù)反應(yīng)序列，使錫擴(kuò)散到整個(gè)基體中形成高重量百分比Sn的青銅相。隨后是幾十到幾百小時(shí)的反應(yīng)階段(600℃-725℃)，形成A15相(Nb，Ti)3Sn?？梢赃M(jìn)一步了解的是，當(dāng)使用的大多數(shù)Nb合金棒或擴(kuò)散阻擋層是Nb-Ta(例如Nb7.5wt％Ta)時(shí)，可以通過這種技術(shù)形成(Nb，Ta，Ti)3Sn。
圖2說明了本發(fā)明在一個(gè)內(nèi)部錫工藝變體中的使用。在圖2(a)的銅坯條31中的槍鉆孔35中裝入大多數(shù)的Nb合金棒32，并將少數(shù)Ti摻雜源棒材對稱分布在所述棒32之間。所述棒32無需具有任何銅包覆層而棒34與圖1(a2)中的那些類似，因?yàn)楸匦鑼⑺鼈儼庠贜b擴(kuò)散阻擋層中。圖2(b)中，在子單元37的槍鉆的中心插入Sn或Sn合金39，隨后進(jìn)行拉拔并成形至堆垛尺寸。圖2(c)中，將成形的子單元38裝入銅管40內(nèi)的Ta擴(kuò)散阻擋層36中并拉拔至最終的線材尺寸，隨后進(jìn)行熱加工實(shí)現(xiàn)上述的擴(kuò)散。
盡管將Sn源主要描述為位于子單元內(nèi)，還可以使用不常用的技術(shù)，其中可以將Sn另外置于子單元旁邊，只要子單元+錫在擴(kuò)散阻擋層以內(nèi)。因此在圖2c中，可以在子單元附近但在擴(kuò)散阻擋層內(nèi)部提供多個(gè)另外的Sn區(qū)。增加子單元附近的錫進(jìn)行另外補(bǔ)償，甚至可以將子單元內(nèi)的錫減少至0。
圖3中，在“青銅工藝”中使用本發(fā)明的方法。在圖3(a)所示的初次擠壓中，Nb合金棒41處于α相Cu-Sn合金的基體42中。Ti摻雜源棒材44(按圖1(a2)加工)對稱分布在Nb或Nb合金棒41之間。在圖3(b)所示的二次擠壓中，將初次擠壓形成的六角形棒50裝入Cu-Sn罐51。Cu穩(wěn)定體45位于子單元中央并且被擴(kuò)散阻擋層46所包圍，例如被Ta擴(kuò)散阻擋層包圍。應(yīng)注意不需要將穩(wěn)定Cu置于復(fù)合材料的中心；可選地，復(fù)合材料的外殼可以是通過擴(kuò)散阻擋層與Cu-Sn合金隔開的Cu。目前制造商通過用Ta摻雜Nb絲或用Ti摻雜青銅基體得到了高臨界電流密度的A15材料。對于本發(fā)明，人們可以使用分布的Ti摻雜源棒材，并使Nb或Nb合金棒處于非摻雜Cu-Sn基體中。這有助于成本控制和生產(chǎn)的簡便。圖3因此顯示了對于內(nèi)部穩(wěn)定的雙擠壓工藝如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)方法不同的是，使Ti摻雜源棒材分布在初次擠壓設(shè)計(jì)中，和如果需要調(diào)整熱處理以便確保均勻的Ti分布。
通過下列實(shí)施方案進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行說明，應(yīng)認(rèn)為這些實(shí)施例僅為舉例說明而并非對本發(fā)明進(jìn)行限制。
實(shí)施例1 在這個(gè)實(shí)施例中使用圖1所示類型的工藝子單元制備線材。因此使用具有分散的可反應(yīng)Nb擴(kuò)散阻擋層的六角細(xì)絲子單元設(shè)計(jì)。它包括三個(gè)熱擠壓(≥900)。
初次擠壓-制造銅包覆Nb的單絲，包括對銅罐中的Nb錠進(jìn)行擠壓并對所得棒材拉拔成以便適于堆垛的六角棒材(圖1a)。六角形棒的典型尺寸是1/8英寸平面間直徑(flat-to-flat×2)英尺長度。對銅罐中的Nb47wt％Ti(具有Nb擴(kuò)散阻擋層)進(jìn)行擠壓并將所得棒材拉拔成適于與Nb棒進(jìn)行堆垛的六角棒材(如圖1a所示)，制成Nb47wt％Ti的單絲六角結(jié)構(gòu)。
二次擠壓-參見圖1b中的橫截面視圖，將初次擠壓形成的棒材堆垛在Nb合金阻擋層管中。以對稱均勻間隔的圖案將Ti摻雜源棒材放置在銅包覆Nb或Nb合金六角結(jié)構(gòu)堆垛之間。在Nb六角基體中僅需要少數(shù)Nb47wt％Ti棒以便獲得最大Bc2所需的1-3原子百分比，但是應(yīng)當(dāng)將它們對稱且均勻分散在堆垛中以便幫助產(chǎn)生均勻的Ti擴(kuò)散。將目前所討論的元件置于銅罐之內(nèi)，在擠壓之前對該銅罐進(jìn)行抽真空和焊接，以便形成子單元。將擠壓的子單元棒拉制成六角形橫截面，進(jìn)行槍鉆孔并填充鹽(圖1c)。
第三次擠壓—如圖1(d)所示，將18個(gè)六角棒子單元堆垛在銅罐中，對其抽真空和焊接并擠壓成直徑為2英寸的棒材。用水將這個(gè)三次擠壓棒材中的鹽洗去，并用Sn-Cu合金代替(圖1(d))，然后拉拔至最終的尺寸(直徑0.8mm)然后利用典型的內(nèi)部錫熱處理(210℃持續(xù)100小時(shí)，400℃持續(xù)48小時(shí)，675℃持續(xù)180小時(shí))進(jìn)行反應(yīng)(參見圖4)。在反應(yīng)階段，細(xì)絲充分反應(yīng)而且Nb47wt％Ti棒材中的鈦分散到整個(gè)導(dǎo)體橫截面中。這一點(diǎn)有三重證據(jù)。首先，各截面顯示線材中細(xì)絲幾乎完全反應(yīng)。其次，臨界電流密度與外加磁場的關(guān)系曲線(圖5)顯示了臨界電流密度和Bc2(Kramer外推法＝27T)的大小在未成功摻雜Ti時(shí)是不存在的。第三，通過SEM-EDS(能量色散顯微分析)檢查未反應(yīng)線材和反應(yīng)線材的橫截面。反應(yīng)之前，證實(shí)Nb細(xì)絲是純Nb而Nb-Ti細(xì)絲含約47wt％的Ti。反應(yīng)之后，反應(yīng)的Nb細(xì)絲與阻擋層的所有測量區(qū)域顯示為(Nb，Ti)3Sn，其中Ti濃度為約0.6wt％。Nb47wt％Ti細(xì)絲最初所在的位置顯示主要為銅，據(jù)認(rèn)為Cu在Ti擴(kuò)散過程中擴(kuò)散到該位置。應(yīng)注意由于這種效果，使用Ti源細(xì)絲作為超導(dǎo)區(qū)域的內(nèi)部隔離體來減小交流損耗應(yīng)該是可能的。對試樣進(jìn)行X射線線掃描可以發(fā)現(xiàn)Ti濃度沒有梯度，顯示了均勻的Ti分布。
還應(yīng)注意的是，將該棒材加工成最終尺寸時(shí)沒有一根線材斷裂，然而對于相同尺寸和相似設(shè)計(jì)的相似坯條，除使用Nb7.5wt％Ta細(xì)絲和阻擋層之外當(dāng)加工成最終尺寸時(shí)有一打以上的線材斷裂。據(jù)認(rèn)為這是由于Nb較軟因此更易與組成復(fù)合材料的銅和錫發(fā)生共拉拔。由于必需的高臨界電流密度摻雜劑位于少數(shù)延性Nb47wt％Ti棒材中，而非Nb細(xì)絲、Sn源和Cu基體中，因此可以獲得優(yōu)異的可加工性。
實(shí)施例2 在這個(gè)實(shí)施例中使用圖2所示類型的工藝子單元制備線材。因此使用具有單一非反應(yīng)的Ta擴(kuò)散阻擋層的圓形細(xì)絲子單元設(shè)計(jì)。它的特點(diǎn)在于使用一次擠壓(≥900)。
初次擠壓 將Nb棒和Nb47wt％Ti棒(直徑0.54英寸)裝入槍鉆孔的銅坯條(直徑12.25英寸，圖2a)中并將該子單元擠壓成3.1英寸。以實(shí)施例1所述的類似方式制造Nb47wt％Ti的單絲棒。
對這個(gè)子單元進(jìn)行槍鉆孔并裝入錫，拉拔并以堆垛尺寸進(jìn)行成形。
堆垛 將子單元型材裝入Cu管中的Ta阻擋層中并拉拔至最終的尺寸(直徑0.81mm)。利用典型內(nèi)部錫熱處理(210℃持續(xù)48小時(shí)，400℃持續(xù)48小時(shí)，675℃持續(xù)100小時(shí))使線材反應(yīng)(圖6)。在反應(yīng)階段，細(xì)絲充分反應(yīng)而且Nb47wt％Ti棒材中的鈦分散到整個(gè)導(dǎo)體橫截面中。這一點(diǎn)有三重證據(jù)。首先，橫截面顯示線材中的細(xì)絲幾乎完全反應(yīng)。其次，臨界電流密度與外加磁場的關(guān)系曲線(圖7)顯示了臨界電流密度和Bc2(Kramer外推法＝29T)的大小在未成功摻雜Ti時(shí)是不存在的。第三，通過SEM-EDS(能量色散顯微分析)檢查未反應(yīng)線材和反應(yīng)線材的橫截面。反應(yīng)之前，證實(shí)Nb細(xì)絲是純Nb而Nb-Ti細(xì)絲含約47wt％的Ti。反應(yīng)之后，反應(yīng)的Nb細(xì)絲的所有測量區(qū)域顯示為(Nb，Ti)3Sn，其中Ti濃度為約1.0wt％。NbTi細(xì)絲最初所在的位置顯示主要為Nb、Sn和Cu。Ti的百分比從大約63原子重量百分比降至大約8原子重量百分比，這表明Ti從該位置擴(kuò)散開。Cu和Sn顯示在Ti擴(kuò)散期間擴(kuò)散到該位置(圖9)。細(xì)絲的X射線線掃描可以發(fā)現(xiàn)Ti濃度沒有梯度，顯示了均勻的Ti分布。
盡管利用特定的實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而應(yīng)當(dāng)清楚，根據(jù)本發(fā)明本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)許多變化，這些變化仍然在本發(fā)明方法的范圍之內(nèi)。因此，應(yīng)廣泛理解本發(fā)明，并且僅根據(jù)附屬權(quán)利要求的范圍和主旨對其進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.制造復(fù)絲(Nb，Ti)3Sn超導(dǎo)線材的方法，該方法包括如下步驟a)將多個(gè)Nb或Nb合金棒裝入含銅基體內(nèi)以便形成所述超導(dǎo)線材的填充子單元；b)將Ti摻雜源棒材裝入含銅基體中的Nb或Nb合金棒之間；c)提供可以擴(kuò)散到Nb或Nb合金棒中的Sn源；d)將所述子單元組裝到另一個(gè)含銅基體內(nèi)；e)將步驟d)產(chǎn)生的所述組件縮減成線材形式；和f)使所述Sn和所述Ti擴(kuò)散到Nb或Nb合金棒中形成(Nb，Ti)3Sn。
2.依照權(quán)利要求1的方法，其中在步驟a)中將所述Nb或Nb合金棒包封在銅和銅合金中。
3.依照權(quán)利要求1的方法，其中所述的Ti摻雜源棒材包括銅或銅合金封套中的Ti或Ti合金棒。
4.依照權(quán)利要求3的方法，其中在Ti或Ti合金棒與銅封套之間提供Nb擴(kuò)散阻擋層。
5.依照權(quán)利要求3的方法，其中所述Ti摻雜源棒材的數(shù)目小于所述Nb或Nb合金棒的數(shù)目。
6.依照權(quán)利要求5的方法，其中所述Ti摻雜源棒材對稱分布在所述的Nb或Nb合金棒之間。
7.依照權(quán)利要求1的方法，其中通過內(nèi)部Sn工藝使Sn擴(kuò)散到所述的Nb或Nb合金棒中。
8.依照權(quán)利要求7的方法，其中所述的Sn源在所述的子單元之內(nèi)。
9.依照權(quán)利要求7的方法，其中所述的Sn源與所述的子單元相鄰。
10.依照權(quán)利要求7的方法，其中對步驟(d)產(chǎn)生的擠壓子后的單元進(jìn)行槍鉆孔并用所述的Sn或Sn合金填充得到的孔。
11.依照權(quán)利要求10的方法，其中所有的子單元被一個(gè)擴(kuò)散阻擋層所包圍。
12.依照權(quán)利要求1的方法，其中通過青銅工藝使Sn擴(kuò)散到所述的Nb或Nb合金棒中。
13.依照權(quán)利要求10的方法，其中每個(gè)子單元具有擴(kuò)散阻擋層。
14.依照權(quán)利要求10的方法，其中對步驟(1d)產(chǎn)生的擠壓后的子單元進(jìn)行槍鉆孔，用鹽填充，堆垛，再次擠壓，并用Sn或Sn合金替換鹽。
15.依照權(quán)利要求2的方法，其中使包封Nb或Nb合金棒成形的適用于堆垛子單元的六角形橫截面棒材。
16.依照權(quán)利要求3的方法，其中將Ti摻雜源棒材成形為六角形橫截面，以便能夠?qū)⑺鼈兲钊搅切蜰b或Nb合金棒之間。
17.依照權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(d)中子單元的橫截面為六角形。
18.依照權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(a)中將Nb或Nb合金棒置于所述基體的鉆孔中。
19.依照權(quán)利要求18的方法，其中所述基體包含Cu-Sn合金。
20.依照權(quán)利要求18的方法，其中基體包含Cu。
21.依照權(quán)利要求18的方法，其中將所述的Ti摻雜源棒材插入所述基體中的其它鉆孔中。
22.依照權(quán)利要求5的方法，其中將所述的Ti摻雜源棒材策略性地放置到子單元中以便分隔超導(dǎo)區(qū)域減小有效的細(xì)絲直徑和交流損耗。
全文摘要
公開了通過如下步驟對制造復(fù)絲(Nb，Ti)
文檔編號C22F1/18GK1882710SQ200480033747
公開日2006年12月20日 申請日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
發(fā)明者S·洪, J·帕雷爾, M·菲爾德 申請人:牛津超導(dǎo)技術(shù)公司