[发明专利]一种溶液包覆法制备C掺杂多芯MgB2超导线材的制备方法

权利要求书

1.一种溶液包覆法制备C掺杂多芯MgB2超导线材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、首先将无定形硼粉、纯度为99%以上，-325目屑装镁粉、纯度为99.8%，按照Mg:B =0.95:2的原子数比配料，混合均匀后，倒入预先配置的草酸乙醇溶液中，混合制得悬浊液，其溶液中草酸的用量为Mg和B混合粉末质量的15-30%，质量浓度为15-20%，将混合后的悬浊液在200-300R/min的磁力搅拌器中搅拌30-60min，然后在磁力搅拌的同时，对悬浊液进行加热，温度控制在55-65℃，待悬浊液粘度明显增大成混合浆体，致使磁力搅拌器无法进行搅拌时，将混合浆体倾入培养皿中，放入真空烘箱中焙干，将焙干的粉末研磨后放入烧舟内，再置于管式炉中进行低温分解处理，以0.5-1℃/min的升温速率至150-200℃，恒温1-2小时，整个过程选用氩气保护分解，将热分解后的粉体研磨均匀后制得装管前驱粉；

步骤二、将装管前驱粉装入经过酸洗处理的Nb–Ti复合管中制得装管复合体；

步骤三、将装管复合体采用孔型轧制，加工成具有圆形截面或六边形截面的单芯线材（1），对单芯线材（1）进行定尺、截断、酸洗祛除表面氧化皮；

步骤四、对圆形或六边形单芯线材进行二次组装成7芯导体结构，二次组装外包材料采用酸洗处理后的Cu-Ni合金管，7芯导体结构采用Cu-Nb复合棒增强，Cu-Nb复合棒设置在Cu-Ni合金管中心，单芯线材均匀设置在Cu-Nb复合棒周围， Cu-Nb复合棒尺寸与其周围的单芯线材尺寸相同，7芯导体结构经过拉拔和孔型轧制相结合的加工路线，制得多芯线材；

步骤五、将多芯线材两端密封保护后置于管式炉中，在流通氩气气氛中进行成相热处理，热处理温度范围为600-750 ℃，保温时间为0.5-4小时，随炉自然冷却至室温,最终获得高机械性能和高临界电流密度的溶液包覆法制备C掺杂多芯MgB2超导线材。

2.根据权利要求1所述的一种溶液包覆法制备C掺杂多芯MgB2超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述Nb-Ti复合管由外层0.3-0.5mm厚纯铌层和内层0.8-1.0mm厚纯Ti层两部分组成，Nb-Ti复合管的外径为10-12mm。

3.根据权利要求1所述的一种溶液包覆法制备C掺杂多芯MgB2超导线材的制备方法，其特征在于，步骤三中所述装管复合体采用孔型轧制为采用10-15%的道次加工率，经过孔型轧制技术制得单芯线材，其中圆形单芯线材直径为4-6mm，六边形单芯线材边长为2-3mm。

4.根据权利要求1所述的一种溶液包覆法制备C掺杂多芯MgB2超导线材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述Cu-Ni合金管， Cu与Ni的质量百分比为90-95:10-5，Cu-Ni合金管外径为17-25mm，壁厚为2.5-3.5 mm。

5.根据权利要求1所述的一种溶液包覆法制备C掺杂多芯MgB2超导线材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述Cu-Nb复合棒在二次组装前进行700-740 ℃真空退火，恒温时间为40-60min。

6.根据权利要求1所述的一种溶液包覆法制备C掺杂多芯MgB2超导线材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述Nb–Ti复合管外敷无氧铜管。