[发明专利]一种二硼化镁超导线材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于超导材料制备技术领域，涉及一种二硼化镁超导线材的制备 方法。

背景技术

超导线材是超导材料的重要应用领域，目前，MgB₂线材的制备方法主 要有三种，分别是扩散法、粉末套管法和连续管线成型法。扩散法制备的超 导线材长度有限，而且脆性大，不能弯曲到太小的半径，不能制备较长的线 带材；粉末套管法采用常规的旋锻、拉伸、轧制设备就能够生产出相当长度 的MgB₂超导线带材，但其最大的不足便是只能制备有限长度的线带材。连 续管线成型法能够制备连续的MgB₂超导线带材，但制造设备价格高昂，制 造过程复杂。并且，由于Mg在高温时易挥发氧化，使制得的MgB₂超导线 材超导性能下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种二硼化镁超导线材的制备方法，解决了现有 MgB₂超导线材制备过程中Mg粉易氧化的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种二硼化镁超导线材的制备方法，按照 以下步骤进行：

步骤1、

将纯度为99.9％的Mg粉和B粉按物质的量之比1:2充分混合均匀，然 后装入Cu/Nb合金管中，密封管口两端；

步骤2、

将经步骤1处理的合金管套上不锈钢管，在Ar气保护氛围下烧结，同 时，在烧结炉内放一段镁带；

步骤3、

将经步骤2处理后的Cu/Nb合金管取出，管温下降至180℃～200℃时机 械剥离不锈钢管，得到MgB₂超导线材初体；

步骤4、将经步骤3处理的MgB₂超导线材初体进行拉直整平处理，得 到MgB₂超导线材。

本发明所采用的另一技术方案的特点还在于，

步骤2中，烧结温度为850℃～870℃，烧结时间为40～50min。

本发明的有益效果是，一种二硼化镁超导线材的制备方法，通过将Mg 粉和B粉装入合金管中高温烧结，同时有Ar气和镁带保护，降低了合金管 中镁的氧化，提高了超导线材的超导特性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

一种二硼化镁超导线材的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1、

将纯度为99.9％的Mg粉和B粉按物质的量之比1:2充分混合均匀，然 后装入Cu/Nb合金管中，密封管口两端。

步骤2、

将经步骤1处理的合金管套上不锈钢管，在Ar气保护氛围下烧结，烧 结温度为850℃～870℃，烧结时间为40～50min；同时，在烧结炉内放一段镁 带。

步骤3、

将经步骤2处理后的Cu/Nb合金管取出，管温下降至180℃～200℃时机 械剥离不锈钢管，得到MgB₂超导线材初体。

步骤4、将经步骤3处理的MgB₂超导线材初体进行拉直整平处理，得 到MgB₂超导线材。

实施例1

将纯度为99.9％的Mg粉和B粉按物质的量之比1:2充分混合均匀，然 后装入Cu/Nb合金管中，密封管口两端再将合金管套上不锈钢管，在Ar气 保护氛围下烧结，烧结温度为850℃，烧结时间为50min；同时，在烧结炉 内放一段镁带。然后，取出Cu/Nb合金管，管温下降至180℃时机械剥离不 锈钢管，得到MgB₂超导线材初体。然后对MgB₂超导线材初体进行拉直整 平处理，得到MgB₂超导线材。

实施例2

将纯度为99.9％的Mg粉和B粉按物质的量之比1:2充分混合均匀，然 后装入Cu/Nb合金管中，密封管口两端再将合金管套上不锈钢管，在Ar气 保护氛围下烧结，烧结温度为860℃，烧结时间为45min；同时，在烧结炉 内放一段镁带。然后，取出Cu/Nb合金管，管温下降至190℃时机械剥离不 锈钢管，得到MgB₂超导线材初体。然后对MgB₂超导线材初体进行拉直整 平处理，得到MgB₂超导线材。

实施例3

将纯度为99.9％的Mg粉和B粉按物质的量之比1:2充分混合均匀，然 后装入Cu/Nb合金管中，密封管口两端再将合金管套上不锈钢管，在Ar气 保护氛围下烧结，烧结温度为870℃，烧结时间为40min；同时，在烧结炉 内放一段镁带。然后，取出Cu/Nb合金管，管温下降至200℃时机械剥离不 锈钢管，得到MgB₂超导线材初体。然后对MgB₂超导线材初体进行拉直整 平处理，得到MgB₂超导线材。