[发明专利]一种低磁滞损耗内锡法制备Nb3Sn超导线材的方法

权利要求书

1.一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、

选取无氧铜锭作为坯锭，采用深孔钻的方法沿坯锭长度方向钻若干通孔(2)，且在其半径方向保留1～3个区域不进行钻孔，作为孔之间的间隔区域(3)，得到多孔铜锭(1)；

步骤2、

对步骤1制得的多孔铜锭(1)进行清洗，然后将清洗后的Nb棒插入清洗后的多孔铜锭(1)的通孔(2)中，在其两端加上铜盖并用电子束封焊，得到CuNb多芯包套；

步骤3、

将步骤2得到的CuNb多芯包套加热并保温后进行挤压处理，将挤压得到的棒材拉伸后定尺切断，得到CuNb复合棒；

步骤4、

将步骤3得到的CuNb复合棒进行深孔钻得到CuNb复合管，将清洁后的SnTi合金棒插入CuNb复合管中，得到亚组元坯料，经拉伸成型处理，得到亚组元；

步骤5、

将阻隔层及步骤4得到的亚组元清洁后，集束装入清洗后的无氧铜管中，得到Nb₃Sn最终坯料，然后进行多次拉伸，制得Nb₃Sn超导线材。

2.根据权利要求1所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述步骤1中，无氧铜锭的规格为直径200～300mm、长度400～700mm；通孔数量为100～200个，每个通孔直径为10～15mm；间隔区域的宽度为5～20mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述步骤2中，对多孔铜锭进行清洗的具体方法为：首先采用金属清洁剂去除表面油污，然后用硝酸溶液清洁；Nb棒采用硝酸、氢氟酸和水的混合溶液清洁。

4.根据权利要求3所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述硝酸溶液的体积浓度为25％～40％；混合溶液中各组分的体积浓度为：硝酸25％～35％，氢氟酸15％～25％，余量为水。

5.根据权利要求1或2所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述步骤2中，电子束封焊的电流为50～150mA，真空度不大于10^-2Pa。

6.根据权利要求1所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述步骤3中，加热温度为500～600，保温时间1～4小时；挤压得到的多芯复合棒直径为50～100mm，定尺切断得到的CuNb复合棒直径为40～60mm，长度为1000～2000mm。

7.根据权利要求1或2所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述步骤4中，CuNb复合管中心孔径为Φ15～25mm，SnTi合金棒采用丙酮清洁，亚组元的定尺长度为1500～3000mm。

8.根据权利要求1或2所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述步骤5中，亚组元和无氧铜管采用硝酸溶液清洁；阻隔层材料为Ta，阻隔层采用硝酸、氢氟酸和水的混合溶液清洁。

9.根据权利要求8所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述硝酸溶液的体积浓度为25％～40％；混合溶液中，各组分的体积浓度为硝酸25％～35％，氢氟酸15％～25％，余量为水。

10.根据权利要求8所述的一种低磁滞损耗内锡法制备Nb₃Sn超导线材的方法，其特征在于，所述步骤5中，Nb₃Sn最终坯料拉伸时的参数为：拉伸速度5～60m/min，道次加工率10％～20％。