[发明专利]一种制备高铜比NbTi/Cu超导圆线的方法

说明书

本发明公开了一种制备高铜比NbTi/Cu超导圆线的方法，取低铜比NbTi/Cu多芯超导圆线，并加工与超导圆线尺寸相匹配的大R角异型铜槽线；将选取的低铜比NbTi/Cu多芯超导圆线和加工的大R角异型铜槽线分别进行热镀锡并冷却；将热镀锡后且冷却至室温的低铜比NbTi/Cu多芯超导圆线和大R角异型铜槽线通过异型模具复合到一起；最后再进行1～3道次圆形模具拉伸，即制得铜比不小于6：1的高铜比NbTi/Cu超导圆线，加工过程能够减少铜的加工成本，进而有效降低高铜比NbTi/Cu超导圆线的成本，适合高铜比NbTi/Cu超导圆线的大规模批量化生产。

技术领域

本发明属于超导材料加工技术领域，具体涉及一种制备高铜比NbTi/Cu超导圆线的方法。

背景技术

目前NbTi超导体主要应用于磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)、实验室仪器、粒子加速器、电力、扫雷、矿石磁分离、磁悬浮列车、超导储能(SMES)等领域；传统NbTi/Cu多芯超导线的制备一般包括合金制备、合金棒加工、多芯复合体组合与加工、多芯超导线的热处理等工艺过程；由于加工过程复杂以及成本高等因素的影响，所制备的NbTi/Cu多芯超导线的铜比一般都控制在4以下；但对于有些领域如3T以下磁共振成像(MRI)系统，其所用的NbTi超导磁体需要很高的稳定性，而铜比则是影响其稳定性的主要因素之一；铜比越高，其稳定性越好。因此，制备铜比高于6:1的NbTi/Cu多芯超导圆线对于获得高稳定的NbTi超导磁体至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种热镀锡法制备高铜比NbTi/Cu超导圆线的方法，解决了现有加工方法制备高铜比NbTi/Cu超导圆线时存在的加工过程复杂的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

步骤1，取低铜比NbTi/Cu多芯超导圆线，并加工与超导圆线尺寸相匹配的大R角异型铜槽线；

步骤2，将选取的低铜比NbTi/Cu多芯超导圆线和加工的大R角异型铜槽线分别进行热镀锡并冷却；

步骤3，将步骤2热镀锡后且冷却至室温的低铜比NbTi/Cu多芯超导圆线和大R角异型铜槽线通过异型模具复合到一起得异型线材；

步骤4，将步骤3复合到一起异型线材进行圆形模具拉伸，即制得铜比不小于6：1的高铜比NbTi/Cu超导圆线。

所述步骤2的热镀锡采用的锡液为SnIn合金，其中In的含量为0.5％～3％，锡液的温度为260～300℃。

所述步骤2的热镀锡低铜比超导圆线的热镀锡速率为50～100m/min，异型铜槽线的热镀锡速率为100～200m/min。

所述步骤3的异型模具为介于矩形和圆形间的异型模具，模具角度为6度，所采用的复合加工率为5～10％。

所述步骤4的圆形模具拉伸为1～3道次圆形模具拉伸，其加工率为10％～20％。

所述制得的高铜比NbTi/Cu超导线材的RRR值范围为80～150。本发明的RRR值通过锡液的温度和复合后加工率控制。

本发明通过热镀锡方法将低铜比NbTi/Cu多芯超导圆线和异型铜槽线在锡液中进行镀锡，再进行复合和冷加工，从而制备铜比大于6:1的NbTi/Cu超导圆线，加工过程能够减少铜的加工成本，进而有效降低高铜比NbTi/Cu超导圆线的成本，适合高铜比NbTi/Cu超导圆线的大规模批量化生产。

附图说明

图1是本发明中低铜比NbTi/Cu多芯超导圆线的横截面金相图；

图2是本发明中异型铜槽线的设计图；

图3是本发明制得的高铜比NbTi/Cu超导圆线的横截面金相图。

具体实施方式