[发明专利]一种制备NbTi/CuNi单芯液位计线的方法

说明书

本发明属于超导材料加工技术领域，涉及一种制备NbTi/CuNi单芯液位计线的方法，包括：将NbTi合金棒装入CuNi管中，制成NbTi/CuNi单芯坯锭；将NbTi/CuNi单芯坯锭进行挤压获得NbTi/CuNi单芯挤压棒；将NbTi/CuNi单芯挤压棒在拉伸机上进行多次拉伸、退火热处理后制成NbTi/CuNi单芯液位计线。与NbTi/Cu单芯液位计线相比，本发明制得的NbTi/CuNi单芯液位计线具有以下优点：测量超导磁体中液氦液面变化时电阻值更高，电阻变化更敏感，减少了电功消耗和液氦消耗，降低了超导磁体的使用成本；不同位置处电阻均匀性更高，能精确测量超导磁体中液氦液面位置，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于超导材料加工技术领域，涉及一种制备NbTi/CuNi单芯液位计线的方法。

背景技术

低温超导磁体是将超导线绕成螺线管线圈，在线圈中通过一定电流产生磁场，当线圈内温度接近绝对零度时，线圈内电阻几乎为零，成为超导体。一旦在超导线圈中充入一定电流强度的电流，此电流会持续不断地在线圈中循环流动，从而形成稳定的永久磁场。

为保持永久磁场，需将超导磁体的线圈放入液氦环境中，而超导磁体线圈中的液氦在使用过程中有一定的消耗，消耗至一定液面时需要补充液氦。为了对线圈内的液氦的液位进行定点控制，准确地补充液氦保护超导线圈，需在超导磁体中增加反映液氦液面位置的液位计。

传统的超导磁体用液位计线采用NbTi/Cu单芯线制备，利用超导线在低温下所具有的超导性能，当液位计探头侵没在超导磁体的液氦液体中时，呈超导态，电阻为零；当处于液氦冷蒸气中时，由于温度高于临界温度，液位计探头中线材呈正常态，电阻为一定值。但NbTi/Cu单芯线的线电阻较小，通常小于50Ω/m，使得超导线圈在通电流过程中会有一定的电功消耗和液氦消耗，增加超导磁体的使用成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种制备NbTi/CuNi单芯液位计线的方法，将NbTi合金棒装入较高电阻的CuNi铜管中，封焊后，经过挤压，拉拔和退火热处理制成NbTi/CuNi单芯液位计线。该方法制得的NbTi/CuNi单芯液位计线，提高了电阻均匀性和测量精度，减小了电功消耗和液氦消耗，降低了成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种制备NbTi/CuNi单芯液位计线的方法，具体包括以下步骤：

1)将NbTi合金棒装入CuNi管中，制成NbTi/CuNi单芯坯锭；

2)将NbTi/CuNi单芯坯锭进行挤压，获得NbTi/CuNi单芯挤压棒；

3)将NbTi/CuNi单芯挤压棒在拉伸机上进行多次拉伸、退火热处理后制成NbTi/CuNi单芯液位计线。

进一步地，所述步骤1)将NbTi合金棒装入CuNi管中，制成NbTi/CuNi单芯坯锭，具体包括：

1.1)将NbTi合金棒装入CuNi管中；

1.2)CuNi管的两端用CuNi盖焊接盖封形成NbTi/CuNi包套；

1.3)在包套的表面均匀涂抹石墨润滑剂，制成NbTi/CuNi单芯坯锭。

进一步地，所述步骤1.1)中NbTi合金棒选用直径为30-200mm的Nb47％Ti合金棒；所述CuNi管的直径为50-290mm，且CuNi管中Ni的含量为10％-35％。

进一步地，所述步骤1.2)中的焊接，将其焊接真空度控制在10^-3Pa内后，再继续抽真空1-3h后进行焊接，焊接电流为35-100mA，焊接次数为2-4次。

进一步地，所述步骤1.3)中石墨润滑剂的温度为50-120℃。